OSDN Git Service

exportfs: fix 'passing zero to ERR_PTR()' warning
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.git] / fs / block_dev.c
1 /*
2  *  linux/fs/block_dev.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
6  */
7
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/fcntl.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/kmod.h>
13 #include <linux/major.h>
14 #include <linux/device_cgroup.h>
15 #include <linux/highmem.h>
16 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/backing-dev.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/blkpg.h>
20 #include <linux/magic.h>
21 #include <linux/buffer_head.h>
22 #include <linux/swap.h>
23 #include <linux/pagevec.h>
24 #include <linux/writeback.h>
25 #include <linux/mpage.h>
26 #include <linux/mount.h>
27 #include <linux/uio.h>
28 #include <linux/namei.h>
29 #include <linux/log2.h>
30 #include <linux/cleancache.h>
31 #include <linux/dax.h>
32 #include <asm/uaccess.h>
33 #include "internal.h"
34
35 struct bdev_inode {
36         struct block_device bdev;
37         struct inode vfs_inode;
38 };
39
40 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
41
42 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
43 {
44         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
45 }
46
47 struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
48 {
49         return &BDEV_I(inode)->bdev;
50 }
51 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
52
53 static void bdev_write_inode(struct block_device *bdev)
54 {
55         struct inode *inode = bdev->bd_inode;
56         int ret;
57
58         spin_lock(&inode->i_lock);
59         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
60                 spin_unlock(&inode->i_lock);
61                 ret = write_inode_now(inode, true);
62                 if (ret) {
63                         char name[BDEVNAME_SIZE];
64                         pr_warn_ratelimited("VFS: Dirty inode writeback failed "
65                                             "for block device %s (err=%d).\n",
66                                             bdevname(bdev, name), ret);
67                 }
68                 spin_lock(&inode->i_lock);
69         }
70         spin_unlock(&inode->i_lock);
71 }
72
73 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
74 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
75 {
76         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
77
78         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrshadows == 0)
79                 return;
80
81         invalidate_bh_lrus();
82         truncate_inode_pages(mapping, 0);
83 }       
84 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
85
86 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
87 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
88 {
89         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
90
91         if (mapping->nrpages) {
92                 invalidate_bh_lrus();
93                 lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
94                 invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
95         }
96         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
97          * But, for the strange corners, lets be cautious
98          */
99         cleancache_invalidate_inode(mapping);
100 }
101 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
102
103 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
104 {
105         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
106         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
107                 return -EINVAL;
108
109         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
110         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
111                 return -EINVAL;
112
113         /* Don't change the size if it is same as current */
114         if (bdev->bd_block_size != size) {
115                 sync_blockdev(bdev);
116                 bdev->bd_block_size = size;
117                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
118                 kill_bdev(bdev);
119         }
120         return 0;
121 }
122
123 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
124
125 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
126 {
127         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
128                 return 0;
129         /* If we get here, we know size is power of two
130          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
131         sb->s_blocksize = size;
132         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
133         return sb->s_blocksize;
134 }
135
136 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
137
138 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
139 {
140         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
141         if (size < minsize)
142                 size = minsize;
143         return sb_set_blocksize(sb, size);
144 }
145
146 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
147
148 static int
149 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
150                 struct buffer_head *bh, int create)
151 {
152         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
153         bh->b_blocknr = iblock;
154         set_buffer_mapped(bh);
155         return 0;
156 }
157
158 static ssize_t
159 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, loff_t offset)
160 {
161         struct file *file = iocb->ki_filp;
162         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
163
164         if (IS_DAX(inode))
165                 return dax_do_io(iocb, inode, iter, offset, blkdev_get_block,
166                                 NULL, DIO_SKIP_DIO_COUNT);
167         return __blockdev_direct_IO(iocb, inode, I_BDEV(inode), iter, offset,
168                                     blkdev_get_block, NULL, NULL,
169                                     DIO_SKIP_DIO_COUNT);
170 }
171
172 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
173 {
174         if (!bdev)
175                 return 0;
176         if (!wait)
177                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
178         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
179 }
180
181 /*
182  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
183  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
184  */
185 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
186 {
187         return __sync_blockdev(bdev, 1);
188 }
189 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
190
191 /*
192  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
193  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
194  * device.  Takes the superblock lock.
195  */
196 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
197 {
198         struct super_block *sb = get_super(bdev);
199         if (sb) {
200                 int res = sync_filesystem(sb);
201                 drop_super(sb);
202                 return res;
203         }
204         return sync_blockdev(bdev);
205 }
206 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
207
208 /**
209  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
210  * @bdev:       blockdevice to lock
211  *
212  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
213  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
214  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
215  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
216  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
217  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
218  * actually.
219  */
220 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
221 {
222         struct super_block *sb;
223         int error = 0;
224
225         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
226         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
227                 /*
228                  * We don't even need to grab a reference - the first call
229                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
230                  * thaw_bdev drops it.
231                  */
232                 sb = get_super(bdev);
233                 drop_super(sb);
234                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
235                 return sb;
236         }
237
238         sb = get_active_super(bdev);
239         if (!sb)
240                 goto out;
241         if (sb->s_op->freeze_super)
242                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
243         else
244                 error = freeze_super(sb);
245         if (error) {
246                 deactivate_super(sb);
247                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
248                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
249                 return ERR_PTR(error);
250         }
251         deactivate_super(sb);
252  out:
253         sync_blockdev(bdev);
254         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
255         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
256 }
257 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
258
259 /**
260  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
261  * @bdev:       blockdevice to unlock
262  * @sb:         associated superblock
263  *
264  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
265  */
266 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
267 {
268         int error = -EINVAL;
269
270         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
271         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
272                 goto out;
273
274         error = 0;
275         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
276                 goto out;
277
278         if (!sb)
279                 goto out;
280
281         if (sb->s_op->thaw_super)
282                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
283         else
284                 error = thaw_super(sb);
285         if (error) {
286                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
287                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
288                 return error;
289         }
290 out:
291         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
292         return 0;
293 }
294 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
295
296 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
297 {
298         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
299 }
300
301 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
302 {
303         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
304 }
305
306 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
307                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
308 {
309         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
310 }
311
312 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
313                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
314                         struct page **pagep, void **fsdata)
315 {
316         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
317                                  blkdev_get_block);
318 }
319
320 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
321                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
322                         struct page *page, void *fsdata)
323 {
324         int ret;
325         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
326
327         unlock_page(page);
328         page_cache_release(page);
329
330         return ret;
331 }
332
333 /*
334  * private llseek:
335  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
336  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
337  */
338 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
339 {
340         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
341         loff_t retval;
342
343         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
344         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
345         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
346         return retval;
347 }
348         
349 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
350 {
351         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
352         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
353         int error;
354         
355         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
356         if (error)
357                 return error;
358
359         /*
360          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
361          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
362          * O_SYNC writers to a block device.
363          */
364         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
365         if (error == -EOPNOTSUPP)
366                 error = 0;
367
368         return error;
369 }
370 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
371
372 /**
373  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
374  * @bdev: The device to read the page from
375  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
376  * @page: The page to read
377  *
378  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
379  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
380  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
381  *
382  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
383  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
384  * than propagate an error back up the stack.
385  *
386  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
387  */
388 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
389                         struct page *page)
390 {
391         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
392         int result = -EOPNOTSUPP;
393
394         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
395                 return result;
396
397         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, GFP_KERNEL);
398         if (result)
399                 return result;
400         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, READ);
401         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
402         return result;
403 }
404 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
405
406 /**
407  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
408  * @bdev: The device to write the page to
409  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
410  * @page: The page to write
411  * @wbc: The writeback_control for the write
412  *
413  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
414  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
415  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
416  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
417  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
418  *
419  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
420  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
421  * than propagate an error back up the stack.
422  *
423  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
424  */
425 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
426                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
427 {
428         int result;
429         int rw = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) ? WRITE_SYNC : WRITE;
430         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
431
432         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
433                 return -EOPNOTSUPP;
434         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, GFP_KERNEL);
435         if (result)
436                 return result;
437
438         set_page_writeback(page);
439         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, rw);
440         if (result)
441                 end_page_writeback(page);
442         else
443                 unlock_page(page);
444         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
445         return result;
446 }
447 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
448
449 /**
450  * bdev_direct_access() - Get the address for directly-accessibly memory
451  * @bdev: The device containing the memory
452  * @sector: The offset within the device
453  * @addr: Where to put the address of the memory
454  * @pfn: The Page Frame Number for the memory
455  * @size: The number of bytes requested
456  *
457  * If a block device is made up of directly addressable memory, this function
458  * will tell the caller the PFN and the address of the memory.  The address
459  * may be directly dereferenced within the kernel without the need to call
460  * ioremap(), kmap() or similar.  The PFN is suitable for inserting into
461  * page tables.
462  *
463  * Return: negative errno if an error occurs, otherwise the number of bytes
464  * accessible at this address.
465  */
466 long bdev_direct_access(struct block_device *bdev, sector_t sector,
467                         void __pmem **addr, unsigned long *pfn, long size)
468 {
469         long avail;
470         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
471
472         /*
473          * The device driver is allowed to sleep, in order to make the
474          * memory directly accessible.
475          */
476         might_sleep();
477
478         if (size < 0)
479                 return size;
480         if (!ops->direct_access)
481                 return -EOPNOTSUPP;
482         if ((sector + DIV_ROUND_UP(size, 512)) >
483                                         part_nr_sects_read(bdev->bd_part))
484                 return -ERANGE;
485         sector += get_start_sect(bdev);
486         if (sector % (PAGE_SIZE / 512))
487                 return -EINVAL;
488         avail = ops->direct_access(bdev, sector, addr, pfn);
489         if (!avail)
490                 return -ERANGE;
491         return min(avail, size);
492 }
493 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_direct_access);
494
495 /*
496  * pseudo-fs
497  */
498
499 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
500 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
501
502 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
503 {
504         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
505         if (!ei)
506                 return NULL;
507         return &ei->vfs_inode;
508 }
509
510 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
511 {
512         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
513         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
514
515         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
516 }
517
518 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
519 {
520         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
521 }
522
523 static void init_once(void *foo)
524 {
525         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
526         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
527
528         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
529         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
530         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
531         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
532 #ifdef CONFIG_SYSFS
533         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
534 #endif
535         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
536         /* Initialize mutex for freeze. */
537         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
538 }
539
540 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
541 {
542         list_del_init(&inode->i_devices);
543         inode->i_bdev = NULL;
544         inode->i_mapping = &inode->i_data;
545 }
546
547 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
548 {
549         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
550         struct list_head *p;
551         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
552         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
553         clear_inode(inode);
554         spin_lock(&bdev_lock);
555         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
556                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
557         }
558         list_del_init(&bdev->bd_list);
559         spin_unlock(&bdev_lock);
560 }
561
562 static const struct super_operations bdev_sops = {
563         .statfs = simple_statfs,
564         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
565         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
566         .drop_inode = generic_delete_inode,
567         .evict_inode = bdev_evict_inode,
568 };
569
570 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
571         int flags, const char *dev_name, void *data)
572 {
573         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
574 }
575
576 static struct file_system_type bd_type = {
577         .name           = "bdev",
578         .mount          = bd_mount,
579         .kill_sb        = kill_anon_super,
580 };
581
582 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
583 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
584
585 void __init bdev_cache_init(void)
586 {
587         int err;
588         static struct vfsmount *bd_mnt;
589
590         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
591                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
592                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
593                         init_once);
594         err = register_filesystem(&bd_type);
595         if (err)
596                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
597         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
598         if (IS_ERR(bd_mnt))
599                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
600         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
601 }
602
603 /*
604  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
605  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
606  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
607  */
608 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
609 {
610         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
611 }
612
613 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
614 {
615         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
616 }
617
618 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
619 {
620         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
621         return 0;
622 }
623
624 static LIST_HEAD(all_bdevs);
625
626 struct block_device *bdget(dev_t dev)
627 {
628         struct block_device *bdev;
629         struct inode *inode;
630
631         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
632                         bdev_test, bdev_set, &dev);
633
634         if (!inode)
635                 return NULL;
636
637         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
638
639         if (inode->i_state & I_NEW) {
640                 bdev->bd_contains = NULL;
641                 bdev->bd_super = NULL;
642                 bdev->bd_inode = inode;
643                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
644                 bdev->bd_part_count = 0;
645                 bdev->bd_invalidated = 0;
646                 inode->i_mode = S_IFBLK;
647                 inode->i_rdev = dev;
648                 inode->i_bdev = bdev;
649                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
650                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
651                 spin_lock(&bdev_lock);
652                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
653                 spin_unlock(&bdev_lock);
654                 unlock_new_inode(inode);
655         }
656         return bdev;
657 }
658
659 EXPORT_SYMBOL(bdget);
660
661 /**
662  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
663  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
664  */
665 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
666 {
667         ihold(bdev->bd_inode);
668         return bdev;
669 }
670 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
671
672 long nr_blockdev_pages(void)
673 {
674         struct block_device *bdev;
675         long ret = 0;
676         spin_lock(&bdev_lock);
677         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
678                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
679         }
680         spin_unlock(&bdev_lock);
681         return ret;
682 }
683
684 void bdput(struct block_device *bdev)
685 {
686         iput(bdev->bd_inode);
687 }
688
689 EXPORT_SYMBOL(bdput);
690  
691 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
692 {
693         struct block_device *bdev;
694
695         spin_lock(&bdev_lock);
696         bdev = inode->i_bdev;
697         if (bdev) {
698                 ihold(bdev->bd_inode);
699                 spin_unlock(&bdev_lock);
700                 return bdev;
701         }
702         spin_unlock(&bdev_lock);
703
704         bdev = bdget(inode->i_rdev);
705         if (bdev) {
706                 spin_lock(&bdev_lock);
707                 if (!inode->i_bdev) {
708                         /*
709                          * We take an additional reference to bd_inode,
710                          * and it's released in clear_inode() of inode.
711                          * So, we can access it via ->i_mapping always
712                          * without igrab().
713                          */
714                         ihold(bdev->bd_inode);
715                         inode->i_bdev = bdev;
716                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
717                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
718                 }
719                 spin_unlock(&bdev_lock);
720         }
721         return bdev;
722 }
723
724 /* Call when you free inode */
725
726 void bd_forget(struct inode *inode)
727 {
728         struct block_device *bdev = NULL;
729
730         spin_lock(&bdev_lock);
731         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
732                 bdev = inode->i_bdev;
733         __bd_forget(inode);
734         spin_unlock(&bdev_lock);
735
736         if (bdev)
737                 iput(bdev->bd_inode);
738 }
739
740 /**
741  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
742  * @bdev: block device of interest
743  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
744  * @holder: holder trying to claim @bdev
745  *
746  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
747  *
748  * CONTEXT:
749  * spin_lock(&bdev_lock).
750  *
751  * RETURNS:
752  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
753  */
754 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
755                          void *holder)
756 {
757         if (bdev->bd_holder == holder)
758                 return true;     /* already a holder */
759         else if (bdev->bd_holder != NULL)
760                 return false;    /* held by someone else */
761         else if (whole == bdev)
762                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
763
764         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
765                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
766         else if (whole->bd_holder != NULL)
767                 return false;    /* is a partition of a held device */
768         else
769                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
770 }
771
772 /**
773  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
774  * @bdev: block device of interest
775  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
776  * @holder: holder trying to claim @bdev
777  *
778  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
779  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
780  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
781  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
782  *
783  * CONTEXT:
784  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
785  * it multiple times.
786  *
787  * RETURNS:
788  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
789  */
790 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
791                                struct block_device *whole, void *holder)
792 {
793 retry:
794         /* if someone else claimed, fail */
795         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
796                 return -EBUSY;
797
798         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
799         if (whole->bd_claiming) {
800                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
801                 DEFINE_WAIT(wait);
802
803                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
804                 spin_unlock(&bdev_lock);
805                 schedule();
806                 finish_wait(wq, &wait);
807                 spin_lock(&bdev_lock);
808                 goto retry;
809         }
810
811         /* yay, all mine */
812         return 0;
813 }
814
815 /**
816  * bd_start_claiming - start claiming a block device
817  * @bdev: block device of interest
818  * @holder: holder trying to claim @bdev
819  *
820  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
821  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
822  * successful call to this function must be matched with a call to
823  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
824  * fail).
825  *
826  * This function is used to gain exclusive access to the block device
827  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
828  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
829  * access but may subsequently fail.
830  *
831  * CONTEXT:
832  * Might sleep.
833  *
834  * RETURNS:
835  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
836  * value on failure.
837  */
838 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
839                                               void *holder)
840 {
841         struct gendisk *disk;
842         struct block_device *whole;
843         int partno, err;
844
845         might_sleep();
846
847         /*
848          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
849          * and grab the outer block device the hard way.
850          */
851         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
852         if (!disk)
853                 return ERR_PTR(-ENXIO);
854
855         /*
856          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
857          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
858          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
859          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
860          * tracking is broken for those devices but it has always been that
861          * way.
862          */
863         if (partno)
864                 whole = bdget_disk(disk, 0);
865         else
866                 whole = bdgrab(bdev);
867
868         module_put(disk->fops->owner);
869         put_disk(disk);
870         if (!whole)
871                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
872
873         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
874         spin_lock(&bdev_lock);
875
876         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
877         if (err == 0) {
878                 whole->bd_claiming = holder;
879                 spin_unlock(&bdev_lock);
880                 return whole;
881         } else {
882                 spin_unlock(&bdev_lock);
883                 bdput(whole);
884                 return ERR_PTR(err);
885         }
886 }
887
888 #ifdef CONFIG_SYSFS
889 struct bd_holder_disk {
890         struct list_head        list;
891         struct gendisk          *disk;
892         int                     refcnt;
893 };
894
895 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
896                                                   struct gendisk *disk)
897 {
898         struct bd_holder_disk *holder;
899
900         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
901                 if (holder->disk == disk)
902                         return holder;
903         return NULL;
904 }
905
906 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
907 {
908         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
909 }
910
911 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
912 {
913         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
914 }
915
916 /**
917  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
918  * @bdev: the claimed slave bdev
919  * @disk: the holding disk
920  *
921  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
922  *
923  * This functions creates the following sysfs symlinks.
924  *
925  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
926  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
927  *
928  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
929  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
930  *
931  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
932  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
933  *
934  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
935  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
936  * lifetime of these symlinks.
937  *
938  * CONTEXT:
939  * Might sleep.
940  *
941  * RETURNS:
942  * 0 on success, -errno on failure.
943  */
944 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
945 {
946         struct bd_holder_disk *holder;
947         int ret = 0;
948
949         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
950
951         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
952
953         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
954         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
955                 goto out_unlock;
956
957         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
958         if (holder) {
959                 holder->refcnt++;
960                 goto out_unlock;
961         }
962
963         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
964         if (!holder) {
965                 ret = -ENOMEM;
966                 goto out_unlock;
967         }
968
969         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
970         holder->disk = disk;
971         holder->refcnt = 1;
972
973         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
974         if (ret)
975                 goto out_free;
976
977         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
978         if (ret)
979                 goto out_del;
980         /*
981          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
982          * the holder directory.  Hold on to it.
983          */
984         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
985
986         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
987         goto out_unlock;
988
989 out_del:
990         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
991 out_free:
992         kfree(holder);
993 out_unlock:
994         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
995         return ret;
996 }
997 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
998
999 /**
1000  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1001  * @bdev: the calimed slave bdev
1002  * @disk: the holding disk
1003  *
1004  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1005  *
1006  * CONTEXT:
1007  * Might sleep.
1008  */
1009 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1010 {
1011         struct bd_holder_disk *holder;
1012
1013         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1014
1015         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1016
1017         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1018                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1019                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1020                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1021                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1022                 list_del_init(&holder->list);
1023                 kfree(holder);
1024         }
1025
1026         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1027 }
1028 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1029 #endif
1030
1031 /**
1032  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1033  *
1034  * @bdev:      struct block device to be flushed
1035  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1036  *
1037  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1038  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1039  * resize.
1040  */
1041 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1042 {
1043         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1044                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1045
1046                 if (bdev->bd_disk)
1047                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1048                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1049                        "resized disk %s\n", name);
1050         }
1051
1052         if (!bdev->bd_disk)
1053                 return;
1054         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1055                 bdev->bd_invalidated = 1;
1056 }
1057
1058 /**
1059  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1060  * @disk: struct gendisk to check
1061  * @bdev: struct bdev to adjust.
1062  *
1063  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1064  * and adjusts it if it differs.
1065  */
1066 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1067 {
1068         loff_t disk_size, bdev_size;
1069
1070         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1071         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1072         if (disk_size != bdev_size) {
1073                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1074
1075                 disk_name(disk, 0, name);
1076                 printk(KERN_INFO
1077                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1078                        name, bdev_size, disk_size);
1079                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1080                 flush_disk(bdev, false);
1081         }
1082 }
1083 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1084
1085 /**
1086  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1087  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1088  *
1089  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1090  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1091  * for all revalidate_disk operations.
1092  */
1093 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1094 {
1095         struct block_device *bdev;
1096         int ret = 0;
1097
1098         if (disk->fops->revalidate_disk)
1099                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1100         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1101         if (!bdev)
1102                 return ret;
1103
1104         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1105         check_disk_size_change(disk, bdev);
1106         bdev->bd_invalidated = 0;
1107         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1108         bdput(bdev);
1109         return ret;
1110 }
1111 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1112
1113 /*
1114  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1115  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1116  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1117  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1118  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1119  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1120  * to lose :-)
1121  */
1122 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1123 {
1124         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1125         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1126         unsigned int events;
1127
1128         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1129                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1130         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1131                 return 0;
1132
1133         flush_disk(bdev, true);
1134         if (bdops->revalidate_disk)
1135                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1136         return 1;
1137 }
1138
1139 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1140
1141 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1142 {
1143         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1144
1145         mutex_lock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1146         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1147         mutex_unlock(&bdev->bd_inode->i_mutex);
1148         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1149                 if (size & bsize)
1150                         break;
1151                 bsize <<= 1;
1152         }
1153         bdev->bd_block_size = bsize;
1154         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1155 }
1156 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1157
1158 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1159
1160 /*
1161  * bd_mutex locking:
1162  *
1163  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1164  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1165  */
1166
1167 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1168 {
1169         struct gendisk *disk;
1170         struct module *owner;
1171         int ret;
1172         int partno;
1173         int perm = 0;
1174
1175         if (mode & FMODE_READ)
1176                 perm |= MAY_READ;
1177         if (mode & FMODE_WRITE)
1178                 perm |= MAY_WRITE;
1179         /*
1180          * hooks: /n/, see "layering violations".
1181          */
1182         if (!for_part) {
1183                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1184                 if (ret != 0) {
1185                         bdput(bdev);
1186                         return ret;
1187                 }
1188         }
1189
1190  restart:
1191
1192         ret = -ENXIO;
1193         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1194         if (!disk)
1195                 goto out;
1196         owner = disk->fops->owner;
1197
1198         disk_block_events(disk);
1199         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1200         if (!bdev->bd_openers) {
1201                 bdev->bd_disk = disk;
1202                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1203                 bdev->bd_contains = bdev;
1204                 bdev->bd_inode->i_flags = disk->fops->direct_access ? S_DAX : 0;
1205                 if (!partno) {
1206                         ret = -ENXIO;
1207                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1208                         if (!bdev->bd_part)
1209                                 goto out_clear;
1210
1211                         ret = 0;
1212                         if (disk->fops->open) {
1213                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1214                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1215                                         /* Lost a race with 'disk' being
1216                                          * deleted, try again.
1217                                          * See md.c
1218                                          */
1219                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1220                                         bdev->bd_part = NULL;
1221                                         bdev->bd_disk = NULL;
1222                                         bdev->bd_queue = NULL;
1223                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1224                                         disk_unblock_events(disk);
1225                                         put_disk(disk);
1226                                         module_put(owner);
1227                                         goto restart;
1228                                 }
1229                         }
1230
1231                         if (!ret)
1232                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1233
1234                         /*
1235                          * If the device is invalidated, rescan partition
1236                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1237                          * The latter is necessary to prevent ghost
1238                          * partitions on a removed medium.
1239                          */
1240                         if (bdev->bd_invalidated) {
1241                                 if (!ret)
1242                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1243                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1244                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1245                         }
1246                         if (ret)
1247                                 goto out_clear;
1248                 } else {
1249                         struct block_device *whole;
1250                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1251                         ret = -ENOMEM;
1252                         if (!whole)
1253                                 goto out_clear;
1254                         BUG_ON(for_part);
1255                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1256                         if (ret)
1257                                 goto out_clear;
1258                         bdev->bd_contains = whole;
1259                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1260                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1261                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1262                                 ret = -ENXIO;
1263                                 goto out_clear;
1264                         }
1265                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1266                         /*
1267                          * If the partition is not aligned on a page
1268                          * boundary, we can't do dax I/O to it.
1269                          */
1270                         if ((bdev->bd_part->start_sect % (PAGE_SIZE / 512)) ||
1271                             (bdev->bd_part->nr_sects % (PAGE_SIZE / 512)))
1272                                 bdev->bd_inode->i_flags &= ~S_DAX;
1273                 }
1274         } else {
1275                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1276                         ret = 0;
1277                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1278                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1279                         /* the same as first opener case, read comment there */
1280                         if (bdev->bd_invalidated) {
1281                                 if (!ret)
1282                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1283                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1284                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1285                         }
1286                         if (ret)
1287                                 goto out_unlock_bdev;
1288                 }
1289                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1290                 put_disk(disk);
1291                 module_put(owner);
1292         }
1293         bdev->bd_openers++;
1294         if (for_part)
1295                 bdev->bd_part_count++;
1296         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1297         disk_unblock_events(disk);
1298         return 0;
1299
1300  out_clear:
1301         disk_put_part(bdev->bd_part);
1302         bdev->bd_disk = NULL;
1303         bdev->bd_part = NULL;
1304         bdev->bd_queue = NULL;
1305         if (bdev != bdev->bd_contains)
1306                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1307         bdev->bd_contains = NULL;
1308  out_unlock_bdev:
1309         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1310         disk_unblock_events(disk);
1311         put_disk(disk);
1312         module_put(owner);
1313  out:
1314         bdput(bdev);
1315
1316         return ret;
1317 }
1318
1319 /**
1320  * blkdev_get - open a block device
1321  * @bdev: block_device to open
1322  * @mode: FMODE_* mask
1323  * @holder: exclusive holder identifier
1324  *
1325  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1326  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1327  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1328  *
1329  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1330  * @bdev is put.
1331  *
1332  * CONTEXT:
1333  * Might sleep.
1334  *
1335  * RETURNS:
1336  * 0 on success, -errno on failure.
1337  */
1338 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1339 {
1340         struct block_device *whole = NULL;
1341         int res;
1342
1343         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1344
1345         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1346                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1347                 if (IS_ERR(whole)) {
1348                         bdput(bdev);
1349                         return PTR_ERR(whole);
1350                 }
1351         }
1352
1353         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1354
1355         if (whole) {
1356                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1357
1358                 /* finish claiming */
1359                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1360                 spin_lock(&bdev_lock);
1361
1362                 if (!res) {
1363                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1364                         /*
1365                          * Note that for a whole device bd_holders
1366                          * will be incremented twice, and bd_holder
1367                          * will be set to bd_may_claim before being
1368                          * set to holder
1369                          */
1370                         whole->bd_holders++;
1371                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1372                         bdev->bd_holders++;
1373                         bdev->bd_holder = holder;
1374                 }
1375
1376                 /* tell others that we're done */
1377                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1378                 whole->bd_claiming = NULL;
1379                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1380
1381                 spin_unlock(&bdev_lock);
1382
1383                 /*
1384                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1385                  * write holder makes the write_holder state stick until
1386                  * all are released.  This is good enough and tracking
1387                  * individual writeable reference is too fragile given the
1388                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1389                  */
1390                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1391                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1392                         bdev->bd_write_holder = true;
1393                         disk_block_events(disk);
1394                 }
1395
1396                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1397                 bdput(whole);
1398         }
1399
1400         return res;
1401 }
1402 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1403
1404 /**
1405  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1406  * @path: path to the block device to open
1407  * @mode: FMODE_* mask
1408  * @holder: exclusive holder identifier
1409  *
1410  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1411  * and @holder are identical to blkdev_get().
1412  *
1413  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1414  *
1415  * CONTEXT:
1416  * Might sleep.
1417  *
1418  * RETURNS:
1419  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1420  */
1421 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1422                                         void *holder)
1423 {
1424         struct block_device *bdev;
1425         int err;
1426
1427         bdev = lookup_bdev(path);
1428         if (IS_ERR(bdev))
1429                 return bdev;
1430
1431         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1432         if (err)
1433                 return ERR_PTR(err);
1434
1435         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1436                 blkdev_put(bdev, mode);
1437                 return ERR_PTR(-EACCES);
1438         }
1439
1440         return bdev;
1441 }
1442 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1443
1444 /**
1445  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1446  * @dev: device number of block device to open
1447  * @mode: FMODE_* mask
1448  * @holder: exclusive holder identifier
1449  *
1450  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1451  * @holder are identical to blkdev_get().
1452  *
1453  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1454  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1455  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1456  * ever need it - reconsider your API.
1457  *
1458  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1459  *
1460  * CONTEXT:
1461  * Might sleep.
1462  *
1463  * RETURNS:
1464  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1465  */
1466 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1467 {
1468         struct block_device *bdev;
1469         int err;
1470
1471         bdev = bdget(dev);
1472         if (!bdev)
1473                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1474
1475         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1476         if (err)
1477                 return ERR_PTR(err);
1478
1479         return bdev;
1480 }
1481 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1482
1483 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1484 {
1485         struct block_device *bdev;
1486
1487         /*
1488          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1489          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1490          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1491          * during an unstable branch.
1492          */
1493         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1494
1495         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1496                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1497         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1498                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1499         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1500                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1501
1502         bdev = bd_acquire(inode);
1503         if (bdev == NULL)
1504                 return -ENOMEM;
1505
1506         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1507
1508         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1509 }
1510
1511 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1512 {
1513         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1514         struct block_device *victim = NULL;
1515
1516         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1517         if (for_part)
1518                 bdev->bd_part_count--;
1519
1520         if (!--bdev->bd_openers) {
1521                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1522                 sync_blockdev(bdev);
1523                 kill_bdev(bdev);
1524
1525                 bdev_write_inode(bdev);
1526                 /*
1527                  * Detaching bdev inode from its wb in __destroy_inode()
1528                  * is too late: the queue which embeds its bdi (along with
1529                  * root wb) can be gone as soon as we put_disk() below.
1530                  */
1531                 inode_detach_wb(bdev->bd_inode);
1532         }
1533         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1534                 if (disk->fops->release)
1535                         disk->fops->release(disk, mode);
1536         }
1537         if (!bdev->bd_openers) {
1538                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1539
1540                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1541                 bdev->bd_part = NULL;
1542                 bdev->bd_disk = NULL;
1543                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1544                         victim = bdev->bd_contains;
1545                 bdev->bd_contains = NULL;
1546
1547                 put_disk(disk);
1548                 module_put(owner);
1549         }
1550         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1551         bdput(bdev);
1552         if (victim)
1553                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1554 }
1555
1556 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1557 {
1558         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1559
1560         if (mode & FMODE_EXCL) {
1561                 bool bdev_free;
1562
1563                 /*
1564                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1565                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1566                  * synchronize disk_holder unlinking.
1567                  */
1568                 spin_lock(&bdev_lock);
1569
1570                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1571                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1572
1573                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1574                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1575                         bdev->bd_holder = NULL;
1576                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1577                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1578
1579                 spin_unlock(&bdev_lock);
1580
1581                 /*
1582                  * If this was the last claim, remove holder link and
1583                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1584                  */
1585                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1586                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1587                         bdev->bd_write_holder = false;
1588                 }
1589         }
1590
1591         /*
1592          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1593          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1594          * from userland - e.g. eject(1).
1595          */
1596         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1597
1598         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1599
1600         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1601 }
1602 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1603
1604 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1605 {
1606         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1607         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1608         return 0;
1609 }
1610
1611 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1612 {
1613         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1614         fmode_t mode = file->f_mode;
1615
1616         /*
1617          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1618          * to updated it before every ioctl.
1619          */
1620         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1621                 mode |= FMODE_NDELAY;
1622         else
1623                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1624
1625         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1626 }
1627
1628 /*
1629  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1630  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1631  *
1632  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1633  * use.
1634  */
1635 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1636 {
1637         struct file *file = iocb->ki_filp;
1638         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
1639         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1640         struct blk_plug plug;
1641         ssize_t ret;
1642
1643         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1644                 return -EPERM;
1645
1646         if (!iov_iter_count(from))
1647                 return 0;
1648
1649         if (iocb->ki_pos >= size)
1650                 return -ENOSPC;
1651
1652         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1653
1654         blk_start_plug(&plug);
1655         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1656         if (ret > 0) {
1657                 ssize_t err;
1658                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
1659                 if (err < 0)
1660                         ret = err;
1661         }
1662         blk_finish_plug(&plug);
1663         return ret;
1664 }
1665 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1666
1667 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1668 {
1669         struct file *file = iocb->ki_filp;
1670         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
1671         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1672         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1673
1674         if (pos >= size)
1675                 return 0;
1676
1677         size -= pos;
1678         iov_iter_truncate(to, size);
1679         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1680 }
1681 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1682
1683 /*
1684  * Try to release a page associated with block device when the system
1685  * is under memory pressure.
1686  */
1687 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1688 {
1689         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1690
1691         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1692                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1693
1694         return try_to_free_buffers(page);
1695 }
1696
1697 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1698         .readpage       = blkdev_readpage,
1699         .readpages      = blkdev_readpages,
1700         .writepage      = blkdev_writepage,
1701         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1702         .write_end      = blkdev_write_end,
1703         .writepages     = generic_writepages,
1704         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1705         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1706         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
1707 };
1708
1709 const struct file_operations def_blk_fops = {
1710         .open           = blkdev_open,
1711         .release        = blkdev_close,
1712         .llseek         = block_llseek,
1713         .read_iter      = blkdev_read_iter,
1714         .write_iter     = blkdev_write_iter,
1715         .mmap           = generic_file_mmap,
1716         .fsync          = blkdev_fsync,
1717         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1718 #ifdef CONFIG_COMPAT
1719         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1720 #endif
1721         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1722         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1723 };
1724
1725 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1726 {
1727         int res;
1728         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1729         set_fs(KERNEL_DS);
1730         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1731         set_fs(old_fs);
1732         return res;
1733 }
1734
1735 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1736
1737 /**
1738  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1739  * @pathname:   special file representing the block device
1740  *
1741  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1742  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1743  * otherwise.
1744  */
1745 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1746 {
1747         struct block_device *bdev;
1748         struct inode *inode;
1749         struct path path;
1750         int error;
1751
1752         if (!pathname || !*pathname)
1753                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1754
1755         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1756         if (error)
1757                 return ERR_PTR(error);
1758
1759         inode = d_backing_inode(path.dentry);
1760         error = -ENOTBLK;
1761         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1762                 goto fail;
1763         error = -EACCES;
1764         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1765                 goto fail;
1766         error = -ENOMEM;
1767         bdev = bd_acquire(inode);
1768         if (!bdev)
1769                 goto fail;
1770 out:
1771         path_put(&path);
1772         return bdev;
1773 fail:
1774         bdev = ERR_PTR(error);
1775         goto out;
1776 }
1777 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1778
1779 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1780 {
1781         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1782         int res = 0;
1783
1784         if (sb) {
1785                 /*
1786                  * no need to lock the super, get_super holds the
1787                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1788                  * under us (->put_super runs with the write lock
1789                  * hold).
1790                  */
1791                 shrink_dcache_sb(sb);
1792                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1793                 drop_super(sb);
1794         }
1795         invalidate_bdev(bdev);
1796         return res;
1797 }
1798 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
1799
1800 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
1801 {
1802         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
1803
1804         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
1805         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
1806                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1807                 struct block_device *bdev;
1808
1809                 spin_lock(&inode->i_lock);
1810                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
1811                     mapping->nrpages == 0) {
1812                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1813                         continue;
1814                 }
1815                 __iget(inode);
1816                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1817                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
1818                 /*
1819                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
1820                  * removed from s_inodes list while we dropped the
1821                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
1822                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
1823                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
1824                  * later.
1825                  */
1826                 iput(old_inode);
1827                 old_inode = inode;
1828                 bdev = I_BDEV(inode);
1829
1830                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1831                 if (bdev->bd_openers)
1832                         func(bdev, arg);
1833                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1834
1835                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
1836         }
1837         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
1838         iput(old_inode);
1839 }