OSDN Git Service

power: supply: ltc2941-battery-gauge: fix use-after-free
[sagit-ice-cold/kernel_xiaomi_msm8998.git] / fs / super.c
1 /*
2  *  linux/fs/super.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *
6  *  super.c contains code to handle: - mount structures
7  *                                   - super-block tables
8  *                                   - filesystem drivers list
9  *                                   - mount system call
10  *                                   - umount system call
11  *                                   - ustat system call
12  *
13  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
14  *
15  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
16  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
17  *  Added options to /proc/mounts:
18  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
19  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
20  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
21  */
22
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/blkdev.h>
26 #include <linux/mount.h>
27 #include <linux/security.h>
28 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
29 #include <linux/idr.h>
30 #include <linux/mutex.h>
31 #include <linux/backing-dev.h>
32 #include <linux/rculist_bl.h>
33 #include <linux/cleancache.h>
34 #include <linux/fsnotify.h>
35 #include <linux/lockdep.h>
36 #include "internal.h"
37
38
39 static LIST_HEAD(super_blocks);
40 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
41
42 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
43         "sb_writers",
44         "sb_pagefaults",
45         "sb_internal",
46 };
47
48 /*
49  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
50  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
51  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
52  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
53  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
54  */
55 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
56                                       struct shrink_control *sc)
57 {
58         struct super_block *sb;
59         long    fs_objects = 0;
60         long    total_objects;
61         long    freed = 0;
62         long    dentries;
63         long    inodes;
64
65         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
66
67         /*
68          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
69          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
70          */
71         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
72                 return SHRINK_STOP;
73
74         if (!trylock_super(sb))
75                 return SHRINK_STOP;
76
77         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
78                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
79
80         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
81         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
82         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
83         if (!total_objects)
84                 total_objects = 1;
85
86         /* proportion the scan between the caches */
87         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
88         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
89         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
90
91         /*
92          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
93          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
94          *
95          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
96          * accounting uses this to fully empty the caches.
97          */
98         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
99         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
100         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
101         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
102
103         if (fs_objects) {
104                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
105                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
106         }
107
108         up_read(&sb->s_umount);
109         return freed;
110 }
111
112 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
113                                        struct shrink_control *sc)
114 {
115         struct super_block *sb;
116         long    total_objects = 0;
117
118         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
119
120         /*
121          * We don't call trylock_super() here as it is a scalability bottleneck,
122          * so we're exposed to partial setup state. The shrinker rwsem does not
123          * protect filesystem operations backing list_lru_shrink_count() or
124          * s_op->nr_cached_objects(). Counts can change between
125          * super_cache_count and super_cache_scan, so we really don't need locks
126          * here.
127          *
128          * However, if we are currently mounting the superblock, the underlying
129          * filesystem might be in a state of partial construction and hence it
130          * is dangerous to access it.  trylock_super() uses a MS_BORN check to
131          * avoid this situation, so do the same here. The memory barrier is
132          * matched with the one in mount_fs() as we don't hold locks here.
133          */
134         if (!(sb->s_flags & MS_BORN))
135                 return 0;
136         smp_rmb();
137
138         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
139                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
140
141         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
142         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
143
144         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
145         return total_objects;
146 }
147
148 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
149 {
150         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
151                                                         destroy_work);
152         int i;
153
154         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
155                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
156         kfree(s);
157 }
158
159 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
160 {
161         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
162         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
163         schedule_work(&s->destroy_work);
164 }
165
166 /**
167  *      destroy_super   -       frees a superblock
168  *      @s: superblock to free
169  *
170  *      Frees a superblock.
171  */
172 static void destroy_super(struct super_block *s)
173 {
174         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
175         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
176         security_sb_free(s);
177         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
178         kfree(s->s_subtype);
179         kfree(s->s_options);
180         call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
181 }
182
183 /**
184  *      alloc_super     -       create new superblock
185  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
186  *      @flags: the mount flags
187  *
188  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
189  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
190  */
191 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
192 {
193         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
194         static const struct super_operations default_op;
195         int i;
196
197         if (!s)
198                 return NULL;
199
200         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
201
202         if (security_sb_alloc(s))
203                 goto fail;
204
205         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
206                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
207                                         sb_writers_name[i],
208                                         &type->s_writers_key[i]))
209                         goto fail;
210         }
211         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
212         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
213         s->s_flags = flags;
214         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
215         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
216         mutex_init(&s->s_sync_lock);
217         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
218         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
219
220         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru))
221                 goto fail;
222         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru))
223                 goto fail;
224
225         init_rwsem(&s->s_umount);
226         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
227         /*
228          * sget() can have s_umount recursion.
229          *
230          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
231          * one (this one), and tries again to find a suitable old
232          * one.
233          *
234          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
235          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
236          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
237          * risk of deadlocks.
238          *
239          * Annotate this by putting this lock in a different
240          * subclass.
241          */
242         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
243         s->s_count = 1;
244         atomic_set(&s->s_active, 1);
245         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
246         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
247         mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
248         mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
249         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
250         s->s_op = &default_op;
251         s->s_time_gran = 1000000000;
252         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
253
254         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
255         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
256         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
257         s->s_shrink.batch = 1024;
258         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
259         return s;
260
261 fail:
262         destroy_super(s);
263         return NULL;
264 }
265
266 /* Superblock refcounting  */
267
268 /*
269  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
270  */
271 static void __put_super(struct super_block *sb)
272 {
273         if (!--sb->s_count) {
274                 list_del_init(&sb->s_list);
275                 destroy_super(sb);
276         }
277 }
278
279 /**
280  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
281  *      @sb: superblock in question
282  *
283  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
284  *      references left.
285  */
286 static void put_super(struct super_block *sb)
287 {
288         spin_lock(&sb_lock);
289         __put_super(sb);
290         spin_unlock(&sb_lock);
291 }
292
293
294 /**
295  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
296  *      @s: superblock to deactivate
297  *
298  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
299  *      one if there is no other active references left.  In that case we
300  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
301  *      had just acquired.
302  *
303  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
304  */
305 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
306 {
307         struct file_system_type *fs = s->s_type;
308         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
309                 cleancache_invalidate_fs(s);
310                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
311                 fs->kill_sb(s);
312
313                 /*
314                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
315                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
316                  * the lru lists right now.
317                  */
318                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
319                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
320
321                 put_filesystem(fs);
322                 put_super(s);
323         } else {
324                 up_write(&s->s_umount);
325         }
326 }
327
328 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
329
330 /**
331  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
332  *      @s: superblock to deactivate
333  *
334  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
335  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
336  *      lock will be acquired prior to that.
337  */
338 void deactivate_super(struct super_block *s)
339 {
340         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
341                 down_write(&s->s_umount);
342                 deactivate_locked_super(s);
343         }
344 }
345
346 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
347
348 /**
349  *      grab_super - acquire an active reference
350  *      @s: reference we are trying to make active
351  *
352  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
353  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
354  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
355  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
356  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
357  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
358  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
359  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
360  */
361 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
362 {
363         s->s_count++;
364         spin_unlock(&sb_lock);
365         down_write(&s->s_umount);
366         if ((s->s_flags & MS_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
367                 put_super(s);
368                 return 1;
369         }
370         up_write(&s->s_umount);
371         put_super(s);
372         return 0;
373 }
374
375 /*
376  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
377  *      @sb: reference we are trying to grab
378  *
379  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
380  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
381  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
382  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
383  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
384  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
385  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
386  *
387  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
388  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
389  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
390  *      it's very much not a general-purpose interface.
391  */
392 bool trylock_super(struct super_block *sb)
393 {
394         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
395                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
396                     sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
397                         return true;
398                 up_read(&sb->s_umount);
399         }
400
401         return false;
402 }
403
404 /**
405  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
406  *      @sb: superblock to kill
407  *
408  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
409  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
410  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
411  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
412  *      taken care of and do not need specific handling.
413  *
414  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
415  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
416  *      change the attachments of dentries to inodes.
417  */
418 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
419 {
420         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
421
422         if (sb->s_root) {
423                 shrink_dcache_for_umount(sb);
424                 sync_filesystem(sb);
425                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
426
427                 fsnotify_unmount_inodes(sb);
428                 cgroup_writeback_umount();
429
430                 evict_inodes(sb);
431
432                 if (sb->s_dio_done_wq) {
433                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
434                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
435                 }
436
437                 if (sop->put_super)
438                         sop->put_super(sb);
439
440                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
441                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
442                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
443                            sb->s_id);
444                 }
445         }
446         spin_lock(&sb_lock);
447         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
448         hlist_del_init(&sb->s_instances);
449         spin_unlock(&sb_lock);
450         up_write(&sb->s_umount);
451 }
452
453 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
454
455 /**
456  *      sget    -       find or create a superblock
457  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
458  *      @test:  comparison callback
459  *      @set:   setup callback
460  *      @flags: mount flags
461  *      @data:  argument to each of them
462  */
463 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
464                         int (*test)(struct super_block *,void *),
465                         int (*set)(struct super_block *,void *),
466                         int flags,
467                         void *data)
468 {
469         struct super_block *s = NULL;
470         struct super_block *old;
471         int err;
472
473 retry:
474         spin_lock(&sb_lock);
475         if (test) {
476                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
477                         if (!test(old, data))
478                                 continue;
479                         if (!grab_super(old))
480                                 goto retry;
481                         if (s) {
482                                 up_write(&s->s_umount);
483                                 destroy_super(s);
484                                 s = NULL;
485                         }
486                         return old;
487                 }
488         }
489         if (!s) {
490                 spin_unlock(&sb_lock);
491                 s = alloc_super(type, flags);
492                 if (!s)
493                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
494                 goto retry;
495         }
496                 
497         err = set(s, data);
498         if (err) {
499                 spin_unlock(&sb_lock);
500                 up_write(&s->s_umount);
501                 destroy_super(s);
502                 return ERR_PTR(err);
503         }
504         s->s_type = type;
505         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
506         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
507         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
508         spin_unlock(&sb_lock);
509         get_filesystem(type);
510         err = register_shrinker(&s->s_shrink);
511         if (err) {
512                 deactivate_locked_super(s);
513                 s = ERR_PTR(err);
514         }
515         return s;
516 }
517
518 EXPORT_SYMBOL(sget);
519
520 void drop_super(struct super_block *sb)
521 {
522         up_read(&sb->s_umount);
523         put_super(sb);
524 }
525
526 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
527
528 /**
529  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
530  *      @f: function to call
531  *      @arg: argument to pass to it
532  *
533  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
534  *      locked superblock and given argument.
535  */
536 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
537 {
538         struct super_block *sb, *p = NULL;
539
540         spin_lock(&sb_lock);
541         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
542                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
543                         continue;
544                 sb->s_count++;
545                 spin_unlock(&sb_lock);
546
547                 down_read(&sb->s_umount);
548                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
549                         f(sb, arg);
550                 up_read(&sb->s_umount);
551
552                 spin_lock(&sb_lock);
553                 if (p)
554                         __put_super(p);
555                 p = sb;
556         }
557         if (p)
558                 __put_super(p);
559         spin_unlock(&sb_lock);
560 }
561
562 /**
563  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
564  *      @type: fs type
565  *      @f: function to call
566  *      @arg: argument to pass to it
567  *
568  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
569  *      locked superblock and given argument.
570  */
571 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
572         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
573 {
574         struct super_block *sb, *p = NULL;
575
576         spin_lock(&sb_lock);
577         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
578                 sb->s_count++;
579                 spin_unlock(&sb_lock);
580
581                 down_read(&sb->s_umount);
582                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
583                         f(sb, arg);
584                 up_read(&sb->s_umount);
585
586                 spin_lock(&sb_lock);
587                 if (p)
588                         __put_super(p);
589                 p = sb;
590         }
591         if (p)
592                 __put_super(p);
593         spin_unlock(&sb_lock);
594 }
595
596 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
597
598 /**
599  *      get_super - get the superblock of a device
600  *      @bdev: device to get the superblock for
601  *      
602  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
603  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
604  */
605
606 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
607 {
608         struct super_block *sb;
609
610         if (!bdev)
611                 return NULL;
612
613         spin_lock(&sb_lock);
614 rescan:
615         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
616                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
617                         continue;
618                 if (sb->s_bdev == bdev) {
619                         sb->s_count++;
620                         spin_unlock(&sb_lock);
621                         down_read(&sb->s_umount);
622                         /* still alive? */
623                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
624                                 return sb;
625                         up_read(&sb->s_umount);
626                         /* nope, got unmounted */
627                         spin_lock(&sb_lock);
628                         __put_super(sb);
629                         goto rescan;
630                 }
631         }
632         spin_unlock(&sb_lock);
633         return NULL;
634 }
635
636 EXPORT_SYMBOL(get_super);
637
638 /**
639  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
640  *      @bdev: device to get the superblock for
641  *
642  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
643  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
644  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
645  *      is found.
646  */
647 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
648 {
649         while (1) {
650                 struct super_block *s = get_super(bdev);
651                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
652                         return s;
653                 up_read(&s->s_umount);
654                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
655                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
656                 put_super(s);
657         }
658 }
659 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
660
661 /**
662  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
663  * @bdev: device to get the superblock for
664  *
665  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
666  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
667  * reference or %NULL if none was found.
668  */
669 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
670 {
671         struct super_block *sb;
672
673         if (!bdev)
674                 return NULL;
675
676 restart:
677         spin_lock(&sb_lock);
678         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
679                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
680                         continue;
681                 if (sb->s_bdev == bdev) {
682                         if (!grab_super(sb))
683                                 goto restart;
684                         up_write(&sb->s_umount);
685                         return sb;
686                 }
687         }
688         spin_unlock(&sb_lock);
689         return NULL;
690 }
691  
692 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
693 {
694         struct super_block *sb;
695
696         spin_lock(&sb_lock);
697 rescan:
698         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
699                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
700                         continue;
701                 if (sb->s_dev ==  dev) {
702                         sb->s_count++;
703                         spin_unlock(&sb_lock);
704                         down_read(&sb->s_umount);
705                         /* still alive? */
706                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
707                                 return sb;
708                         up_read(&sb->s_umount);
709                         /* nope, got unmounted */
710                         spin_lock(&sb_lock);
711                         __put_super(sb);
712                         goto rescan;
713                 }
714         }
715         spin_unlock(&sb_lock);
716         return NULL;
717 }
718
719 /**
720  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
721  *      @sb:    superblock in question
722  *      @flags: numeric part of options
723  *      @data:  the rest of options
724  *      @force: whether or not to force the change
725  *
726  *      Alters the mount options of a mounted file system.
727  */
728 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
729 {
730         int retval;
731         int remount_ro;
732
733         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
734                 return -EBUSY;
735
736 #ifdef CONFIG_BLOCK
737         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
738                 return -EACCES;
739 #endif
740
741         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
742
743         if (remount_ro) {
744                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
745                         up_write(&sb->s_umount);
746                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
747                         down_write(&sb->s_umount);
748                         if (!sb->s_root)
749                                 return 0;
750                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
751                                 return -EBUSY;
752                         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
753                 }
754         }
755         shrink_dcache_sb(sb);
756
757         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
758            make sure there are no rw files opened */
759         if (remount_ro) {
760                 if (force) {
761                         sb->s_readonly_remount = 1;
762                         smp_wmb();
763                 } else {
764                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
765                         if (retval)
766                                 return retval;
767                 }
768         }
769
770         if (sb->s_op->remount_fs) {
771                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
772                 if (retval) {
773                         if (!force)
774                                 goto cancel_readonly;
775                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
776                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
777                              sb->s_type->name, retval);
778                 }
779         }
780         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
781         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
782         smp_wmb();
783         sb->s_readonly_remount = 0;
784
785         /*
786          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
787          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
788          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
789          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
790          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
791          * effort at coherency.
792          */
793         if (remount_ro && sb->s_bdev)
794                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
795         return 0;
796
797 cancel_readonly:
798         sb->s_readonly_remount = 0;
799         return retval;
800 }
801
802 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
803 {
804         struct super_block *sb, *p = NULL;
805
806         spin_lock(&sb_lock);
807         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
808                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
809                         continue;
810                 sb->s_count++;
811                 spin_unlock(&sb_lock);
812                 down_write(&sb->s_umount);
813                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
814                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
815                         /*
816                          * What lock protects sb->s_flags??
817                          */
818                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
819                 }
820                 up_write(&sb->s_umount);
821                 spin_lock(&sb_lock);
822                 if (p)
823                         __put_super(p);
824                 p = sb;
825         }
826         if (p)
827                 __put_super(p);
828         spin_unlock(&sb_lock);
829         kfree(work);
830         printk("Emergency Remount complete\n");
831 }
832
833 void emergency_remount(void)
834 {
835         struct work_struct *work;
836
837         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
838         if (work) {
839                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
840                 schedule_work(work);
841         }
842 }
843
844 /*
845  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
846  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
847  */
848
849 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
850 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
851 /* Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
852  * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
853  */
854 static int unnamed_dev_start = 1;
855
856 int get_anon_bdev(dev_t *p)
857 {
858         int dev;
859         int error;
860
861  retry:
862         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
863                 return -ENOMEM;
864         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
865         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
866         if (!error)
867                 unnamed_dev_start = dev + 1;
868         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
869         if (error == -EAGAIN)
870                 /* We raced and lost with another CPU. */
871                 goto retry;
872         else if (error)
873                 return -EAGAIN;
874
875         if (dev >= (1 << MINORBITS)) {
876                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
877                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
878                 if (unnamed_dev_start > dev)
879                         unnamed_dev_start = dev;
880                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
881                 return -EMFILE;
882         }
883         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
884         return 0;
885 }
886 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
887
888 void free_anon_bdev(dev_t dev)
889 {
890         int slot = MINOR(dev);
891         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
892         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
893         if (slot < unnamed_dev_start)
894                 unnamed_dev_start = slot;
895         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
896 }
897 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
898
899 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
900 {
901         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
902 }
903
904 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
905
906 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
907 {
908         dev_t dev = sb->s_dev;
909         generic_shutdown_super(sb);
910         free_anon_bdev(dev);
911 }
912
913 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
914
915 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
916 {
917         if (sb->s_root)
918                 d_genocide(sb->s_root);
919         kill_anon_super(sb);
920 }
921
922 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
923
924 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
925 {
926         return sb->s_fs_info == data;
927 }
928
929 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
930 {
931         sb->s_fs_info = data;
932         return set_anon_super(sb, NULL);
933 }
934
935 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
936         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
937 {
938         struct super_block *sb;
939
940         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
941         if (IS_ERR(sb))
942                 return ERR_CAST(sb);
943
944         if (!sb->s_root) {
945                 int err;
946                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
947                 if (err) {
948                         deactivate_locked_super(sb);
949                         return ERR_PTR(err);
950                 }
951
952                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
953         }
954
955         return dget(sb->s_root);
956 }
957
958 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
959
960 #ifdef CONFIG_BLOCK
961 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
962 {
963         s->s_bdev = data;
964         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
965
966         /*
967          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
968          * overwrite this in ->fill_super()
969          */
970         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
971         return 0;
972 }
973
974 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
975 {
976         return (void *)s->s_bdev == data;
977 }
978
979 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
980         int flags, const char *dev_name, void *data,
981         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
982 {
983         struct block_device *bdev;
984         struct super_block *s;
985         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
986         int error = 0;
987
988         if (!(flags & MS_RDONLY))
989                 mode |= FMODE_WRITE;
990
991         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
992         if (IS_ERR(bdev))
993                 return ERR_CAST(bdev);
994
995         /*
996          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
997          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
998          * while we are mounting
999          */
1000         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1001         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1002                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1003                 error = -EBUSY;
1004                 goto error_bdev;
1005         }
1006         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
1007                  bdev);
1008         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1009         if (IS_ERR(s))
1010                 goto error_s;
1011
1012         if (s->s_root) {
1013                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
1014                         deactivate_locked_super(s);
1015                         error = -EBUSY;
1016                         goto error_bdev;
1017                 }
1018
1019                 /*
1020                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1021                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1022                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1023                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1024                  * holding an active reference.
1025                  */
1026                 up_write(&s->s_umount);
1027                 blkdev_put(bdev, mode);
1028                 down_write(&s->s_umount);
1029         } else {
1030                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1031
1032                 s->s_mode = mode;
1033                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
1034                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1035                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1036                 if (error) {
1037                         deactivate_locked_super(s);
1038                         goto error;
1039                 }
1040
1041                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1042                 bdev->bd_super = s;
1043         }
1044
1045         return dget(s->s_root);
1046
1047 error_s:
1048         error = PTR_ERR(s);
1049 error_bdev:
1050         blkdev_put(bdev, mode);
1051 error:
1052         return ERR_PTR(error);
1053 }
1054 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1055
1056 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1057 {
1058         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1059         fmode_t mode = sb->s_mode;
1060
1061         bdev->bd_super = NULL;
1062         generic_shutdown_super(sb);
1063         sync_blockdev(bdev);
1064         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1065         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1066 }
1067
1068 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1069 #endif
1070
1071 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1072         int flags, void *data,
1073         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1074 {
1075         int error;
1076         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1077
1078         if (IS_ERR(s))
1079                 return ERR_CAST(s);
1080
1081         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1082         if (error) {
1083                 deactivate_locked_super(s);
1084                 return ERR_PTR(error);
1085         }
1086         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1087         return dget(s->s_root);
1088 }
1089 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1090
1091 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1092 {
1093         return 1;
1094 }
1095
1096 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1097         int flags, void *data,
1098         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1099 {
1100         struct super_block *s;
1101         int error;
1102
1103         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1104         if (IS_ERR(s))
1105                 return ERR_CAST(s);
1106         if (!s->s_root) {
1107                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1108                 if (error) {
1109                         deactivate_locked_super(s);
1110                         return ERR_PTR(error);
1111                 }
1112                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1113         } else {
1114                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1115         }
1116         return dget(s->s_root);
1117 }
1118 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1119
1120 struct dentry *
1121 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1122 {
1123         struct dentry *root;
1124         struct super_block *sb;
1125         char *secdata = NULL;
1126         int error = -ENOMEM;
1127
1128         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1129                 secdata = alloc_secdata();
1130                 if (!secdata)
1131                         goto out;
1132
1133                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1134                 if (error)
1135                         goto out_free_secdata;
1136         }
1137
1138         root = type->mount(type, flags, name, data);
1139         if (IS_ERR(root)) {
1140                 error = PTR_ERR(root);
1141                 goto out_free_secdata;
1142         }
1143         sb = root->d_sb;
1144         BUG_ON(!sb);
1145         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1146
1147         /*
1148          * Write barrier is for super_cache_count(). We place it before setting
1149          * MS_BORN as the data dependency between the two functions is the
1150          * superblock structure contents that we just set up, not the MS_BORN
1151          * flag.
1152          */
1153         smp_wmb();
1154         sb->s_flags |= MS_BORN;
1155
1156         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1157         if (error)
1158                 goto out_sb;
1159
1160         /*
1161          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1162          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1163          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1164          * violate this rule.
1165          */
1166         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1167                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1168
1169         up_write(&sb->s_umount);
1170         free_secdata(secdata);
1171         return root;
1172 out_sb:
1173         dput(root);
1174         deactivate_locked_super(sb);
1175 out_free_secdata:
1176         free_secdata(secdata);
1177 out:
1178         return ERR_PTR(error);
1179 }
1180
1181 /*
1182  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1183  * instead.
1184  */
1185 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1186 {
1187         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1188 }
1189 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1190
1191 /*
1192  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1193  * instead.
1194  */
1195 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1196 {
1197         bool force_trylock = false;
1198         int ret = 1;
1199
1200 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1201         /*
1202          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1203          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1204          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1205          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1206          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1207          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1208          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1209          */
1210         if (wait) {
1211                 int i;
1212
1213                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1214                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1215                                 force_trylock = true;
1216                                 break;
1217                         }
1218         }
1219 #endif
1220         if (wait && !force_trylock)
1221                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1222         else
1223                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1224
1225         WARN_ON(force_trylock & !ret);
1226         return ret;
1227 }
1228 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1229
1230 /**
1231  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1232  * @sb: the super for which we wait
1233  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1234  *
1235  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1236  * system.
1237  */
1238 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1239 {
1240         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1241         /*
1242          * We are going to return to userspace and forget about this lock, the
1243          * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock.
1244          *
1245          * FIXME: we should do this before return from freeze_super() after we
1246          * called sync_filesystem(sb) and s_op->freeze_fs(sb), and thaw_super()
1247          * should re-acquire these locks before s_op->unfreeze_fs(sb). However
1248          * this leads to lockdep false-positives, so currently we do the early
1249          * release right after acquire.
1250          */
1251         percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level-1, 0, _THIS_IP_);
1252 }
1253
1254 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1255 {
1256         int level;
1257
1258         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1259                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1260
1261         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1262                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1263 }
1264
1265 /**
1266  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1267  * @sb: the super to lock
1268  *
1269  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1270  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1271  * -EBUSY.
1272  *
1273  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1274  *
1275  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1276  *
1277  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1278  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1279  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1280  *
1281  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1282  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1283  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1284  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1285  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1286  * sync is running).
1287  *
1288  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1289  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1290  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1291  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1292  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1293  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1294  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1295  *
1296  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1297  */
1298 int freeze_super(struct super_block *sb)
1299 {
1300         int ret;
1301
1302         atomic_inc(&sb->s_active);
1303         down_write(&sb->s_umount);
1304         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1305                 deactivate_locked_super(sb);
1306                 return -EBUSY;
1307         }
1308
1309         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1310                 up_write(&sb->s_umount);
1311                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1312         }
1313
1314         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1315                 /* Nothing to do really... */
1316                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1317                 up_write(&sb->s_umount);
1318                 return 0;
1319         }
1320
1321         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1322         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1323         up_write(&sb->s_umount);
1324         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1325         down_write(&sb->s_umount);
1326
1327         /* Now we go and block page faults... */
1328         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1329         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1330
1331         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1332         sync_filesystem(sb);
1333
1334         /* Now wait for internal filesystem counter */
1335         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1336         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1337
1338         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1339                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1340                 if (ret) {
1341                         printk(KERN_ERR
1342                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1343                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1344                         sb_freeze_unlock(sb);
1345                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1346                         deactivate_locked_super(sb);
1347                         return ret;
1348                 }
1349         }
1350         /*
1351          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1352          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1353          */
1354         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1355         up_write(&sb->s_umount);
1356         return 0;
1357 }
1358 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1359
1360 /**
1361  * thaw_super -- unlock filesystem
1362  * @sb: the super to thaw
1363  *
1364  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1365  */
1366 int thaw_super(struct super_block *sb)
1367 {
1368         int error;
1369
1370         down_write(&sb->s_umount);
1371         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1372                 up_write(&sb->s_umount);
1373                 return -EINVAL;
1374         }
1375
1376         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1377                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1378                 goto out;
1379         }
1380
1381         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1382                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1383                 if (error) {
1384                         printk(KERN_ERR
1385                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1386                         up_write(&sb->s_umount);
1387                         return error;
1388                 }
1389         }
1390
1391         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1392         sb_freeze_unlock(sb);
1393 out:
1394         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1395         deactivate_locked_super(sb);
1396         return 0;
1397 }
1398 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);