]> rtime.felk.cvut.cz Git - can-eth-gw-linux.git/blob - fs/block_dev.c
block: makes bio_split support bio without data
[can-eth-gw-linux.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 <asm/uaccess.h>
31 #include "internal.h"
32
33 struct bdev_inode {
34         struct block_device bdev;
35         struct inode vfs_inode;
36 };
37
38 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
39
40 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
41 {
42         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
43 }
44
45 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
46 {
47         return &BDEV_I(inode)->bdev;
48 }
49 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
50
51 /*
52  * Move the inode from its current bdi to a new bdi. If the inode is dirty we
53  * need to move it onto the dirty list of @dst so that the inode is always on
54  * the right list.
55  */
56 static void bdev_inode_switch_bdi(struct inode *inode,
57                         struct backing_dev_info *dst)
58 {
59         struct backing_dev_info *old = inode->i_data.backing_dev_info;
60
61         if (unlikely(dst == old))               /* deadlock avoidance */
62                 return;
63         bdi_lock_two(&old->wb, &dst->wb);
64         spin_lock(&inode->i_lock);
65         inode->i_data.backing_dev_info = dst;
66         if (inode->i_state & I_DIRTY)
67                 list_move(&inode->i_wb_list, &dst->wb.b_dirty);
68         spin_unlock(&inode->i_lock);
69         spin_unlock(&old->wb.list_lock);
70         spin_unlock(&dst->wb.list_lock);
71 }
72
73 sector_t blkdev_max_block(struct block_device *bdev)
74 {
75         sector_t retval = ~((sector_t)0);
76         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
77
78         if (sz) {
79                 unsigned int size = block_size(bdev);
80                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
81                 retval = (sz >> sizebits);
82         }
83         return retval;
84 }
85
86 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
87 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
88 {
89         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
90
91         if (mapping->nrpages == 0)
92                 return;
93
94         invalidate_bh_lrus();
95         truncate_inode_pages(mapping, 0);
96 }       
97 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
98
99 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
100 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
101 {
102         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
103
104         if (mapping->nrpages == 0)
105                 return;
106
107         invalidate_bh_lrus();
108         lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
109         invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
110         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
111          * But, for the strange corners, lets be cautious
112          */
113         cleancache_invalidate_inode(mapping);
114 }
115 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
116
117 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
118 {
119         struct address_space *mapping;
120
121         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
122         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
123                 return -EINVAL;
124
125         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
126         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
127                 return -EINVAL;
128
129         /* Prevent starting I/O or mapping the device */
130         percpu_down_write(&bdev->bd_block_size_semaphore);
131
132         /* Check that the block device is not memory mapped */
133         mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
134         mutex_lock(&mapping->i_mmap_mutex);
135         if (!prio_tree_empty(&mapping->i_mmap) ||
136             !list_empty(&mapping->i_mmap_nonlinear)) {
137                 mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
138                 percpu_up_write(&bdev->bd_block_size_semaphore);
139                 return -EBUSY;
140         }
141         mutex_unlock(&mapping->i_mmap_mutex);
142
143         /* Don't change the size if it is same as current */
144         if (bdev->bd_block_size != size) {
145                 sync_blockdev(bdev);
146                 bdev->bd_block_size = size;
147                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
148                 kill_bdev(bdev);
149         }
150
151         percpu_up_write(&bdev->bd_block_size_semaphore);
152
153         return 0;
154 }
155
156 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
157
158 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
159 {
160         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
161                 return 0;
162         /* If we get here, we know size is power of two
163          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
164         sb->s_blocksize = size;
165         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
166         return sb->s_blocksize;
167 }
168
169 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
170
171 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
172 {
173         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
174         if (size < minsize)
175                 size = minsize;
176         return sb_set_blocksize(sb, size);
177 }
178
179 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
180
181 static int
182 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
183                 struct buffer_head *bh, int create)
184 {
185         if (iblock >= blkdev_max_block(I_BDEV(inode))) {
186                 if (create)
187                         return -EIO;
188
189                 /*
190                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
191                  * return a hole, they will have to call get_block again
192                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
193                  * time
194                  */
195                 return 0;
196         }
197         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
198         bh->b_blocknr = iblock;
199         set_buffer_mapped(bh);
200         return 0;
201 }
202
203 static int
204 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
205                 struct buffer_head *bh, int create)
206 {
207         sector_t end_block = blkdev_max_block(I_BDEV(inode));
208         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
209
210         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
211                 max_blocks = end_block - iblock;
212                 if ((long)max_blocks <= 0) {
213                         if (create)
214                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
215                         /*
216                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
217                          * a !buffer_mapped buffer
218                          */
219                         max_blocks = 0;
220                 }
221         }
222
223         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
224         bh->b_blocknr = iblock;
225         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
226         if (max_blocks)
227                 set_buffer_mapped(bh);
228         return 0;
229 }
230
231 static ssize_t
232 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
233                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
234 {
235         struct file *file = iocb->ki_filp;
236         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
237
238         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode), iov, offset,
239                                     nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL, NULL, 0);
240 }
241
242 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
243 {
244         if (!bdev)
245                 return 0;
246         if (!wait)
247                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
248         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
249 }
250
251 /*
252  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
253  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
254  */
255 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
256 {
257         return __sync_blockdev(bdev, 1);
258 }
259 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
260
261 /*
262  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
263  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
264  * device.  Takes the superblock lock.
265  */
266 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
267 {
268         struct super_block *sb = get_super(bdev);
269         if (sb) {
270                 int res = sync_filesystem(sb);
271                 drop_super(sb);
272                 return res;
273         }
274         return sync_blockdev(bdev);
275 }
276 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
277
278 /**
279  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
280  * @bdev:       blockdevice to lock
281  *
282  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
283  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
284  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
285  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
286  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
287  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
288  * actually.
289  */
290 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
291 {
292         struct super_block *sb;
293         int error = 0;
294
295         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
296         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
297                 /*
298                  * We don't even need to grab a reference - the first call
299                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
300                  * thaw_bdev drops it.
301                  */
302                 sb = get_super(bdev);
303                 drop_super(sb);
304                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
305                 return sb;
306         }
307
308         sb = get_active_super(bdev);
309         if (!sb)
310                 goto out;
311         error = freeze_super(sb);
312         if (error) {
313                 deactivate_super(sb);
314                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
315                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
316                 return ERR_PTR(error);
317         }
318         deactivate_super(sb);
319  out:
320         sync_blockdev(bdev);
321         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
322         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
323 }
324 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
325
326 /**
327  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
328  * @bdev:       blockdevice to unlock
329  * @sb:         associated superblock
330  *
331  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
332  */
333 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
334 {
335         int error = -EINVAL;
336
337         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
338         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
339                 goto out;
340
341         error = 0;
342         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
343                 goto out;
344
345         if (!sb)
346                 goto out;
347
348         error = thaw_super(sb);
349         if (error) {
350                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
351                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
352                 return error;
353         }
354 out:
355         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
356         return 0;
357 }
358 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
359
360 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
361 {
362         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
363 }
364
365 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
366 {
367         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
368 }
369
370 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
371                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
372                         struct page **pagep, void **fsdata)
373 {
374         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
375                                  blkdev_get_block);
376 }
377
378 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
379                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
380                         struct page *page, void *fsdata)
381 {
382         int ret;
383         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
384
385         unlock_page(page);
386         page_cache_release(page);
387
388         return ret;
389 }
390
391 /*
392  * private llseek:
393  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
394  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
395  */
396 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
397 {
398         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
399         loff_t size;
400         loff_t retval;
401
402         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
403         size = i_size_read(bd_inode);
404
405         retval = -EINVAL;
406         switch (origin) {
407                 case SEEK_END:
408                         offset += size;
409                         break;
410                 case SEEK_CUR:
411                         offset += file->f_pos;
412                 case SEEK_SET:
413                         break;
414                 default:
415                         goto out;
416         }
417         if (offset >= 0 && offset <= size) {
418                 if (offset != file->f_pos) {
419                         file->f_pos = offset;
420                 }
421                 retval = offset;
422         }
423 out:
424         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
425         return retval;
426 }
427         
428 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
429 {
430         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
431         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
432         int error;
433         
434         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
435         if (error)
436                 return error;
437
438         /*
439          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
440          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
441          * O_SYNC writers to a block device.
442          */
443         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
444         if (error == -EOPNOTSUPP)
445                 error = 0;
446
447         return error;
448 }
449 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
450
451 /*
452  * pseudo-fs
453  */
454
455 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
456 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
457
458 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
459 {
460         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
461         if (!ei)
462                 return NULL;
463
464         if (unlikely(percpu_init_rwsem(&ei->bdev.bd_block_size_semaphore))) {
465                 kmem_cache_free(bdev_cachep, ei);
466                 return NULL;
467         }
468
469         return &ei->vfs_inode;
470 }
471
472 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
473 {
474         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
475         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
476
477         percpu_free_rwsem(&bdi->bdev.bd_block_size_semaphore);
478
479         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
480 }
481
482 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
483 {
484         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
485 }
486
487 static void init_once(void *foo)
488 {
489         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
490         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
491
492         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
493         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
494         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
495         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
496 #ifdef CONFIG_SYSFS
497         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
498 #endif
499         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
500         /* Initialize mutex for freeze. */
501         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
502 }
503
504 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
505 {
506         list_del_init(&inode->i_devices);
507         inode->i_bdev = NULL;
508         inode->i_mapping = &inode->i_data;
509 }
510
511 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
512 {
513         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
514         struct list_head *p;
515         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
516         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
517         clear_inode(inode);
518         spin_lock(&bdev_lock);
519         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
520                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
521         }
522         list_del_init(&bdev->bd_list);
523         spin_unlock(&bdev_lock);
524 }
525
526 static const struct super_operations bdev_sops = {
527         .statfs = simple_statfs,
528         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
529         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
530         .drop_inode = generic_delete_inode,
531         .evict_inode = bdev_evict_inode,
532 };
533
534 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
535         int flags, const char *dev_name, void *data)
536 {
537         return mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
538 }
539
540 static struct file_system_type bd_type = {
541         .name           = "bdev",
542         .mount          = bd_mount,
543         .kill_sb        = kill_anon_super,
544 };
545
546 static struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
547
548 void __init bdev_cache_init(void)
549 {
550         int err;
551         static struct vfsmount *bd_mnt;
552
553         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
554                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
555                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
556                         init_once);
557         err = register_filesystem(&bd_type);
558         if (err)
559                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
560         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
561         if (IS_ERR(bd_mnt))
562                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
563         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
564 }
565
566 /*
567  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
568  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
569  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
570  */
571 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
572 {
573         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
574 }
575
576 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
577 {
578         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
579 }
580
581 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
582 {
583         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
584         return 0;
585 }
586
587 static LIST_HEAD(all_bdevs);
588
589 struct block_device *bdget(dev_t dev)
590 {
591         struct block_device *bdev;
592         struct inode *inode;
593
594         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
595                         bdev_test, bdev_set, &dev);
596
597         if (!inode)
598                 return NULL;
599
600         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
601
602         if (inode->i_state & I_NEW) {
603                 bdev->bd_contains = NULL;
604                 bdev->bd_super = NULL;
605                 bdev->bd_inode = inode;
606                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
607                 bdev->bd_part_count = 0;
608                 bdev->bd_invalidated = 0;
609                 inode->i_mode = S_IFBLK;
610                 inode->i_rdev = dev;
611                 inode->i_bdev = bdev;
612                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
613                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
614                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
615                 spin_lock(&bdev_lock);
616                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
617                 spin_unlock(&bdev_lock);
618                 unlock_new_inode(inode);
619         }
620         return bdev;
621 }
622
623 EXPORT_SYMBOL(bdget);
624
625 /**
626  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
627  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
628  */
629 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
630 {
631         ihold(bdev->bd_inode);
632         return bdev;
633 }
634
635 long nr_blockdev_pages(void)
636 {
637         struct block_device *bdev;
638         long ret = 0;
639         spin_lock(&bdev_lock);
640         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
641                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
642         }
643         spin_unlock(&bdev_lock);
644         return ret;
645 }
646
647 void bdput(struct block_device *bdev)
648 {
649         iput(bdev->bd_inode);
650 }
651
652 EXPORT_SYMBOL(bdput);
653  
654 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
655 {
656         struct block_device *bdev;
657
658         spin_lock(&bdev_lock);
659         bdev = inode->i_bdev;
660         if (bdev) {
661                 ihold(bdev->bd_inode);
662                 spin_unlock(&bdev_lock);
663                 return bdev;
664         }
665         spin_unlock(&bdev_lock);
666
667         bdev = bdget(inode->i_rdev);
668         if (bdev) {
669                 spin_lock(&bdev_lock);
670                 if (!inode->i_bdev) {
671                         /*
672                          * We take an additional reference to bd_inode,
673                          * and it's released in clear_inode() of inode.
674                          * So, we can access it via ->i_mapping always
675                          * without igrab().
676                          */
677                         ihold(bdev->bd_inode);
678                         inode->i_bdev = bdev;
679                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
680                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
681                 }
682                 spin_unlock(&bdev_lock);
683         }
684         return bdev;
685 }
686
687 static inline int sb_is_blkdev_sb(struct super_block *sb)
688 {
689         return sb == blockdev_superblock;
690 }
691
692 /* Call when you free inode */
693
694 void bd_forget(struct inode *inode)
695 {
696         struct block_device *bdev = NULL;
697
698         spin_lock(&bdev_lock);
699         if (inode->i_bdev) {
700                 if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
701                         bdev = inode->i_bdev;
702                 __bd_forget(inode);
703         }
704         spin_unlock(&bdev_lock);
705
706         if (bdev)
707                 iput(bdev->bd_inode);
708 }
709
710 /**
711  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
712  * @bdev: block device of interest
713  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
714  * @holder: holder trying to claim @bdev
715  *
716  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
717  *
718  * CONTEXT:
719  * spin_lock(&bdev_lock).
720  *
721  * RETURNS:
722  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
723  */
724 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
725                          void *holder)
726 {
727         if (bdev->bd_holder == holder)
728                 return true;     /* already a holder */
729         else if (bdev->bd_holder != NULL)
730                 return false;    /* held by someone else */
731         else if (bdev->bd_contains == bdev)
732                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
733
734         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
735                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
736         else if (whole->bd_holder != NULL)
737                 return false;    /* is a partition of a held device */
738         else
739                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
740 }
741
742 /**
743  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
744  * @bdev: block device of interest
745  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
746  * @holder: holder trying to claim @bdev
747  *
748  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
749  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
750  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
751  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
752  *
753  * CONTEXT:
754  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
755  * it multiple times.
756  *
757  * RETURNS:
758  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
759  */
760 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
761                                struct block_device *whole, void *holder)
762 {
763 retry:
764         /* if someone else claimed, fail */
765         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
766                 return -EBUSY;
767
768         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
769         if (whole->bd_claiming) {
770                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
771                 DEFINE_WAIT(wait);
772
773                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
774                 spin_unlock(&bdev_lock);
775                 schedule();
776                 finish_wait(wq, &wait);
777                 spin_lock(&bdev_lock);
778                 goto retry;
779         }
780
781         /* yay, all mine */
782         return 0;
783 }
784
785 /**
786  * bd_start_claiming - start claiming a block device
787  * @bdev: block device of interest
788  * @holder: holder trying to claim @bdev
789  *
790  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
791  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
792  * successful call to this function must be matched with a call to
793  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
794  * fail).
795  *
796  * This function is used to gain exclusive access to the block device
797  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
798  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
799  * access but may subsequently fail.
800  *
801  * CONTEXT:
802  * Might sleep.
803  *
804  * RETURNS:
805  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
806  * value on failure.
807  */
808 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
809                                               void *holder)
810 {
811         struct gendisk *disk;
812         struct block_device *whole;
813         int partno, err;
814
815         might_sleep();
816
817         /*
818          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
819          * and grab the outer block device the hard way.
820          */
821         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
822         if (!disk)
823                 return ERR_PTR(-ENXIO);
824
825         /*
826          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
827          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
828          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
829          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
830          * tracking is broken for those devices but it has always been that
831          * way.
832          */
833         if (partno)
834                 whole = bdget_disk(disk, 0);
835         else
836                 whole = bdgrab(bdev);
837
838         module_put(disk->fops->owner);
839         put_disk(disk);
840         if (!whole)
841                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
842
843         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
844         spin_lock(&bdev_lock);
845
846         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
847         if (err == 0) {
848                 whole->bd_claiming = holder;
849                 spin_unlock(&bdev_lock);
850                 return whole;
851         } else {
852                 spin_unlock(&bdev_lock);
853                 bdput(whole);
854                 return ERR_PTR(err);
855         }
856 }
857
858 #ifdef CONFIG_SYSFS
859 struct bd_holder_disk {
860         struct list_head        list;
861         struct gendisk          *disk;
862         int                     refcnt;
863 };
864
865 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
866                                                   struct gendisk *disk)
867 {
868         struct bd_holder_disk *holder;
869
870         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
871                 if (holder->disk == disk)
872                         return holder;
873         return NULL;
874 }
875
876 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
877 {
878         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
879 }
880
881 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
882 {
883         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
884 }
885
886 /**
887  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
888  * @bdev: the claimed slave bdev
889  * @disk: the holding disk
890  *
891  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
892  *
893  * This functions creates the following sysfs symlinks.
894  *
895  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
896  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
897  *
898  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
899  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
900  *
901  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
902  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
903  *
904  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
905  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
906  * lifetime of these symlinks.
907  *
908  * CONTEXT:
909  * Might sleep.
910  *
911  * RETURNS:
912  * 0 on success, -errno on failure.
913  */
914 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
915 {
916         struct bd_holder_disk *holder;
917         int ret = 0;
918
919         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
920
921         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
922
923         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
924         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
925                 goto out_unlock;
926
927         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
928         if (holder) {
929                 holder->refcnt++;
930                 goto out_unlock;
931         }
932
933         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
934         if (!holder) {
935                 ret = -ENOMEM;
936                 goto out_unlock;
937         }
938
939         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
940         holder->disk = disk;
941         holder->refcnt = 1;
942
943         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
944         if (ret)
945                 goto out_free;
946
947         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
948         if (ret)
949                 goto out_del;
950         /*
951          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
952          * the holder directory.  Hold on to it.
953          */
954         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
955
956         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
957         goto out_unlock;
958
959 out_del:
960         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
961 out_free:
962         kfree(holder);
963 out_unlock:
964         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
965         return ret;
966 }
967 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
968
969 /**
970  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
971  * @bdev: the calimed slave bdev
972  * @disk: the holding disk
973  *
974  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
975  *
976  * CONTEXT:
977  * Might sleep.
978  */
979 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
980 {
981         struct bd_holder_disk *holder;
982
983         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
984
985         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
986
987         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
988                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
989                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
990                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
991                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
992                 list_del_init(&holder->list);
993                 kfree(holder);
994         }
995
996         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
997 }
998 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
999 #endif
1000
1001 /**
1002  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1003  *
1004  * @bdev:      struct block device to be flushed
1005  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1006  *
1007  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1008  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1009  * resize.
1010  */
1011 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1012 {
1013         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1014                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1015
1016                 if (bdev->bd_disk)
1017                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1018                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1019                        "resized disk %s\n", name);
1020         }
1021
1022         if (!bdev->bd_disk)
1023                 return;
1024         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1025                 bdev->bd_invalidated = 1;
1026 }
1027
1028 /**
1029  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1030  * @disk: struct gendisk to check
1031  * @bdev: struct bdev to adjust.
1032  *
1033  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1034  * and adjusts it if it differs.
1035  */
1036 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1037 {
1038         loff_t disk_size, bdev_size;
1039
1040         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1041         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1042         if (disk_size != bdev_size) {
1043                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1044
1045                 disk_name(disk, 0, name);
1046                 printk(KERN_INFO
1047                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1048                        name, bdev_size, disk_size);
1049                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1050                 flush_disk(bdev, false);
1051         }
1052 }
1053 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1054
1055 /**
1056  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1057  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1058  *
1059  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1060  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1061  * for all revalidate_disk operations.
1062  */
1063 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1064 {
1065         struct block_device *bdev;
1066         int ret = 0;
1067
1068         if (disk->fops->revalidate_disk)
1069                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1070
1071         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1072         if (!bdev)
1073                 return ret;
1074
1075         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1076         check_disk_size_change(disk, bdev);
1077         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1078         bdput(bdev);
1079         return ret;
1080 }
1081 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1082
1083 /*
1084  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1085  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1086  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1087  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1088  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1089  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1090  * to lose :-)
1091  */
1092 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1093 {
1094         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1095         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1096         unsigned int events;
1097
1098         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1099                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1100         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1101                 return 0;
1102
1103         flush_disk(bdev, true);
1104         if (bdops->revalidate_disk)
1105                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1106         return 1;
1107 }
1108
1109 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1110
1111 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1112 {
1113         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1114
1115         bdev->bd_inode->i_size = size;
1116         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1117                 if (size & bsize)
1118                         break;
1119                 bsize <<= 1;
1120         }
1121         bdev->bd_block_size = bsize;
1122         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1123 }
1124 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1125
1126 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1127
1128 /*
1129  * bd_mutex locking:
1130  *
1131  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1132  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1133  */
1134
1135 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1136 {
1137         struct gendisk *disk;
1138         struct module *owner;
1139         int ret;
1140         int partno;
1141         int perm = 0;
1142
1143         if (mode & FMODE_READ)
1144                 perm |= MAY_READ;
1145         if (mode & FMODE_WRITE)
1146                 perm |= MAY_WRITE;
1147         /*
1148          * hooks: /n/, see "layering violations".
1149          */
1150         if (!for_part) {
1151                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1152                 if (ret != 0) {
1153                         bdput(bdev);
1154                         return ret;
1155                 }
1156         }
1157
1158  restart:
1159
1160         ret = -ENXIO;
1161         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1162         if (!disk)
1163                 goto out;
1164         owner = disk->fops->owner;
1165
1166         disk_block_events(disk);
1167         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1168         if (!bdev->bd_openers) {
1169                 bdev->bd_disk = disk;
1170                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1171                 bdev->bd_contains = bdev;
1172                 if (!partno) {
1173                         struct backing_dev_info *bdi;
1174
1175                         ret = -ENXIO;
1176                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1177                         if (!bdev->bd_part)
1178                                 goto out_clear;
1179
1180                         ret = 0;
1181                         if (disk->fops->open) {
1182                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1183                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1184                                         /* Lost a race with 'disk' being
1185                                          * deleted, try again.
1186                                          * See md.c
1187                                          */
1188                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1189                                         bdev->bd_part = NULL;
1190                                         bdev->bd_disk = NULL;
1191                                         bdev->bd_queue = NULL;
1192                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1193                                         disk_unblock_events(disk);
1194                                         put_disk(disk);
1195                                         module_put(owner);
1196                                         goto restart;
1197                                 }
1198                         }
1199
1200                         if (!ret && !bdev->bd_openers) {
1201                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1202                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1203                                 if (bdi == NULL)
1204                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1205                                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, bdi);
1206                         }
1207
1208                         /*
1209                          * If the device is invalidated, rescan partition
1210                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1211                          * The latter is necessary to prevent ghost
1212                          * partitions on a removed medium.
1213                          */
1214                         if (bdev->bd_invalidated) {
1215                                 if (!ret)
1216                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1217                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1218                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1219                         }
1220                         if (ret)
1221                                 goto out_clear;
1222                 } else {
1223                         struct block_device *whole;
1224                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1225                         ret = -ENOMEM;
1226                         if (!whole)
1227                                 goto out_clear;
1228                         BUG_ON(for_part);
1229                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1230                         if (ret)
1231                                 goto out_clear;
1232                         bdev->bd_contains = whole;
1233                         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1234                                 whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info);
1235                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1236                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1237                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1238                                 ret = -ENXIO;
1239                                 goto out_clear;
1240                         }
1241                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1242                 }
1243         } else {
1244                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1245                         ret = 0;
1246                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1247                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1248                         /* the same as first opener case, read comment there */
1249                         if (bdev->bd_invalidated) {
1250                                 if (!ret)
1251                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1252                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1253                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1254                         }
1255                         if (ret)
1256                                 goto out_unlock_bdev;
1257                 }
1258                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1259                 put_disk(disk);
1260                 module_put(owner);
1261         }
1262         bdev->bd_openers++;
1263         if (for_part)
1264                 bdev->bd_part_count++;
1265         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1266         disk_unblock_events(disk);
1267         return 0;
1268
1269  out_clear:
1270         disk_put_part(bdev->bd_part);
1271         bdev->bd_disk = NULL;
1272         bdev->bd_part = NULL;
1273         bdev->bd_queue = NULL;
1274         bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode, &default_backing_dev_info);
1275         if (bdev != bdev->bd_contains)
1276                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1277         bdev->bd_contains = NULL;
1278  out_unlock_bdev:
1279         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1280         disk_unblock_events(disk);
1281         put_disk(disk);
1282         module_put(owner);
1283  out:
1284         bdput(bdev);
1285
1286         return ret;
1287 }
1288
1289 /**
1290  * blkdev_get - open a block device
1291  * @bdev: block_device to open
1292  * @mode: FMODE_* mask
1293  * @holder: exclusive holder identifier
1294  *
1295  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1296  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1297  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1298  *
1299  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1300  * @bdev is put.
1301  *
1302  * CONTEXT:
1303  * Might sleep.
1304  *
1305  * RETURNS:
1306  * 0 on success, -errno on failure.
1307  */
1308 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1309 {
1310         struct block_device *whole = NULL;
1311         int res;
1312
1313         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1314
1315         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1316                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1317                 if (IS_ERR(whole)) {
1318                         bdput(bdev);
1319                         return PTR_ERR(whole);
1320                 }
1321         }
1322
1323         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1324
1325         if (whole) {
1326                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1327
1328                 /* finish claiming */
1329                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1330                 spin_lock(&bdev_lock);
1331
1332                 if (!res) {
1333                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1334                         /*
1335                          * Note that for a whole device bd_holders
1336                          * will be incremented twice, and bd_holder
1337                          * will be set to bd_may_claim before being
1338                          * set to holder
1339                          */
1340                         whole->bd_holders++;
1341                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1342                         bdev->bd_holders++;
1343                         bdev->bd_holder = holder;
1344                 }
1345
1346                 /* tell others that we're done */
1347                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1348                 whole->bd_claiming = NULL;
1349                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1350
1351                 spin_unlock(&bdev_lock);
1352
1353                 /*
1354                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1355                  * write holder makes the write_holder state stick until
1356                  * all are released.  This is good enough and tracking
1357                  * individual writeable reference is too fragile given the
1358                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1359                  */
1360                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1361                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1362                         bdev->bd_write_holder = true;
1363                         disk_block_events(disk);
1364                 }
1365
1366                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1367                 bdput(whole);
1368         }
1369
1370         return res;
1371 }
1372 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1373
1374 /**
1375  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1376  * @path: path to the block device to open
1377  * @mode: FMODE_* mask
1378  * @holder: exclusive holder identifier
1379  *
1380  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1381  * and @holder are identical to blkdev_get().
1382  *
1383  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1384  *
1385  * CONTEXT:
1386  * Might sleep.
1387  *
1388  * RETURNS:
1389  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1390  */
1391 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1392                                         void *holder)
1393 {
1394         struct block_device *bdev;
1395         int err;
1396
1397         bdev = lookup_bdev(path);
1398         if (IS_ERR(bdev))
1399                 return bdev;
1400
1401         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1402         if (err)
1403                 return ERR_PTR(err);
1404
1405         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1406                 blkdev_put(bdev, mode);
1407                 return ERR_PTR(-EACCES);
1408         }
1409
1410         return bdev;
1411 }
1412 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1413
1414 /**
1415  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1416  * @dev: device number of block device to open
1417  * @mode: FMODE_* mask
1418  * @holder: exclusive holder identifier
1419  *
1420  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1421  * @holder are identical to blkdev_get().
1422  *
1423  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1424  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1425  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1426  * ever need it - reconsider your API.
1427  *
1428  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1429  *
1430  * CONTEXT:
1431  * Might sleep.
1432  *
1433  * RETURNS:
1434  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1435  */
1436 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1437 {
1438         struct block_device *bdev;
1439         int err;
1440
1441         bdev = bdget(dev);
1442         if (!bdev)
1443                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1444
1445         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1446         if (err)
1447                 return ERR_PTR(err);
1448
1449         return bdev;
1450 }
1451 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1452
1453 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1454 {
1455         struct block_device *bdev;
1456
1457         /*
1458          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1459          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1460          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1461          * during an unstable branch.
1462          */
1463         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1464
1465         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1466                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1467         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1468                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1469         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1470                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1471
1472         bdev = bd_acquire(inode);
1473         if (bdev == NULL)
1474                 return -ENOMEM;
1475
1476         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1477
1478         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1479 }
1480
1481 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1482 {
1483         int ret = 0;
1484         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1485         struct block_device *victim = NULL;
1486
1487         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1488         if (for_part)
1489                 bdev->bd_part_count--;
1490
1491         if (!--bdev->bd_openers) {
1492                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1493                 sync_blockdev(bdev);
1494                 kill_bdev(bdev);
1495                 /* ->release can cause the old bdi to disappear,
1496                  * so must switch it out first
1497                  */
1498                 bdev_inode_switch_bdi(bdev->bd_inode,
1499                                         &default_backing_dev_info);
1500         }
1501         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1502                 if (disk->fops->release)
1503                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1504         }
1505         if (!bdev->bd_openers) {
1506                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1507
1508                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1509                 bdev->bd_part = NULL;
1510                 bdev->bd_disk = NULL;
1511                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1512                         victim = bdev->bd_contains;
1513                 bdev->bd_contains = NULL;
1514
1515                 put_disk(disk);
1516                 module_put(owner);
1517         }
1518         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1519         bdput(bdev);
1520         if (victim)
1521                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1522         return ret;
1523 }
1524
1525 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1526 {
1527         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1528
1529         if (mode & FMODE_EXCL) {
1530                 bool bdev_free;
1531
1532                 /*
1533                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1534                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1535                  * synchronize disk_holder unlinking.
1536                  */
1537                 spin_lock(&bdev_lock);
1538
1539                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1540                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1541
1542                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1543                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1544                         bdev->bd_holder = NULL;
1545                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1546                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1547
1548                 spin_unlock(&bdev_lock);
1549
1550                 /*
1551                  * If this was the last claim, remove holder link and
1552                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1553                  */
1554                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1555                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1556                         bdev->bd_write_holder = false;
1557                 }
1558         }
1559
1560         /*
1561          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1562          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1563          * from userland - e.g. eject(1).
1564          */
1565         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1566
1567         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1568
1569         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1570 }
1571 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1572
1573 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1574 {
1575         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1576
1577         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1578 }
1579
1580 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1581 {
1582         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1583         fmode_t mode = file->f_mode;
1584
1585         /*
1586          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1587          * to updated it before every ioctl.
1588          */
1589         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1590                 mode |= FMODE_NDELAY;
1591         else
1592                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1593
1594         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1595 }
1596
1597 ssize_t blkdev_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1598                         unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1599 {
1600         ssize_t ret;
1601         struct block_device *bdev = I_BDEV(iocb->ki_filp->f_mapping->host);
1602
1603         percpu_down_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1604
1605         ret = generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
1606
1607         percpu_up_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1608
1609         return ret;
1610 }
1611 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_read);
1612
1613 /*
1614  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1615  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1616  *
1617  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1618  * use.
1619  */
1620 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1621                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1622 {
1623         struct file *file = iocb->ki_filp;
1624         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1625         struct blk_plug plug;
1626         ssize_t ret;
1627
1628         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1629
1630         blk_start_plug(&plug);
1631
1632         percpu_down_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1633
1634         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1635         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1636                 ssize_t err;
1637
1638                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1639                 if (err < 0 && ret > 0)
1640                         ret = err;
1641         }
1642
1643         percpu_up_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1644
1645         blk_finish_plug(&plug);
1646
1647         return ret;
1648 }
1649 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1650
1651 static int blkdev_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1652 {
1653         int ret;
1654         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1655
1656         percpu_down_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1657
1658         ret = generic_file_mmap(file, vma);
1659
1660         percpu_up_read(&bdev->bd_block_size_semaphore);
1661
1662         return ret;
1663 }
1664
1665 /*
1666  * Try to release a page associated with block device when the system
1667  * is under memory pressure.
1668  */
1669 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1670 {
1671         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1672
1673         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1674                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1675
1676         return try_to_free_buffers(page);
1677 }
1678
1679 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1680         .readpage       = blkdev_readpage,
1681         .writepage      = blkdev_writepage,
1682         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1683         .write_end      = blkdev_write_end,
1684         .writepages     = generic_writepages,
1685         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1686         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1687 };
1688
1689 const struct file_operations def_blk_fops = {
1690         .open           = blkdev_open,
1691         .release        = blkdev_close,
1692         .llseek         = block_llseek,
1693         .read           = do_sync_read,
1694         .write          = do_sync_write,
1695         .aio_read       = blkdev_aio_read,
1696         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1697         .mmap           = blkdev_mmap,
1698         .fsync          = blkdev_fsync,
1699         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1700 #ifdef CONFIG_COMPAT
1701         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1702 #endif
1703         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1704         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1705 };
1706
1707 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1708 {
1709         int res;
1710         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1711         set_fs(KERNEL_DS);
1712         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1713         set_fs(old_fs);
1714         return res;
1715 }
1716
1717 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1718
1719 /**
1720  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1721  * @pathname:   special file representing the block device
1722  *
1723  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1724  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1725  * otherwise.
1726  */
1727 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1728 {
1729         struct block_device *bdev;
1730         struct inode *inode;
1731         struct path path;
1732         int error;
1733
1734         if (!pathname || !*pathname)
1735                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1736
1737         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1738         if (error)
1739                 return ERR_PTR(error);
1740
1741         inode = path.dentry->d_inode;
1742         error = -ENOTBLK;
1743         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1744                 goto fail;
1745         error = -EACCES;
1746         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1747                 goto fail;
1748         error = -ENOMEM;
1749         bdev = bd_acquire(inode);
1750         if (!bdev)
1751                 goto fail;
1752 out:
1753         path_put(&path);
1754         return bdev;
1755 fail:
1756         bdev = ERR_PTR(error);
1757         goto out;
1758 }
1759 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1760
1761 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1762 {
1763         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1764         int res = 0;
1765
1766         if (sb) {
1767                 /*
1768                  * no need to lock the super, get_super holds the
1769                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1770                  * under us (->put_super runs with the write lock
1771                  * hold).
1772                  */
1773                 shrink_dcache_sb(sb);
1774                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
1775                 drop_super(sb);
1776         }
1777         invalidate_bdev(bdev);
1778         return res;
1779 }
1780 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
1781
1782 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
1783 {
1784         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
1785
1786         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1787         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
1788                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1789
1790                 spin_lock(&inode->i_lock);
1791                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
1792                     mapping->nrpages == 0) {
1793                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1794                         continue;
1795                 }
1796                 __iget(inode);
1797                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1798                 spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1799                 /*
1800                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
1801                  * removed from s_inodes list while we dropped the
1802                  * inode_sb_list_lock.  We cannot iput the inode now as we can
1803                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
1804                  * inode_sb_list_lock. So we keep the reference and iput it
1805                  * later.
1806                  */
1807                 iput(old_inode);
1808                 old_inode = inode;
1809
1810                 func(I_BDEV(inode), arg);
1811
1812                 spin_lock(&inode_sb_list_lock);
1813         }
1814         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
1815         iput(old_inode);
1816 }