dentry: move to per-sb LRU locks
[pandora-kernel.git] / fs / super.c
1 /*
2  *  linux/fs/super.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *
6  *  super.c contains code to handle: - mount structures
7  *                                   - super-block tables
8  *                                   - filesystem drivers list
9  *                                   - mount system call
10  *                                   - umount system call
11  *                                   - ustat system call
12  *
13  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
14  *
15  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
16  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
17  *  Added options to /proc/mounts:
18  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
19  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
20  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
21  */
22
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/acct.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fsnotify.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include "internal.h"
38
39
40 LIST_HEAD(super_blocks);
41 DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
42
43 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
44         "sb_writers",
45         "sb_pagefaults",
46         "sb_internal",
47 };
48
49 /*
50  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
51  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
52  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
53  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
54  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
55  */
56 static int prune_super(struct shrinker *shrink, struct shrink_control *sc)
57 {
58         struct super_block *sb;
59         int     fs_objects = 0;
60         int     total_objects;
61
62         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
63
64         /*
65          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
66          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
67          */
68         if (sc->nr_to_scan && !(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
69                 return -1;
70
71         if (!grab_super_passive(sb))
72                 return -1;
73
74         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
75                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb);
76
77         total_objects = sb->s_nr_dentry_unused +
78                         sb->s_nr_inodes_unused + fs_objects + 1;
79
80         if (sc->nr_to_scan) {
81                 int     dentries;
82                 int     inodes;
83
84                 /* proportion the scan between the caches */
85                 dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, sb->s_nr_dentry_unused,
86                                                         total_objects);
87                 inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, sb->s_nr_inodes_unused,
88                                                         total_objects);
89                 if (fs_objects)
90                         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects,
91                                                         total_objects);
92                 /*
93                  * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
94                  * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
95                  */
96                 prune_dcache_sb(sb, dentries);
97                 prune_icache_sb(sb, inodes);
98
99                 if (fs_objects && sb->s_op->free_cached_objects) {
100                         sb->s_op->free_cached_objects(sb, fs_objects);
101                         fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb);
102                 }
103                 total_objects = sb->s_nr_dentry_unused +
104                                 sb->s_nr_inodes_unused + fs_objects;
105         }
106
107         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
108         drop_super(sb);
109         return total_objects;
110 }
111
112 static int init_sb_writers(struct super_block *s, struct file_system_type *type)
113 {
114         int err;
115         int i;
116
117         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
118                 err = percpu_counter_init(&s->s_writers.counter[i], 0);
119                 if (err < 0)
120                         goto err_out;
121                 lockdep_init_map(&s->s_writers.lock_map[i], sb_writers_name[i],
122                                  &type->s_writers_key[i], 0);
123         }
124         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait);
125         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
126         return 0;
127 err_out:
128         while (--i >= 0)
129                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
130         return err;
131 }
132
133 static void destroy_sb_writers(struct super_block *s)
134 {
135         int i;
136
137         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
138                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
139 }
140
141 /**
142  *      alloc_super     -       create new superblock
143  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
144  *      @flags: the mount flags
145  *
146  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
147  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
148  */
149 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
150 {
151         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
152         static const struct super_operations default_op;
153
154         if (s) {
155                 if (security_sb_alloc(s))
156                         goto out_free_sb;
157
158 #ifdef CONFIG_SMP
159                 s->s_files = alloc_percpu(struct list_head);
160                 if (!s->s_files)
161                         goto err_out;
162                 else {
163                         int i;
164
165                         for_each_possible_cpu(i)
166                                 INIT_LIST_HEAD(per_cpu_ptr(s->s_files, i));
167                 }
168 #else
169                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_files);
170 #endif
171                 if (init_sb_writers(s, type))
172                         goto err_out;
173                 s->s_flags = flags;
174                 s->s_bdi = &default_backing_dev_info;
175                 INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
176                 INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
177                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
178                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_dentry_lru);
179                 spin_lock_init(&s->s_dentry_lru_lock);
180                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_inode_lru);
181                 spin_lock_init(&s->s_inode_lru_lock);
182                 INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
183                 init_rwsem(&s->s_umount);
184                 lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
185                 /*
186                  * sget() can have s_umount recursion.
187                  *
188                  * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
189                  * one (this one), and tries again to find a suitable old
190                  * one.
191                  *
192                  * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
193                  * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
194                  * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
195                  * risk of deadlocks.
196                  *
197                  * Annotate this by putting this lock in a different
198                  * subclass.
199                  */
200                 down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
201                 s->s_count = 1;
202                 atomic_set(&s->s_active, 1);
203                 mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
204                 lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
205                 mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
206                 mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
207                 init_rwsem(&s->s_dquot.dqptr_sem);
208                 s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
209                 s->s_op = &default_op;
210                 s->s_time_gran = 1000000000;
211                 s->cleancache_poolid = -1;
212
213                 s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
214                 s->s_shrink.shrink = prune_super;
215                 s->s_shrink.batch = 1024;
216         }
217 out:
218         return s;
219 err_out:
220         security_sb_free(s);
221 #ifdef CONFIG_SMP
222         if (s->s_files)
223                 free_percpu(s->s_files);
224 #endif
225         destroy_sb_writers(s);
226 out_free_sb:
227         kfree(s);
228         s = NULL;
229         goto out;
230 }
231
232 /**
233  *      destroy_super   -       frees a superblock
234  *      @s: superblock to free
235  *
236  *      Frees a superblock.
237  */
238 static inline void destroy_super(struct super_block *s)
239 {
240 #ifdef CONFIG_SMP
241         free_percpu(s->s_files);
242 #endif
243         destroy_sb_writers(s);
244         security_sb_free(s);
245         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
246         kfree(s->s_subtype);
247         kfree(s->s_options);
248         kfree(s);
249 }
250
251 /* Superblock refcounting  */
252
253 /*
254  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
255  */
256 static void __put_super(struct super_block *sb)
257 {
258         if (!--sb->s_count) {
259                 list_del_init(&sb->s_list);
260                 destroy_super(sb);
261         }
262 }
263
264 /**
265  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
266  *      @sb: superblock in question
267  *
268  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
269  *      references left.
270  */
271 static void put_super(struct super_block *sb)
272 {
273         spin_lock(&sb_lock);
274         __put_super(sb);
275         spin_unlock(&sb_lock);
276 }
277
278
279 /**
280  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
281  *      @s: superblock to deactivate
282  *
283  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
284  *      one if there is no other active references left.  In that case we
285  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
286  *      had just acquired.
287  *
288  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
289  */
290 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
291 {
292         struct file_system_type *fs = s->s_type;
293         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
294                 cleancache_invalidate_fs(s);
295                 fs->kill_sb(s);
296
297                 /* caches are now gone, we can safely kill the shrinker now */
298                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
299                 put_filesystem(fs);
300                 put_super(s);
301         } else {
302                 up_write(&s->s_umount);
303         }
304 }
305
306 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
307
308 /**
309  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
310  *      @s: superblock to deactivate
311  *
312  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
313  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
314  *      lock will be acquired prior to that.
315  */
316 void deactivate_super(struct super_block *s)
317 {
318         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
319                 down_write(&s->s_umount);
320                 deactivate_locked_super(s);
321         }
322 }
323
324 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
325
326 /**
327  *      grab_super - acquire an active reference
328  *      @s: reference we are trying to make active
329  *
330  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
331  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
332  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
333  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
334  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
335  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
336  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
337  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
338  */
339 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
340 {
341         s->s_count++;
342         spin_unlock(&sb_lock);
343         down_write(&s->s_umount);
344         if ((s->s_flags & MS_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
345                 put_super(s);
346                 return 1;
347         }
348         up_write(&s->s_umount);
349         put_super(s);
350         return 0;
351 }
352
353 /*
354  *      grab_super_passive - acquire a passive reference
355  *      @sb: reference we are trying to grab
356  *
357  *      Tries to acquire a passive reference. This is used in places where we
358  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
359  *      superblock does not go away while we are working on it. It returns
360  *      false if a reference was not gained, and returns true with the s_umount
361  *      lock held in read mode if a reference is gained. On successful return,
362  *      the caller must drop the s_umount lock and the passive reference when
363  *      done.
364  */
365 bool grab_super_passive(struct super_block *sb)
366 {
367         spin_lock(&sb_lock);
368         if (hlist_unhashed(&sb->s_instances)) {
369                 spin_unlock(&sb_lock);
370                 return false;
371         }
372
373         sb->s_count++;
374         spin_unlock(&sb_lock);
375
376         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
377                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
378                         return true;
379                 up_read(&sb->s_umount);
380         }
381
382         put_super(sb);
383         return false;
384 }
385
386 /**
387  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
388  *      @sb: superblock to kill
389  *
390  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
391  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
392  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
393  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
394  *      taken care of and do not need specific handling.
395  *
396  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
397  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
398  *      change the attachments of dentries to inodes.
399  */
400 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
401 {
402         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
403
404         if (sb->s_root) {
405                 shrink_dcache_for_umount(sb);
406                 sync_filesystem(sb);
407                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
408
409                 fsnotify_unmount_inodes(&sb->s_inodes);
410
411                 evict_inodes(sb);
412
413                 if (sb->s_dio_done_wq) {
414                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
415                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
416                 }
417
418                 if (sop->put_super)
419                         sop->put_super(sb);
420
421                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
422                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
423                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
424                            sb->s_id);
425                 }
426         }
427         spin_lock(&sb_lock);
428         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
429         hlist_del_init(&sb->s_instances);
430         spin_unlock(&sb_lock);
431         up_write(&sb->s_umount);
432 }
433
434 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
435
436 /**
437  *      sget    -       find or create a superblock
438  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
439  *      @test:  comparison callback
440  *      @set:   setup callback
441  *      @flags: mount flags
442  *      @data:  argument to each of them
443  */
444 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
445                         int (*test)(struct super_block *,void *),
446                         int (*set)(struct super_block *,void *),
447                         int flags,
448                         void *data)
449 {
450         struct super_block *s = NULL;
451         struct super_block *old;
452         int err;
453
454 retry:
455         spin_lock(&sb_lock);
456         if (test) {
457                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
458                         if (!test(old, data))
459                                 continue;
460                         if (!grab_super(old))
461                                 goto retry;
462                         if (s) {
463                                 up_write(&s->s_umount);
464                                 destroy_super(s);
465                                 s = NULL;
466                         }
467                         return old;
468                 }
469         }
470         if (!s) {
471                 spin_unlock(&sb_lock);
472                 s = alloc_super(type, flags);
473                 if (!s)
474                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
475                 goto retry;
476         }
477                 
478         err = set(s, data);
479         if (err) {
480                 spin_unlock(&sb_lock);
481                 up_write(&s->s_umount);
482                 destroy_super(s);
483                 return ERR_PTR(err);
484         }
485         s->s_type = type;
486         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
487         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
488         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
489         spin_unlock(&sb_lock);
490         get_filesystem(type);
491         register_shrinker(&s->s_shrink);
492         return s;
493 }
494
495 EXPORT_SYMBOL(sget);
496
497 void drop_super(struct super_block *sb)
498 {
499         up_read(&sb->s_umount);
500         put_super(sb);
501 }
502
503 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
504
505 /**
506  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
507  *      @f: function to call
508  *      @arg: argument to pass to it
509  *
510  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
511  *      locked superblock and given argument.
512  */
513 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
514 {
515         struct super_block *sb, *p = NULL;
516
517         spin_lock(&sb_lock);
518         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
519                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
520                         continue;
521                 sb->s_count++;
522                 spin_unlock(&sb_lock);
523
524                 down_read(&sb->s_umount);
525                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
526                         f(sb, arg);
527                 up_read(&sb->s_umount);
528
529                 spin_lock(&sb_lock);
530                 if (p)
531                         __put_super(p);
532                 p = sb;
533         }
534         if (p)
535                 __put_super(p);
536         spin_unlock(&sb_lock);
537 }
538
539 /**
540  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
541  *      @type: fs type
542  *      @f: function to call
543  *      @arg: argument to pass to it
544  *
545  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
546  *      locked superblock and given argument.
547  */
548 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
549         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
550 {
551         struct super_block *sb, *p = NULL;
552
553         spin_lock(&sb_lock);
554         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
555                 sb->s_count++;
556                 spin_unlock(&sb_lock);
557
558                 down_read(&sb->s_umount);
559                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
560                         f(sb, arg);
561                 up_read(&sb->s_umount);
562
563                 spin_lock(&sb_lock);
564                 if (p)
565                         __put_super(p);
566                 p = sb;
567         }
568         if (p)
569                 __put_super(p);
570         spin_unlock(&sb_lock);
571 }
572
573 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
574
575 /**
576  *      get_super - get the superblock of a device
577  *      @bdev: device to get the superblock for
578  *      
579  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
580  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
581  */
582
583 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
584 {
585         struct super_block *sb;
586
587         if (!bdev)
588                 return NULL;
589
590         spin_lock(&sb_lock);
591 rescan:
592         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
593                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
594                         continue;
595                 if (sb->s_bdev == bdev) {
596                         sb->s_count++;
597                         spin_unlock(&sb_lock);
598                         down_read(&sb->s_umount);
599                         /* still alive? */
600                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
601                                 return sb;
602                         up_read(&sb->s_umount);
603                         /* nope, got unmounted */
604                         spin_lock(&sb_lock);
605                         __put_super(sb);
606                         goto rescan;
607                 }
608         }
609         spin_unlock(&sb_lock);
610         return NULL;
611 }
612
613 EXPORT_SYMBOL(get_super);
614
615 /**
616  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
617  *      @bdev: device to get the superblock for
618  *
619  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
620  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
621  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
622  *      is found.
623  */
624 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
625 {
626         while (1) {
627                 struct super_block *s = get_super(bdev);
628                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
629                         return s;
630                 up_read(&s->s_umount);
631                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
632                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
633                 put_super(s);
634         }
635 }
636 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
637
638 /**
639  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
640  * @bdev: device to get the superblock for
641  *
642  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
643  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
644  * reference or %NULL if none was found.
645  */
646 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
647 {
648         struct super_block *sb;
649
650         if (!bdev)
651                 return NULL;
652
653 restart:
654         spin_lock(&sb_lock);
655         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
656                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
657                         continue;
658                 if (sb->s_bdev == bdev) {
659                         if (!grab_super(sb))
660                                 goto restart;
661                         up_write(&sb->s_umount);
662                         return sb;
663                 }
664         }
665         spin_unlock(&sb_lock);
666         return NULL;
667 }
668  
669 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
670 {
671         struct super_block *sb;
672
673         spin_lock(&sb_lock);
674 rescan:
675         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
676                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
677                         continue;
678                 if (sb->s_dev ==  dev) {
679                         sb->s_count++;
680                         spin_unlock(&sb_lock);
681                         down_read(&sb->s_umount);
682                         /* still alive? */
683                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
684                                 return sb;
685                         up_read(&sb->s_umount);
686                         /* nope, got unmounted */
687                         spin_lock(&sb_lock);
688                         __put_super(sb);
689                         goto rescan;
690                 }
691         }
692         spin_unlock(&sb_lock);
693         return NULL;
694 }
695
696 /**
697  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
698  *      @sb:    superblock in question
699  *      @flags: numeric part of options
700  *      @data:  the rest of options
701  *      @force: whether or not to force the change
702  *
703  *      Alters the mount options of a mounted file system.
704  */
705 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
706 {
707         int retval;
708         int remount_ro;
709
710         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
711                 return -EBUSY;
712
713 #ifdef CONFIG_BLOCK
714         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
715                 return -EACCES;
716 #endif
717
718         if (flags & MS_RDONLY)
719                 acct_auto_close(sb);
720         shrink_dcache_sb(sb);
721         sync_filesystem(sb);
722
723         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
724
725         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
726            make sure there are no rw files opened */
727         if (remount_ro) {
728                 if (force) {
729                         mark_files_ro(sb);
730                 } else {
731                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
732                         if (retval)
733                                 return retval;
734                 }
735         }
736
737         if (sb->s_op->remount_fs) {
738                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
739                 if (retval) {
740                         if (!force)
741                                 goto cancel_readonly;
742                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
743                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
744                              sb->s_type->name, retval);
745                 }
746         }
747         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
748         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
749         smp_wmb();
750         sb->s_readonly_remount = 0;
751
752         /*
753          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
754          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
755          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
756          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
757          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
758          * effort at coherency.
759          */
760         if (remount_ro && sb->s_bdev)
761                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
762         return 0;
763
764 cancel_readonly:
765         sb->s_readonly_remount = 0;
766         return retval;
767 }
768
769 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
770 {
771         struct super_block *sb, *p = NULL;
772
773         spin_lock(&sb_lock);
774         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
775                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
776                         continue;
777                 sb->s_count++;
778                 spin_unlock(&sb_lock);
779                 down_write(&sb->s_umount);
780                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
781                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
782                         /*
783                          * What lock protects sb->s_flags??
784                          */
785                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
786                 }
787                 up_write(&sb->s_umount);
788                 spin_lock(&sb_lock);
789                 if (p)
790                         __put_super(p);
791                 p = sb;
792         }
793         if (p)
794                 __put_super(p);
795         spin_unlock(&sb_lock);
796         kfree(work);
797         printk("Emergency Remount complete\n");
798 }
799
800 void emergency_remount(void)
801 {
802         struct work_struct *work;
803
804         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
805         if (work) {
806                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
807                 schedule_work(work);
808         }
809 }
810
811 /*
812  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
813  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
814  */
815
816 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
817 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
818 static int unnamed_dev_start = 0; /* don't bother trying below it */
819
820 int get_anon_bdev(dev_t *p)
821 {
822         int dev;
823         int error;
824
825  retry:
826         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
827                 return -ENOMEM;
828         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
829         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
830         if (!error)
831                 unnamed_dev_start = dev + 1;
832         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
833         if (error == -EAGAIN)
834                 /* We raced and lost with another CPU. */
835                 goto retry;
836         else if (error)
837                 return -EAGAIN;
838
839         if (dev == (1 << MINORBITS)) {
840                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
841                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
842                 if (unnamed_dev_start > dev)
843                         unnamed_dev_start = dev;
844                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
845                 return -EMFILE;
846         }
847         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
848         return 0;
849 }
850 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
851
852 void free_anon_bdev(dev_t dev)
853 {
854         int slot = MINOR(dev);
855         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
856         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
857         if (slot < unnamed_dev_start)
858                 unnamed_dev_start = slot;
859         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
860 }
861 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
862
863 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
864 {
865         int error = get_anon_bdev(&s->s_dev);
866         if (!error)
867                 s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
868         return error;
869 }
870
871 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
872
873 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
874 {
875         dev_t dev = sb->s_dev;
876         generic_shutdown_super(sb);
877         free_anon_bdev(dev);
878 }
879
880 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
881
882 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
883 {
884         if (sb->s_root)
885                 d_genocide(sb->s_root);
886         kill_anon_super(sb);
887 }
888
889 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
890
891 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
892 {
893         return sb->s_fs_info == data;
894 }
895
896 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
897 {
898         sb->s_fs_info = data;
899         return set_anon_super(sb, NULL);
900 }
901
902 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
903         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
904 {
905         struct super_block *sb;
906
907         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
908         if (IS_ERR(sb))
909                 return ERR_CAST(sb);
910
911         if (!sb->s_root) {
912                 int err;
913                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
914                 if (err) {
915                         deactivate_locked_super(sb);
916                         return ERR_PTR(err);
917                 }
918
919                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
920         }
921
922         return dget(sb->s_root);
923 }
924
925 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
926
927 #ifdef CONFIG_BLOCK
928 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
929 {
930         s->s_bdev = data;
931         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
932
933         /*
934          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
935          * overwrite this in ->fill_super()
936          */
937         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
938         return 0;
939 }
940
941 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
942 {
943         return (void *)s->s_bdev == data;
944 }
945
946 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
947         int flags, const char *dev_name, void *data,
948         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
949 {
950         struct block_device *bdev;
951         struct super_block *s;
952         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
953         int error = 0;
954
955         if (!(flags & MS_RDONLY))
956                 mode |= FMODE_WRITE;
957
958         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
959         if (IS_ERR(bdev))
960                 return ERR_CAST(bdev);
961
962         /*
963          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
964          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
965          * while we are mounting
966          */
967         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
968         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
969                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
970                 error = -EBUSY;
971                 goto error_bdev;
972         }
973         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
974                  bdev);
975         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
976         if (IS_ERR(s))
977                 goto error_s;
978
979         if (s->s_root) {
980                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
981                         deactivate_locked_super(s);
982                         error = -EBUSY;
983                         goto error_bdev;
984                 }
985
986                 /*
987                  * s_umount nests inside bd_mutex during
988                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
989                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
990                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
991                  * holding an active reference.
992                  */
993                 up_write(&s->s_umount);
994                 blkdev_put(bdev, mode);
995                 down_write(&s->s_umount);
996         } else {
997                 char b[BDEVNAME_SIZE];
998
999                 s->s_mode = mode;
1000                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
1001                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1002                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1003                 if (error) {
1004                         deactivate_locked_super(s);
1005                         goto error;
1006                 }
1007
1008                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1009                 bdev->bd_super = s;
1010         }
1011
1012         return dget(s->s_root);
1013
1014 error_s:
1015         error = PTR_ERR(s);
1016 error_bdev:
1017         blkdev_put(bdev, mode);
1018 error:
1019         return ERR_PTR(error);
1020 }
1021 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1022
1023 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1024 {
1025         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1026         fmode_t mode = sb->s_mode;
1027
1028         bdev->bd_super = NULL;
1029         generic_shutdown_super(sb);
1030         sync_blockdev(bdev);
1031         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1032         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1033 }
1034
1035 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1036 #endif
1037
1038 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1039         int flags, void *data,
1040         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1041 {
1042         int error;
1043         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1044
1045         if (IS_ERR(s))
1046                 return ERR_CAST(s);
1047
1048         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1049         if (error) {
1050                 deactivate_locked_super(s);
1051                 return ERR_PTR(error);
1052         }
1053         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1054         return dget(s->s_root);
1055 }
1056 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1057
1058 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1059 {
1060         return 1;
1061 }
1062
1063 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1064         int flags, void *data,
1065         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1066 {
1067         struct super_block *s;
1068         int error;
1069
1070         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1071         if (IS_ERR(s))
1072                 return ERR_CAST(s);
1073         if (!s->s_root) {
1074                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1075                 if (error) {
1076                         deactivate_locked_super(s);
1077                         return ERR_PTR(error);
1078                 }
1079                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1080         } else {
1081                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1082         }
1083         return dget(s->s_root);
1084 }
1085 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1086
1087 struct dentry *
1088 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1089 {
1090         struct dentry *root;
1091         struct super_block *sb;
1092         char *secdata = NULL;
1093         int error = -ENOMEM;
1094
1095         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1096                 secdata = alloc_secdata();
1097                 if (!secdata)
1098                         goto out;
1099
1100                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1101                 if (error)
1102                         goto out_free_secdata;
1103         }
1104
1105         root = type->mount(type, flags, name, data);
1106         if (IS_ERR(root)) {
1107                 error = PTR_ERR(root);
1108                 goto out_free_secdata;
1109         }
1110         sb = root->d_sb;
1111         BUG_ON(!sb);
1112         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1113         WARN_ON(sb->s_bdi == &default_backing_dev_info);
1114         sb->s_flags |= MS_BORN;
1115
1116         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1117         if (error)
1118                 goto out_sb;
1119
1120         /*
1121          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1122          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1123          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1124          * violate this rule.
1125          */
1126         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1127                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1128
1129         up_write(&sb->s_umount);
1130         free_secdata(secdata);
1131         return root;
1132 out_sb:
1133         dput(root);
1134         deactivate_locked_super(sb);
1135 out_free_secdata:
1136         free_secdata(secdata);
1137 out:
1138         return ERR_PTR(error);
1139 }
1140
1141 /*
1142  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1143  * instead.
1144  */
1145 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1146 {
1147         percpu_counter_dec(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1148         /*
1149          * Make sure s_writers are updated before we wake up waiters in
1150          * freeze_super().
1151          */
1152         smp_mb();
1153         if (waitqueue_active(&sb->s_writers.wait))
1154                 wake_up(&sb->s_writers.wait);
1155         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _RET_IP_);
1156 }
1157 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1158
1159 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1160 /*
1161  * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing but
1162  * it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze protection
1163  * works as getting a read lock but there are subtle problems. XFS for example
1164  * gets freeze protection on internal level twice in some cases, which is OK
1165  * only because we already hold a freeze protection also on higher level. Due
1166  * to these cases we have to tell lockdep we are doing trylock when we
1167  * already hold a freeze protection for a higher freeze level.
1168  */
1169 static void acquire_freeze_lock(struct super_block *sb, int level, bool trylock,
1170                                 unsigned long ip)
1171 {
1172         int i;
1173
1174         if (!trylock) {
1175                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1176                         if (lock_is_held(&sb->s_writers.lock_map[i])) {
1177                                 trylock = true;
1178                                 break;
1179                         }
1180         }
1181         rwsem_acquire_read(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, trylock, ip);
1182 }
1183 #endif
1184
1185 /*
1186  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1187  * instead.
1188  */
1189 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1190 {
1191 retry:
1192         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1193                 if (!wait)
1194                         return 0;
1195                 wait_event(sb->s_writers.wait_unfrozen,
1196                            sb->s_writers.frozen < level);
1197         }
1198
1199 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1200         acquire_freeze_lock(sb, level, !wait, _RET_IP_);
1201 #endif
1202         percpu_counter_inc(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1203         /*
1204          * Make sure counter is updated before we check for frozen.
1205          * freeze_super() first sets frozen and then checks the counter.
1206          */
1207         smp_mb();
1208         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1209                 __sb_end_write(sb, level);
1210                 goto retry;
1211         }
1212         return 1;
1213 }
1214 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1215
1216 /**
1217  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1218  * @sb: the super for which we wait
1219  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1220  *
1221  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1222  * system. Caller of this function should make sure there can be no new writers
1223  * of type @level before calling this function. Otherwise this function can
1224  * livelock.
1225  */
1226 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1227 {
1228         s64 writers;
1229
1230         /*
1231          * We just cycle-through lockdep here so that it does not complain
1232          * about returning with lock to userspace
1233          */
1234         rwsem_acquire(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, 0, _THIS_IP_);
1235         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _THIS_IP_);
1236
1237         do {
1238                 DEFINE_WAIT(wait);
1239
1240                 /*
1241                  * We use a barrier in prepare_to_wait() to separate setting
1242                  * of frozen and checking of the counter
1243                  */
1244                 prepare_to_wait(&sb->s_writers.wait, &wait,
1245                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1246
1247                 writers = percpu_counter_sum(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1248                 if (writers)
1249                         schedule();
1250
1251                 finish_wait(&sb->s_writers.wait, &wait);
1252         } while (writers);
1253 }
1254
1255 /**
1256  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1257  * @sb: the super to lock
1258  *
1259  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1260  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1261  * -EBUSY.
1262  *
1263  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1264  *
1265  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1266  *
1267  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1268  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1269  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1270  *
1271  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1272  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1273  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1274  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1275  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1276  * sync is running).
1277  *
1278  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1279  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1280  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1281  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1282  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1283  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1284  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1285  *
1286  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1287  */
1288 int freeze_super(struct super_block *sb)
1289 {
1290         int ret;
1291
1292         atomic_inc(&sb->s_active);
1293         down_write(&sb->s_umount);
1294         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1295                 deactivate_locked_super(sb);
1296                 return -EBUSY;
1297         }
1298
1299         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1300                 up_write(&sb->s_umount);
1301                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1302         }
1303
1304         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1305                 /* Nothing to do really... */
1306                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1307                 up_write(&sb->s_umount);
1308                 return 0;
1309         }
1310
1311         /* From now on, no new normal writers can start */
1312         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1313         smp_wmb();
1314
1315         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1316         up_write(&sb->s_umount);
1317
1318         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1319
1320         /* Now we go and block page faults... */
1321         down_write(&sb->s_umount);
1322         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1323         smp_wmb();
1324
1325         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1326
1327         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1328         sync_filesystem(sb);
1329
1330         /* Now wait for internal filesystem counter */
1331         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1332         smp_wmb();
1333         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1334
1335         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1336                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1337                 if (ret) {
1338                         printk(KERN_ERR
1339                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1340                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1341                         smp_wmb();
1342                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1343                         deactivate_locked_super(sb);
1344                         return ret;
1345                 }
1346         }
1347         /*
1348          * This is just for debugging purposes so that fs can warn if it
1349          * sees write activity when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE.
1350          */
1351         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1352         up_write(&sb->s_umount);
1353         return 0;
1354 }
1355 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1356
1357 /**
1358  * thaw_super -- unlock filesystem
1359  * @sb: the super to thaw
1360  *
1361  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1362  */
1363 int thaw_super(struct super_block *sb)
1364 {
1365         int error;
1366
1367         down_write(&sb->s_umount);
1368         if (sb->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN) {
1369                 up_write(&sb->s_umount);
1370                 return -EINVAL;
1371         }
1372
1373         if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
1374                 goto out;
1375
1376         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1377                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1378                 if (error) {
1379                         printk(KERN_ERR
1380                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1381                         up_write(&sb->s_umount);
1382                         return error;
1383                 }
1384         }
1385
1386 out:
1387         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1388         smp_wmb();
1389         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1390         deactivate_locked_super(sb);
1391
1392         return 0;
1393 }
1394 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);