Merge tag 'armsoc-dt' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/arm/arm-soc
[cascardo/linux.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 <linux/badblocks.h>
33 #include <asm/uaccess.h>
34 #include "internal.h"
35
36 struct bdev_inode {
37         struct block_device bdev;
38         struct inode vfs_inode;
39 };
40
41 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
42
43 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
44 {
45         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
46 }
47
48 struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
49 {
50         return &BDEV_I(inode)->bdev;
51 }
52 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
53
54 void __vfs_msg(struct super_block *sb, const char *prefix, const char *fmt, ...)
55 {
56         struct va_format vaf;
57         va_list args;
58
59         va_start(args, fmt);
60         vaf.fmt = fmt;
61         vaf.va = &args;
62         printk_ratelimited("%sVFS (%s): %pV\n", prefix, sb->s_id, &vaf);
63         va_end(args);
64 }
65
66 static void bdev_write_inode(struct block_device *bdev)
67 {
68         struct inode *inode = bdev->bd_inode;
69         int ret;
70
71         spin_lock(&inode->i_lock);
72         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
73                 spin_unlock(&inode->i_lock);
74                 ret = write_inode_now(inode, true);
75                 if (ret) {
76                         char name[BDEVNAME_SIZE];
77                         pr_warn_ratelimited("VFS: Dirty inode writeback failed "
78                                             "for block device %s (err=%d).\n",
79                                             bdevname(bdev, name), ret);
80                 }
81                 spin_lock(&inode->i_lock);
82         }
83         spin_unlock(&inode->i_lock);
84 }
85
86 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
87 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
88 {
89         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
90
91         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrexceptional == 0)
92                 return;
93
94         invalidate_bh_lrus();
95         truncate_inode_pages(mapping, 0);
96 }       
97 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
98
99 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
100 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
101 {
102         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
103
104         if (mapping->nrpages == 0)
105                 return;
106
107         invalidate_bh_lrus();
108         lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
109         invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
110         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
111          * But, for the strange corners, lets be cautious
112          */
113         cleancache_invalidate_inode(mapping);
114 }
115 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
116
117 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
118 {
119         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
120         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
121                 return -EINVAL;
122
123         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
124         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
125                 return -EINVAL;
126
127         /* Don't change the size if it is same as current */
128         if (bdev->bd_block_size != size) {
129                 sync_blockdev(bdev);
130                 bdev->bd_block_size = size;
131                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
132                 kill_bdev(bdev);
133         }
134         return 0;
135 }
136
137 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
138
139 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
140 {
141         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
142                 return 0;
143         /* If we get here, we know size is power of two
144          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
145         sb->s_blocksize = size;
146         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
147         return sb->s_blocksize;
148 }
149
150 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
151
152 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
153 {
154         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
155         if (size < minsize)
156                 size = minsize;
157         return sb_set_blocksize(sb, size);
158 }
159
160 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
161
162 static int
163 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
164                 struct buffer_head *bh, int create)
165 {
166         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
167         bh->b_blocknr = iblock;
168         set_buffer_mapped(bh);
169         return 0;
170 }
171
172 static struct inode *bdev_file_inode(struct file *file)
173 {
174         return file->f_mapping->host;
175 }
176
177 static ssize_t
178 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
179 {
180         struct file *file = iocb->ki_filp;
181         struct inode *inode = bdev_file_inode(file);
182
183         return __blockdev_direct_IO(iocb, inode, I_BDEV(inode), iter,
184                                     blkdev_get_block, NULL, NULL,
185                                     DIO_SKIP_DIO_COUNT);
186 }
187
188 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
189 {
190         if (!bdev)
191                 return 0;
192         if (!wait)
193                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
194         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
195 }
196
197 /*
198  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
199  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
200  */
201 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
202 {
203         return __sync_blockdev(bdev, 1);
204 }
205 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
206
207 /*
208  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
209  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
210  * device.  Takes the superblock lock.
211  */
212 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
213 {
214         struct super_block *sb = get_super(bdev);
215         if (sb) {
216                 int res = sync_filesystem(sb);
217                 drop_super(sb);
218                 return res;
219         }
220         return sync_blockdev(bdev);
221 }
222 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
223
224 /**
225  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
226  * @bdev:       blockdevice to lock
227  *
228  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
229  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
230  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
231  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
232  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
233  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
234  * actually.
235  */
236 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
237 {
238         struct super_block *sb;
239         int error = 0;
240
241         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
242         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
243                 /*
244                  * We don't even need to grab a reference - the first call
245                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
246                  * thaw_bdev drops it.
247                  */
248                 sb = get_super(bdev);
249                 if (sb)
250                         drop_super(sb);
251                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
252                 return sb;
253         }
254
255         sb = get_active_super(bdev);
256         if (!sb)
257                 goto out;
258         if (sb->s_op->freeze_super)
259                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
260         else
261                 error = freeze_super(sb);
262         if (error) {
263                 deactivate_super(sb);
264                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
265                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
266                 return ERR_PTR(error);
267         }
268         deactivate_super(sb);
269  out:
270         sync_blockdev(bdev);
271         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
272         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
273 }
274 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
275
276 /**
277  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
278  * @bdev:       blockdevice to unlock
279  * @sb:         associated superblock
280  *
281  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
282  */
283 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
284 {
285         int error = -EINVAL;
286
287         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
288         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
289                 goto out;
290
291         error = 0;
292         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
293                 goto out;
294
295         if (!sb)
296                 goto out;
297
298         if (sb->s_op->thaw_super)
299                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
300         else
301                 error = thaw_super(sb);
302         if (error)
303                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
304 out:
305         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
306         return error;
307 }
308 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
309
310 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
311 {
312         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
313 }
314
315 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
316 {
317         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
318 }
319
320 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
321                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
322 {
323         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
324 }
325
326 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
327                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
328                         struct page **pagep, void **fsdata)
329 {
330         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
331                                  blkdev_get_block);
332 }
333
334 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
335                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
336                         struct page *page, void *fsdata)
337 {
338         int ret;
339         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
340
341         unlock_page(page);
342         put_page(page);
343
344         return ret;
345 }
346
347 /*
348  * private llseek:
349  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
350  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
351  */
352 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
353 {
354         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
355         loff_t retval;
356
357         inode_lock(bd_inode);
358         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
359         inode_unlock(bd_inode);
360         return retval;
361 }
362         
363 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
364 {
365         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(filp);
366         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
367         int error;
368         
369         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
370         if (error)
371                 return error;
372
373         /*
374          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
375          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
376          * O_SYNC writers to a block device.
377          */
378         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
379         if (error == -EOPNOTSUPP)
380                 error = 0;
381
382         return error;
383 }
384 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
385
386 /**
387  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
388  * @bdev: The device to read the page from
389  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
390  * @page: The page to read
391  *
392  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
393  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
394  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
395  *
396  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
397  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
398  * than propagate an error back up the stack.
399  *
400  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
401  */
402 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
403                         struct page *page)
404 {
405         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
406         int result = -EOPNOTSUPP;
407
408         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
409                 return result;
410
411         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, false);
412         if (result)
413                 return result;
414         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, false);
415         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
416         return result;
417 }
418 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
419
420 /**
421  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
422  * @bdev: The device to write the page to
423  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
424  * @page: The page to write
425  * @wbc: The writeback_control for the write
426  *
427  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
428  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
429  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
430  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
431  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
432  *
433  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
434  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
435  * than propagate an error back up the stack.
436  *
437  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
438  */
439 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
440                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
441 {
442         int result;
443         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
444
445         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
446                 return -EOPNOTSUPP;
447         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, false);
448         if (result)
449                 return result;
450
451         set_page_writeback(page);
452         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, true);
453         if (result)
454                 end_page_writeback(page);
455         else
456                 unlock_page(page);
457         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
458         return result;
459 }
460 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
461
462 /**
463  * bdev_direct_access() - Get the address for directly-accessibly memory
464  * @bdev: The device containing the memory
465  * @dax: control and output parameters for ->direct_access
466  *
467  * If a block device is made up of directly addressable memory, this function
468  * will tell the caller the PFN and the address of the memory.  The address
469  * may be directly dereferenced within the kernel without the need to call
470  * ioremap(), kmap() or similar.  The PFN is suitable for inserting into
471  * page tables.
472  *
473  * Return: negative errno if an error occurs, otherwise the number of bytes
474  * accessible at this address.
475  */
476 long bdev_direct_access(struct block_device *bdev, struct blk_dax_ctl *dax)
477 {
478         sector_t sector = dax->sector;
479         long avail, size = dax->size;
480         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
481
482         /*
483          * The device driver is allowed to sleep, in order to make the
484          * memory directly accessible.
485          */
486         might_sleep();
487
488         if (size < 0)
489                 return size;
490         if (!blk_queue_dax(bdev_get_queue(bdev)) || !ops->direct_access)
491                 return -EOPNOTSUPP;
492         if ((sector + DIV_ROUND_UP(size, 512)) >
493                                         part_nr_sects_read(bdev->bd_part))
494                 return -ERANGE;
495         sector += get_start_sect(bdev);
496         if (sector % (PAGE_SIZE / 512))
497                 return -EINVAL;
498         avail = ops->direct_access(bdev, sector, &dax->addr, &dax->pfn, size);
499         if (!avail)
500                 return -ERANGE;
501         if (avail > 0 && avail & ~PAGE_MASK)
502                 return -ENXIO;
503         return min(avail, size);
504 }
505 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_direct_access);
506
507 /**
508  * bdev_dax_supported() - Check if the device supports dax for filesystem
509  * @sb: The superblock of the device
510  * @blocksize: The block size of the device
511  *
512  * This is a library function for filesystems to check if the block device
513  * can be mounted with dax option.
514  *
515  * Return: negative errno if unsupported, 0 if supported.
516  */
517 int bdev_dax_supported(struct super_block *sb, int blocksize)
518 {
519         struct blk_dax_ctl dax = {
520                 .sector = 0,
521                 .size = PAGE_SIZE,
522         };
523         int err;
524
525         if (blocksize != PAGE_SIZE) {
526                 vfs_msg(sb, KERN_ERR, "error: unsupported blocksize for dax");
527                 return -EINVAL;
528         }
529
530         err = bdev_direct_access(sb->s_bdev, &dax);
531         if (err < 0) {
532                 switch (err) {
533                 case -EOPNOTSUPP:
534                         vfs_msg(sb, KERN_ERR,
535                                 "error: device does not support dax");
536                         break;
537                 case -EINVAL:
538                         vfs_msg(sb, KERN_ERR,
539                                 "error: unaligned partition for dax");
540                         break;
541                 default:
542                         vfs_msg(sb, KERN_ERR,
543                                 "error: dax access failed (%d)", err);
544                 }
545                 return err;
546         }
547
548         return 0;
549 }
550 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_dax_supported);
551
552 /**
553  * bdev_dax_capable() - Return if the raw device is capable for dax
554  * @bdev: The device for raw block device access
555  */
556 bool bdev_dax_capable(struct block_device *bdev)
557 {
558         struct blk_dax_ctl dax = {
559                 .size = PAGE_SIZE,
560         };
561
562         if (!IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX))
563                 return false;
564
565         dax.sector = 0;
566         if (bdev_direct_access(bdev, &dax) < 0)
567                 return false;
568
569         dax.sector = bdev->bd_part->nr_sects - (PAGE_SIZE / 512);
570         if (bdev_direct_access(bdev, &dax) < 0)
571                 return false;
572
573         return true;
574 }
575
576 /*
577  * pseudo-fs
578  */
579
580 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
581 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
582
583 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
584 {
585         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
586         if (!ei)
587                 return NULL;
588         return &ei->vfs_inode;
589 }
590
591 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
592 {
593         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
594         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
595
596         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
597 }
598
599 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
600 {
601         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
602 }
603
604 static void init_once(void *foo)
605 {
606         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
607         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
608
609         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
610         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
611         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
612 #ifdef CONFIG_SYSFS
613         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
614 #endif
615         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
616         /* Initialize mutex for freeze. */
617         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
618 }
619
620 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
621 {
622         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
623         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
624         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
625         clear_inode(inode);
626         spin_lock(&bdev_lock);
627         list_del_init(&bdev->bd_list);
628         spin_unlock(&bdev_lock);
629 }
630
631 static const struct super_operations bdev_sops = {
632         .statfs = simple_statfs,
633         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
634         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
635         .drop_inode = generic_delete_inode,
636         .evict_inode = bdev_evict_inode,
637 };
638
639 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
640         int flags, const char *dev_name, void *data)
641 {
642         struct dentry *dent;
643         dent = mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
644         if (!IS_ERR(dent))
645                 dent->d_sb->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB;
646         return dent;
647 }
648
649 static struct file_system_type bd_type = {
650         .name           = "bdev",
651         .mount          = bd_mount,
652         .kill_sb        = kill_anon_super,
653 };
654
655 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
656 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
657
658 void __init bdev_cache_init(void)
659 {
660         int err;
661         static struct vfsmount *bd_mnt;
662
663         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
664                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
665                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT|SLAB_PANIC),
666                         init_once);
667         err = register_filesystem(&bd_type);
668         if (err)
669                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
670         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
671         if (IS_ERR(bd_mnt))
672                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
673         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
674 }
675
676 /*
677  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
678  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
679  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
680  */
681 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
682 {
683         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
684 }
685
686 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
687 {
688         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
689 }
690
691 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
692 {
693         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
694         return 0;
695 }
696
697 static LIST_HEAD(all_bdevs);
698
699 struct block_device *bdget(dev_t dev)
700 {
701         struct block_device *bdev;
702         struct inode *inode;
703
704         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
705                         bdev_test, bdev_set, &dev);
706
707         if (!inode)
708                 return NULL;
709
710         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
711
712         if (inode->i_state & I_NEW) {
713                 bdev->bd_contains = NULL;
714                 bdev->bd_super = NULL;
715                 bdev->bd_inode = inode;
716                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
717                 bdev->bd_part_count = 0;
718                 bdev->bd_invalidated = 0;
719                 inode->i_mode = S_IFBLK;
720                 inode->i_rdev = dev;
721                 inode->i_bdev = bdev;
722                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
723                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
724                 spin_lock(&bdev_lock);
725                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
726                 spin_unlock(&bdev_lock);
727                 unlock_new_inode(inode);
728         }
729         return bdev;
730 }
731
732 EXPORT_SYMBOL(bdget);
733
734 /**
735  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
736  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
737  */
738 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
739 {
740         ihold(bdev->bd_inode);
741         return bdev;
742 }
743 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
744
745 long nr_blockdev_pages(void)
746 {
747         struct block_device *bdev;
748         long ret = 0;
749         spin_lock(&bdev_lock);
750         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
751                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
752         }
753         spin_unlock(&bdev_lock);
754         return ret;
755 }
756
757 void bdput(struct block_device *bdev)
758 {
759         iput(bdev->bd_inode);
760 }
761
762 EXPORT_SYMBOL(bdput);
763  
764 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
765 {
766         struct block_device *bdev;
767
768         spin_lock(&bdev_lock);
769         bdev = inode->i_bdev;
770         if (bdev) {
771                 bdgrab(bdev);
772                 spin_unlock(&bdev_lock);
773                 return bdev;
774         }
775         spin_unlock(&bdev_lock);
776
777         bdev = bdget(inode->i_rdev);
778         if (bdev) {
779                 spin_lock(&bdev_lock);
780                 if (!inode->i_bdev) {
781                         /*
782                          * We take an additional reference to bd_inode,
783                          * and it's released in clear_inode() of inode.
784                          * So, we can access it via ->i_mapping always
785                          * without igrab().
786                          */
787                         bdgrab(bdev);
788                         inode->i_bdev = bdev;
789                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
790                 }
791                 spin_unlock(&bdev_lock);
792         }
793         return bdev;
794 }
795
796 /* Call when you free inode */
797
798 void bd_forget(struct inode *inode)
799 {
800         struct block_device *bdev = NULL;
801
802         spin_lock(&bdev_lock);
803         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
804                 bdev = inode->i_bdev;
805         inode->i_bdev = NULL;
806         inode->i_mapping = &inode->i_data;
807         spin_unlock(&bdev_lock);
808
809         if (bdev)
810                 bdput(bdev);
811 }
812
813 /**
814  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
815  * @bdev: block device of interest
816  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
817  * @holder: holder trying to claim @bdev
818  *
819  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
820  *
821  * CONTEXT:
822  * spin_lock(&bdev_lock).
823  *
824  * RETURNS:
825  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
826  */
827 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
828                          void *holder)
829 {
830         if (bdev->bd_holder == holder)
831                 return true;     /* already a holder */
832         else if (bdev->bd_holder != NULL)
833                 return false;    /* held by someone else */
834         else if (bdev->bd_contains == bdev)
835                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
836
837         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
838                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
839         else if (whole->bd_holder != NULL)
840                 return false;    /* is a partition of a held device */
841         else
842                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
843 }
844
845 /**
846  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
847  * @bdev: block device of interest
848  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
849  * @holder: holder trying to claim @bdev
850  *
851  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
852  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
853  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
854  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
855  *
856  * CONTEXT:
857  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
858  * it multiple times.
859  *
860  * RETURNS:
861  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
862  */
863 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
864                                struct block_device *whole, void *holder)
865 {
866 retry:
867         /* if someone else claimed, fail */
868         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
869                 return -EBUSY;
870
871         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
872         if (whole->bd_claiming) {
873                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
874                 DEFINE_WAIT(wait);
875
876                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
877                 spin_unlock(&bdev_lock);
878                 schedule();
879                 finish_wait(wq, &wait);
880                 spin_lock(&bdev_lock);
881                 goto retry;
882         }
883
884         /* yay, all mine */
885         return 0;
886 }
887
888 /**
889  * bd_start_claiming - start claiming a block device
890  * @bdev: block device of interest
891  * @holder: holder trying to claim @bdev
892  *
893  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
894  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
895  * successful call to this function must be matched with a call to
896  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
897  * fail).
898  *
899  * This function is used to gain exclusive access to the block device
900  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
901  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
902  * access but may subsequently fail.
903  *
904  * CONTEXT:
905  * Might sleep.
906  *
907  * RETURNS:
908  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
909  * value on failure.
910  */
911 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
912                                               void *holder)
913 {
914         struct gendisk *disk;
915         struct block_device *whole;
916         int partno, err;
917
918         might_sleep();
919
920         /*
921          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
922          * and grab the outer block device the hard way.
923          */
924         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
925         if (!disk)
926                 return ERR_PTR(-ENXIO);
927
928         /*
929          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
930          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
931          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
932          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
933          * tracking is broken for those devices but it has always been that
934          * way.
935          */
936         if (partno)
937                 whole = bdget_disk(disk, 0);
938         else
939                 whole = bdgrab(bdev);
940
941         module_put(disk->fops->owner);
942         put_disk(disk);
943         if (!whole)
944                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
945
946         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
947         spin_lock(&bdev_lock);
948
949         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
950         if (err == 0) {
951                 whole->bd_claiming = holder;
952                 spin_unlock(&bdev_lock);
953                 return whole;
954         } else {
955                 spin_unlock(&bdev_lock);
956                 bdput(whole);
957                 return ERR_PTR(err);
958         }
959 }
960
961 #ifdef CONFIG_SYSFS
962 struct bd_holder_disk {
963         struct list_head        list;
964         struct gendisk          *disk;
965         int                     refcnt;
966 };
967
968 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
969                                                   struct gendisk *disk)
970 {
971         struct bd_holder_disk *holder;
972
973         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
974                 if (holder->disk == disk)
975                         return holder;
976         return NULL;
977 }
978
979 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
980 {
981         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
982 }
983
984 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
985 {
986         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
987 }
988
989 /**
990  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
991  * @bdev: the claimed slave bdev
992  * @disk: the holding disk
993  *
994  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
995  *
996  * This functions creates the following sysfs symlinks.
997  *
998  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
999  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1000  *
1001  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1002  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1003  *
1004  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1005  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1006  *
1007  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1008  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1009  * lifetime of these symlinks.
1010  *
1011  * CONTEXT:
1012  * Might sleep.
1013  *
1014  * RETURNS:
1015  * 0 on success, -errno on failure.
1016  */
1017 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1018 {
1019         struct bd_holder_disk *holder;
1020         int ret = 0;
1021
1022         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1023
1024         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1025
1026         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1027         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1028                 goto out_unlock;
1029
1030         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1031         if (holder) {
1032                 holder->refcnt++;
1033                 goto out_unlock;
1034         }
1035
1036         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1037         if (!holder) {
1038                 ret = -ENOMEM;
1039                 goto out_unlock;
1040         }
1041
1042         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1043         holder->disk = disk;
1044         holder->refcnt = 1;
1045
1046         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1047         if (ret)
1048                 goto out_free;
1049
1050         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1051         if (ret)
1052                 goto out_del;
1053         /*
1054          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1055          * the holder directory.  Hold on to it.
1056          */
1057         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1058
1059         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1060         goto out_unlock;
1061
1062 out_del:
1063         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1064 out_free:
1065         kfree(holder);
1066 out_unlock:
1067         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1068         return ret;
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1071
1072 /**
1073  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1074  * @bdev: the calimed slave bdev
1075  * @disk: the holding disk
1076  *
1077  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1078  *
1079  * CONTEXT:
1080  * Might sleep.
1081  */
1082 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1083 {
1084         struct bd_holder_disk *holder;
1085
1086         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1087
1088         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1089
1090         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1091                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1092                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1093                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1094                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1095                 list_del_init(&holder->list);
1096                 kfree(holder);
1097         }
1098
1099         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1100 }
1101 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1102 #endif
1103
1104 /**
1105  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1106  *
1107  * @bdev:      struct block device to be flushed
1108  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1109  *
1110  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1111  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1112  * resize.
1113  */
1114 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1115 {
1116         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1117                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1118                        "resized disk %s\n",
1119                        bdev->bd_disk ? bdev->bd_disk->disk_name : "");
1120         }
1121
1122         if (!bdev->bd_disk)
1123                 return;
1124         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1125                 bdev->bd_invalidated = 1;
1126 }
1127
1128 /**
1129  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1130  * @disk: struct gendisk to check
1131  * @bdev: struct bdev to adjust.
1132  *
1133  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1134  * and adjusts it if it differs.
1135  */
1136 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1137 {
1138         loff_t disk_size, bdev_size;
1139
1140         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1141         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1142         if (disk_size != bdev_size) {
1143                 printk(KERN_INFO
1144                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1145                        disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1146                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1147                 flush_disk(bdev, false);
1148         }
1149 }
1150 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1151
1152 /**
1153  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1154  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1155  *
1156  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1157  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1158  * for all revalidate_disk operations.
1159  */
1160 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1161 {
1162         struct block_device *bdev;
1163         int ret = 0;
1164
1165         if (disk->fops->revalidate_disk)
1166                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1167         blk_integrity_revalidate(disk);
1168         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1169         if (!bdev)
1170                 return ret;
1171
1172         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1173         check_disk_size_change(disk, bdev);
1174         bdev->bd_invalidated = 0;
1175         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1176         bdput(bdev);
1177         return ret;
1178 }
1179 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1180
1181 /*
1182  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1183  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1184  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1185  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1186  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1187  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1188  * to lose :-)
1189  */
1190 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1191 {
1192         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1193         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1194         unsigned int events;
1195
1196         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1197                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1198         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1199                 return 0;
1200
1201         flush_disk(bdev, true);
1202         if (bdops->revalidate_disk)
1203                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1204         return 1;
1205 }
1206
1207 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1208
1209 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1210 {
1211         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1212
1213         inode_lock(bdev->bd_inode);
1214         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1215         inode_unlock(bdev->bd_inode);
1216         while (bsize < PAGE_SIZE) {
1217                 if (size & bsize)
1218                         break;
1219                 bsize <<= 1;
1220         }
1221         bdev->bd_block_size = bsize;
1222         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1223 }
1224 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1225
1226 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1227
1228 /*
1229  * bd_mutex locking:
1230  *
1231  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1232  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1233  */
1234
1235 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1236 {
1237         struct gendisk *disk;
1238         struct module *owner;
1239         int ret;
1240         int partno;
1241         int perm = 0;
1242
1243         if (mode & FMODE_READ)
1244                 perm |= MAY_READ;
1245         if (mode & FMODE_WRITE)
1246                 perm |= MAY_WRITE;
1247         /*
1248          * hooks: /n/, see "layering violations".
1249          */
1250         if (!for_part) {
1251                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1252                 if (ret != 0) {
1253                         bdput(bdev);
1254                         return ret;
1255                 }
1256         }
1257
1258  restart:
1259
1260         ret = -ENXIO;
1261         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1262         if (!disk)
1263                 goto out;
1264         owner = disk->fops->owner;
1265
1266         disk_block_events(disk);
1267         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1268         if (!bdev->bd_openers) {
1269                 bdev->bd_disk = disk;
1270                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1271                 bdev->bd_contains = bdev;
1272
1273                 if (!partno) {
1274                         ret = -ENXIO;
1275                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1276                         if (!bdev->bd_part)
1277                                 goto out_clear;
1278
1279                         ret = 0;
1280                         if (disk->fops->open) {
1281                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1282                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1283                                         /* Lost a race with 'disk' being
1284                                          * deleted, try again.
1285                                          * See md.c
1286                                          */
1287                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1288                                         bdev->bd_part = NULL;
1289                                         bdev->bd_disk = NULL;
1290                                         bdev->bd_queue = NULL;
1291                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1292                                         disk_unblock_events(disk);
1293                                         put_disk(disk);
1294                                         module_put(owner);
1295                                         goto restart;
1296                                 }
1297                         }
1298
1299                         if (!ret)
1300                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1301
1302                         /*
1303                          * If the device is invalidated, rescan partition
1304                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1305                          * The latter is necessary to prevent ghost
1306                          * partitions on a removed medium.
1307                          */
1308                         if (bdev->bd_invalidated) {
1309                                 if (!ret)
1310                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1311                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1312                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1313                         }
1314
1315                         if (ret)
1316                                 goto out_clear;
1317                 } else {
1318                         struct block_device *whole;
1319                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1320                         ret = -ENOMEM;
1321                         if (!whole)
1322                                 goto out_clear;
1323                         BUG_ON(for_part);
1324                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1325                         if (ret)
1326                                 goto out_clear;
1327                         bdev->bd_contains = whole;
1328                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1329                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1330                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1331                                 ret = -ENXIO;
1332                                 goto out_clear;
1333                         }
1334                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1335                 }
1336         } else {
1337                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1338                         ret = 0;
1339                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1340                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1341                         /* the same as first opener case, read comment there */
1342                         if (bdev->bd_invalidated) {
1343                                 if (!ret)
1344                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1345                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1346                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1347                         }
1348                         if (ret)
1349                                 goto out_unlock_bdev;
1350                 }
1351                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1352                 put_disk(disk);
1353                 module_put(owner);
1354         }
1355         bdev->bd_openers++;
1356         if (for_part)
1357                 bdev->bd_part_count++;
1358         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1359         disk_unblock_events(disk);
1360         return 0;
1361
1362  out_clear:
1363         disk_put_part(bdev->bd_part);
1364         bdev->bd_disk = NULL;
1365         bdev->bd_part = NULL;
1366         bdev->bd_queue = NULL;
1367         if (bdev != bdev->bd_contains)
1368                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1369         bdev->bd_contains = NULL;
1370  out_unlock_bdev:
1371         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1372         disk_unblock_events(disk);
1373         put_disk(disk);
1374         module_put(owner);
1375  out:
1376         bdput(bdev);
1377
1378         return ret;
1379 }
1380
1381 /**
1382  * blkdev_get - open a block device
1383  * @bdev: block_device to open
1384  * @mode: FMODE_* mask
1385  * @holder: exclusive holder identifier
1386  *
1387  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1388  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1389  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1390  *
1391  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1392  * @bdev is put.
1393  *
1394  * CONTEXT:
1395  * Might sleep.
1396  *
1397  * RETURNS:
1398  * 0 on success, -errno on failure.
1399  */
1400 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1401 {
1402         struct block_device *whole = NULL;
1403         int res;
1404
1405         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1406
1407         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1408                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1409                 if (IS_ERR(whole)) {
1410                         bdput(bdev);
1411                         return PTR_ERR(whole);
1412                 }
1413         }
1414
1415         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1416
1417         if (whole) {
1418                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1419
1420                 /* finish claiming */
1421                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1422                 spin_lock(&bdev_lock);
1423
1424                 if (!res) {
1425                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1426                         /*
1427                          * Note that for a whole device bd_holders
1428                          * will be incremented twice, and bd_holder
1429                          * will be set to bd_may_claim before being
1430                          * set to holder
1431                          */
1432                         whole->bd_holders++;
1433                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1434                         bdev->bd_holders++;
1435                         bdev->bd_holder = holder;
1436                 }
1437
1438                 /* tell others that we're done */
1439                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1440                 whole->bd_claiming = NULL;
1441                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1442
1443                 spin_unlock(&bdev_lock);
1444
1445                 /*
1446                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1447                  * write holder makes the write_holder state stick until
1448                  * all are released.  This is good enough and tracking
1449                  * individual writeable reference is too fragile given the
1450                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1451                  */
1452                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1453                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1454                         bdev->bd_write_holder = true;
1455                         disk_block_events(disk);
1456                 }
1457
1458                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1459                 bdput(whole);
1460         }
1461
1462         return res;
1463 }
1464 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1465
1466 /**
1467  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1468  * @path: path to the block device to open
1469  * @mode: FMODE_* mask
1470  * @holder: exclusive holder identifier
1471  *
1472  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1473  * and @holder are identical to blkdev_get().
1474  *
1475  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1476  *
1477  * CONTEXT:
1478  * Might sleep.
1479  *
1480  * RETURNS:
1481  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1482  */
1483 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1484                                         void *holder)
1485 {
1486         struct block_device *bdev;
1487         int err;
1488
1489         bdev = lookup_bdev(path);
1490         if (IS_ERR(bdev))
1491                 return bdev;
1492
1493         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1494         if (err)
1495                 return ERR_PTR(err);
1496
1497         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1498                 blkdev_put(bdev, mode);
1499                 return ERR_PTR(-EACCES);
1500         }
1501
1502         return bdev;
1503 }
1504 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1505
1506 /**
1507  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1508  * @dev: device number of block device to open
1509  * @mode: FMODE_* mask
1510  * @holder: exclusive holder identifier
1511  *
1512  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1513  * @holder are identical to blkdev_get().
1514  *
1515  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1516  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1517  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1518  * ever need it - reconsider your API.
1519  *
1520  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1521  *
1522  * CONTEXT:
1523  * Might sleep.
1524  *
1525  * RETURNS:
1526  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1527  */
1528 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1529 {
1530         struct block_device *bdev;
1531         int err;
1532
1533         bdev = bdget(dev);
1534         if (!bdev)
1535                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1536
1537         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1538         if (err)
1539                 return ERR_PTR(err);
1540
1541         return bdev;
1542 }
1543 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1544
1545 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1546 {
1547         struct block_device *bdev;
1548
1549         /*
1550          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1551          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1552          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1553          * during an unstable branch.
1554          */
1555         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1556
1557         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1558                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1559         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1560                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1561         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1562                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1563
1564         bdev = bd_acquire(inode);
1565         if (bdev == NULL)
1566                 return -ENOMEM;
1567
1568         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1569
1570         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1571 }
1572
1573 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1574 {
1575         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1576         struct block_device *victim = NULL;
1577
1578         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1579         if (for_part)
1580                 bdev->bd_part_count--;
1581
1582         if (!--bdev->bd_openers) {
1583                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1584                 sync_blockdev(bdev);
1585                 kill_bdev(bdev);
1586
1587                 bdev_write_inode(bdev);
1588                 /*
1589                  * Detaching bdev inode from its wb in __destroy_inode()
1590                  * is too late: the queue which embeds its bdi (along with
1591                  * root wb) can be gone as soon as we put_disk() below.
1592                  */
1593                 inode_detach_wb(bdev->bd_inode);
1594         }
1595         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1596                 if (disk->fops->release)
1597                         disk->fops->release(disk, mode);
1598         }
1599         if (!bdev->bd_openers) {
1600                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1601
1602                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1603                 bdev->bd_part = NULL;
1604                 bdev->bd_disk = NULL;
1605                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1606                         victim = bdev->bd_contains;
1607                 bdev->bd_contains = NULL;
1608
1609                 put_disk(disk);
1610                 module_put(owner);
1611         }
1612         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1613         bdput(bdev);
1614         if (victim)
1615                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1616 }
1617
1618 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1619 {
1620         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1621
1622         if (mode & FMODE_EXCL) {
1623                 bool bdev_free;
1624
1625                 /*
1626                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1627                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1628                  * synchronize disk_holder unlinking.
1629                  */
1630                 spin_lock(&bdev_lock);
1631
1632                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1633                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1634
1635                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1636                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1637                         bdev->bd_holder = NULL;
1638                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1639                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1640
1641                 spin_unlock(&bdev_lock);
1642
1643                 /*
1644                  * If this was the last claim, remove holder link and
1645                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1646                  */
1647                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1648                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1649                         bdev->bd_write_holder = false;
1650                 }
1651         }
1652
1653         /*
1654          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1655          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1656          * from userland - e.g. eject(1).
1657          */
1658         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1659
1660         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1661
1662         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1663 }
1664 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1665
1666 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1667 {
1668         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1669         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1670         return 0;
1671 }
1672
1673 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1674 {
1675         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1676         fmode_t mode = file->f_mode;
1677
1678         /*
1679          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1680          * to updated it before every ioctl.
1681          */
1682         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1683                 mode |= FMODE_NDELAY;
1684         else
1685                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1686
1687         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1688 }
1689
1690 /*
1691  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1692  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1693  *
1694  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1695  * use.
1696  */
1697 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1698 {
1699         struct file *file = iocb->ki_filp;
1700         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1701         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1702         struct blk_plug plug;
1703         ssize_t ret;
1704
1705         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1706                 return -EPERM;
1707
1708         if (!iov_iter_count(from))
1709                 return 0;
1710
1711         if (iocb->ki_pos >= size)
1712                 return -ENOSPC;
1713
1714         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1715
1716         blk_start_plug(&plug);
1717         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1718         if (ret > 0)
1719                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1720         blk_finish_plug(&plug);
1721         return ret;
1722 }
1723 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1724
1725 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1726 {
1727         struct file *file = iocb->ki_filp;
1728         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1729         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1730         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1731
1732         if (pos >= size)
1733                 return 0;
1734
1735         size -= pos;
1736         iov_iter_truncate(to, size);
1737         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1738 }
1739 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1740
1741 /*
1742  * Try to release a page associated with block device when the system
1743  * is under memory pressure.
1744  */
1745 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1746 {
1747         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1748
1749         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1750                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1751
1752         return try_to_free_buffers(page);
1753 }
1754
1755 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
1756                              struct writeback_control *wbc)
1757 {
1758         if (dax_mapping(mapping)) {
1759                 struct block_device *bdev = I_BDEV(mapping->host);
1760
1761                 return dax_writeback_mapping_range(mapping, bdev, wbc);
1762         }
1763         return generic_writepages(mapping, wbc);
1764 }
1765
1766 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1767         .readpage       = blkdev_readpage,
1768         .readpages      = blkdev_readpages,
1769         .writepage      = blkdev_writepage,
1770         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1771         .write_end      = blkdev_write_end,
1772         .writepages     = blkdev_writepages,
1773         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1774         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1775         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
1776 };
1777
1778 const struct file_operations def_blk_fops = {
1779         .open           = blkdev_open,
1780         .release        = blkdev_close,
1781         .llseek         = block_llseek,
1782         .read_iter      = blkdev_read_iter,
1783         .write_iter     = blkdev_write_iter,
1784         .mmap           = generic_file_mmap,
1785         .fsync          = blkdev_fsync,
1786         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1787 #ifdef CONFIG_COMPAT
1788         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1789 #endif
1790         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1791         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1792 };
1793
1794 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1795 {
1796         int res;
1797         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1798         set_fs(KERNEL_DS);
1799         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1800         set_fs(old_fs);
1801         return res;
1802 }
1803
1804 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1805
1806 /**
1807  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1808  * @pathname:   special file representing the block device
1809  *
1810  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1811  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1812  * otherwise.
1813  */
1814 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1815 {
1816         struct block_device *bdev;
1817         struct inode *inode;
1818         struct path path;
1819         int error;
1820
1821         if (!pathname || !*pathname)
1822                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1823
1824         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1825         if (error)
1826                 return ERR_PTR(error);
1827
1828         inode = d_backing_inode(path.dentry);
1829         error = -ENOTBLK;
1830         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1831                 goto fail;
1832         error = -EACCES;
1833         if (!may_open_dev(&path))
1834                 goto fail;
1835         error = -ENOMEM;
1836         bdev = bd_acquire(inode);
1837         if (!bdev)
1838                 goto fail;
1839 out:
1840         path_put(&path);
1841         return bdev;
1842 fail:
1843         bdev = ERR_PTR(error);
1844         goto out;
1845 }
1846 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1847
1848 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1849 {
1850         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1851         int res = 0;
1852
1853         if (sb) {
1854                 /*
1855                  * no need to lock the super, get_super holds the
1856                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1857                  * under us (->put_super runs with the write lock
1858                  * hold).
1859                  */
1860                 shrink_dcache_sb(sb);
1861                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1862                 drop_super(sb);
1863         }
1864         invalidate_bdev(bdev);
1865         return res;
1866 }
1867 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
1868
1869 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
1870 {
1871         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
1872
1873         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
1874         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
1875                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1876
1877                 spin_lock(&inode->i_lock);
1878                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
1879                     mapping->nrpages == 0) {
1880                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1881                         continue;
1882                 }
1883                 __iget(inode);
1884                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1885                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
1886                 /*
1887                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
1888                  * removed from s_inodes list while we dropped the
1889                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
1890                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
1891                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
1892                  * later.
1893                  */
1894                 iput(old_inode);
1895                 old_inode = inode;
1896
1897                 func(I_BDEV(inode), arg);
1898
1899                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
1900         }
1901         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
1902         iput(old_inode);
1903 }