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