fs/block_dev.c

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