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/smp_lock.h>
  15 #include <linux/device_cgroup.h>
  16 #include <linux/highmem.h>
  17 #include <linux/blkdev.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/blkpg.h>
  20 #include <linux/buffer_head.h>
  21 #include <linux/pagevec.h>
  22 #include <linux/writeback.h>
  23 #include <linux/mpage.h>
  24 #include <linux/mount.h>
  25 #include <linux/uio.h>
  26 #include <linux/namei.h>
  27 #include <linux/log2.h>
  28 #include <linux/kmemleak.h>
  29 #include <asm/uaccess.h>
  30 #include "internal.h"
  31
  32 struct bdev_inode {
  33         struct block_device bdev;
  34         struct inode vfs_inode;
  35 };
  36
  37 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
  38
  39 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  40 {
  41         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  42 }
  43
  44 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  45 {
  46         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  47 }
  48
  49 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  50
  51 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
  52 {
  53         sector_t retval = ~((sector_t)0);
  54         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
  55
  56         if (sz) {
  57                 unsigned int size = block_size(bdev);
  58                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
  59                 retval = (sz >> sizebits);
  60         }
  61         return retval;
  62 }
  63
  64 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
  65 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  66 {
  67         if (bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages == 0)
  68                 return;
  69         invalidate_bh_lrus();
  70         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
  71 }
  72
  73 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
  74 {
  75         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
  76         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
  77                 return -EINVAL;
  78
  79         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
  80         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
  81                 return -EINVAL;
  82
  83         /* Don't change the size if it is same as current */
  84         if (bdev->bd_block_size != size) {
  85                 sync_blockdev(bdev);
  86                 bdev->bd_block_size = size;
  87                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
  88                 kill_bdev(bdev);
  89         }
  90         return 0;
  91 }
  92
  93 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
  94
  95 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
  96 {
  97         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
  98                 return 0;
  99         /* If we get here, we know size is power of two
 100          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
 101         sb->s_blocksize = size;
 102         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
 103         return sb->s_blocksize;
 104 }
 105
 106 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
 107
 108 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 109 {
 110         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
 111         if (size < minsize)
 112                 size = minsize;
 113         return sb_set_blocksize(sb, size);
 114 }
 115
 116 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 117
 118 static int
 119 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 120                 struct buffer_head *bh, int create)
 121 {
 122         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
 123                 if (create)
 124                         return -EIO;
 125
 126                 /*
 127                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
 128                  * return a hole, they will have to call get_block again
 129                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
 130                  * time
 131                  */
 132                 return 0;
 133         }
 134         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 135         bh->b_blocknr = iblock;
 136         set_buffer_mapped(bh);
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 static int
 141 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
 142                 struct buffer_head *bh, int create)
 143 {
 144         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
 145         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
 146
 147         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
 148                 max_blocks = end_block - iblock;
 149                 if ((long)max_blocks <= 0) {
 150                         if (create)
 151                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
 152                         /*
 153                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
 154                          * a !buffer_mapped buffer
 155                          */
 156                         max_blocks = 0;
 157                 }
 158         }
 159
 160         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 161         bh->b_blocknr = iblock;
 162         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
 163         if (max_blocks)
 164                 set_buffer_mapped(bh);
 165         return 0;
 166 }
 167
 168 static ssize_t
 169 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 170                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
 171 {
 172         struct file *file = iocb->ki_filp;
 173         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 174
 175         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
 176                                     nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL, NULL, 0);
 177 }
 178
 179 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
 180 {
 181         if (!bdev)
 182                 return 0;
 183         if (!wait)
 184                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
 185         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
 186 }
 187
 188 /*
 189  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
 190  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
 191  */
 192 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
 193 {
 194         return __sync_blockdev(bdev, 1);
 195 }
 196 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
 197
 198 /*
 199  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
 200  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
 201  * device.  Takes the superblock lock.
 202  */
 203 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
 204 {
 205         struct super_block *sb = get_super(bdev);
 206         if (sb) {
 207                 int res = sync_filesystem(sb);
 208                 drop_super(sb);
 209                 return res;
 210         }
 211         return sync_blockdev(bdev);
 212 }
 213 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
 214
 215 /**
 216  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
 217  * @bdev:       blockdevice to lock
 218  *
 219  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
 220  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
 221  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
 222  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
 223  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
 224  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
 225  * actually.
 226  */
 227 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
 228 {
 229         struct super_block *sb;
 230         int error = 0;
 231
 232         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 233         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
 234                 /*
 235                  * We don't even need to grab a reference - the first call
 236                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
 237                  * thaw_bdev drops it.
 238                  */
 239                 sb = get_super(bdev);
 240                 drop_super(sb);
 241                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 242                 return sb;
 243         }
 244
 245         sb = get_active_super(bdev);
 246         if (!sb)
 247                 goto out;
 248         error = freeze_super(sb);
 249         if (error) {
 250                 deactivate_super(sb);
 251                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
 252                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 253                 return ERR_PTR(error);
 254         }
 255         deactivate_super(sb);
 256  out:
 257         sync_blockdev(bdev);
 258         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 259         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
 260 }
 261 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
 262
 263 /**
 264  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
 265  * @bdev:       blockdevice to unlock
 266  * @sb:         associated superblock
 267  *
 268  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
 269  */
 270 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
 271 {
 272         int error = -EINVAL;
 273
 274         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 275         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
 276                 goto out;
 277
 278         error = 0;
 279         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
 280                 goto out;
 281
 282         if (!sb)
 283                 goto out;
 284
 285         error = thaw_super(sb);
 286         if (error) {
 287                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
 288                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 289                 return error;
 290         }
 291 out:
 292         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 293         return 0;
 294 }
 295 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
 296
 297 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 298 {
 299         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 300 }
 301
 302 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 303 {
 304         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 305 }
 306
 307 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 308                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 309                         struct page **pagep, void **fsdata)
 310 {
 311         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
 312                                  blkdev_get_block);
 313 }
 314
 315 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 316                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 317                         struct page *page, void *fsdata)
 318 {
 319         int ret;
 320         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
 321
 322         unlock_page(page);
 323         page_cache_release(page);
 324
 325         return ret;
 326 }
 327
 328 /*
 329  * private llseek:
 330  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
 331  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 332  */
 333 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 334 {
 335         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
 336         loff_t size;
 337         loff_t retval;
 338
 339         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 340         size = i_size_read(bd_inode);
 341
 342         switch (origin) {
 343                 case 2:
 344                         offset += size;
 345                         break;
 346                 case 1:
 347                         offset += file->f_pos;
 348         }
 349         retval = -EINVAL;
 350         if (offset >= 0 && offset <= size) {
 351                 if (offset != file->f_pos) {
 352                         file->f_pos = offset;
 353                 }
 354                 retval = offset;
 355         }
 356         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 357         return retval;
 358 }
 359
 360 int blkdev_fsync(struct file *filp, int datasync)
 361 {
 362         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
 363         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
 364         int error;
 365
 366         /*
 367          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
 368          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
 369          * O_SYNC writers to a block device.
 370          */
 371         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 372
 373         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL, BLKDEV_IFL_WAIT);
 374         if (error == -EOPNOTSUPP)
 375                 error = 0;
 376
 377         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 378
 379         return error;
 380 }
 381 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
 382
 383 /*
 384  * pseudo-fs
 385  */
 386
 387 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 388 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
 389
 390 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 391 {
 392         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
 393         if (!ei)
 394                 return NULL;
 395         return &ei->vfs_inode;
 396 }
 397
 398 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 399 {
 400         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 401
 402         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 403 }
 404
 405 static void init_once(void *foo)
 406 {
 407         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 408         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 409
 410         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 411         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 412         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
 413         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 414 #ifdef CONFIG_SYSFS
 415         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
 416 #endif
 417         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 418         /* Initialize mutex for freeze. */
 419         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 420 }
 421
 422 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
 423 {
 424         list_del_init(&inode->i_devices);
 425         inode->i_bdev = NULL;
 426         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 427 }
 428
 429 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
 430 {
 431         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 432         struct list_head *p;
 433         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
 434         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
 435         end_writeback(inode);
 436         spin_lock(&bdev_lock);
 437         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
 438                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
 439         }
 440         list_del_init(&bdev->bd_list);
 441         spin_unlock(&bdev_lock);
 442 }
 443
 444 static const struct super_operations bdev_sops = {
 445         .statfs = simple_statfs,
 446         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 447         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 448         .drop_inode = generic_delete_inode,
 449         .evict_inode = bdev_evict_inode,
 450 };
 451
 452 static int bd_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
 453         int flags, const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)
 454 {
 455         return get_sb_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576, mnt);
 456 }
 457
 458 static struct file_system_type bd_type = {
 459         .name           = "bdev",
 460         .get_sb         = bd_get_sb,
 461         .kill_sb        = kill_anon_super,
 462 };
 463
 464 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
 465
 466 void __init bdev_cache_init(void)
 467 {
 468         int err;
 469         struct vfsmount *bd_mnt;
 470
 471         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 472                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 473                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
 474                         init_once);
 475         err = register_filesystem(&bd_type);
 476         if (err)
 477                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 478         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 479         if (IS_ERR(bd_mnt))
 480                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 481         /*
 482          * This vfsmount structure is only used to obtain the
 483          * blockdev_superblock, so tell kmemleak not to report it.
 484          */
 485         kmemleak_not_leak(bd_mnt);
 486         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 487 }
 488
 489 /*
 490  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 491  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 492  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 493  */
 494 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 495 {
 496         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 497 }
 498
 499 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 500 {
 501         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 502 }
 503
 504 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 505 {
 506         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 507         return 0;
 508 }
 509
 510 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 511
 512 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 513 {
 514         struct block_device *bdev;
 515         struct inode *inode;
 516
 517         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
 518                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 519
 520         if (!inode)
 521                 return NULL;
 522
 523         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 524
 525         if (inode->i_state & I_NEW) {
 526                 bdev->bd_contains = NULL;
 527                 bdev->bd_inode = inode;
 528                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
 529                 bdev->bd_part_count = 0;
 530                 bdev->bd_invalidated = 0;
 531                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 532                 inode->i_rdev = dev;
 533                 inode->i_bdev = bdev;
 534                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 535                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 536                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 537                 spin_lock(&bdev_lock);
 538                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 539                 spin_unlock(&bdev_lock);
 540                 unlock_new_inode(inode);
 541         }
 542         return bdev;
 543 }
 544
 545 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 546
 547 /**
 548  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
 549  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
 550  */
 551 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
 552 {
 553         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 554         return bdev;
 555 }
 556
 557 long nr_blockdev_pages(void)
 558 {
 559         struct block_device *bdev;
 560         long ret = 0;
 561         spin_lock(&bdev_lock);
 562         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
 563                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 564         }
 565         spin_unlock(&bdev_lock);
 566         return ret;
 567 }
 568
 569 void bdput(struct block_device *bdev)
 570 {
 571         iput(bdev->bd_inode);
 572 }
 573
 574 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 575
 576 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 577 {
 578         struct block_device *bdev;
 579
 580         spin_lock(&bdev_lock);
 581         bdev = inode->i_bdev;
 582         if (bdev) {
 583                 atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 584                 spin_unlock(&bdev_lock);
 585                 return bdev;
 586         }
 587         spin_unlock(&bdev_lock);
 588
 589         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 590         if (bdev) {
 591                 spin_lock(&bdev_lock);
 592                 if (!inode->i_bdev) {
 593                         /*
 594                          * We take an additional bd_inode->i_count for inode,
 595                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 596                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 597                          * without igrab().
 598                          */
 599                         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 600                         inode->i_bdev = bdev;
 601                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 602                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
 603                 }
 604                 spin_unlock(&bdev_lock);
 605         }
 606         return bdev;
 607 }
 608
 609 /* Call when you free inode */
 610
 611 void bd_forget(struct inode *inode)
 612 {
 613         struct block_device *bdev = NULL;
 614
 615         spin_lock(&bdev_lock);
 616         if (inode->i_bdev) {
 617                 if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
 618                         bdev = inode->i_bdev;
 619                 __bd_forget(inode);
 620         }
 621         spin_unlock(&bdev_lock);
 622
 623         if (bdev)
 624                 iput(bdev->bd_inode);
 625 }
 626
 627 /**
 628  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
 629  * @bdev: block device of interest
 630  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
 631  * @holder: holder trying to claim @bdev
 632  *
 633  * Test whther @bdev can be claimed by @holder.
 634  *
 635  * CONTEXT:
 636  * spin_lock(&bdev_lock).
 637  *
 638  * RETURNS:
 639  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
 640  */
 641 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
 642                          void *holder)
 643 {
 644         if (bdev->bd_holder == holder)
 645                 return true;     /* already a holder */
 646         else if (bdev->bd_holder != NULL)
 647                 return false;    /* held by someone else */
 648         else if (bdev->bd_contains == bdev)
 649                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
 650
 651         else if (whole->bd_holder == bd_claim)
 652                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
 653         else if (whole->bd_holder != NULL)
 654                 return false;    /* is a partition of a held device */
 655         else
 656                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
 657 }
 658
 659 /**
 660  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
 661  * @bdev: block device of interest
 662  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
 663  * @holder: holder trying to claim @bdev
 664  *
 665  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
 666  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
 667  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
 668  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
 669  *
 670  * CONTEXT:
 671  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
 672  * it multiple times.
 673  *
 674  * RETURNS:
 675  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
 676  */
 677 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
 678                                struct block_device *whole, void *holder)
 679 {
 680 retry:
 681         /* if someone else claimed, fail */
 682         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
 683                 return -EBUSY;
 684
 685         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
 686         if (whole->bd_claiming) {
 687                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
 688                 DEFINE_WAIT(wait);
 689
 690                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 691                 spin_unlock(&bdev_lock);
 692                 schedule();
 693                 finish_wait(wq, &wait);
 694                 spin_lock(&bdev_lock);
 695                 goto retry;
 696         }
 697
 698         /* yay, all mine */
 699         return 0;
 700 }
 701
 702 /**
 703  * bd_start_claiming - start claiming a block device
 704  * @bdev: block device of interest
 705  * @holder: holder trying to claim @bdev
 706  *
 707  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
 708  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
 709  * successful call to this function must be matched with a call to
 710  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
 711  * fail).
 712  *
 713  * This function is used to gain exclusive access to the block device
 714  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
 715  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
 716  * access but may subsequently fail.
 717  *
 718  * CONTEXT:
 719  * Might sleep.
 720  *
 721  * RETURNS:
 722  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
 723  * value on failure.
 724  */
 725 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
 726                                               void *holder)
 727 {
 728         struct gendisk *disk;
 729         struct block_device *whole;
 730         int partno, err;
 731
 732         might_sleep();
 733
 734         /*
 735          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
 736          * and grab the outer block device the hard way.
 737          */
 738         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
 739         if (!disk)
 740                 return ERR_PTR(-ENXIO);
 741
 742         whole = bdget_disk(disk, 0);
 743         module_put(disk->fops->owner);
 744         put_disk(disk);
 745         if (!whole)
 746                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 747
 748         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
 749         spin_lock(&bdev_lock);
 750
 751         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
 752         if (err == 0) {
 753                 whole->bd_claiming = holder;
 754                 spin_unlock(&bdev_lock);
 755                 return whole;
 756         } else {
 757                 spin_unlock(&bdev_lock);
 758                 bdput(whole);
 759                 return ERR_PTR(err);
 760         }
 761 }
 762
 763 /* releases bdev_lock */
 764 static void __bd_abort_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
 765 {
 766         BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
 767         whole->bd_claiming = NULL;
 768         wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
 769
 770         spin_unlock(&bdev_lock);
 771         bdput(whole);
 772 }
 773
 774 /**
 775  * bd_abort_claiming - abort claiming a block device
 776  * @whole: whole block device returned by bd_start_claiming()
 777  * @holder: holder trying to claim @bdev
 778  *
 779  * Abort a claiming block started by bd_start_claiming().  Note that
 780  * @whole is not the block device to be claimed but the whole device
 781  * returned by bd_start_claiming().
 782  *
 783  * CONTEXT:
 784  * Grabs and releases bdev_lock.
 785  */
 786 static void bd_abort_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
 787 {
 788         spin_lock(&bdev_lock);
 789         __bd_abort_claiming(whole, holder);             /* releases bdev_lock */
 790 }
 791
 792 /* increment holders when we have a legitimate claim. requires bdev_lock */
 793 static void __bd_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
 794                                         void *holder)
 795 {
 796         /* note that for a whole device bd_holders
 797          * will be incremented twice, and bd_holder will
 798          * be set to bd_claim before being set to holder
 799          */
 800         whole->bd_holders++;
 801         whole->bd_holder = bd_claim;
 802         bdev->bd_holders++;
 803         bdev->bd_holder = holder;
 804 }
 805
 806 /**
 807  * bd_finish_claiming - finish claiming a block device
 808  * @bdev: block device of interest (passed to bd_start_claiming())
 809  * @whole: whole block device returned by bd_start_claiming()
 810  * @holder: holder trying to claim @bdev
 811  *
 812  * Finish a claiming block started by bd_start_claiming().
 813  *
 814  * CONTEXT:
 815  * Grabs and releases bdev_lock.
 816  */
 817 static void bd_finish_claiming(struct block_device *bdev,
 818                                 struct block_device *whole, void *holder)
 819 {
 820         spin_lock(&bdev_lock);
 821         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
 822         __bd_claim(bdev, whole, holder);
 823         __bd_abort_claiming(whole, holder); /* not actually an abort */
 824 }
 825
 826 /**
 827  * bd_claim - claim a block device
 828  * @bdev: block device to claim
 829  * @holder: holder trying to claim @bdev
 830  *
 831  * Try to claim @bdev which must have been opened successfully.
 832  *
 833  * CONTEXT:
 834  * Might sleep.
 835  *
 836  * RETURNS:
 837  * 0 if successful, -EBUSY if @bdev is already claimed.
 838  */
 839 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
 840 {
 841         struct block_device *whole = bdev->bd_contains;
 842         int res;
 843
 844         might_sleep();
 845
 846         spin_lock(&bdev_lock);
 847         res = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
 848         if (res == 0)
 849                 __bd_claim(bdev, whole, holder);
 850         spin_unlock(&bdev_lock);
 851
 852         return res;
 853 }
 854 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
 855
 856 void bd_release(struct block_device *bdev)
 857 {
 858         spin_lock(&bdev_lock);
 859         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
 860                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
 861         if (!--bdev->bd_holders)
 862                 bdev->bd_holder = NULL;
 863         spin_unlock(&bdev_lock);
 864 }
 865
 866 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
 867
 868 #ifdef CONFIG_SYSFS
 869 /*
 870  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
 871  *
 872  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
 873  *     and the kobject has a parent directory,
 874  *     following symlinks are created:
 875  *        o from the kobject to the claimed bdev
 876  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
 877  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
 878  *
 879  *     Example:
 880  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
 881  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
 882  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
 883  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
 884  */
 885
 886 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 887 {
 888         if (!from || !to)
 889                 return 0;
 890         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
 891 }
 892
 893 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 894 {
 895         if (!from || !to)
 896                 return;
 897         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
 898 }
 899
 900 /*
 901  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
 902  * bd_claim_by_kobject.
 903  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
 904  */
 905 struct bd_holder {
 906         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
 907         int count;              /* references from the holder */
 908         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
 909         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
 910         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
 911         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
 912 };
 913
 914 /*
 915  * Get references of related kobjects at once.
 916  * Returns 1 on success. 0 on failure.
 917  *
 918  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
 919  */
 920 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
 921                         struct bd_holder *bo)
 922 {
 923         if (!bdev || !bo)
 924                 return 0;
 925
 926         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
 927         if (!bo->sdir)
 928                 return 0;
 929
 930         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
 931         if (!bo->hdev)
 932                 goto fail_put_sdir;
 933
 934         bo->sdev = kobject_get(&part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
 935         if (!bo->sdev)
 936                 goto fail_put_hdev;
 937
 938         bo->hdir = kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
 939         if (!bo->hdir)
 940                 goto fail_put_sdev;
 941
 942         return 1;
 943
 944 fail_put_sdev:
 945         kobject_put(bo->sdev);
 946 fail_put_hdev:
 947         kobject_put(bo->hdev);
 948 fail_put_sdir:
 949         kobject_put(bo->sdir);
 950
 951         return 0;
 952 }
 953
 954 /* Put references of related kobjects at once. */
 955 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
 956 {
 957         kobject_put(bo->hdir);
 958         kobject_put(bo->sdev);
 959         kobject_put(bo->hdev);
 960         kobject_put(bo->sdir);
 961 }
 962
 963 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
 964 {
 965         struct bd_holder *bo;
 966
 967         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
 968         if (!bo)
 969                 return NULL;
 970
 971         bo->count = 1;
 972         bo->sdir = kobj;
 973
 974         return bo;
 975 }
 976
 977 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
 978 {
 979         kfree(bo);
 980 }
 981
 982 /**
 983  * find_bd_holder - find matching struct bd_holder from the block device
 984  *
 985  * @bdev:       struct block device to be searched
 986  * @bo:         target struct bd_holder
 987  *
 988  * Returns matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list.
 989  * If found, increment the reference count and return the pointer.
 990  * If not found, returns NULL.
 991  */
 992 static struct bd_holder *find_bd_holder(struct block_device *bdev,
 993                                         struct bd_holder *bo)
 994 {
 995         struct bd_holder *tmp;
 996
 997         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list)
 998                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
 999                         tmp->count++;
1000                         return tmp;
1001                 }
1002
1003         return NULL;
1004 }
1005
1006 /**
1007  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
1008  *
1009  * @bdev:       block device to be bd_claimed
1010  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
1011  *
1012  * Add @bo to @bdev->bd_holder_list, create symlinks.
1013  *
1014  * Returns 0 if symlinks are created.
1015  * Returns -ve if something fails.
1016  */
1017 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
1018 {
1019         int err;
1020
1021         if (!bo)
1022                 return -EINVAL;
1023
1024         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
1025                 return -EBUSY;
1026
1027         err = add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1028         if (err)
1029                 return err;
1030
1031         err = add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
1032         if (err) {
1033                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1034                 return err;
1035         }
1036
1037         list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
1038         return 0;
1039 }
1040
1041 /**
1042  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
1043  *
1044  * @bdev:       block device to be bd_claimed
1045  * @kobj:       holder's kobject
1046  *
1047  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
1048  * and no other bd_claim() from the same kobject,
1049  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
1050  *
1051  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
1052  * and ready to be freed.
1053  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
1054  * by the same kobject.
1055  */
1056 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
1057                                         struct kobject *kobj)
1058 {
1059         struct bd_holder *bo;
1060
1061         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
1062                 if (bo->sdir == kobj) {
1063                         bo->count--;
1064                         BUG_ON(bo->count < 0);
1065                         if (!bo->count) {
1066                                 list_del(&bo->list);
1067                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1068                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
1069                                 bd_holder_release_dirs(bo);
1070                                 return bo;
1071                         }
1072                         break;
1073                 }
1074         }
1075
1076         return NULL;
1077 }
1078
1079 /**
1080  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
1081  *
1082  * @bdev:       block device to be claimed
1083  * @holder:     holder's signature
1084  * @kobj:       holder's kobject
1085  *
1086  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
1087  * the bdev and the holder's kobject.
1088  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
1089  *
1090  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
1091  * Returns errno on failure.
1092  */
1093 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
1094                                 struct kobject *kobj)
1095 {
1096         int err;
1097         struct bd_holder *bo, *found;
1098
1099         if (!kobj)
1100                 return -EINVAL;
1101
1102         bo = alloc_bd_holder(kobj);
1103         if (!bo)
1104                 return -ENOMEM;
1105
1106         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1107
1108         err = bd_claim(bdev, holder);
1109         if (err)
1110                 goto fail;
1111
1112         found = find_bd_holder(bdev, bo);
1113         if (found)
1114                 goto fail;
1115
1116         err = add_bd_holder(bdev, bo);
1117         if (err)
1118                 bd_release(bdev);
1119         else
1120                 bo = NULL;
1121 fail:
1122         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1123         free_bd_holder(bo);
1124         return err;
1125 }
1126
1127 /**
1128  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
1129  *
1130  * @bdev:       block device to be released
1131  * @kobj:       holder's kobject
1132  *
1133  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
1134  */
1135 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
1136                                         struct kobject *kobj)
1137 {
1138         if (!kobj)
1139                 return;
1140
1141         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1142         bd_release(bdev);
1143         free_bd_holder(del_bd_holder(bdev, kobj));
1144         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1145 }
1146
1147 /**
1148  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
1149  *
1150  * @bdev:       block device to be claimed
1151  * @holder:     holder's signature
1152  * @disk:       holder's gendisk
1153  *
1154  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
1155  */
1156 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
1157                         struct gendisk *disk)
1158 {
1159         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
1160 }
1161 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
1162
1163 /**
1164  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
1165  *
1166  * @bdev:       block device to be claimed
1167  * @disk:       holder's gendisk
1168  *
1169  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
1170  */
1171 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1172 {
1173         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
1174         kobject_put(disk->slave_dir);
1175 }
1176 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
1177 #endif
1178
1179 /*
1180  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
1181  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
1182  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
1183  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
1184  * your API.
1185  */
1186 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, fmode_t mode)
1187 {
1188         struct block_device *bdev = bdget(dev);
1189         int err = -ENOMEM;
1190         if (bdev)
1191                 err = blkdev_get(bdev, mode);
1192         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
1193 }
1194
1195 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
1196
1197 /**
1198  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1199  *
1200  * @bdev:      struct block device to be flushed
1201  *
1202  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1203  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1204  * resize.
1205  */
1206 static void flush_disk(struct block_device *bdev)
1207 {
1208         if (__invalidate_device(bdev)) {
1209                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1210
1211                 if (bdev->bd_disk)
1212                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1213                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1214                        "resized disk %s\n", name);
1215         }
1216
1217         if (!bdev->bd_disk)
1218                 return;
1219         if (disk_partitionable(bdev->bd_disk))
1220                 bdev->bd_invalidated = 1;
1221 }
1222
1223 /**
1224  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1225  * @disk: struct gendisk to check
1226  * @bdev: struct bdev to adjust.
1227  *
1228  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1229  * and adjusts it if it differs.
1230  */
1231 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1232 {
1233         loff_t disk_size, bdev_size;
1234
1235         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1236         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1237         if (disk_size != bdev_size) {
1238                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1239
1240                 disk_name(disk, 0, name);
1241                 printk(KERN_INFO
1242                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1243                        name, bdev_size, disk_size);
1244                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1245                 flush_disk(bdev);
1246         }
1247 }
1248 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1249
1250 /**
1251  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1252  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1253  *
1254  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1255  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1256  * for all revalidate_disk operations.
1257  */
1258 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1259 {
1260         struct block_device *bdev;
1261         int ret = 0;
1262
1263         if (disk->fops->revalidate_disk)
1264                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1265
1266         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1267         if (!bdev)
1268                 return ret;
1269
1270         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1271         check_disk_size_change(disk, bdev);
1272         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1273         bdput(bdev);
1274         return ret;
1275 }
1276 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1277
1278 /*
1279  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1280  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1281  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1282  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1283  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1284  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1285  * to lose :-)
1286  */
1287 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1288 {
1289         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1290         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1291
1292         if (!bdops->media_changed)
1293                 return 0;
1294         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
1295                 return 0;
1296
1297         flush_disk(bdev);
1298         if (bdops->revalidate_disk)
1299                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1300         return 1;
1301 }
1302
1303 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1304
1305 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1306 {
1307         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1308
1309         bdev->bd_inode->i_size = size;
1310         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1311                 if (size & bsize)
1312                         break;
1313                 bsize <<= 1;
1314         }
1315         bdev->bd_block_size = bsize;
1316         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1317 }
1318 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1319
1320 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1321
1322 /*
1323  * bd_mutex locking:
1324  *
1325  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1326  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1327  */
1328
1329 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1330 {
1331         struct gendisk *disk;
1332         int ret;
1333         int partno;
1334         int perm = 0;
1335
1336         if (mode & FMODE_READ)
1337                 perm |= MAY_READ;
1338         if (mode & FMODE_WRITE)
1339                 perm |= MAY_WRITE;
1340         /*
1341          * hooks: /n/, see "layering violations".
1342          */
1343         if (!for_part) {
1344                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1345                 if (ret != 0) {
1346                         bdput(bdev);
1347                         return ret;
1348                 }
1349         }
1350
1351  restart:
1352
1353         ret = -ENXIO;
1354         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1355         if (!disk)
1356                 goto out;
1357
1358         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1359         if (!bdev->bd_openers) {
1360                 bdev->bd_disk = disk;
1361                 bdev->bd_contains = bdev;
1362                 if (!partno) {
1363                         struct backing_dev_info *bdi;
1364
1365                         ret = -ENXIO;
1366                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1367                         if (!bdev->bd_part)
1368                                 goto out_clear;
1369
1370                         if (disk->fops->open) {
1371                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1372                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1373                                         /* Lost a race with 'disk' being
1374                                          * deleted, try again.
1375                                          * See md.c
1376                                          */
1377                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1378                                         bdev->bd_part = NULL;
1379                                         module_put(disk->fops->owner);
1380                                         put_disk(disk);
1381                                         bdev->bd_disk = NULL;
1382                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1383                                         goto restart;
1384                                 }
1385                                 if (ret)
1386                                         goto out_clear;
1387                         }
1388                         if (!bdev->bd_openers) {
1389                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1390                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1391                                 if (bdi == NULL)
1392                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1393                                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = bdi;
1394                         }
1395                         if (bdev->bd_invalidated)
1396                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1397                 } else {
1398                         struct block_device *whole;
1399                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1400                         ret = -ENOMEM;
1401                         if (!whole)
1402                                 goto out_clear;
1403                         BUG_ON(for_part);
1404                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1405                         if (ret)
1406                                 goto out_clear;
1407                         bdev->bd_contains = whole;
1408                         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info =
1409                            whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info;
1410                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1411                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1412                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1413                                 ret = -ENXIO;
1414                                 goto out_clear;
1415                         }
1416                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1417                 }
1418         } else {
1419                 module_put(disk->fops->owner);
1420                 put_disk(disk);
1421                 disk = NULL;
1422                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1423                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
1424                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1425                                 if (ret)
1426                                         goto out_unlock_bdev;
1427                         }
1428                         if (bdev->bd_invalidated)
1429                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1430                 }
1431         }
1432         bdev->bd_openers++;
1433         if (for_part)
1434                 bdev->bd_part_count++;
1435         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1436         return 0;
1437
1438  out_clear:
1439         disk_put_part(bdev->bd_part);
1440         bdev->bd_disk = NULL;
1441         bdev->bd_part = NULL;
1442         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1443         if (bdev != bdev->bd_contains)
1444                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1445         bdev->bd_contains = NULL;
1446  out_unlock_bdev:
1447         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1448  out:
1449         if (disk)
1450                 module_put(disk->fops->owner);
1451         put_disk(disk);
1452         bdput(bdev);
1453
1454         return ret;
1455 }
1456
1457 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1458 {
1459         return __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1460 }
1461 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1462
1463 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1464 {
1465         struct block_device *whole = NULL;
1466         struct block_device *bdev;
1467         int res;
1468
1469         /*
1470          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1471          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1472          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1473          * during an unstable branch.
1474          */
1475         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1476
1477         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1478                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1479         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1480                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1481         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1482                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1483
1484         bdev = bd_acquire(inode);
1485         if (bdev == NULL)
1486                 return -ENOMEM;
1487
1488         if (filp->f_mode & FMODE_EXCL) {
1489                 whole = bd_start_claiming(bdev, filp);
1490                 if (IS_ERR(whole)) {
1491                         bdput(bdev);
1492                         return PTR_ERR(whole);
1493                 }
1494         }
1495
1496         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1497
1498         res = blkdev_get(bdev, filp->f_mode);
1499
1500         if (whole) {
1501                 if (res == 0)
1502                         bd_finish_claiming(bdev, whole, filp);
1503                 else
1504                         bd_abort_claiming(whole, filp);
1505         }
1506
1507         return res;
1508 }
1509
1510 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1511 {
1512         int ret = 0;
1513         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1514         struct block_device *victim = NULL;
1515
1516         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1517         if (for_part)
1518                 bdev->bd_part_count--;
1519
1520         if (!--bdev->bd_openers) {
1521                 sync_blockdev(bdev);
1522                 kill_bdev(bdev);
1523         }
1524         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1525                 if (disk->fops->release)
1526                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1527         }
1528         if (!bdev->bd_openers) {
1529                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1530
1531                 put_disk(disk);
1532                 module_put(owner);
1533                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1534                 bdev->bd_part = NULL;
1535                 bdev->bd_disk = NULL;
1536                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1537                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1538                         victim = bdev->bd_contains;
1539                 bdev->bd_contains = NULL;
1540         }
1541         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1542         bdput(bdev);
1543         if (victim)
1544                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1545         return ret;
1546 }
1547
1548 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1549 {
1550         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1551 }
1552 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1553
1554 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1555 {
1556         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1557         if (bdev->bd_holder == filp)
1558                 bd_release(bdev);
1559         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1560 }
1561
1562 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1563 {
1564         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1565         fmode_t mode = file->f_mode;
1566
1567         /*
1568          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1569          * to updated it before every ioctl.
1570          */
1571         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1572                 mode |= FMODE_NDELAY;
1573         else
1574                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1575
1576         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1581  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1582  *
1583  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1584  * use.
1585  */
1586 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1587                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1588 {
1589         struct file *file = iocb->ki_filp;
1590         ssize_t ret;
1591
1592         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1593
1594         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1595         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1596                 ssize_t err;
1597
1598                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1599                 if (err < 0 && ret > 0)
1600                         ret = err;
1601         }
1602         return ret;
1603 }
1604 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1605
1606 /*
1607  * Try to release a page associated with block device when the system
1608  * is under memory pressure.
1609  */
1610 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1611 {
1612         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1613
1614         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1615                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1616
1617         return try_to_free_buffers(page);
1618 }
1619
1620 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1621         .readpage       = blkdev_readpage,
1622         .writepage      = blkdev_writepage,
1623         .sync_page      = block_sync_page,
1624         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1625         .write_end      = blkdev_write_end,
1626         .writepages     = generic_writepages,
1627         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1628         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1629 };
1630
1631 const struct file_operations def_blk_fops = {
1632         .open           = blkdev_open,
1633         .release        = blkdev_close,
1634         .llseek         = block_llseek,
1635         .read           = do_sync_read,
1636         .write          = do_sync_write,
1637         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1638         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1639         .mmap           = generic_file_mmap,
1640         .fsync          = blkdev_fsync,
1641         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1642 #ifdef CONFIG_COMPAT
1643         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1644 #endif
1645         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1646         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1647 };
1648
1649 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1650 {
1651         int res;
1652         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1653         set_fs(KERNEL_DS);
1654         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1655         set_fs(old_fs);
1656         return res;
1657 }
1658
1659 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1660
1661 /**
1662  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1663  * @pathname:   special file representing the block device
1664  *
1665  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1666  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1667  * otherwise.
1668  */
1669 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1670 {
1671         struct block_device *bdev;
1672         struct inode *inode;
1673         struct path path;
1674         int error;
1675
1676         if (!pathname || !*pathname)
1677                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1678
1679         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1680         if (error)
1681                 return ERR_PTR(error);
1682
1683         inode = path.dentry->d_inode;
1684         error = -ENOTBLK;
1685         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1686                 goto fail;
1687         error = -EACCES;
1688         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1689                 goto fail;
1690         error = -ENOMEM;
1691         bdev = bd_acquire(inode);
1692         if (!bdev)
1693                 goto fail;
1694 out:
1695         path_put(&path);
1696         return bdev;
1697 fail:
1698         bdev = ERR_PTR(error);
1699         goto out;
1700 }
1701 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1702
1703 /**
1704  * open_bdev_exclusive  -  open a block device by name and set it up for use
1705  *
1706  * @path:       special file representing the block device
1707  * @mode:       FMODE_... combination to pass be used
1708  * @holder:     owner for exclusion
1709  *
1710  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1711  * for the @holder.
1712  */
1713 struct block_device *open_bdev_exclusive(const char *path, fmode_t mode, void *holder)
1714 {
1715         struct block_device *bdev, *whole;
1716         int error;
1717
1718         bdev = lookup_bdev(path);
1719         if (IS_ERR(bdev))
1720                 return bdev;
1721
1722         whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1723         if (IS_ERR(whole)) {
1724                 bdput(bdev);
1725                 return whole;
1726         }
1727
1728         error = blkdev_get(bdev, mode);
1729         if (error)
1730                 goto out_abort_claiming;
1731
1732         error = -EACCES;
1733         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev))
1734                 goto out_blkdev_put;
1735
1736         bd_finish_claiming(bdev, whole, holder);
1737         return bdev;
1738
1739 out_blkdev_put:
1740         blkdev_put(bdev, mode);
1741 out_abort_claiming:
1742         bd_abort_claiming(whole, holder);
1743         return ERR_PTR(error);
1744 }
1745
1746 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_exclusive);
1747
1748 /**
1749  * close_bdev_exclusive  -  close a blockdevice opened by open_bdev_exclusive()
1750  *
1751  * @bdev:       blockdevice to close
1752  * @mode:       mode, must match that used to open.
1753  *
1754  * This is the counterpart to open_bdev_exclusive().
1755  */
1756 void close_bdev_exclusive(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1757 {
1758         bd_release(bdev);
1759         blkdev_put(bdev, mode);
1760 }
1761
1762 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_exclusive);
1763
1764 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
1765 {
1766         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1767         int res = 0;
1768
1769         if (sb) {
1770                 /*
1771                  * no need to lock the super, get_super holds the
1772                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1773                  * under us (->put_super runs with the write lock
1774                  * hold).
1775                  */
1776                 shrink_dcache_sb(sb);
1777                 res = invalidate_inodes(sb);
1778                 drop_super(sb);
1779         }
1780         invalidate_bdev(bdev);
1781         return res;
1782 }
1783 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);