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