Merge tag 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rdma/rdma
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / block_dev.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/fs/block_dev.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
7  */
8
9 #include <linux/init.h>
10 #include <linux/mm.h>
11 #include <linux/fcntl.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/kmod.h>
14 #include <linux/major.h>
15 #include <linux/device_cgroup.h>
16 #include <linux/highmem.h>
17 #include <linux/blkdev.h>
18 #include <linux/backing-dev.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/blkpg.h>
21 #include <linux/magic.h>
22 #include <linux/dax.h>
23 #include <linux/buffer_head.h>
24 #include <linux/swap.h>
25 #include <linux/pagevec.h>
26 #include <linux/writeback.h>
27 #include <linux/mpage.h>
28 #include <linux/mount.h>
29 #include <linux/uio.h>
30 #include <linux/namei.h>
31 #include <linux/log2.h>
32 #include <linux/cleancache.h>
33 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
34 #include <linux/falloc.h>
35 #include <linux/uaccess.h>
36 #include "internal.h"
37
38 struct bdev_inode {
39         struct block_device bdev;
40         struct inode vfs_inode;
41 };
42
43 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
44
45 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
46 {
47         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
48 }
49
50 struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
51 {
52         return &BDEV_I(inode)->bdev;
53 }
54 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
55
56 static void bdev_write_inode(struct block_device *bdev)
57 {
58         struct inode *inode = bdev->bd_inode;
59         int ret;
60
61         spin_lock(&inode->i_lock);
62         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
63                 spin_unlock(&inode->i_lock);
64                 ret = write_inode_now(inode, true);
65                 if (ret) {
66                         char name[BDEVNAME_SIZE];
67                         pr_warn_ratelimited("VFS: Dirty inode writeback failed "
68                                             "for block device %s (err=%d).\n",
69                                             bdevname(bdev, name), ret);
70                 }
71                 spin_lock(&inode->i_lock);
72         }
73         spin_unlock(&inode->i_lock);
74 }
75
76 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
77 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
78 {
79         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
80
81         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrexceptional == 0)
82                 return;
83
84         invalidate_bh_lrus();
85         truncate_inode_pages(mapping, 0);
86 }       
87 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
88
89 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
90 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
91 {
92         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
93
94         if (mapping->nrpages) {
95                 invalidate_bh_lrus();
96                 lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
97                 invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
98         }
99         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
100          * But, for the strange corners, lets be cautious
101          */
102         cleancache_invalidate_inode(mapping);
103 }
104 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
105
106 static void set_init_blocksize(struct block_device *bdev)
107 {
108         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
109         loff_t size = i_size_read(bdev->bd_inode);
110
111         while (bsize < PAGE_SIZE) {
112                 if (size & bsize)
113                         break;
114                 bsize <<= 1;
115         }
116         bdev->bd_block_size = bsize;
117         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
118 }
119
120 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
121 {
122         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
123         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
124                 return -EINVAL;
125
126         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
127         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
128                 return -EINVAL;
129
130         /* Don't change the size if it is same as current */
131         if (bdev->bd_block_size != size) {
132                 sync_blockdev(bdev);
133                 bdev->bd_block_size = size;
134                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
135                 kill_bdev(bdev);
136         }
137         return 0;
138 }
139
140 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
141
142 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
143 {
144         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
145                 return 0;
146         /* If we get here, we know size is power of two
147          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
148         sb->s_blocksize = size;
149         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
150         return sb->s_blocksize;
151 }
152
153 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
154
155 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
156 {
157         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
158         if (size < minsize)
159                 size = minsize;
160         return sb_set_blocksize(sb, size);
161 }
162
163 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
164
165 static int
166 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
167                 struct buffer_head *bh, int create)
168 {
169         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
170         bh->b_blocknr = iblock;
171         set_buffer_mapped(bh);
172         return 0;
173 }
174
175 static struct inode *bdev_file_inode(struct file *file)
176 {
177         return file->f_mapping->host;
178 }
179
180 static unsigned int dio_bio_write_op(struct kiocb *iocb)
181 {
182         unsigned int op = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_IDLE;
183
184         /* avoid the need for a I/O completion work item */
185         if (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC)
186                 op |= REQ_FUA;
187         return op;
188 }
189
190 #define DIO_INLINE_BIO_VECS 4
191
192 static void blkdev_bio_end_io_simple(struct bio *bio)
193 {
194         struct task_struct *waiter = bio->bi_private;
195
196         WRITE_ONCE(bio->bi_private, NULL);
197         blk_wake_io_task(waiter);
198 }
199
200 static ssize_t
201 __blkdev_direct_IO_simple(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
202                 int nr_pages)
203 {
204         struct file *file = iocb->ki_filp;
205         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
206         struct bio_vec inline_vecs[DIO_INLINE_BIO_VECS], *vecs;
207         loff_t pos = iocb->ki_pos;
208         bool should_dirty = false;
209         struct bio bio;
210         ssize_t ret;
211         blk_qc_t qc;
212
213         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
214             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
215                 return -EINVAL;
216
217         if (nr_pages <= DIO_INLINE_BIO_VECS)
218                 vecs = inline_vecs;
219         else {
220                 vecs = kmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
221                                      GFP_KERNEL);
222                 if (!vecs)
223                         return -ENOMEM;
224         }
225
226         bio_init(&bio, vecs, nr_pages);
227         bio_set_dev(&bio, bdev);
228         bio.bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
229         bio.bi_write_hint = iocb->ki_hint;
230         bio.bi_private = current;
231         bio.bi_end_io = blkdev_bio_end_io_simple;
232         bio.bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
233
234         ret = bio_iov_iter_get_pages(&bio, iter);
235         if (unlikely(ret))
236                 goto out;
237         ret = bio.bi_iter.bi_size;
238
239         if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
240                 bio.bi_opf = REQ_OP_READ;
241                 if (iter_is_iovec(iter))
242                         should_dirty = true;
243         } else {
244                 bio.bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
245                 task_io_account_write(ret);
246         }
247         if (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
248                 bio_set_polled(&bio, iocb);
249
250         qc = submit_bio(&bio);
251         for (;;) {
252                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
253                 if (!READ_ONCE(bio.bi_private))
254                         break;
255                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
256                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc, true))
257                         io_schedule();
258         }
259         __set_current_state(TASK_RUNNING);
260
261         bio_release_pages(&bio, should_dirty);
262         if (unlikely(bio.bi_status))
263                 ret = blk_status_to_errno(bio.bi_status);
264
265 out:
266         if (vecs != inline_vecs)
267                 kfree(vecs);
268
269         bio_uninit(&bio);
270
271         return ret;
272 }
273
274 struct blkdev_dio {
275         union {
276                 struct kiocb            *iocb;
277                 struct task_struct      *waiter;
278         };
279         size_t                  size;
280         atomic_t                ref;
281         bool                    multi_bio : 1;
282         bool                    should_dirty : 1;
283         bool                    is_sync : 1;
284         struct bio              bio;
285 };
286
287 static struct bio_set blkdev_dio_pool;
288
289 static int blkdev_iopoll(struct kiocb *kiocb, bool wait)
290 {
291         struct block_device *bdev = I_BDEV(kiocb->ki_filp->f_mapping->host);
292         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
293
294         return blk_poll(q, READ_ONCE(kiocb->ki_cookie), wait);
295 }
296
297 static void blkdev_bio_end_io(struct bio *bio)
298 {
299         struct blkdev_dio *dio = bio->bi_private;
300         bool should_dirty = dio->should_dirty;
301
302         if (bio->bi_status && !dio->bio.bi_status)
303                 dio->bio.bi_status = bio->bi_status;
304
305         if (!dio->multi_bio || atomic_dec_and_test(&dio->ref)) {
306                 if (!dio->is_sync) {
307                         struct kiocb *iocb = dio->iocb;
308                         ssize_t ret;
309
310                         if (likely(!dio->bio.bi_status)) {
311                                 ret = dio->size;
312                                 iocb->ki_pos += ret;
313                         } else {
314                                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
315                         }
316
317                         dio->iocb->ki_complete(iocb, ret, 0);
318                         if (dio->multi_bio)
319                                 bio_put(&dio->bio);
320                 } else {
321                         struct task_struct *waiter = dio->waiter;
322
323                         WRITE_ONCE(dio->waiter, NULL);
324                         blk_wake_io_task(waiter);
325                 }
326         }
327
328         if (should_dirty) {
329                 bio_check_pages_dirty(bio);
330         } else {
331                 bio_release_pages(bio, false);
332                 bio_put(bio);
333         }
334 }
335
336 static ssize_t
337 __blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int nr_pages)
338 {
339         struct file *file = iocb->ki_filp;
340         struct inode *inode = bdev_file_inode(file);
341         struct block_device *bdev = I_BDEV(inode);
342         struct blk_plug plug;
343         struct blkdev_dio *dio;
344         struct bio *bio;
345         bool is_poll = (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) != 0;
346         bool is_read = (iov_iter_rw(iter) == READ), is_sync;
347         loff_t pos = iocb->ki_pos;
348         blk_qc_t qc = BLK_QC_T_NONE;
349         int ret = 0;
350
351         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
352             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
353                 return -EINVAL;
354
355         bio = bio_alloc_bioset(GFP_KERNEL, nr_pages, &blkdev_dio_pool);
356
357         dio = container_of(bio, struct blkdev_dio, bio);
358         dio->is_sync = is_sync = is_sync_kiocb(iocb);
359         if (dio->is_sync) {
360                 dio->waiter = current;
361                 bio_get(bio);
362         } else {
363                 dio->iocb = iocb;
364         }
365
366         dio->size = 0;
367         dio->multi_bio = false;
368         dio->should_dirty = is_read && iter_is_iovec(iter);
369
370         /*
371          * Don't plug for HIPRI/polled IO, as those should go straight
372          * to issue
373          */
374         if (!is_poll)
375                 blk_start_plug(&plug);
376
377         for (;;) {
378                 bio_set_dev(bio, bdev);
379                 bio->bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
380                 bio->bi_write_hint = iocb->ki_hint;
381                 bio->bi_private = dio;
382                 bio->bi_end_io = blkdev_bio_end_io;
383                 bio->bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
384
385                 ret = bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
386                 if (unlikely(ret)) {
387                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
388                         bio_endio(bio);
389                         break;
390                 }
391
392                 if (is_read) {
393                         bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
394                         if (dio->should_dirty)
395                                 bio_set_pages_dirty(bio);
396                 } else {
397                         bio->bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
398                         task_io_account_write(bio->bi_iter.bi_size);
399                 }
400
401                 dio->size += bio->bi_iter.bi_size;
402                 pos += bio->bi_iter.bi_size;
403
404                 nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES);
405                 if (!nr_pages) {
406                         bool polled = false;
407
408                         if (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) {
409                                 bio_set_polled(bio, iocb);
410                                 polled = true;
411                         }
412
413                         qc = submit_bio(bio);
414
415                         if (polled)
416                                 WRITE_ONCE(iocb->ki_cookie, qc);
417                         break;
418                 }
419
420                 if (!dio->multi_bio) {
421                         /*
422                          * AIO needs an extra reference to ensure the dio
423                          * structure which is embedded into the first bio
424                          * stays around.
425                          */
426                         if (!is_sync)
427                                 bio_get(bio);
428                         dio->multi_bio = true;
429                         atomic_set(&dio->ref, 2);
430                 } else {
431                         atomic_inc(&dio->ref);
432                 }
433
434                 submit_bio(bio);
435                 bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
436         }
437
438         if (!is_poll)
439                 blk_finish_plug(&plug);
440
441         if (!is_sync)
442                 return -EIOCBQUEUED;
443
444         for (;;) {
445                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
446                 if (!READ_ONCE(dio->waiter))
447                         break;
448
449                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
450                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc, true))
451                         io_schedule();
452         }
453         __set_current_state(TASK_RUNNING);
454
455         if (!ret)
456                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
457         if (likely(!ret))
458                 ret = dio->size;
459
460         bio_put(&dio->bio);
461         return ret;
462 }
463
464 static ssize_t
465 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
466 {
467         int nr_pages;
468
469         nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES + 1);
470         if (!nr_pages)
471                 return 0;
472         if (is_sync_kiocb(iocb) && nr_pages <= BIO_MAX_PAGES)
473                 return __blkdev_direct_IO_simple(iocb, iter, nr_pages);
474
475         return __blkdev_direct_IO(iocb, iter, min(nr_pages, BIO_MAX_PAGES));
476 }
477
478 static __init int blkdev_init(void)
479 {
480         return bioset_init(&blkdev_dio_pool, 4, offsetof(struct blkdev_dio, bio), BIOSET_NEED_BVECS);
481 }
482 module_init(blkdev_init);
483
484 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
485 {
486         if (!bdev)
487                 return 0;
488         if (!wait)
489                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
490         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
491 }
492
493 /*
494  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
495  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
496  */
497 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
498 {
499         return __sync_blockdev(bdev, 1);
500 }
501 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
502
503 /*
504  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
505  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
506  * device.  Takes the superblock lock.
507  */
508 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
509 {
510         struct super_block *sb = get_super(bdev);
511         if (sb) {
512                 int res = sync_filesystem(sb);
513                 drop_super(sb);
514                 return res;
515         }
516         return sync_blockdev(bdev);
517 }
518 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
519
520 /**
521  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
522  * @bdev:       blockdevice to lock
523  *
524  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
525  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
526  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
527  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
528  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
529  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
530  * actually.
531  */
532 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
533 {
534         struct super_block *sb;
535         int error = 0;
536
537         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
538         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
539                 /*
540                  * We don't even need to grab a reference - the first call
541                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
542                  * thaw_bdev drops it.
543                  */
544                 sb = get_super(bdev);
545                 if (sb)
546                         drop_super(sb);
547                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
548                 return sb;
549         }
550
551         sb = get_active_super(bdev);
552         if (!sb)
553                 goto out;
554         if (sb->s_op->freeze_super)
555                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
556         else
557                 error = freeze_super(sb);
558         if (error) {
559                 deactivate_super(sb);
560                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
561                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
562                 return ERR_PTR(error);
563         }
564         deactivate_super(sb);
565  out:
566         sync_blockdev(bdev);
567         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
568         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
569 }
570 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
571
572 /**
573  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
574  * @bdev:       blockdevice to unlock
575  * @sb:         associated superblock
576  *
577  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
578  */
579 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
580 {
581         int error = -EINVAL;
582
583         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
584         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
585                 goto out;
586
587         error = 0;
588         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
589                 goto out;
590
591         if (!sb)
592                 goto out;
593
594         if (sb->s_op->thaw_super)
595                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
596         else
597                 error = thaw_super(sb);
598         if (error)
599                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
600 out:
601         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
602         return error;
603 }
604 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
605
606 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
607 {
608         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
609 }
610
611 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
612 {
613         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
614 }
615
616 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
617                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
618 {
619         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
620 }
621
622 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
623                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
624                         struct page **pagep, void **fsdata)
625 {
626         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
627                                  blkdev_get_block);
628 }
629
630 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
631                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
632                         struct page *page, void *fsdata)
633 {
634         int ret;
635         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
636
637         unlock_page(page);
638         put_page(page);
639
640         return ret;
641 }
642
643 /*
644  * private llseek:
645  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
646  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
647  */
648 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
649 {
650         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
651         loff_t retval;
652
653         inode_lock(bd_inode);
654         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
655         inode_unlock(bd_inode);
656         return retval;
657 }
658         
659 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
660 {
661         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(filp);
662         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
663         int error;
664         
665         error = file_write_and_wait_range(filp, start, end);
666         if (error)
667                 return error;
668
669         /*
670          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
671          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
672          * O_SYNC writers to a block device.
673          */
674         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
675         if (error == -EOPNOTSUPP)
676                 error = 0;
677
678         return error;
679 }
680 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
681
682 /**
683  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
684  * @bdev: The device to read the page from
685  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
686  * @page: The page to read
687  *
688  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
689  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
690  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
691  *
692  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
693  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
694  * than propagate an error back up the stack.
695  *
696  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
697  */
698 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
699                         struct page *page)
700 {
701         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
702         int result = -EOPNOTSUPP;
703
704         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
705                 return result;
706
707         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
708         if (result)
709                 return result;
710         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
711                               REQ_OP_READ);
712         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
713         return result;
714 }
715 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
716
717 /**
718  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
719  * @bdev: The device to write the page to
720  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
721  * @page: The page to write
722  * @wbc: The writeback_control for the write
723  *
724  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
725  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
726  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
727  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
728  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
729  *
730  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
731  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
732  * than propagate an error back up the stack.
733  *
734  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
735  */
736 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
737                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
738 {
739         int result;
740         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
741
742         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
743                 return -EOPNOTSUPP;
744         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
745         if (result)
746                 return result;
747
748         set_page_writeback(page);
749         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
750                               REQ_OP_WRITE);
751         if (result) {
752                 end_page_writeback(page);
753         } else {
754                 clean_page_buffers(page);
755                 unlock_page(page);
756         }
757         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
758         return result;
759 }
760 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
761
762 /*
763  * pseudo-fs
764  */
765
766 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
767 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
768
769 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
770 {
771         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
772         if (!ei)
773                 return NULL;
774         return &ei->vfs_inode;
775 }
776
777 static void bdev_free_inode(struct inode *inode)
778 {
779         kmem_cache_free(bdev_cachep, BDEV_I(inode));
780 }
781
782 static void init_once(void *foo)
783 {
784         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
785         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
786
787         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
788         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
789         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
790 #ifdef CONFIG_SYSFS
791         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
792 #endif
793         bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
794         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
795         /* Initialize mutex for freeze. */
796         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
797 }
798
799 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
800 {
801         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
802         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
803         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
804         clear_inode(inode);
805         spin_lock(&bdev_lock);
806         list_del_init(&bdev->bd_list);
807         spin_unlock(&bdev_lock);
808         /* Detach inode from wb early as bdi_put() may free bdi->wb */
809         inode_detach_wb(inode);
810         if (bdev->bd_bdi != &noop_backing_dev_info) {
811                 bdi_put(bdev->bd_bdi);
812                 bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
813         }
814 }
815
816 static const struct super_operations bdev_sops = {
817         .statfs = simple_statfs,
818         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
819         .free_inode = bdev_free_inode,
820         .drop_inode = generic_delete_inode,
821         .evict_inode = bdev_evict_inode,
822 };
823
824 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
825         int flags, const char *dev_name, void *data)
826 {
827         struct dentry *dent;
828         dent = mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
829         if (!IS_ERR(dent))
830                 dent->d_sb->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB;
831         return dent;
832 }
833
834 static struct file_system_type bd_type = {
835         .name           = "bdev",
836         .mount          = bd_mount,
837         .kill_sb        = kill_anon_super,
838 };
839
840 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
841 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
842
843 void __init bdev_cache_init(void)
844 {
845         int err;
846         static struct vfsmount *bd_mnt;
847
848         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
849                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
850                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT|SLAB_PANIC),
851                         init_once);
852         err = register_filesystem(&bd_type);
853         if (err)
854                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
855         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
856         if (IS_ERR(bd_mnt))
857                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
858         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
859 }
860
861 /*
862  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
863  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
864  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
865  */
866 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
867 {
868         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
869 }
870
871 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
872 {
873         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
874 }
875
876 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
877 {
878         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
879         return 0;
880 }
881
882 static LIST_HEAD(all_bdevs);
883
884 /*
885  * If there is a bdev inode for this device, unhash it so that it gets evicted
886  * as soon as last inode reference is dropped.
887  */
888 void bdev_unhash_inode(dev_t dev)
889 {
890         struct inode *inode;
891
892         inode = ilookup5(blockdev_superblock, hash(dev), bdev_test, &dev);
893         if (inode) {
894                 remove_inode_hash(inode);
895                 iput(inode);
896         }
897 }
898
899 struct block_device *bdget(dev_t dev)
900 {
901         struct block_device *bdev;
902         struct inode *inode;
903
904         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
905                         bdev_test, bdev_set, &dev);
906
907         if (!inode)
908                 return NULL;
909
910         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
911
912         if (inode->i_state & I_NEW) {
913                 bdev->bd_contains = NULL;
914                 bdev->bd_super = NULL;
915                 bdev->bd_inode = inode;
916                 bdev->bd_block_size = i_blocksize(inode);
917                 bdev->bd_part_count = 0;
918                 bdev->bd_invalidated = 0;
919                 inode->i_mode = S_IFBLK;
920                 inode->i_rdev = dev;
921                 inode->i_bdev = bdev;
922                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
923                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
924                 spin_lock(&bdev_lock);
925                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
926                 spin_unlock(&bdev_lock);
927                 unlock_new_inode(inode);
928         }
929         return bdev;
930 }
931
932 EXPORT_SYMBOL(bdget);
933
934 /**
935  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
936  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
937  */
938 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
939 {
940         ihold(bdev->bd_inode);
941         return bdev;
942 }
943 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
944
945 long nr_blockdev_pages(void)
946 {
947         struct block_device *bdev;
948         long ret = 0;
949         spin_lock(&bdev_lock);
950         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
951                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
952         }
953         spin_unlock(&bdev_lock);
954         return ret;
955 }
956
957 void bdput(struct block_device *bdev)
958 {
959         iput(bdev->bd_inode);
960 }
961
962 EXPORT_SYMBOL(bdput);
963  
964 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
965 {
966         struct block_device *bdev;
967
968         spin_lock(&bdev_lock);
969         bdev = inode->i_bdev;
970         if (bdev && !inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
971                 bdgrab(bdev);
972                 spin_unlock(&bdev_lock);
973                 return bdev;
974         }
975         spin_unlock(&bdev_lock);
976
977         /*
978          * i_bdev references block device inode that was already shut down
979          * (corresponding device got removed).  Remove the reference and look
980          * up block device inode again just in case new device got
981          * reestablished under the same device number.
982          */
983         if (bdev)
984                 bd_forget(inode);
985
986         bdev = bdget(inode->i_rdev);
987         if (bdev) {
988                 spin_lock(&bdev_lock);
989                 if (!inode->i_bdev) {
990                         /*
991                          * We take an additional reference to bd_inode,
992                          * and it's released in clear_inode() of inode.
993                          * So, we can access it via ->i_mapping always
994                          * without igrab().
995                          */
996                         bdgrab(bdev);
997                         inode->i_bdev = bdev;
998                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
999                 }
1000                 spin_unlock(&bdev_lock);
1001         }
1002         return bdev;
1003 }
1004
1005 /* Call when you free inode */
1006
1007 void bd_forget(struct inode *inode)
1008 {
1009         struct block_device *bdev = NULL;
1010
1011         spin_lock(&bdev_lock);
1012         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
1013                 bdev = inode->i_bdev;
1014         inode->i_bdev = NULL;
1015         inode->i_mapping = &inode->i_data;
1016         spin_unlock(&bdev_lock);
1017
1018         if (bdev)
1019                 bdput(bdev);
1020 }
1021
1022 /**
1023  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
1024  * @bdev: block device of interest
1025  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
1026  * @holder: holder trying to claim @bdev
1027  *
1028  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
1029  *
1030  * CONTEXT:
1031  * spin_lock(&bdev_lock).
1032  *
1033  * RETURNS:
1034  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
1035  */
1036 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1037                          void *holder)
1038 {
1039         if (bdev->bd_holder == holder)
1040                 return true;     /* already a holder */
1041         else if (bdev->bd_holder != NULL)
1042                 return false;    /* held by someone else */
1043         else if (whole == bdev)
1044                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
1045
1046         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
1047                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
1048         else if (whole->bd_holder != NULL)
1049                 return false;    /* is a partition of a held device */
1050         else
1051                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
1052 }
1053
1054 /**
1055  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
1056  * @bdev: block device of interest
1057  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
1058  * @holder: holder trying to claim @bdev
1059  *
1060  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
1061  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
1062  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
1063  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
1064  *
1065  * CONTEXT:
1066  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
1067  * it multiple times.
1068  *
1069  * RETURNS:
1070  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
1071  */
1072 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
1073                                struct block_device *whole, void *holder)
1074 {
1075 retry:
1076         /* if someone else claimed, fail */
1077         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
1078                 return -EBUSY;
1079
1080         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
1081         if (whole->bd_claiming) {
1082                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
1083                 DEFINE_WAIT(wait);
1084
1085                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1086                 spin_unlock(&bdev_lock);
1087                 schedule();
1088                 finish_wait(wq, &wait);
1089                 spin_lock(&bdev_lock);
1090                 goto retry;
1091         }
1092
1093         /* yay, all mine */
1094         return 0;
1095 }
1096
1097 static struct gendisk *bdev_get_gendisk(struct block_device *bdev, int *partno)
1098 {
1099         struct gendisk *disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, partno);
1100
1101         if (!disk)
1102                 return NULL;
1103         /*
1104          * Now that we hold gendisk reference we make sure bdev we looked up is
1105          * not stale. If it is, it means device got removed and created before
1106          * we looked up gendisk and we fail open in such case. Associating
1107          * unhashed bdev with newly created gendisk could lead to two bdevs
1108          * (and thus two independent caches) being associated with one device
1109          * which is bad.
1110          */
1111         if (inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
1112                 put_disk_and_module(disk);
1113                 return NULL;
1114         }
1115         return disk;
1116 }
1117
1118 /**
1119  * bd_start_claiming - start claiming a block device
1120  * @bdev: block device of interest
1121  * @holder: holder trying to claim @bdev
1122  *
1123  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
1124  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
1125  * successful call to this function must be matched with a call to
1126  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
1127  * fail).
1128  *
1129  * This function is used to gain exclusive access to the block device
1130  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
1131  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
1132  * access but may subsequently fail.
1133  *
1134  * CONTEXT:
1135  * Might sleep.
1136  *
1137  * RETURNS:
1138  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
1139  * value on failure.
1140  */
1141 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
1142                                               void *holder)
1143 {
1144         struct gendisk *disk;
1145         struct block_device *whole;
1146         int partno, err;
1147
1148         might_sleep();
1149
1150         /*
1151          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
1152          * and grab the outer block device the hard way.
1153          */
1154         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1155         if (!disk)
1156                 return ERR_PTR(-ENXIO);
1157
1158         /*
1159          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
1160          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
1161          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
1162          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
1163          * tracking is broken for those devices but it has always been that
1164          * way.
1165          */
1166         if (partno)
1167                 whole = bdget_disk(disk, 0);
1168         else
1169                 whole = bdgrab(bdev);
1170
1171         put_disk_and_module(disk);
1172         if (!whole)
1173                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1174
1175         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
1176         spin_lock(&bdev_lock);
1177
1178         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
1179         if (err == 0) {
1180                 whole->bd_claiming = holder;
1181                 spin_unlock(&bdev_lock);
1182                 return whole;
1183         } else {
1184                 spin_unlock(&bdev_lock);
1185                 bdput(whole);
1186                 return ERR_PTR(err);
1187         }
1188 }
1189
1190 #ifdef CONFIG_SYSFS
1191 struct bd_holder_disk {
1192         struct list_head        list;
1193         struct gendisk          *disk;
1194         int                     refcnt;
1195 };
1196
1197 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
1198                                                   struct gendisk *disk)
1199 {
1200         struct bd_holder_disk *holder;
1201
1202         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
1203                 if (holder->disk == disk)
1204                         return holder;
1205         return NULL;
1206 }
1207
1208 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1209 {
1210         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
1211 }
1212
1213 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1214 {
1215         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
1216 }
1217
1218 /**
1219  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
1220  * @bdev: the claimed slave bdev
1221  * @disk: the holding disk
1222  *
1223  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1224  *
1225  * This functions creates the following sysfs symlinks.
1226  *
1227  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
1228  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1229  *
1230  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1231  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1232  *
1233  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1234  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1235  *
1236  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1237  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1238  * lifetime of these symlinks.
1239  *
1240  * CONTEXT:
1241  * Might sleep.
1242  *
1243  * RETURNS:
1244  * 0 on success, -errno on failure.
1245  */
1246 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1247 {
1248         struct bd_holder_disk *holder;
1249         int ret = 0;
1250
1251         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1252
1253         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1254
1255         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1256         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1257                 goto out_unlock;
1258
1259         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1260         if (holder) {
1261                 holder->refcnt++;
1262                 goto out_unlock;
1263         }
1264
1265         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1266         if (!holder) {
1267                 ret = -ENOMEM;
1268                 goto out_unlock;
1269         }
1270
1271         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1272         holder->disk = disk;
1273         holder->refcnt = 1;
1274
1275         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1276         if (ret)
1277                 goto out_free;
1278
1279         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1280         if (ret)
1281                 goto out_del;
1282         /*
1283          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1284          * the holder directory.  Hold on to it.
1285          */
1286         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1287
1288         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1289         goto out_unlock;
1290
1291 out_del:
1292         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1293 out_free:
1294         kfree(holder);
1295 out_unlock:
1296         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1297         return ret;
1298 }
1299 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1300
1301 /**
1302  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1303  * @bdev: the calimed slave bdev
1304  * @disk: the holding disk
1305  *
1306  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1307  *
1308  * CONTEXT:
1309  * Might sleep.
1310  */
1311 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1312 {
1313         struct bd_holder_disk *holder;
1314
1315         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1316
1317         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1318
1319         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1320                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1321                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1322                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1323                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1324                 list_del_init(&holder->list);
1325                 kfree(holder);
1326         }
1327
1328         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1329 }
1330 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1331 #endif
1332
1333 /**
1334  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1335  *
1336  * @bdev:      struct block device to be flushed
1337  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1338  *
1339  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1340  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1341  * resize.
1342  */
1343 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1344 {
1345         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1346                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1347                        "resized disk %s\n",
1348                        bdev->bd_disk ? bdev->bd_disk->disk_name : "");
1349         }
1350
1351         if (!bdev->bd_disk)
1352                 return;
1353         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1354                 bdev->bd_invalidated = 1;
1355 }
1356
1357 /**
1358  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1359  * @disk: struct gendisk to check
1360  * @bdev: struct bdev to adjust.
1361  * @verbose: if %true log a message about a size change if there is any
1362  *
1363  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1364  * and adjusts it if it differs. When shrinking the bdev size, its all caches
1365  * are freed.
1366  */
1367 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
1368                 bool verbose)
1369 {
1370         loff_t disk_size, bdev_size;
1371
1372         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1373         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1374         if (disk_size != bdev_size) {
1375                 if (verbose) {
1376                         printk(KERN_INFO
1377                                "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1378                                disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1379                 }
1380                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1381                 if (bdev_size > disk_size)
1382                         flush_disk(bdev, false);
1383         }
1384 }
1385
1386 /**
1387  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1388  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1389  *
1390  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1391  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1392  * for all revalidate_disk operations.
1393  */
1394 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1395 {
1396         int ret = 0;
1397
1398         if (disk->fops->revalidate_disk)
1399                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1400
1401         /*
1402          * Hidden disks don't have associated bdev so there's no point in
1403          * revalidating it.
1404          */
1405         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
1406                 struct block_device *bdev = bdget_disk(disk, 0);
1407
1408                 if (!bdev)
1409                         return ret;
1410
1411                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1412                 check_disk_size_change(disk, bdev, ret == 0);
1413                 bdev->bd_invalidated = 0;
1414                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1415                 bdput(bdev);
1416         }
1417         return ret;
1418 }
1419 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1420
1421 /*
1422  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1423  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1424  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1425  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1426  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1427  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1428  * to lose :-)
1429  */
1430 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1431 {
1432         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1433         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1434         unsigned int events;
1435
1436         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1437                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1438         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1439                 return 0;
1440
1441         flush_disk(bdev, true);
1442         if (bdops->revalidate_disk)
1443                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1444         return 1;
1445 }
1446
1447 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1448
1449 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1450 {
1451         inode_lock(bdev->bd_inode);
1452         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1453         inode_unlock(bdev->bd_inode);
1454 }
1455 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1456
1457 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1458
1459 /*
1460  * bd_mutex locking:
1461  *
1462  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1463  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1464  */
1465
1466 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1467 {
1468         struct gendisk *disk;
1469         int ret;
1470         int partno;
1471         int perm = 0;
1472         bool first_open = false;
1473
1474         if (mode & FMODE_READ)
1475                 perm |= MAY_READ;
1476         if (mode & FMODE_WRITE)
1477                 perm |= MAY_WRITE;
1478         /*
1479          * hooks: /n/, see "layering violations".
1480          */
1481         if (!for_part) {
1482                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1483                 if (ret != 0) {
1484                         bdput(bdev);
1485                         return ret;
1486                 }
1487         }
1488
1489  restart:
1490
1491         ret = -ENXIO;
1492         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1493         if (!disk)
1494                 goto out;
1495
1496         disk_block_events(disk);
1497         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1498         if (!bdev->bd_openers) {
1499                 first_open = true;
1500                 bdev->bd_disk = disk;
1501                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1502                 bdev->bd_contains = bdev;
1503                 bdev->bd_partno = partno;
1504
1505                 if (!partno) {
1506                         ret = -ENXIO;
1507                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1508                         if (!bdev->bd_part)
1509                                 goto out_clear;
1510
1511                         ret = 0;
1512                         if (disk->fops->open) {
1513                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1514                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1515                                         /* Lost a race with 'disk' being
1516                                          * deleted, try again.
1517                                          * See md.c
1518                                          */
1519                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1520                                         bdev->bd_part = NULL;
1521                                         bdev->bd_disk = NULL;
1522                                         bdev->bd_queue = NULL;
1523                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1524                                         disk_unblock_events(disk);
1525                                         put_disk_and_module(disk);
1526                                         goto restart;
1527                                 }
1528                         }
1529
1530                         if (!ret) {
1531                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1532                                 set_init_blocksize(bdev);
1533                         }
1534
1535                         /*
1536                          * If the device is invalidated, rescan partition
1537                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1538                          * The latter is necessary to prevent ghost
1539                          * partitions on a removed medium.
1540                          */
1541                         if (bdev->bd_invalidated) {
1542                                 if (!ret)
1543                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1544                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1545                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1546                         }
1547
1548                         if (ret)
1549                                 goto out_clear;
1550                 } else {
1551                         struct block_device *whole;
1552                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1553                         ret = -ENOMEM;
1554                         if (!whole)
1555                                 goto out_clear;
1556                         BUG_ON(for_part);
1557                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1558                         if (ret)
1559                                 goto out_clear;
1560                         bdev->bd_contains = whole;
1561                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1562                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1563                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1564                                 ret = -ENXIO;
1565                                 goto out_clear;
1566                         }
1567                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1568                         set_init_blocksize(bdev);
1569                 }
1570
1571                 if (bdev->bd_bdi == &noop_backing_dev_info)
1572                         bdev->bd_bdi = bdi_get(disk->queue->backing_dev_info);
1573         } else {
1574                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1575                         ret = 0;
1576                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1577                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1578                         /* the same as first opener case, read comment there */
1579                         if (bdev->bd_invalidated) {
1580                                 if (!ret)
1581                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1582                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1583                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1584                         }
1585                         if (ret)
1586                                 goto out_unlock_bdev;
1587                 }
1588         }
1589         bdev->bd_openers++;
1590         if (for_part)
1591                 bdev->bd_part_count++;
1592         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1593         disk_unblock_events(disk);
1594         /* only one opener holds refs to the module and disk */
1595         if (!first_open)
1596                 put_disk_and_module(disk);
1597         return 0;
1598
1599  out_clear:
1600         disk_put_part(bdev->bd_part);
1601         bdev->bd_disk = NULL;
1602         bdev->bd_part = NULL;
1603         bdev->bd_queue = NULL;
1604         if (bdev != bdev->bd_contains)
1605                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1606         bdev->bd_contains = NULL;
1607  out_unlock_bdev:
1608         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1609         disk_unblock_events(disk);
1610         put_disk_and_module(disk);
1611  out:
1612         bdput(bdev);
1613
1614         return ret;
1615 }
1616
1617 /**
1618  * blkdev_get - open a block device
1619  * @bdev: block_device to open
1620  * @mode: FMODE_* mask
1621  * @holder: exclusive holder identifier
1622  *
1623  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1624  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1625  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1626  *
1627  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1628  * @bdev is put.
1629  *
1630  * CONTEXT:
1631  * Might sleep.
1632  *
1633  * RETURNS:
1634  * 0 on success, -errno on failure.
1635  */
1636 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1637 {
1638         struct block_device *whole = NULL;
1639         int res;
1640
1641         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1642
1643         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1644                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1645                 if (IS_ERR(whole)) {
1646                         bdput(bdev);
1647                         return PTR_ERR(whole);
1648                 }
1649         }
1650
1651         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1652
1653         if (whole) {
1654                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1655
1656                 /* finish claiming */
1657                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1658                 spin_lock(&bdev_lock);
1659
1660                 if (!res) {
1661                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1662                         /*
1663                          * Note that for a whole device bd_holders
1664                          * will be incremented twice, and bd_holder
1665                          * will be set to bd_may_claim before being
1666                          * set to holder
1667                          */
1668                         whole->bd_holders++;
1669                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1670                         bdev->bd_holders++;
1671                         bdev->bd_holder = holder;
1672                 }
1673
1674                 /* tell others that we're done */
1675                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1676                 whole->bd_claiming = NULL;
1677                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1678
1679                 spin_unlock(&bdev_lock);
1680
1681                 /*
1682                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1683                  * write holder makes the write_holder state stick until
1684                  * all are released.  This is good enough and tracking
1685                  * individual writeable reference is too fragile given the
1686                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1687                  */
1688                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1689                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1690                         bdev->bd_write_holder = true;
1691                         disk_block_events(disk);
1692                 }
1693
1694                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1695                 bdput(whole);
1696         }
1697
1698         return res;
1699 }
1700 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1701
1702 /**
1703  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1704  * @path: path to the block device to open
1705  * @mode: FMODE_* mask
1706  * @holder: exclusive holder identifier
1707  *
1708  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1709  * and @holder are identical to blkdev_get().
1710  *
1711  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1712  *
1713  * CONTEXT:
1714  * Might sleep.
1715  *
1716  * RETURNS:
1717  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1718  */
1719 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1720                                         void *holder)
1721 {
1722         struct block_device *bdev;
1723         int err;
1724
1725         bdev = lookup_bdev(path);
1726         if (IS_ERR(bdev))
1727                 return bdev;
1728
1729         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1730         if (err)
1731                 return ERR_PTR(err);
1732
1733         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1734                 blkdev_put(bdev, mode);
1735                 return ERR_PTR(-EACCES);
1736         }
1737
1738         return bdev;
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1741
1742 /**
1743  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1744  * @dev: device number of block device to open
1745  * @mode: FMODE_* mask
1746  * @holder: exclusive holder identifier
1747  *
1748  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1749  * @holder are identical to blkdev_get().
1750  *
1751  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1752  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1753  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1754  * ever need it - reconsider your API.
1755  *
1756  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1757  *
1758  * CONTEXT:
1759  * Might sleep.
1760  *
1761  * RETURNS:
1762  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1763  */
1764 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1765 {
1766         struct block_device *bdev;
1767         int err;
1768
1769         bdev = bdget(dev);
1770         if (!bdev)
1771                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1772
1773         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1774         if (err)
1775                 return ERR_PTR(err);
1776
1777         return bdev;
1778 }
1779 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1780
1781 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1782 {
1783         struct block_device *bdev;
1784
1785         /*
1786          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1787          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1788          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1789          * during an unstable branch.
1790          */
1791         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1792
1793         filp->f_mode |= FMODE_NOWAIT;
1794
1795         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1796                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1797         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1798                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1799         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1800                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1801
1802         bdev = bd_acquire(inode);
1803         if (bdev == NULL)
1804                 return -ENOMEM;
1805
1806         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1807         filp->f_wb_err = filemap_sample_wb_err(filp->f_mapping);
1808
1809         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1810 }
1811
1812 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1813 {
1814         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1815         struct block_device *victim = NULL;
1816
1817         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1818         if (for_part)
1819                 bdev->bd_part_count--;
1820
1821         if (!--bdev->bd_openers) {
1822                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1823                 sync_blockdev(bdev);
1824                 kill_bdev(bdev);
1825
1826                 bdev_write_inode(bdev);
1827         }
1828         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1829                 if (disk->fops->release)
1830                         disk->fops->release(disk, mode);
1831         }
1832         if (!bdev->bd_openers) {
1833                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1834                 bdev->bd_part = NULL;
1835                 bdev->bd_disk = NULL;
1836                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1837                         victim = bdev->bd_contains;
1838                 bdev->bd_contains = NULL;
1839
1840                 put_disk_and_module(disk);
1841         }
1842         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1843         bdput(bdev);
1844         if (victim)
1845                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1846 }
1847
1848 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1849 {
1850         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1851
1852         if (mode & FMODE_EXCL) {
1853                 bool bdev_free;
1854
1855                 /*
1856                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1857                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1858                  * synchronize disk_holder unlinking.
1859                  */
1860                 spin_lock(&bdev_lock);
1861
1862                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1863                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1864
1865                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1866                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1867                         bdev->bd_holder = NULL;
1868                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1869                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1870
1871                 spin_unlock(&bdev_lock);
1872
1873                 /*
1874                  * If this was the last claim, remove holder link and
1875                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1876                  */
1877                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1878                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1879                         bdev->bd_write_holder = false;
1880                 }
1881         }
1882
1883         /*
1884          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1885          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1886          * from userland - e.g. eject(1).
1887          */
1888         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1889
1890         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1891
1892         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1893 }
1894 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1895
1896 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1897 {
1898         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1899         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1900         return 0;
1901 }
1902
1903 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1904 {
1905         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1906         fmode_t mode = file->f_mode;
1907
1908         /*
1909          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1910          * to updated it before every ioctl.
1911          */
1912         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1913                 mode |= FMODE_NDELAY;
1914         else
1915                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1916
1917         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1918 }
1919
1920 /*
1921  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1922  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1923  *
1924  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1925  * use.
1926  */
1927 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1928 {
1929         struct file *file = iocb->ki_filp;
1930         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1931         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1932         struct blk_plug plug;
1933         ssize_t ret;
1934
1935         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1936                 return -EPERM;
1937
1938         if (!iov_iter_count(from))
1939                 return 0;
1940
1941         if (iocb->ki_pos >= size)
1942                 return -ENOSPC;
1943
1944         if ((iocb->ki_flags & (IOCB_NOWAIT | IOCB_DIRECT)) == IOCB_NOWAIT)
1945                 return -EOPNOTSUPP;
1946
1947         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1948
1949         blk_start_plug(&plug);
1950         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1951         if (ret > 0)
1952                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1953         blk_finish_plug(&plug);
1954         return ret;
1955 }
1956 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1957
1958 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1959 {
1960         struct file *file = iocb->ki_filp;
1961         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1962         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1963         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1964
1965         if (pos >= size)
1966                 return 0;
1967
1968         size -= pos;
1969         iov_iter_truncate(to, size);
1970         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1971 }
1972 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1973
1974 /*
1975  * Try to release a page associated with block device when the system
1976  * is under memory pressure.
1977  */
1978 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1979 {
1980         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1981
1982         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1983                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1984
1985         return try_to_free_buffers(page);
1986 }
1987
1988 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
1989                              struct writeback_control *wbc)
1990 {
1991         return generic_writepages(mapping, wbc);
1992 }
1993
1994 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1995         .readpage       = blkdev_readpage,
1996         .readpages      = blkdev_readpages,
1997         .writepage      = blkdev_writepage,
1998         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1999         .write_end      = blkdev_write_end,
2000         .writepages     = blkdev_writepages,
2001         .releasepage    = blkdev_releasepage,
2002         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
2003         .migratepage    = buffer_migrate_page_norefs,
2004         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
2005 };
2006
2007 #define BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED                                      \
2008                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
2009                  FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE)
2010
2011 static long blkdev_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t start,
2012                              loff_t len)
2013 {
2014         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
2015         struct address_space *mapping;
2016         loff_t end = start + len - 1;
2017         loff_t isize;
2018         int error;
2019
2020         /* Fail if we don't recognize the flags. */
2021         if (mode & ~BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED)
2022                 return -EOPNOTSUPP;
2023
2024         /* Don't go off the end of the device. */
2025         isize = i_size_read(bdev->bd_inode);
2026         if (start >= isize)
2027                 return -EINVAL;
2028         if (end >= isize) {
2029                 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
2030                         len = isize - start;
2031                         end = start + len - 1;
2032                 } else
2033                         return -EINVAL;
2034         }
2035
2036         /*
2037          * Don't allow IO that isn't aligned to logical block size.
2038          */
2039         if ((start | len) & (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
2040                 return -EINVAL;
2041
2042         /* Invalidate the page cache, including dirty pages. */
2043         mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
2044         truncate_inode_pages_range(mapping, start, end);
2045
2046         switch (mode) {
2047         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE:
2048         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2049                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2050                                             GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOUNMAP);
2051                 break;
2052         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2053                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2054                                              GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOFALLBACK);
2055                 break;
2056         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE:
2057                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
2058                                              GFP_KERNEL, 0);
2059                 break;
2060         default:
2061                 return -EOPNOTSUPP;
2062         }
2063         if (error)
2064                 return error;
2065
2066         /*
2067          * Invalidate again; if someone wandered in and dirtied a page,
2068          * the caller will be given -EBUSY.  The third argument is
2069          * inclusive, so the rounding here is safe.
2070          */
2071         return invalidate_inode_pages2_range(mapping,
2072                                              start >> PAGE_SHIFT,
2073                                              end >> PAGE_SHIFT);
2074 }
2075
2076 const struct file_operations def_blk_fops = {
2077         .open           = blkdev_open,
2078         .release        = blkdev_close,
2079         .llseek         = block_llseek,
2080         .read_iter      = blkdev_read_iter,
2081         .write_iter     = blkdev_write_iter,
2082         .iopoll         = blkdev_iopoll,
2083         .mmap           = generic_file_mmap,
2084         .fsync          = blkdev_fsync,
2085         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
2086 #ifdef CONFIG_COMPAT
2087         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
2088 #endif
2089         .splice_read    = generic_file_splice_read,
2090         .splice_write   = iter_file_splice_write,
2091         .fallocate      = blkdev_fallocate,
2092 };
2093
2094 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
2095 {
2096         int res;
2097         mm_segment_t old_fs = get_fs();
2098         set_fs(KERNEL_DS);
2099         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
2100         set_fs(old_fs);
2101         return res;
2102 }
2103
2104 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
2105
2106 /**
2107  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
2108  * @pathname:   special file representing the block device
2109  *
2110  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
2111  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
2112  * otherwise.
2113  */
2114 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
2115 {
2116         struct block_device *bdev;
2117         struct inode *inode;
2118         struct path path;
2119         int error;
2120
2121         if (!pathname || !*pathname)
2122                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2123
2124         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
2125         if (error)
2126                 return ERR_PTR(error);
2127
2128         inode = d_backing_inode(path.dentry);
2129         error = -ENOTBLK;
2130         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
2131                 goto fail;
2132         error = -EACCES;
2133         if (!may_open_dev(&path))
2134                 goto fail;
2135         error = -ENOMEM;
2136         bdev = bd_acquire(inode);
2137         if (!bdev)
2138                 goto fail;
2139 out:
2140         path_put(&path);
2141         return bdev;
2142 fail:
2143         bdev = ERR_PTR(error);
2144         goto out;
2145 }
2146 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
2147
2148 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
2149 {
2150         struct super_block *sb = get_super(bdev);
2151         int res = 0;
2152
2153         if (sb) {
2154                 /*
2155                  * no need to lock the super, get_super holds the
2156                  * read mutex so the filesystem cannot go away
2157                  * under us (->put_super runs with the write lock
2158                  * hold).
2159                  */
2160                 shrink_dcache_sb(sb);
2161                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
2162                 drop_super(sb);
2163         }
2164         invalidate_bdev(bdev);
2165         return res;
2166 }
2167 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
2168
2169 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
2170 {
2171         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
2172
2173         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2174         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
2175                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2176                 struct block_device *bdev;
2177
2178                 spin_lock(&inode->i_lock);
2179                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
2180                     mapping->nrpages == 0) {
2181                         spin_unlock(&inode->i_lock);
2182                         continue;
2183                 }
2184                 __iget(inode);
2185                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2186                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2187                 /*
2188                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
2189                  * removed from s_inodes list while we dropped the
2190                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
2191                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
2192                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
2193                  * later.
2194                  */
2195                 iput(old_inode);
2196                 old_inode = inode;
2197                 bdev = I_BDEV(inode);
2198
2199                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
2200                 if (bdev->bd_openers)
2201                         func(bdev, arg);
2202                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
2203
2204                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2205         }
2206         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2207         iput(old_inode);
2208 }