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 /*
  52  * move the inode from it's current bdi to the a new bdi. if the inode is dirty
  53  * we need to move it onto the dirty list of @dst so that the inode is always
  54  * on the right list.
  55  */
  56 static void bdev_inode_switch_bdi(struct inode *inode,
  57                         struct backing_dev_info *dst)
  58 {
  59         spin_lock(&inode_lock);
  60         inode->i_data.backing_dev_info = dst;
  61         if (inode->i_state & I_DIRTY)
  62                 list_move(&inode->i_wb_list, &dst->wb.b_dirty);
  63         spin_unlock(&inode_lock);
  64 }
  65
  66 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
  67 {
  68         sector_t retval = ~((sector_t)0);
  69         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
  70
  71         if (sz) {
  72                 unsigned int size = block_size(bdev);
  73                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
  74                 retval = (sz >> sizebits);
  75         }
  76         return retval;
  77 }
  78
  79 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
  80 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  81 {
  82         if (bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages == 0)
  83                 return;
  84         invalidate_bh_lrus();
  85         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
  86 }
  87
  88 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
  89 {
  90         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
  91         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
  92                 return -EINVAL;
  93
  94         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
  95         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
  96                 return -EINVAL;
  97
  98         /* Don't change the size if it is same as current */
  99         if (bdev->bd_block_size != size) {
 100                 sync_blockdev(bdev);
 101                 bdev->bd_block_size = size;
 102                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
 103                 kill_bdev(bdev);
 104         }
 105         return 0;
 106 }
 107
 108 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
 109
 110 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 111 {
 112         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
 113                 return 0;
 114         /* If we get here, we know size is power of two
 115          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
 116         sb->s_blocksize = size;
 117         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
 118         return sb->s_blocksize;
 119 }
 120
 121 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
 122
 123 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 124 {
 125         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
 126         if (size < minsize)
 127                 size = minsize;
 128         return sb_set_blocksize(sb, size);
 129 }
 130
 131 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 132
 133 static int
 134 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 135                 struct buffer_head *bh, int create)
 136 {
 137         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
 138                 if (create)
 139                         return -EIO;
 140
 141                 /*
 142                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
 143                  * return a hole, they will have to call get_block again
 144                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
 145                  * time
 146                  */
 147                 return 0;
 148         }
 149         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 150         bh->b_blocknr = iblock;
 151         set_buffer_mapped(bh);
 152         return 0;
 153 }
 154
 155 static int
 156 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
 157                 struct buffer_head *bh, int create)
 158 {
 159         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
 160         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
 161
 162         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
 163                 max_blocks = end_block - iblock;
 164                 if ((long)max_blocks <= 0) {
 165                         if (create)
 166                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
 167                         /*
 168                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
 169                          * a !buffer_mapped buffer
 170                          */
 171                         max_blocks = 0;
 172                 }
 173         }
 174
 175         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 176         bh->b_blocknr = iblock;
 177         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
 178         if (max_blocks)
 179                 set_buffer_mapped(bh);
 180         return 0;
 181 }
 182
 183 static ssize_t
 184 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 185                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
 186 {
 187         struct file *file = iocb->ki_filp;
 188         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 189
 190         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
 191                                     nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL, NULL, 0);
 192 }
 193
 194 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
 195 {
 196         if (!bdev)
 197                 return 0;
 198         if (!wait)
 199                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
 200         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
 201 }
 202
 203 /*
 204  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
 205  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
 206  */
 207 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
 208 {
 209         return __sync_blockdev(bdev, 1);
 210 }
 211 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
 212
 213 /*
 214  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
 215  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
 216  * device.  Takes the superblock lock.
 217  */
 218 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
 219 {
 220         struct super_block *sb = get_super(bdev);
 221         if (sb) {
 222                 int res = sync_filesystem(sb);
 223                 drop_super(sb);
 224                 return res;
 225         }
 226         return sync_blockdev(bdev);
 227 }
 228 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
 229
 230 /**
 231  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
 232  * @bdev:       blockdevice to lock
 233  *
 234  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
 235  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
 236  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
 237  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
 238  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
 239  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
 240  * actually.
 241  */
 242 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
 243 {
 244         struct super_block *sb;
 245         int error = 0;
 246
 247         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 248         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
 249                 /*
 250                  * We don't even need to grab a reference - the first call
 251                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
 252                  * thaw_bdev drops it.
 253                  */
 254                 sb = get_super(bdev);
 255                 drop_super(sb);
 256                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 257                 return sb;
 258         }
 259
 260         sb = get_active_super(bdev);
 261         if (!sb)
 262                 goto out;
 263         error = freeze_super(sb);
 264         if (error) {
 265                 deactivate_super(sb);
 266                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
 267                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 268                 return ERR_PTR(error);
 269         }
 270         deactivate_super(sb);
 271  out:
 272         sync_blockdev(bdev);
 273         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 274         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
 275 }
 276 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
 277
 278 /**
 279  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
 280  * @bdev:       blockdevice to unlock
 281  * @sb:         associated superblock
 282  *
 283  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
 284  */
 285 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
 286 {
 287         int error = -EINVAL;
 288
 289         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 290         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
 291                 goto out;
 292
 293         error = 0;
 294         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
 295                 goto out;
 296
 297         if (!sb)
 298                 goto out;
 299
 300         error = thaw_super(sb);
 301         if (error) {
 302                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
 303                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 304                 return error;
 305         }
 306 out:
 307         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 308         return 0;
 309 }
 310 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
 311
 312 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 313 {
 314         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 315 }
 316
 317 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 318 {
 319         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 320 }
 321
 322 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 323                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 324                         struct page **pagep, void **fsdata)
 325 {
 326         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
 327                                  blkdev_get_block);
 328 }
 329
 330 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 331                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 332                         struct page *page, void *fsdata)
 333 {
 334         int ret;
 335         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
 336
 337         unlock_page(page);
 338         page_cache_release(page);
 339
 340         return ret;
 341 }
 342
 343 /*
 344  * private llseek:
 345  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
 346  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 347  */
 348 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 349 {
 350         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
 351         loff_t size;
 352         loff_t retval;
 353
 354         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 355         size = i_size_read(bd_inode);
 356
 357         switch (origin) {
 358                 case 2:
 359                         offset += size;
 360                         break;
 361                 case 1:
 362                         offset += file->f_pos;
 363         }
 364         retval = -EINVAL;
 365         if (offset >= 0 && offset <= size) {
 366                 if (offset != file->f_pos) {
 367                         file->f_pos = offset;
 368                 }
 369                 retval = offset;
 370         }
 371         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 372         return retval;
 373 }
 374
 375 int blkdev_fsync(struct file *filp, int datasync)
 376 {
 377         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
 378         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
 379         int error;
 380
 381         /*
 382          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
 383          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
 384          * O_SYNC writers to a block device.
 385          */
 386         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 387
 388         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
 389         if (error == -EOPNOTSUPP)
 390                 error = 0;
 391
 392         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 393
 394         return error;
 395 }
 396 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
 397
 398 /*
 399  * pseudo-fs
 400  */
 401
 402 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 403 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
 404
 405 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 406 {
 407         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
 408         if (!ei)
 409                 return NULL;
 410         return &ei->vfs_inode;
 411 }
 412
 413 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 414 {
 415         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 416
 417         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 418 }
 419
 420 static void init_once(void *foo)
 421 {
 422         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 423         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 424
 425         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 426         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 427         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
 428         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 429 #ifdef CONFIG_SYSFS
 430         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
 431 #endif
 432         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 433         /* Initialize mutex for freeze. */
 434         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 435 }
 436
 437 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
 438 {
 439         list_del_init(&inode->i_devices);
 440         inode->i_bdev = NULL;
 441         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 442 }
 443
 444 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
 445 {
 446         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 447         struct list_head *p;
 448         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
 449         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
 450         end_writeback(inode);
 451         spin_lock(&bdev_lock);
 452         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
 453                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
 454         }
 455         list_del_init(&bdev->bd_list);
 456         spin_unlock(&bdev_lock);
 457 }
 458
 459 static const struct super_operations bdev_sops = {
 460         .statfs = simple_statfs,
 461         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 462         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 463         .drop_inode = generic_delete_inode,
 464         .evict_inode = bdev_evict_inode,
 465 };
 466
 467 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
 468         int flags, const char *dev_name, void *data)
 469 {
 470         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576);
 471 }
 472
 473 static struct file_system_type bd_type = {
 474         .name           = "bdev",
 475         .mount          = bd_mount,
 476         .kill_sb        = kill_anon_super,
 477 };
 478
 479 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
 480
 481 void __init bdev_cache_init(void)
 482 {
 483         int err;
 484         struct vfsmount *bd_mnt;
 485
 486         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 487                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 488                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
 489                         init_once);
 490         err = register_filesystem(&bd_type);
 491         if (err)
 492                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 493         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 494         if (IS_ERR(bd_mnt))
 495                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 496         /*
 497          * This vfsmount structure is only used to obtain the
 498          * blockdev_superblock, so tell kmemleak not to report it.
 499          */
 500         kmemleak_not_leak(bd_mnt);
 501         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 502 }
 503
 504 /*
 505  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 506  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 507  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 508  */
 509 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 510 {
 511         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 512 }
 513
 514 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 515 {
 516         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 517 }
 518
 519 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 520 {
 521         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 522         return 0;
 523 }
 524
 525 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 526
 527 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 528 {
 529         struct block_device *bdev;
 530         struct inode *inode;
 531
 532         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
 533                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 534
 535         if (!inode)
 536                 return NULL;
 537
 538         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 539
 540         if (inode->i_state & I_NEW) {
 541                 bdev->bd_contains = NULL;
 542                 bdev->bd_inode = inode;
 543                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
 544                 bdev->bd_part_count = 0;
 545                 bdev->bd_invalidated = 0;
 546                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 547                 inode->i_rdev = dev;
 548                 inode->i_bdev = bdev;
 549                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 550                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 551                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 552                 spin_lock(&bdev_lock);
 553                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 554                 spin_unlock(&bdev_lock);
 555                 unlock_new_inode(inode);
 556         }
 557         return bdev;
 558 }
 559
 560 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 561
 562 /**
 563  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
 564  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
 565  */
 566 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
 567 {
 568         ihold(bdev->bd_inode);
 569         return bdev;
 570 }
 571
 572 long nr_blockdev_pages(void)
 573 {
 574         struct block_device *bdev;
 575         long ret = 0;
 576         spin_lock(&bdev_lock);
 577         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
 578                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 579         }
 580         spin_unlock(&bdev_lock);
 581         return ret;
 582 }
 583
 584 void bdput(struct block_device *bdev)
 585 {
 586         iput(bdev->bd_inode);
 587 }
 588
 589 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 590
 591 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 592 {
 593         struct block_device *bdev;
 594
 595         spin_lock(&bdev_lock);
 596         bdev = inode->i_bdev;
 597         if (bdev) {
 598                 ihold(bdev->bd_inode);
 599                 spin_unlock(&bdev_lock);
 600                 return bdev;
 601         }
 602         spin_unlock(&bdev_lock);
 603
 604         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 605         if (bdev) {
 606                 spin_lock(&bdev_lock);
 607                 if (!inode->i_bdev) {
 608                         /*
 609                          * We take an additional reference to bd_inode,
 610                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 611                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 612                          * without igrab().
 613                          */
 614                         ihold(bdev->bd_inode);
 615                         inode->i_bdev = bdev;
 616                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 617                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
 618                 }
 619                 spin_unlock(&bdev_lock);
 620         }
 621         return bdev;
 622 }
 623
 624 /* Call when you free inode */
 625
 626 void bd_forget(struct inode *inode)
 627 {
 628         struct block_device *bdev = NULL;
 629
 630         spin_lock(&bdev_lock);
 631         if (inode->i_bdev) {
 632                 if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
 633                         bdev = inode->i_bdev;
 634                 __bd_forget(inode);
 635         }
 636         spin_unlock(&bdev_lock);
 637
 638         if (bdev)
 639                 iput(bdev->bd_inode);
 640 }
 641
 642 /**
 643  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
 644  * @bdev: block device of interest
 645  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
 646  * @holder: holder trying to claim @bdev
 647  *
 648  * Test whther @bdev can be claimed by @holder.
 649  *
 650  * CONTEXT:
 651  * spin_lock(&bdev_lock).
 652  *
 653  * RETURNS:
 654  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
 655  */
 656 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
 657                          void *holder)
 658 {
 659         if (bdev->bd_holder == holder)
 660                 return true;     /* already a holder */
 661         else if (bdev->bd_holder != NULL)
 662                 return false;    /* held by someone else */
 663         else if (bdev->bd_contains == bdev)
 664                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
 665
 666         else if (whole->bd_holder == bd_claim)
 667                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
 668         else if (whole->bd_holder != NULL)
 669                 return false;    /* is a partition of a held device */
 670         else
 671                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
 672 }
 673
 674 /**
 675  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
 676  * @bdev: block device of interest
 677  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
 678  * @holder: holder trying to claim @bdev
 679  *
 680  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
 681  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
 682  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
 683  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
 684  *
 685  * CONTEXT:
 686  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
 687  * it multiple times.
 688  *
 689  * RETURNS:
 690  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
 691  */
 692 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
 693                                struct block_device *whole, void *holder)
 694 {
 695 retry:
 696         /* if someone else claimed, fail */
 697         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
 698                 return -EBUSY;
 699
 700         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
 701         if (whole->bd_claiming) {
 702                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
 703                 DEFINE_WAIT(wait);
 704
 705                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 706                 spin_unlock(&bdev_lock);
 707                 schedule();
 708                 finish_wait(wq, &wait);
 709                 spin_lock(&bdev_lock);
 710                 goto retry;
 711         }
 712
 713         /* yay, all mine */
 714         return 0;
 715 }
 716
 717 /**
 718  * bd_start_claiming - start claiming a block device
 719  * @bdev: block device of interest
 720  * @holder: holder trying to claim @bdev
 721  *
 722  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
 723  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
 724  * successful call to this function must be matched with a call to
 725  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
 726  * fail).
 727  *
 728  * This function is used to gain exclusive access to the block device
 729  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
 730  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
 731  * access but may subsequently fail.
 732  *
 733  * CONTEXT:
 734  * Might sleep.
 735  *
 736  * RETURNS:
 737  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
 738  * value on failure.
 739  */
 740 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
 741                                               void *holder)
 742 {
 743         struct gendisk *disk;
 744         struct block_device *whole;
 745         int partno, err;
 746
 747         might_sleep();
 748
 749         /*
 750          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
 751          * and grab the outer block device the hard way.
 752          */
 753         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
 754         if (!disk)
 755                 return ERR_PTR(-ENXIO);
 756
 757         whole = bdget_disk(disk, 0);
 758         module_put(disk->fops->owner);
 759         put_disk(disk);
 760         if (!whole)
 761                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 762
 763         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
 764         spin_lock(&bdev_lock);
 765
 766         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
 767         if (err == 0) {
 768                 whole->bd_claiming = holder;
 769                 spin_unlock(&bdev_lock);
 770                 return whole;
 771         } else {
 772                 spin_unlock(&bdev_lock);
 773                 bdput(whole);
 774                 return ERR_PTR(err);
 775         }
 776 }
 777
 778 /* releases bdev_lock */
 779 static void __bd_abort_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
 780 {
 781         BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
 782         whole->bd_claiming = NULL;
 783         wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
 784
 785         spin_unlock(&bdev_lock);
 786         bdput(whole);
 787 }
 788
 789 /**
 790  * bd_abort_claiming - abort claiming a block device
 791  * @whole: whole block device returned by bd_start_claiming()
 792  * @holder: holder trying to claim @bdev
 793  *
 794  * Abort a claiming block started by bd_start_claiming().  Note that
 795  * @whole is not the block device to be claimed but the whole device
 796  * returned by bd_start_claiming().
 797  *
 798  * CONTEXT:
 799  * Grabs and releases bdev_lock.
 800  */
 801 static void bd_abort_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
 802 {
 803         spin_lock(&bdev_lock);
 804         __bd_abort_claiming(whole, holder);             /* releases bdev_lock */
 805 }
 806
 807 /* increment holders when we have a legitimate claim. requires bdev_lock */
 808 static void __bd_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
 809                                         void *holder)
 810 {
 811         /* note that for a whole device bd_holders
 812          * will be incremented twice, and bd_holder will
 813          * be set to bd_claim before being set to holder
 814          */
 815         whole->bd_holders++;
 816         whole->bd_holder = bd_claim;
 817         bdev->bd_holders++;
 818         bdev->bd_holder = holder;
 819 }
 820
 821 /**
 822  * bd_finish_claiming - finish claiming a block device
 823  * @bdev: block device of interest (passed to bd_start_claiming())
 824  * @whole: whole block device returned by bd_start_claiming()
 825  * @holder: holder trying to claim @bdev
 826  *
 827  * Finish a claiming block started by bd_start_claiming().
 828  *
 829  * CONTEXT:
 830  * Grabs and releases bdev_lock.
 831  */
 832 static void bd_finish_claiming(struct block_device *bdev,
 833                                 struct block_device *whole, void *holder)
 834 {
 835         spin_lock(&bdev_lock);
 836         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
 837         __bd_claim(bdev, whole, holder);
 838         __bd_abort_claiming(whole, holder); /* not actually an abort */
 839 }
 840
 841 /**
 842  * bd_claim - claim a block device
 843  * @bdev: block device to claim
 844  * @holder: holder trying to claim @bdev
 845  *
 846  * Try to claim @bdev which must have been opened successfully.
 847  *
 848  * CONTEXT:
 849  * Might sleep.
 850  *
 851  * RETURNS:
 852  * 0 if successful, -EBUSY if @bdev is already claimed.
 853  */
 854 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
 855 {
 856         struct block_device *whole = bdev->bd_contains;
 857         int res;
 858
 859         might_sleep();
 860
 861         spin_lock(&bdev_lock);
 862         res = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
 863         if (res == 0)
 864                 __bd_claim(bdev, whole, holder);
 865         spin_unlock(&bdev_lock);
 866
 867         return res;
 868 }
 869 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
 870
 871 void bd_release(struct block_device *bdev)
 872 {
 873         spin_lock(&bdev_lock);
 874         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
 875                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
 876         if (!--bdev->bd_holders)
 877                 bdev->bd_holder = NULL;
 878         spin_unlock(&bdev_lock);
 879 }
 880
 881 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
 882
 883 #ifdef CONFIG_SYSFS
 884 /*
 885  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
 886  *
 887  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
 888  *     and the kobject has a parent directory,
 889  *     following symlinks are created:
 890  *        o from the kobject to the claimed bdev
 891  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
 892  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
 893  *
 894  *     Example:
 895  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
 896  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
 897  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
 898  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
 899  */
 900
 901 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 902 {
 903         if (!from || !to)
 904                 return 0;
 905         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
 906 }
 907
 908 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 909 {
 910         if (!from || !to)
 911                 return;
 912         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
 913 }
 914
 915 /*
 916  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
 917  * bd_claim_by_kobject.
 918  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
 919  */
 920 struct bd_holder {
 921         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
 922         int count;              /* references from the holder */
 923         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
 924         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
 925         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
 926         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
 927 };
 928
 929 /*
 930  * Get references of related kobjects at once.
 931  * Returns 1 on success. 0 on failure.
 932  *
 933  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
 934  */
 935 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
 936                         struct bd_holder *bo)
 937 {
 938         if (!bdev || !bo)
 939                 return 0;
 940
 941         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
 942         if (!bo->sdir)
 943                 return 0;
 944
 945         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
 946         if (!bo->hdev)
 947                 goto fail_put_sdir;
 948
 949         bo->sdev = kobject_get(&part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
 950         if (!bo->sdev)
 951                 goto fail_put_hdev;
 952
 953         bo->hdir = kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
 954         if (!bo->hdir)
 955                 goto fail_put_sdev;
 956
 957         return 1;
 958
 959 fail_put_sdev:
 960         kobject_put(bo->sdev);
 961 fail_put_hdev:
 962         kobject_put(bo->hdev);
 963 fail_put_sdir:
 964         kobject_put(bo->sdir);
 965
 966         return 0;
 967 }
 968
 969 /* Put references of related kobjects at once. */
 970 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
 971 {
 972         kobject_put(bo->hdir);
 973         kobject_put(bo->sdev);
 974         kobject_put(bo->hdev);
 975         kobject_put(bo->sdir);
 976 }
 977
 978 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
 979 {
 980         struct bd_holder *bo;
 981
 982         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
 983         if (!bo)
 984                 return NULL;
 985
 986         bo->count = 1;
 987         bo->sdir = kobj;
 988
 989         return bo;
 990 }
 991
 992 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
 993 {
 994         kfree(bo);
 995 }
 996
 997 /**
 998  * find_bd_holder - find matching struct bd_holder from the block device
 999  *
1000  * @bdev:       struct block device to be searched
1001  * @bo:         target struct bd_holder
1002  *
1003  * Returns matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list.
1004  * If found, increment the reference count and return the pointer.
1005  * If not found, returns NULL.
1006  */
1007 static struct bd_holder *find_bd_holder(struct block_device *bdev,
1008                                         struct bd_holder *bo)
1009 {
1010         struct bd_holder *tmp;
1011
1012         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list)
1013                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
1014                         tmp->count++;
1015                         return tmp;
1016                 }
1017
1018         return NULL;
1019 }
1020
1021 /**
1022  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
1023  *
1024  * @bdev:       block device to be bd_claimed
1025  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
1026  *
1027  * Add @bo to @bdev->bd_holder_list, create symlinks.
1028  *
1029  * Returns 0 if symlinks are created.
1030  * Returns -ve if something fails.
1031  */
1032 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
1033 {
1034         int err;
1035
1036         if (!bo)
1037                 return -EINVAL;
1038
1039         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
1040                 return -EBUSY;
1041
1042         err = add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1043         if (err)
1044                 return err;
1045
1046         err = add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
1047         if (err) {
1048                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1049                 return err;
1050         }
1051
1052         list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
1053         return 0;
1054 }
1055
1056 /**
1057  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
1058  *
1059  * @bdev:       block device to be bd_claimed
1060  * @kobj:       holder's kobject
1061  *
1062  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
1063  * and no other bd_claim() from the same kobject,
1064  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
1065  *
1066  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
1067  * and ready to be freed.
1068  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
1069  * by the same kobject.
1070  */
1071 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
1072                                         struct kobject *kobj)
1073 {
1074         struct bd_holder *bo;
1075
1076         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
1077                 if (bo->sdir == kobj) {
1078                         bo->count--;
1079                         BUG_ON(bo->count < 0);
1080                         if (!bo->count) {
1081                                 list_del(&bo->list);
1082                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1083                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
1084                                 bd_holder_release_dirs(bo);
1085                                 return bo;
1086                         }
1087                         break;
1088                 }
1089         }
1090
1091         return NULL;
1092 }
1093
1094 /**
1095  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
1096  *
1097  * @bdev:       block device to be claimed
1098  * @holder:     holder's signature
1099  * @kobj:       holder's kobject
1100  *
1101  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
1102  * the bdev and the holder's kobject.
1103  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
1104  *
1105  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
1106  * Returns errno on failure.
1107  */
1108 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
1109                                 struct kobject *kobj)
1110 {
1111         int err;
1112         struct bd_holder *bo, *found;
1113
1114         if (!kobj)
1115                 return -EINVAL;
1116
1117         bo = alloc_bd_holder(kobj);
1118         if (!bo)
1119                 return -ENOMEM;
1120
1121         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1122
1123         err = bd_claim(bdev, holder);
1124         if (err)
1125                 goto fail;
1126
1127         found = find_bd_holder(bdev, bo);
1128         if (found)
1129                 goto fail;
1130
1131         err = add_bd_holder(bdev, bo);
1132         if (err)
1133                 bd_release(bdev);
1134         else
1135                 bo = NULL;
1136 fail:
1137         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1138         free_bd_holder(bo);
1139         return err;
1140 }
1141
1142 /**
1143  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
1144  *
1145  * @bdev:       block device to be released
1146  * @kobj:       holder's kobject
1147  *
1148  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
1149  */
1150 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
1151                                         struct kobject *kobj)
1152 {
1153         if (!kobj)
1154                 return;
1155
1156         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1157         bd_release(bdev);
1158         free_bd_holder(del_bd_holder(bdev, kobj));
1159         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1160 }
1161
1162 /**
1163  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
1164  *
1165  * @bdev:       block device to be claimed
1166  * @holder:     holder's signature
1167  * @disk:       holder's gendisk
1168  *
1169  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
1170  */
1171 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
1172                         struct gendisk *disk)
1173 {
1174         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
1175 }
1176 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
1177
1178 /**
1179  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
1180  *
1181  * @bdev:       block device to be claimed
1182  * @disk:       holder's gendisk
1183  *
1184  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
1185  */
1186 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1187 {
1188         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
1189         kobject_put(disk->slave_dir);
1190 }
1191 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
1192 #endif
1193
1194 /*
1195  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
1196  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
1197  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
1198  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
1199  * your API.
1200  */
1201 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, fmode_t mode)
1202 {
1203         struct block_device *bdev = bdget(dev);
1204         int err = -ENOMEM;
1205         if (bdev)
1206                 err = blkdev_get(bdev, mode);
1207         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
1208 }
1209
1210 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
1211
1212 /**
1213  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1214  *
1215  * @bdev:      struct block device to be flushed
1216  *
1217  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1218  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1219  * resize.
1220  */
1221 static void flush_disk(struct block_device *bdev)
1222 {
1223         if (__invalidate_device(bdev)) {
1224                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1225
1226                 if (bdev->bd_disk)
1227                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1228                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1229                        "resized disk %s\n", name);
1230         }
1231
1232         if (!bdev->bd_disk)
1233                 return;
1234         if (disk_partitionable(bdev->bd_disk))
1235                 bdev->bd_invalidated = 1;
1236 }
1237
1238 /**
1239  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1240  * @disk: struct gendisk to check
1241  * @bdev: struct bdev to adjust.
1242  *
1243  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1244  * and adjusts it if it differs.
1245  */
1246 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1247 {
1248         loff_t disk_size, bdev_size;
1249
1250         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1251         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1252         if (disk_size != bdev_size) {
1253                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1254
1255                 disk_name(disk, 0, name);
1256                 printk(KERN_INFO
1257                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1258                        name, bdev_size, disk_size);
1259                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1260                 flush_disk(bdev);
1261         }
1262 }
1263 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1264
1265 /**
1266  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1267  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1268  *
1269  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1270  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1271  * for all revalidate_disk operations.
1272  */
1273 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1274 {
1275         struct block_device *bdev;
1276         int ret = 0;
1277
1278         if (disk->fops->revalidate_disk)
1279                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1280
1281         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1282         if (!bdev)
1283                 return ret;
1284
1285         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1286         check_disk_size_change(disk, bdev);
1287         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1288         bdput(bdev);
1289         return ret;
1290 }
1291 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1292
1293 /*
1294  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1295  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1296  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1297  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1298  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1299  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1300  * to lose :-)
1301  */
1302 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1303 {
1304         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1305         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1306
1307         if (!bdops->media_changed)
1308                 return 0;
1309         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
1310                 return 0;
1311
1312         flush_disk(bdev);
1313         if (bdops->revalidate_disk)
1314                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1315         return 1;
1316 }
1317
1318 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1319
1320 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1321 {
1322         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1323
1324         bdev->bd_inode->i_size = size;
1325         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1326                 if (size & bsize)
1327                         break;
1328                 bsize <<= 1;
1329         }
1330         bdev->bd_block_size = bsize;
1331         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1332 }
1333 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1334
1335 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1336
1337 /*
1338  * bd_mutex locking:
1339  *
1340  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1341  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1342  */
1343
1344 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1345 {
1346         struct gendisk *disk;
1347         int ret;
1348         int partno;
1349         int perm = 0;
1350
1351         if (mode & FMODE_READ)
1352                 perm |= MAY_READ;
1353         if (mode & FMODE_WRITE)
1354                 perm |= MAY_WRITE;
1355         /*
1356          * hooks: /n/, see "layering violations".
1357          */
1358         if (!for_part) {
1359                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1360                 if (ret != 0) {
1361                         bdput(bdev);
1362                         return ret;
1363                 }
1364         }
1365
1366  restart:
1367
1368         ret = -ENXIO;
1369         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1370         if (!disk)
1371                 goto out;
1372
1373         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1374         if (!bdev->bd_openers) {
1375                 bdev->bd_disk = disk;
1376                 bdev->bd_contains = bdev;
1377                 if (!partno) {
1378                         struct backing_dev_info *bdi;
1379
1380                         ret = -ENXIO;
1381                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1382                         if (!bdev->bd_part)
1383                                 goto out_clear;
1384
1385                         if (disk->fops->open) {
1386                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1387                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1388                                         /* Lost a race with 'disk' being
1389                                          * deleted, try again.
1390                                          * See md.c
1391                                          */
1392                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1393                                         bdev->bd_part = NULL;
1394                                         module_put(disk->fops->owner);
1395                                         put_disk(disk);
1396                                         bdev->bd_disk = NULL;
1397                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1398                                         goto restart;
1399                                 }
1400                                 if (ret)
1401                                         goto out_clear;
1402                         }
1403                         if (!bdev->bd_openers) {
1404                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1405                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1406                                 if (bdi == NULL)
1407                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1408                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1409                         }
1410                         if (bdev->bd_invalidated)
1411                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1412                 } else {
1413                         struct block_device *whole;
1414                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1415                         ret = -ENOMEM;
1416                         if (!whole)
1417                                 goto out_clear;
1418                         BUG_ON(for_part);
1419                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1420                         if (ret)
1421                                 goto out_clear;
1422                         bdev->bd_contains = whole;
1423                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1424                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1425                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1426                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1427                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1428                                 ret = -ENXIO;
1429                                 goto out_clear;
1430                         }
1431                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1432                 }
1433         } else {
1434                 module_put(disk->fops->owner);
1435                 put_disk(disk);
1436                 disk = NULL;
1437                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1438                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
1439                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1440                                 if (ret)
1441                                         goto out_unlock_bdev;
1442                         }
1443                         if (bdev->bd_invalidated)
1444                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1445                 }
1446         }
1447         bdev->bd_openers++;
1448         if (for_part)
1449                 bdev->bd_part_count++;
1450         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1451         return 0;
1452
1453  out_clear:
1454         disk_put_part(bdev->bd_part);
1455         bdev->bd_disk = NULL;
1456         bdev->bd_part = NULL;
1457         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1458         if (bdev != bdev->bd_contains)
1459                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1460         bdev->bd_contains = NULL;
1461  out_unlock_bdev:
1462         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1463  out:
1464         if (disk)
1465                 module_put(disk->fops->owner);
1466         put_disk(disk);
1467         bdput(bdev);
1468
1469         return ret;
1470 }
1471
1472 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1473 {
1474         return __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1475 }
1476 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1477
1478 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1479 {
1480         struct block_device *whole = NULL;
1481         struct block_device *bdev;
1482         int res;
1483
1484         /*
1485          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1486          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1487          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1488          * during an unstable branch.
1489          */
1490         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1491
1492         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1493                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1494         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1495                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1496         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1497                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1498
1499         bdev = bd_acquire(inode);
1500         if (bdev == NULL)
1501                 return -ENOMEM;
1502
1503         if (filp->f_mode & FMODE_EXCL) {
1504                 whole = bd_start_claiming(bdev, filp);
1505                 if (IS_ERR(whole)) {
1506                         bdput(bdev);
1507                         return PTR_ERR(whole);
1508                 }
1509         }
1510
1511         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1512
1513         res = blkdev_get(bdev, filp->f_mode);
1514
1515         if (whole) {
1516                 if (res == 0)
1517                         bd_finish_claiming(bdev, whole, filp);
1518                 else
1519                         bd_abort_claiming(whole, filp);
1520         }
1521
1522         return res;
1523 }
1524
1525 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1526 {
1527         int ret = 0;
1528         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1529         struct block_device *victim = NULL;
1530
1531         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1532         if (for_part)
1533                 bdev->bd_part_count--;
1534
1535         if (!--bdev->bd_openers) {
1536                 sync_blockdev(bdev);
1537                 kill_bdev(bdev);
1538         }
1539         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1540                 if (disk->fops->release)
1541                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1542         }
1543         if (!bdev->bd_openers) {
1544                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1545
1546                 put_disk(disk);
1547                 module_put(owner);
1548                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1549                 bdev->bd_part = NULL;
1550                 bdev->bd_disk = NULL;
1551                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1552                                         &default_backing_dev_info);
1553                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1554                         victim = bdev->bd_contains;
1555                 bdev->bd_contains = NULL;
1556         }
1557         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1558         bdput(bdev);
1559         if (victim)
1560                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1561         return ret;
1562 }
1563
1564 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1565 {
1566         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1567 }
1568 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1569
1570 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1571 {
1572         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1573         if (bdev->bd_holder == filp)
1574                 bd_release(bdev);
1575         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1576 }
1577
1578 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1579 {
1580         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1581         fmode_t mode = file->f_mode;
1582
1583         /*
1584          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1585          * to updated it before every ioctl.
1586          */
1587         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1588                 mode |= FMODE_NDELAY;
1589         else
1590                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1591
1592         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1593 }
1594
1595 /*
1596  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1597  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1598  *
1599  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1600  * use.
1601  */
1602 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1603                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1604 {
1605         struct file *file = iocb->ki_filp;
1606         ssize_t ret;
1607
1608         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1609
1610         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1611         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1612                 ssize_t err;
1613
1614                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1615                 if (err < 0 && ret > 0)
1616                         ret = err;
1617         }
1618         return ret;
1619 }
1620 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1621
1622 /*
1623  * Try to release a page associated with block device when the system
1624  * is under memory pressure.
1625  */
1626 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1627 {
1628         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1629
1630         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1631                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1632
1633         return try_to_free_buffers(page);
1634 }
1635
1636 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1637         .readpage       = blkdev_readpage,
1638         .writepage      = blkdev_writepage,
1639         .sync_page      = block_sync_page,
1640         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1641         .write_end      = blkdev_write_end,
1642         .writepages     = generic_writepages,
1643         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1644         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1645 };
1646
1647 const struct file_operations def_blk_fops = {
1648         .open           = blkdev_open,
1649         .release        = blkdev_close,
1650         .llseek         = block_llseek,
1651         .read           = do_sync_read,
1652         .write          = do_sync_write,
1653         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1654         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1655         .mmap           = generic_file_mmap,
1656         .fsync          = blkdev_fsync,
1657         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1658 #ifdef CONFIG_COMPAT
1659         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1660 #endif
1661         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1662         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1663 };
1664
1665 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1666 {
1667         int res;
1668         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1669         set_fs(KERNEL_DS);
1670         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1671         set_fs(old_fs);
1672         return res;
1673 }
1674
1675 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1676
1677 /**
1678  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1679  * @pathname:   special file representing the block device
1680  *
1681  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1682  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1683  * otherwise.
1684  */
1685 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1686 {
1687         struct block_device *bdev;
1688         struct inode *inode;
1689         struct path path;
1690         int error;
1691
1692         if (!pathname || !*pathname)
1693                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1694
1695         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1696         if (error)
1697                 return ERR_PTR(error);
1698
1699         inode = path.dentry->d_inode;
1700         error = -ENOTBLK;
1701         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1702                 goto fail;
1703         error = -EACCES;
1704         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1705                 goto fail;
1706         error = -ENOMEM;
1707         bdev = bd_acquire(inode);
1708         if (!bdev)
1709                 goto fail;
1710 out:
1711         path_put(&path);
1712         return bdev;
1713 fail:
1714         bdev = ERR_PTR(error);
1715         goto out;
1716 }
1717 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1718
1719 /**
1720  * open_bdev_exclusive  -  open a block device by name and set it up for use
1721  *
1722  * @path:       special file representing the block device
1723  * @mode:       FMODE_... combination to pass be used
1724  * @holder:     owner for exclusion
1725  *
1726  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1727  * for the @holder.
1728  */
1729 struct block_device *open_bdev_exclusive(const char *path, fmode_t mode, void *holder)
1730 {
1731         struct block_device *bdev, *whole;
1732         int error;
1733
1734         bdev = lookup_bdev(path);
1735         if (IS_ERR(bdev))
1736                 return bdev;
1737
1738         whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1739         if (IS_ERR(whole)) {
1740                 bdput(bdev);
1741                 return whole;
1742         }
1743
1744         error = blkdev_get(bdev, mode);
1745         if (error)
1746                 goto out_abort_claiming;
1747
1748         error = -EACCES;
1749         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev))
1750                 goto out_blkdev_put;
1751
1752         bd_finish_claiming(bdev, whole, holder);
1753         return bdev;
1754
1755 out_blkdev_put:
1756         blkdev_put(bdev, mode);
1757 out_abort_claiming:
1758         bd_abort_claiming(whole, holder);
1759         return ERR_PTR(error);
1760 }
1761
1762 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_exclusive);
1763
1764 /**
1765  * close_bdev_exclusive  -  close a blockdevice opened by open_bdev_exclusive()
1766  *
1767  * @bdev:       blockdevice to close
1768  * @mode:       mode, must match that used to open.
1769  *
1770  * This is the counterpart to open_bdev_exclusive().
1771  */
1772 void close_bdev_exclusive(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1773 {
1774         bd_release(bdev);
1775         blkdev_put(bdev, mode);
1776 }
1777
1778 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_exclusive);
1779
1780 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
1781 {
1782         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1783         int res = 0;
1784
1785         if (sb) {
1786                 /*
1787                  * no need to lock the super, get_super holds the
1788                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1789                  * under us (->put_super runs with the write lock
1790                  * hold).
1791                  */
1792                 shrink_dcache_sb(sb);
1793                 res = invalidate_inodes(sb);
1794                 drop_super(sb);
1795         }
1796         invalidate_bdev(bdev);
1797         return res;
1798 }
1799 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);