fs/block_dev.c

   1 /*
   2  *  linux/fs/block_dev.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
   6  */
   7
   8 #include <linux/init.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/fcntl.h>
  11 #include <linux/slab.h>
  12 #include <linux/kmod.h>
  13 #include <linux/major.h>
  14 #include <linux/smp_lock.h>
  15 #include <linux/device_cgroup.h>
  16 #include <linux/highmem.h>
  17 #include <linux/blkdev.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/blkpg.h>
  20 #include <linux/buffer_head.h>
  21 #include <linux/pagevec.h>
  22 #include <linux/writeback.h>
  23 #include <linux/mpage.h>
  24 #include <linux/mount.h>
  25 #include <linux/uio.h>
  26 #include <linux/namei.h>
  27 #include <linux/log2.h>
  28 #include <linux/kmemleak.h>
  29 #include <asm/uaccess.h>
  30 #include "internal.h"
  31
  32 struct bdev_inode {
  33         struct block_device bdev;
  34         struct inode vfs_inode;
  35 };
  36
  37 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
  38
  39 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  40 {
  41         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  42 }
  43
  44 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  45 {
  46         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  47 }
  48
  49 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  50
  51 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
  52 {
  53         sector_t retval = ~((sector_t)0);
  54         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
  55
  56         if (sz) {
  57                 unsigned int size = block_size(bdev);
  58                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
  59                 retval = (sz >> sizebits);
  60         }
  61         return retval;
  62 }
  63
  64 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
  65 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  66 {
  67         if (bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages == 0)
  68                 return;
  69         invalidate_bh_lrus();
  70         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
  71 }
  72
  73 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
  74 {
  75         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
  76         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
  77                 return -EINVAL;
  78
  79         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
  80         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
  81                 return -EINVAL;
  82
  83         /* Don't change the size if it is same as current */
  84         if (bdev->bd_block_size != size) {
  85                 sync_blockdev(bdev);
  86                 bdev->bd_block_size = size;
  87                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
  88                 kill_bdev(bdev);
  89         }
  90         return 0;
  91 }
  92
  93 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
  94
  95 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
  96 {
  97         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
  98                 return 0;
  99         /* If we get here, we know size is power of two
 100          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
 101         sb->s_blocksize = size;
 102         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
 103         return sb->s_blocksize;
 104 }
 105
 106 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
 107
 108 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 109 {
 110         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
 111         if (size < minsize)
 112                 size = minsize;
 113         return sb_set_blocksize(sb, size);
 114 }
 115
 116 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 117
 118 static int
 119 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 120                 struct buffer_head *bh, int create)
 121 {
 122         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
 123                 if (create)
 124                         return -EIO;
 125
 126                 /*
 127                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
 128                  * return a hole, they will have to call get_block again
 129                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
 130                  * time
 131                  */
 132                 return 0;
 133         }
 134         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 135         bh->b_blocknr = iblock;
 136         set_buffer_mapped(bh);
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 static int
 141 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
 142                 struct buffer_head *bh, int create)
 143 {
 144         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
 145         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
 146
 147         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
 148                 max_blocks = end_block - iblock;
 149                 if ((long)max_blocks <= 0) {
 150                         if (create)
 151                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
 152                         /*
 153                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
 154                          * a !buffer_mapped buffer
 155                          */
 156                         max_blocks = 0;
 157                 }
 158         }
 159
 160         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 161         bh->b_blocknr = iblock;
 162         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
 163         if (max_blocks)
 164                 set_buffer_mapped(bh);
 165         return 0;
 166 }
 167
 168 static ssize_t
 169 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 170                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
 171 {
 172         struct file *file = iocb->ki_filp;
 173         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 174
 175         return blockdev_direct_IO_no_locking(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode),
 176                                 iov, offset, nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL);
 177 }
 178
 179 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
 180 {
 181         if (!bdev)
 182                 return 0;
 183         if (!wait)
 184                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
 185         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
 186 }
 187
 188 /*
 189  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
 190  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
 191  */
 192 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
 193 {
 194         return __sync_blockdev(bdev, 1);
 195 }
 196 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
 197
 198 /*
 199  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
 200  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
 201  * device.  Takes the superblock lock.
 202  */
 203 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
 204 {
 205         struct super_block *sb = get_super(bdev);
 206         if (sb) {
 207                 int res = sync_filesystem(sb);
 208                 drop_super(sb);
 209                 return res;
 210         }
 211         return sync_blockdev(bdev);
 212 }
 213 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
 214
 215 /**
 216  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
 217  * @bdev:       blockdevice to lock
 218  *
 219  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
 220  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
 221  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
 222  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
 223  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
 224  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
 225  * actually.
 226  */
 227 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
 228 {
 229         struct super_block *sb;
 230         int error = 0;
 231
 232         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 233         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
 234                 /*
 235                  * We don't even need to grab a reference - the first call
 236                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
 237                  * thaw_bdev drops it.
 238                  */
 239                 sb = get_super(bdev);
 240                 drop_super(sb);
 241                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 242                 return sb;
 243         }
 244
 245         sb = get_active_super(bdev);
 246         if (!sb)
 247                 goto out;
 248         error = freeze_super(sb);
 249         if (error) {
 250                 deactivate_super(sb);
 251                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
 252                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 253                 return ERR_PTR(error);
 254         }
 255         deactivate_super(sb);
 256  out:
 257         sync_blockdev(bdev);
 258         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 259         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
 260 }
 261 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
 262
 263 /**
 264  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
 265  * @bdev:       blockdevice to unlock
 266  * @sb:         associated superblock
 267  *
 268  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
 269  */
 270 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
 271 {
 272         int error = -EINVAL;
 273
 274         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 275         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
 276                 goto out;
 277
 278         error = 0;
 279         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
 280                 goto out;
 281
 282         if (!sb)
 283                 goto out;
 284
 285         error = thaw_super(sb);
 286         if (error) {
 287                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
 288                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 289                 return error;
 290         }
 291 out:
 292         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 293         return 0;
 294 }
 295 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
 296
 297 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 298 {
 299         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 300 }
 301
 302 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 303 {
 304         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 305 }
 306
 307 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 308                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 309                         struct page **pagep, void **fsdata)
 310 {
 311         *pagep = NULL;
 312         return block_write_begin(file, mapping, pos, len, flags, pagep, fsdata,
 313                                 blkdev_get_block);
 314 }
 315
 316 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 317                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 318                         struct page *page, void *fsdata)
 319 {
 320         int ret;
 321         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
 322
 323         unlock_page(page);
 324         page_cache_release(page);
 325
 326         return ret;
 327 }
 328
 329 /*
 330  * private llseek:
 331  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
 332  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 333  */
 334 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 335 {
 336         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
 337         loff_t size;
 338         loff_t retval;
 339
 340         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 341         size = i_size_read(bd_inode);
 342
 343         switch (origin) {
 344                 case 2:
 345                         offset += size;
 346                         break;
 347                 case 1:
 348                         offset += file->f_pos;
 349         }
 350         retval = -EINVAL;
 351         if (offset >= 0 && offset <= size) {
 352                 if (offset != file->f_pos) {
 353                         file->f_pos = offset;
 354                 }
 355                 retval = offset;
 356         }
 357         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 358         return retval;
 359 }
 360
 361 /*
 362  *      Filp is never NULL; the only case when ->fsync() is called with
 363  *      NULL first argument is nfsd_sync_dir() and that's not a directory.
 364  */
 365
 366 int blkdev_fsync(struct file *filp, struct dentry *dentry, int datasync)
 367 {
 368         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
 369         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
 370         int error;
 371
 372         /*
 373          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
 374          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
 375          * O_SYNC writers to a block device.
 376          */
 377         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 378
 379         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL, BLKDEV_IFL_WAIT);
 380         if (error == -EOPNOTSUPP)
 381                 error = 0;
 382
 383         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 384
 385         return error;
 386 }
 387 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
 388
 389 /*
 390  * pseudo-fs
 391  */
 392
 393 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 394 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
 395
 396 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 397 {
 398         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
 399         if (!ei)
 400                 return NULL;
 401         return &ei->vfs_inode;
 402 }
 403
 404 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 405 {
 406         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 407
 408         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 409 }
 410
 411 static void init_once(void *foo)
 412 {
 413         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 414         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 415
 416         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 417         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 418         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
 419         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 420 #ifdef CONFIG_SYSFS
 421         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
 422 #endif
 423         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 424         /* Initialize mutex for freeze. */
 425         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 426 }
 427
 428 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
 429 {
 430         list_del_init(&inode->i_devices);
 431         inode->i_bdev = NULL;
 432         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 433 }
 434
 435 static void bdev_clear_inode(struct inode *inode)
 436 {
 437         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 438         struct list_head *p;
 439         spin_lock(&bdev_lock);
 440         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
 441                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
 442         }
 443         list_del_init(&bdev->bd_list);
 444         spin_unlock(&bdev_lock);
 445 }
 446
 447 static const struct super_operations bdev_sops = {
 448         .statfs = simple_statfs,
 449         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 450         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 451         .drop_inode = generic_delete_inode,
 452         .clear_inode = bdev_clear_inode,
 453 };
 454
 455 static int bd_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
 456         int flags, const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)
 457 {
 458         return get_sb_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576, mnt);
 459 }
 460
 461 static struct file_system_type bd_type = {
 462         .name           = "bdev",
 463         .get_sb         = bd_get_sb,
 464         .kill_sb        = kill_anon_super,
 465 };
 466
 467 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
 468
 469 void __init bdev_cache_init(void)
 470 {
 471         int err;
 472         struct vfsmount *bd_mnt;
 473
 474         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 475                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 476                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
 477                         init_once);
 478         err = register_filesystem(&bd_type);
 479         if (err)
 480                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 481         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 482         if (IS_ERR(bd_mnt))
 483                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 484         /*
 485          * This vfsmount structure is only used to obtain the
 486          * blockdev_superblock, so tell kmemleak not to report it.
 487          */
 488         kmemleak_not_leak(bd_mnt);
 489         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 490 }
 491
 492 /*
 493  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 494  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 495  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 496  */
 497 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 498 {
 499         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 500 }
 501
 502 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 503 {
 504         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 505 }
 506
 507 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 508 {
 509         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 510         return 0;
 511 }
 512
 513 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 514
 515 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 516 {
 517         struct block_device *bdev;
 518         struct inode *inode;
 519
 520         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
 521                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 522
 523         if (!inode)
 524                 return NULL;
 525
 526         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 527
 528         if (inode->i_state & I_NEW) {
 529                 bdev->bd_contains = NULL;
 530                 bdev->bd_inode = inode;
 531                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
 532                 bdev->bd_part_count = 0;
 533                 bdev->bd_invalidated = 0;
 534                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 535                 inode->i_rdev = dev;
 536                 inode->i_bdev = bdev;
 537                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 538                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 539                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 540                 spin_lock(&bdev_lock);
 541                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 542                 spin_unlock(&bdev_lock);
 543                 unlock_new_inode(inode);
 544         }
 545         return bdev;
 546 }
 547
 548 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 549
 550 /**
 551  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
 552  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
 553  */
 554 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
 555 {
 556         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 557         return bdev;
 558 }
 559
 560 long nr_blockdev_pages(void)
 561 {
 562         struct block_device *bdev;
 563         long ret = 0;
 564         spin_lock(&bdev_lock);
 565         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
 566                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 567         }
 568         spin_unlock(&bdev_lock);
 569         return ret;
 570 }
 571
 572 void bdput(struct block_device *bdev)
 573 {
 574         iput(bdev->bd_inode);
 575 }
 576
 577 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 578
 579 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 580 {
 581         struct block_device *bdev;
 582
 583         spin_lock(&bdev_lock);
 584         bdev = inode->i_bdev;
 585         if (bdev) {
 586                 atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 587                 spin_unlock(&bdev_lock);
 588                 return bdev;
 589         }
 590         spin_unlock(&bdev_lock);
 591
 592         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 593         if (bdev) {
 594                 spin_lock(&bdev_lock);
 595                 if (!inode->i_bdev) {
 596                         /*
 597                          * We take an additional bd_inode->i_count for inode,
 598                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 599                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 600                          * without igrab().
 601                          */
 602                         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 603                         inode->i_bdev = bdev;
 604                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 605                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
 606                 }
 607                 spin_unlock(&bdev_lock);
 608         }
 609         return bdev;
 610 }
 611
 612 /* Call when you free inode */
 613
 614 void bd_forget(struct inode *inode)
 615 {
 616         struct block_device *bdev = NULL;
 617
 618         spin_lock(&bdev_lock);
 619         if (inode->i_bdev) {
 620                 if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
 621                         bdev = inode->i_bdev;
 622                 __bd_forget(inode);
 623         }
 624         spin_unlock(&bdev_lock);
 625
 626         if (bdev)
 627                 iput(bdev->bd_inode);
 628 }
 629
 630 /**
 631  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
 632  * @bdev: block device of interest
 633  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
 634  * @holder: holder trying to claim @bdev
 635  *
 636  * Test whther @bdev can be claimed by @holder.
 637  *
 638  * CONTEXT:
 639  * spin_lock(&bdev_lock).
 640  *
 641  * RETURNS:
 642  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
 643  */
 644 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
 645                          void *holder)
 646 {
 647         if (bdev->bd_holder == holder)
 648                 return true;     /* already a holder */
 649         else if (bdev->bd_holder != NULL)
 650                 return false;    /* held by someone else */
 651         else if (bdev->bd_contains == bdev)
 652                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
 653
 654         else if (whole->bd_holder == bd_claim)
 655                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
 656         else if (whole->bd_holder != NULL)
 657                 return false;    /* is a partition of a held device */
 658         else
 659                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
 660 }
 661
 662 /**
 663  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
 664  * @bdev: block device of interest
 665  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
 666  * @holder: holder trying to claim @bdev
 667  *
 668  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
 669  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
 670  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
 671  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
 672  *
 673  * CONTEXT:
 674  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
 675  * it multiple times.
 676  *
 677  * RETURNS:
 678  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
 679  */
 680 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
 681                                struct block_device *whole, void *holder)
 682 {
 683 retry:
 684         /* if someone else claimed, fail */
 685         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
 686                 return -EBUSY;
 687
 688         /* if someone else is claiming, wait for it to finish */
 689         if (whole->bd_claiming && whole->bd_claiming != holder) {
 690                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
 691                 DEFINE_WAIT(wait);
 692
 693                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 694                 spin_unlock(&bdev_lock);
 695                 schedule();
 696                 finish_wait(wq, &wait);
 697                 spin_lock(&bdev_lock);
 698                 goto retry;
 699         }
 700
 701         /* yay, all mine */
 702         return 0;
 703 }
 704
 705 /**
 706  * bd_start_claiming - start claiming a block device
 707  * @bdev: block device of interest
 708  * @holder: holder trying to claim @bdev
 709  *
 710  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
 711  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
 712  * successful call to this function must be matched with a call to
 713  * either bd_claim() or bd_abort_claiming().  If this function
 714  * succeeds, the matching bd_claim() is guaranteed to succeed.
 715  *
 716  * CONTEXT:
 717  * Might sleep.
 718  *
 719  * RETURNS:
 720  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
 721  * value on failure.
 722  */
 723 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
 724                                               void *holder)
 725 {
 726         struct gendisk *disk;
 727         struct block_device *whole;
 728         int partno, err;
 729
 730         might_sleep();
 731
 732         /*
 733          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
 734          * and grab the outer block device the hard way.
 735          */
 736         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
 737         if (!disk)
 738                 return ERR_PTR(-ENXIO);
 739
 740         whole = bdget_disk(disk, 0);
 741         put_disk(disk);
 742         if (!whole)
 743                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 744
 745         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
 746         spin_lock(&bdev_lock);
 747
 748         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
 749         if (err == 0) {
 750                 whole->bd_claiming = holder;
 751                 spin_unlock(&bdev_lock);
 752                 return whole;
 753         } else {
 754                 spin_unlock(&bdev_lock);
 755                 bdput(whole);
 756                 return ERR_PTR(err);
 757         }
 758 }
 759
 760 /* releases bdev_lock */
 761 static void __bd_abort_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
 762 {
 763         BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
 764         whole->bd_claiming = NULL;
 765         wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
 766
 767         spin_unlock(&bdev_lock);
 768         bdput(whole);
 769 }
 770
 771 /**
 772  * bd_abort_claiming - abort claiming a block device
 773  * @whole: whole block device returned by bd_start_claiming()
 774  * @holder: holder trying to claim @bdev
 775  *
 776  * Abort a claiming block started by bd_start_claiming().  Note that
 777  * @whole is not the block device to be claimed but the whole device
 778  * returned by bd_start_claiming().
 779  *
 780  * CONTEXT:
 781  * Grabs and releases bdev_lock.
 782  */
 783 static void bd_abort_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
 784 {
 785         spin_lock(&bdev_lock);
 786         __bd_abort_claiming(whole, holder);             /* releases bdev_lock */
 787 }
 788
 789 /**
 790  * bd_claim - claim a block device
 791  * @bdev: block device to claim
 792  * @holder: holder trying to claim @bdev
 793  *
 794  * Try to claim @bdev which must have been opened successfully.  This
 795  * function may be called with or without preceding
 796  * blk_start_claiming().  In the former case, this function is always
 797  * successful and terminates the claiming block.
 798  *
 799  * CONTEXT:
 800  * Might sleep.
 801  *
 802  * RETURNS:
 803  * 0 if successful, -EBUSY if @bdev is already claimed.
 804  */
 805 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
 806 {
 807         struct block_device *whole = bdev->bd_contains;
 808         int res;
 809
 810         might_sleep();
 811
 812         spin_lock(&bdev_lock);
 813
 814         res = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
 815         if (res == 0) {
 816                 /* note that for a whole device bd_holders
 817                  * will be incremented twice, and bd_holder will
 818                  * be set to bd_claim before being set to holder
 819                  */
 820                 whole->bd_holders++;
 821                 whole->bd_holder = bd_claim;
 822                 bdev->bd_holders++;
 823                 bdev->bd_holder = holder;
 824         }
 825
 826         if (whole->bd_claiming)
 827                 __bd_abort_claiming(whole, holder);     /* releases bdev_lock */
 828         else
 829                 spin_unlock(&bdev_lock);
 830
 831         return res;
 832 }
 833 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
 834
 835 void bd_release(struct block_device *bdev)
 836 {
 837         spin_lock(&bdev_lock);
 838         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
 839                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
 840         if (!--bdev->bd_holders)
 841                 bdev->bd_holder = NULL;
 842         spin_unlock(&bdev_lock);
 843 }
 844
 845 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
 846
 847 #ifdef CONFIG_SYSFS
 848 /*
 849  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
 850  *
 851  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
 852  *     and the kobject has a parent directory,
 853  *     following symlinks are created:
 854  *        o from the kobject to the claimed bdev
 855  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
 856  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
 857  *
 858  *     Example:
 859  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
 860  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
 861  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
 862  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
 863  */
 864
 865 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 866 {
 867         if (!from || !to)
 868                 return 0;
 869         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
 870 }
 871
 872 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 873 {
 874         if (!from || !to)
 875                 return;
 876         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
 877 }
 878
 879 /*
 880  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
 881  * bd_claim_by_kobject.
 882  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
 883  */
 884 struct bd_holder {
 885         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
 886         int count;              /* references from the holder */
 887         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
 888         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
 889         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
 890         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
 891 };
 892
 893 /*
 894  * Get references of related kobjects at once.
 895  * Returns 1 on success. 0 on failure.
 896  *
 897  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
 898  */
 899 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
 900                         struct bd_holder *bo)
 901 {
 902         if (!bdev || !bo)
 903                 return 0;
 904
 905         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
 906         if (!bo->sdir)
 907                 return 0;
 908
 909         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
 910         if (!bo->hdev)
 911                 goto fail_put_sdir;
 912
 913         bo->sdev = kobject_get(&part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
 914         if (!bo->sdev)
 915                 goto fail_put_hdev;
 916
 917         bo->hdir = kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
 918         if (!bo->hdir)
 919                 goto fail_put_sdev;
 920
 921         return 1;
 922
 923 fail_put_sdev:
 924         kobject_put(bo->sdev);
 925 fail_put_hdev:
 926         kobject_put(bo->hdev);
 927 fail_put_sdir:
 928         kobject_put(bo->sdir);
 929
 930         return 0;
 931 }
 932
 933 /* Put references of related kobjects at once. */
 934 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
 935 {
 936         kobject_put(bo->hdir);
 937         kobject_put(bo->sdev);
 938         kobject_put(bo->hdev);
 939         kobject_put(bo->sdir);
 940 }
 941
 942 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
 943 {
 944         struct bd_holder *bo;
 945
 946         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
 947         if (!bo)
 948                 return NULL;
 949
 950         bo->count = 1;
 951         bo->sdir = kobj;
 952
 953         return bo;
 954 }
 955
 956 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
 957 {
 958         kfree(bo);
 959 }
 960
 961 /**
 962  * find_bd_holder - find matching struct bd_holder from the block device
 963  *
 964  * @bdev:       struct block device to be searched
 965  * @bo:         target struct bd_holder
 966  *
 967  * Returns matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list.
 968  * If found, increment the reference count and return the pointer.
 969  * If not found, returns NULL.
 970  */
 971 static struct bd_holder *find_bd_holder(struct block_device *bdev,
 972                                         struct bd_holder *bo)
 973 {
 974         struct bd_holder *tmp;
 975
 976         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list)
 977                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
 978                         tmp->count++;
 979                         return tmp;
 980                 }
 981
 982         return NULL;
 983 }
 984
 985 /**
 986  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
 987  *
 988  * @bdev:       block device to be bd_claimed
 989  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
 990  *
 991  * Add @bo to @bdev->bd_holder_list, create symlinks.
 992  *
 993  * Returns 0 if symlinks are created.
 994  * Returns -ve if something fails.
 995  */
 996 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
 997 {
 998         int err;
 999
1000         if (!bo)
1001                 return -EINVAL;
1002
1003         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
1004                 return -EBUSY;
1005
1006         err = add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1007         if (err)
1008                 return err;
1009
1010         err = add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
1011         if (err) {
1012                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1013                 return err;
1014         }
1015
1016         list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 /**
1021  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
1022  *
1023  * @bdev:       block device to be bd_claimed
1024  * @kobj:       holder's kobject
1025  *
1026  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
1027  * and no other bd_claim() from the same kobject,
1028  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
1029  *
1030  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
1031  * and ready to be freed.
1032  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
1033  * by the same kobject.
1034  */
1035 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
1036                                         struct kobject *kobj)
1037 {
1038         struct bd_holder *bo;
1039
1040         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
1041                 if (bo->sdir == kobj) {
1042                         bo->count--;
1043                         BUG_ON(bo->count < 0);
1044                         if (!bo->count) {
1045                                 list_del(&bo->list);
1046                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1047                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
1048                                 bd_holder_release_dirs(bo);
1049                                 return bo;
1050                         }
1051                         break;
1052                 }
1053         }
1054
1055         return NULL;
1056 }
1057
1058 /**
1059  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
1060  *
1061  * @bdev:       block device to be claimed
1062  * @holder:     holder's signature
1063  * @kobj:       holder's kobject
1064  *
1065  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
1066  * the bdev and the holder's kobject.
1067  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
1068  *
1069  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
1070  * Returns errno on failure.
1071  */
1072 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
1073                                 struct kobject *kobj)
1074 {
1075         int err;
1076         struct bd_holder *bo, *found;
1077
1078         if (!kobj)
1079                 return -EINVAL;
1080
1081         bo = alloc_bd_holder(kobj);
1082         if (!bo)
1083                 return -ENOMEM;
1084
1085         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1086
1087         err = bd_claim(bdev, holder);
1088         if (err)
1089                 goto fail;
1090
1091         found = find_bd_holder(bdev, bo);
1092         if (found)
1093                 goto fail;
1094
1095         err = add_bd_holder(bdev, bo);
1096         if (err)
1097                 bd_release(bdev);
1098         else
1099                 bo = NULL;
1100 fail:
1101         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1102         free_bd_holder(bo);
1103         return err;
1104 }
1105
1106 /**
1107  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
1108  *
1109  * @bdev:       block device to be released
1110  * @kobj:       holder's kobject
1111  *
1112  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
1113  */
1114 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
1115                                         struct kobject *kobj)
1116 {
1117         if (!kobj)
1118                 return;
1119
1120         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1121         bd_release(bdev);
1122         free_bd_holder(del_bd_holder(bdev, kobj));
1123         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1124 }
1125
1126 /**
1127  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
1128  *
1129  * @bdev:       block device to be claimed
1130  * @holder:     holder's signature
1131  * @disk:       holder's gendisk
1132  *
1133  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
1134  */
1135 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
1136                         struct gendisk *disk)
1137 {
1138         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
1139 }
1140 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
1141
1142 /**
1143  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
1144  *
1145  * @bdev:       block device to be claimed
1146  * @disk:       holder's gendisk
1147  *
1148  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
1149  */
1150 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1151 {
1152         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
1153         kobject_put(disk->slave_dir);
1154 }
1155 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
1156 #endif
1157
1158 /*
1159  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
1160  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
1161  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
1162  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
1163  * your API.
1164  */
1165 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, fmode_t mode)
1166 {
1167         struct block_device *bdev = bdget(dev);
1168         int err = -ENOMEM;
1169         if (bdev)
1170                 err = blkdev_get(bdev, mode);
1171         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
1172 }
1173
1174 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
1175
1176 /**
1177  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1178  *
1179  * @bdev:      struct block device to be flushed
1180  *
1181  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1182  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1183  * resize.
1184  */
1185 static void flush_disk(struct block_device *bdev)
1186 {
1187         if (__invalidate_device(bdev)) {
1188                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1189
1190                 if (bdev->bd_disk)
1191                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1192                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1193                        "resized disk %s\n", name);
1194         }
1195
1196         if (!bdev->bd_disk)
1197                 return;
1198         if (disk_partitionable(bdev->bd_disk))
1199                 bdev->bd_invalidated = 1;
1200 }
1201
1202 /**
1203  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1204  * @disk: struct gendisk to check
1205  * @bdev: struct bdev to adjust.
1206  *
1207  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1208  * and adjusts it if it differs.
1209  */
1210 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1211 {
1212         loff_t disk_size, bdev_size;
1213
1214         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1215         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1216         if (disk_size != bdev_size) {
1217                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1218
1219                 disk_name(disk, 0, name);
1220                 printk(KERN_INFO
1221                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1222                        name, bdev_size, disk_size);
1223                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1224                 flush_disk(bdev);
1225         }
1226 }
1227 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1228
1229 /**
1230  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1231  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1232  *
1233  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1234  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1235  * for all revalidate_disk operations.
1236  */
1237 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1238 {
1239         struct block_device *bdev;
1240         int ret = 0;
1241
1242         if (disk->fops->revalidate_disk)
1243                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1244
1245         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1246         if (!bdev)
1247                 return ret;
1248
1249         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1250         check_disk_size_change(disk, bdev);
1251         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1252         bdput(bdev);
1253         return ret;
1254 }
1255 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1256
1257 /*
1258  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1259  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1260  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1261  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1262  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1263  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1264  * to lose :-)
1265  */
1266 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1267 {
1268         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1269         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1270
1271         if (!bdops->media_changed)
1272                 return 0;
1273         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
1274                 return 0;
1275
1276         flush_disk(bdev);
1277         if (bdops->revalidate_disk)
1278                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1279         return 1;
1280 }
1281
1282 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1283
1284 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1285 {
1286         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1287
1288         bdev->bd_inode->i_size = size;
1289         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1290                 if (size & bsize)
1291                         break;
1292                 bsize <<= 1;
1293         }
1294         bdev->bd_block_size = bsize;
1295         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1296 }
1297 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1298
1299 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1300
1301 /*
1302  * bd_mutex locking:
1303  *
1304  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1305  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1306  */
1307
1308 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1309 {
1310         struct gendisk *disk;
1311         int ret;
1312         int partno;
1313         int perm = 0;
1314
1315         if (mode & FMODE_READ)
1316                 perm |= MAY_READ;
1317         if (mode & FMODE_WRITE)
1318                 perm |= MAY_WRITE;
1319         /*
1320          * hooks: /n/, see "layering violations".
1321          */
1322         ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1323         if (ret != 0) {
1324                 bdput(bdev);
1325                 return ret;
1326         }
1327
1328         lock_kernel();
1329  restart:
1330
1331         ret = -ENXIO;
1332         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1333         if (!disk)
1334                 goto out_unlock_kernel;
1335
1336         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1337         if (!bdev->bd_openers) {
1338                 bdev->bd_disk = disk;
1339                 bdev->bd_contains = bdev;
1340                 if (!partno) {
1341                         struct backing_dev_info *bdi;
1342
1343                         ret = -ENXIO;
1344                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1345                         if (!bdev->bd_part)
1346                                 goto out_clear;
1347
1348                         if (disk->fops->open) {
1349                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1350                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1351                                         /* Lost a race with 'disk' being
1352                                          * deleted, try again.
1353                                          * See md.c
1354                                          */
1355                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1356                                         bdev->bd_part = NULL;
1357                                         module_put(disk->fops->owner);
1358                                         put_disk(disk);
1359                                         bdev->bd_disk = NULL;
1360                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1361                                         goto restart;
1362                                 }
1363                                 if (ret)
1364                                         goto out_clear;
1365                         }
1366                         if (!bdev->bd_openers) {
1367                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1368                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1369                                 if (bdi == NULL)
1370                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1371                                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = bdi;
1372                         }
1373                         if (bdev->bd_invalidated)
1374                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1375                 } else {
1376                         struct block_device *whole;
1377                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1378                         ret = -ENOMEM;
1379                         if (!whole)
1380                                 goto out_clear;
1381                         BUG_ON(for_part);
1382                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1383                         if (ret)
1384                                 goto out_clear;
1385                         bdev->bd_contains = whole;
1386                         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info =
1387                            whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info;
1388                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1389                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1390                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1391                                 ret = -ENXIO;
1392                                 goto out_clear;
1393                         }
1394                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1395                 }
1396         } else {
1397                 module_put(disk->fops->owner);
1398                 put_disk(disk);
1399                 disk = NULL;
1400                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1401                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
1402                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1403                                 if (ret)
1404                                         goto out_unlock_bdev;
1405                         }
1406                         if (bdev->bd_invalidated)
1407                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1408                 }
1409         }
1410         bdev->bd_openers++;
1411         if (for_part)
1412                 bdev->bd_part_count++;
1413         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1414         unlock_kernel();
1415         return 0;
1416
1417  out_clear:
1418         disk_put_part(bdev->bd_part);
1419         bdev->bd_disk = NULL;
1420         bdev->bd_part = NULL;
1421         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1422         if (bdev != bdev->bd_contains)
1423                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1424         bdev->bd_contains = NULL;
1425  out_unlock_bdev:
1426         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1427  out_unlock_kernel:
1428         unlock_kernel();
1429
1430         if (disk)
1431                 module_put(disk->fops->owner);
1432         put_disk(disk);
1433         bdput(bdev);
1434
1435         return ret;
1436 }
1437
1438 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1439 {
1440         return __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1441 }
1442 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1443
1444 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1445 {
1446         struct block_device *whole = NULL;
1447         struct block_device *bdev;
1448         int res;
1449
1450         /*
1451          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1452          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1453          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1454          * during an unstable branch.
1455          */
1456         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1457
1458         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1459                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1460         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1461                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1462         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1463                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1464
1465         bdev = bd_acquire(inode);
1466         if (bdev == NULL)
1467                 return -ENOMEM;
1468
1469         if (filp->f_mode & FMODE_EXCL) {
1470                 whole = bd_start_claiming(bdev, filp);
1471                 if (IS_ERR(whole)) {
1472                         bdput(bdev);
1473                         return PTR_ERR(whole);
1474                 }
1475         }
1476
1477         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1478
1479         res = blkdev_get(bdev, filp->f_mode);
1480
1481         if (whole) {
1482                 if (res == 0)
1483                         BUG_ON(bd_claim(bdev, filp) != 0);
1484                 else
1485                         bd_abort_claiming(whole, filp);
1486         }
1487
1488         return res;
1489 }
1490
1491 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1492 {
1493         int ret = 0;
1494         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1495         struct block_device *victim = NULL;
1496
1497         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1498         lock_kernel();
1499         if (for_part)
1500                 bdev->bd_part_count--;
1501
1502         if (!--bdev->bd_openers) {
1503                 sync_blockdev(bdev);
1504                 kill_bdev(bdev);
1505         }
1506         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1507                 if (disk->fops->release)
1508                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1509         }
1510         if (!bdev->bd_openers) {
1511                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1512
1513                 put_disk(disk);
1514                 module_put(owner);
1515                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1516                 bdev->bd_part = NULL;
1517                 bdev->bd_disk = NULL;
1518                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1519                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1520                         victim = bdev->bd_contains;
1521                 bdev->bd_contains = NULL;
1522         }
1523         unlock_kernel();
1524         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1525         bdput(bdev);
1526         if (victim)
1527                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1528         return ret;
1529 }
1530
1531 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1532 {
1533         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1534 }
1535 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1536
1537 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1538 {
1539         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1540         if (bdev->bd_holder == filp)
1541                 bd_release(bdev);
1542         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1543 }
1544
1545 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1546 {
1547         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1548         fmode_t mode = file->f_mode;
1549
1550         /*
1551          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1552          * to updated it before every ioctl.
1553          */
1554         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1555                 mode |= FMODE_NDELAY;
1556         else
1557                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1558
1559         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1564  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1565  *
1566  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1567  * use.
1568  */
1569 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1570                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1571 {
1572         struct file *file = iocb->ki_filp;
1573         ssize_t ret;
1574
1575         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1576
1577         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1578         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1579                 ssize_t err;
1580
1581                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1582                 if (err < 0 && ret > 0)
1583                         ret = err;
1584         }
1585         return ret;
1586 }
1587 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1588
1589 /*
1590  * Try to release a page associated with block device when the system
1591  * is under memory pressure.
1592  */
1593 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1594 {
1595         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1596
1597         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1598                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1599
1600         return try_to_free_buffers(page);
1601 }
1602
1603 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1604         .readpage       = blkdev_readpage,
1605         .writepage      = blkdev_writepage,
1606         .sync_page      = block_sync_page,
1607         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1608         .write_end      = blkdev_write_end,
1609         .writepages     = generic_writepages,
1610         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1611         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1612 };
1613
1614 const struct file_operations def_blk_fops = {
1615         .open           = blkdev_open,
1616         .release        = blkdev_close,
1617         .llseek         = block_llseek,
1618         .read           = do_sync_read,
1619         .write          = do_sync_write,
1620         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1621         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1622         .mmap           = generic_file_mmap,
1623         .fsync          = blkdev_fsync,
1624         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1625 #ifdef CONFIG_COMPAT
1626         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1627 #endif
1628         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1629         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1630 };
1631
1632 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1633 {
1634         int res;
1635         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1636         set_fs(KERNEL_DS);
1637         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1638         set_fs(old_fs);
1639         return res;
1640 }
1641
1642 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1643
1644 /**
1645  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1646  * @pathname:   special file representing the block device
1647  *
1648  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1649  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1650  * otherwise.
1651  */
1652 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1653 {
1654         struct block_device *bdev;
1655         struct inode *inode;
1656         struct path path;
1657         int error;
1658
1659         if (!pathname || !*pathname)
1660                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1661
1662         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1663         if (error)
1664                 return ERR_PTR(error);
1665
1666         inode = path.dentry->d_inode;
1667         error = -ENOTBLK;
1668         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1669                 goto fail;
1670         error = -EACCES;
1671         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1672                 goto fail;
1673         error = -ENOMEM;
1674         bdev = bd_acquire(inode);
1675         if (!bdev)
1676                 goto fail;
1677 out:
1678         path_put(&path);
1679         return bdev;
1680 fail:
1681         bdev = ERR_PTR(error);
1682         goto out;
1683 }
1684 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1685
1686 /**
1687  * open_bdev_exclusive  -  open a block device by name and set it up for use
1688  *
1689  * @path:       special file representing the block device
1690  * @mode:       FMODE_... combination to pass be used
1691  * @holder:     owner for exclusion
1692  *
1693  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1694  * for the @holder.
1695  */
1696 struct block_device *open_bdev_exclusive(const char *path, fmode_t mode, void *holder)
1697 {
1698         struct block_device *bdev, *whole;
1699         int error;
1700
1701         bdev = lookup_bdev(path);
1702         if (IS_ERR(bdev))
1703                 return bdev;
1704
1705         whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1706         if (IS_ERR(whole)) {
1707                 bdput(bdev);
1708                 return whole;
1709         }
1710
1711         error = blkdev_get(bdev, mode);
1712         if (error)
1713                 goto out_abort_claiming;
1714
1715         error = -EACCES;
1716         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev))
1717                 goto out_blkdev_put;
1718
1719         BUG_ON(bd_claim(bdev, holder) != 0);
1720         return bdev;
1721
1722 out_blkdev_put:
1723         blkdev_put(bdev, mode);
1724 out_abort_claiming:
1725         bd_abort_claiming(whole, holder);
1726         return ERR_PTR(error);
1727 }
1728
1729 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_exclusive);
1730
1731 /**
1732  * close_bdev_exclusive  -  close a blockdevice opened by open_bdev_exclusive()
1733  *
1734  * @bdev:       blockdevice to close
1735  * @mode:       mode, must match that used to open.
1736  *
1737  * This is the counterpart to open_bdev_exclusive().
1738  */
1739 void close_bdev_exclusive(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1740 {
1741         bd_release(bdev);
1742         blkdev_put(bdev, mode);
1743 }
1744
1745 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_exclusive);
1746
1747 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
1748 {
1749         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1750         int res = 0;
1751
1752         if (sb) {
1753                 /*
1754                  * no need to lock the super, get_super holds the
1755                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1756                  * under us (->put_super runs with the write lock
1757                  * hold).
1758                  */
1759                 shrink_dcache_sb(sb);
1760                 res = invalidate_inodes(sb);
1761                 drop_super(sb);
1762         }
1763         invalidate_bdev(bdev);
1764         return res;
1765 }
1766 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);