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/pseudo_fs.h>
  30 #include <linux/uio.h>
  31 #include <linux/namei.h>
  32 #include <linux/log2.h>
  33 #include <linux/cleancache.h>
  34 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  35 #include <linux/falloc.h>
  36 #include <linux/uaccess.h>
  37 #include "internal.h"
  38
  39 struct bdev_inode {
  40         struct block_device bdev;
  41         struct inode vfs_inode;
  42 };
  43
  44 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
  45
  46 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  47 {
  48         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  49 }
  50
  51 struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  52 {
  53         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  54 }
  55 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  56
  57 static void bdev_write_inode(struct block_device *bdev)
  58 {
  59         struct inode *inode = bdev->bd_inode;
  60         int ret;
  61
  62         spin_lock(&inode->i_lock);
  63         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
  64                 spin_unlock(&inode->i_lock);
  65                 ret = write_inode_now(inode, true);
  66                 if (ret) {
  67                         char name[BDEVNAME_SIZE];
  68                         pr_warn_ratelimited("VFS: Dirty inode writeback failed "
  69                                             "for block device %s (err=%d).\n",
  70                                             bdevname(bdev, name), ret);
  71                 }
  72                 spin_lock(&inode->i_lock);
  73         }
  74         spin_unlock(&inode->i_lock);
  75 }
  76
  77 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
  78 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  79 {
  80         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
  81
  82         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrexceptional == 0)
  83                 return;
  84
  85         invalidate_bh_lrus();
  86         truncate_inode_pages(mapping, 0);
  87 }
  88 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
  89
  90 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
  91 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
  92 {
  93         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
  94
  95         if (mapping->nrpages) {
  96                 invalidate_bh_lrus();
  97                 lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
  98                 invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
  99         }
 100         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
 101          * But, for the strange corners, lets be cautious
 102          */
 103         cleancache_invalidate_inode(mapping);
 104 }
 105 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
 106
 107 static void set_init_blocksize(struct block_device *bdev)
 108 {
 109         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
 110         loff_t size = i_size_read(bdev->bd_inode);
 111
 112         while (bsize < PAGE_SIZE) {
 113                 if (size & bsize)
 114                         break;
 115                 bsize <<= 1;
 116         }
 117         bdev->bd_block_size = bsize;
 118         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
 119 }
 120
 121 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
 122 {
 123         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
 124         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
 125                 return -EINVAL;
 126
 127         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
 128         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
 129                 return -EINVAL;
 130
 131         /* Don't change the size if it is same as current */
 132         if (bdev->bd_block_size != size) {
 133                 sync_blockdev(bdev);
 134                 bdev->bd_block_size = size;
 135                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
 136                 kill_bdev(bdev);
 137         }
 138         return 0;
 139 }
 140
 141 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
 142
 143 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 144 {
 145         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
 146                 return 0;
 147         /* If we get here, we know size is power of two
 148          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
 149         sb->s_blocksize = size;
 150         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
 151         return sb->s_blocksize;
 152 }
 153
 154 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
 155
 156 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 157 {
 158         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
 159         if (size < minsize)
 160                 size = minsize;
 161         return sb_set_blocksize(sb, size);
 162 }
 163
 164 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 165
 166 static int
 167 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 168                 struct buffer_head *bh, int create)
 169 {
 170         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 171         bh->b_blocknr = iblock;
 172         set_buffer_mapped(bh);
 173         return 0;
 174 }
 175
 176 static struct inode *bdev_file_inode(struct file *file)
 177 {
 178         return file->f_mapping->host;
 179 }
 180
 181 static unsigned int dio_bio_write_op(struct kiocb *iocb)
 182 {
 183         unsigned int op = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_IDLE;
 184
 185         /* avoid the need for a I/O completion work item */
 186         if (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC)
 187                 op |= REQ_FUA;
 188         return op;
 189 }
 190
 191 #define DIO_INLINE_BIO_VECS 4
 192
 193 static void blkdev_bio_end_io_simple(struct bio *bio)
 194 {
 195         struct task_struct *waiter = bio->bi_private;
 196
 197         WRITE_ONCE(bio->bi_private, NULL);
 198         blk_wake_io_task(waiter);
 199 }
 200
 201 static ssize_t
 202 __blkdev_direct_IO_simple(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
 203                 int nr_pages)
 204 {
 205         struct file *file = iocb->ki_filp;
 206         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
 207         struct bio_vec inline_vecs[DIO_INLINE_BIO_VECS], *vecs;
 208         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 209         bool should_dirty = false;
 210         struct bio bio;
 211         ssize_t ret;
 212         blk_qc_t qc;
 213
 214         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
 215             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
 216                 return -EINVAL;
 217
 218         if (nr_pages <= DIO_INLINE_BIO_VECS)
 219                 vecs = inline_vecs;
 220         else {
 221                 vecs = kmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
 222                                      GFP_KERNEL);
 223                 if (!vecs)
 224                         return -ENOMEM;
 225         }
 226
 227         bio_init(&bio, vecs, nr_pages);
 228         bio_set_dev(&bio, bdev);
 229         bio.bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
 230         bio.bi_write_hint = iocb->ki_hint;
 231         bio.bi_private = current;
 232         bio.bi_end_io = blkdev_bio_end_io_simple;
 233         bio.bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
 234
 235         ret = bio_iov_iter_get_pages(&bio, iter);
 236         if (unlikely(ret))
 237                 goto out;
 238         ret = bio.bi_iter.bi_size;
 239
 240         if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
 241                 bio.bi_opf = REQ_OP_READ;
 242                 if (iter_is_iovec(iter))
 243                         should_dirty = true;
 244         } else {
 245                 bio.bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
 246                 task_io_account_write(ret);
 247         }
 248         if (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
 249                 bio_set_polled(&bio, iocb);
 250
 251         qc = submit_bio(&bio);
 252         for (;;) {
 253                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 254                 if (!READ_ONCE(bio.bi_private))
 255                         break;
 256                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
 257                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc, true))
 258                         io_schedule();
 259         }
 260         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 261
 262         bio_release_pages(&bio, should_dirty);
 263         if (unlikely(bio.bi_status))
 264                 ret = blk_status_to_errno(bio.bi_status);
 265
 266 out:
 267         if (vecs != inline_vecs)
 268                 kfree(vecs);
 269
 270         bio_uninit(&bio);
 271
 272         return ret;
 273 }
 274
 275 struct blkdev_dio {
 276         union {
 277                 struct kiocb            *iocb;
 278                 struct task_struct      *waiter;
 279         };
 280         size_t                  size;
 281         atomic_t                ref;
 282         bool                    multi_bio : 1;
 283         bool                    should_dirty : 1;
 284         bool                    is_sync : 1;
 285         struct bio              bio;
 286 };
 287
 288 static struct bio_set blkdev_dio_pool;
 289
 290 static int blkdev_iopoll(struct kiocb *kiocb, bool wait)
 291 {
 292         struct block_device *bdev = I_BDEV(kiocb->ki_filp->f_mapping->host);
 293         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 294
 295         return blk_poll(q, READ_ONCE(kiocb->ki_cookie), wait);
 296 }
 297
 298 static void blkdev_bio_end_io(struct bio *bio)
 299 {
 300         struct blkdev_dio *dio = bio->bi_private;
 301         bool should_dirty = dio->should_dirty;
 302
 303         if (bio->bi_status && !dio->bio.bi_status)
 304                 dio->bio.bi_status = bio->bi_status;
 305
 306         if (!dio->multi_bio || atomic_dec_and_test(&dio->ref)) {
 307                 if (!dio->is_sync) {
 308                         struct kiocb *iocb = dio->iocb;
 309                         ssize_t ret;
 310
 311                         if (likely(!dio->bio.bi_status)) {
 312                                 ret = dio->size;
 313                                 iocb->ki_pos += ret;
 314                         } else {
 315                                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
 316                         }
 317
 318                         dio->iocb->ki_complete(iocb, ret, 0);
 319                         if (dio->multi_bio)
 320                                 bio_put(&dio->bio);
 321                 } else {
 322                         struct task_struct *waiter = dio->waiter;
 323
 324                         WRITE_ONCE(dio->waiter, NULL);
 325                         blk_wake_io_task(waiter);
 326                 }
 327         }
 328
 329         if (should_dirty) {
 330                 bio_check_pages_dirty(bio);
 331         } else {
 332                 bio_release_pages(bio, false);
 333                 bio_put(bio);
 334         }
 335 }
 336
 337 static ssize_t
 338 __blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int nr_pages)
 339 {
 340         struct file *file = iocb->ki_filp;
 341         struct inode *inode = bdev_file_inode(file);
 342         struct block_device *bdev = I_BDEV(inode);
 343         struct blk_plug plug;
 344         struct blkdev_dio *dio;
 345         struct bio *bio;
 346         bool is_poll = (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) != 0;
 347         bool is_read = (iov_iter_rw(iter) == READ), is_sync;
 348         bool nowait = (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) != 0;
 349         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 350         blk_qc_t qc = BLK_QC_T_NONE;
 351         gfp_t gfp;
 352         ssize_t ret;
 353
 354         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
 355             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
 356                 return -EINVAL;
 357
 358         if (nowait)
 359                 gfp = GFP_NOWAIT;
 360         else
 361                 gfp = GFP_KERNEL;
 362
 363         bio = bio_alloc_bioset(gfp, nr_pages, &blkdev_dio_pool);
 364         if (!bio)
 365                 return -EAGAIN;
 366
 367         dio = container_of(bio, struct blkdev_dio, bio);
 368         dio->is_sync = is_sync = is_sync_kiocb(iocb);
 369         if (dio->is_sync) {
 370                 dio->waiter = current;
 371                 bio_get(bio);
 372         } else {
 373                 dio->iocb = iocb;
 374         }
 375
 376         dio->size = 0;
 377         dio->multi_bio = false;
 378         dio->should_dirty = is_read && iter_is_iovec(iter);
 379
 380         /*
 381          * Don't plug for HIPRI/polled IO, as those should go straight
 382          * to issue
 383          */
 384         if (!is_poll)
 385                 blk_start_plug(&plug);
 386
 387         ret = 0;
 388         for (;;) {
 389                 int err;
 390
 391                 bio_set_dev(bio, bdev);
 392                 bio->bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
 393                 bio->bi_write_hint = iocb->ki_hint;
 394                 bio->bi_private = dio;
 395                 bio->bi_end_io = blkdev_bio_end_io;
 396                 bio->bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
 397
 398                 err = bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
 399                 if (unlikely(err)) {
 400                         if (!ret)
 401                                 ret = err;
 402                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 403                         bio_endio(bio);
 404                         break;
 405                 }
 406
 407                 if (is_read) {
 408                         bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
 409                         if (dio->should_dirty)
 410                                 bio_set_pages_dirty(bio);
 411                 } else {
 412                         bio->bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
 413                         task_io_account_write(bio->bi_iter.bi_size);
 414                 }
 415
 416                 /*
 417                  * Tell underlying layer to not block for resource shortage.
 418                  * And if we would have blocked, return error inline instead
 419                  * of through the bio->bi_end_io() callback.
 420                  */
 421                 if (nowait)
 422                         bio->bi_opf |= (REQ_NOWAIT | REQ_NOWAIT_INLINE);
 423
 424                 dio->size += bio->bi_iter.bi_size;
 425                 pos += bio->bi_iter.bi_size;
 426
 427                 nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES);
 428                 if (!nr_pages) {
 429                         bool polled = false;
 430
 431                         if (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) {
 432                                 bio_set_polled(bio, iocb);
 433                                 polled = true;
 434                         }
 435
 436                         qc = submit_bio(bio);
 437                         if (qc == BLK_QC_T_EAGAIN) {
 438                                 if (!ret)
 439                                         ret = -EAGAIN;
 440                                 goto error;
 441                         }
 442
 443                         if (polled)
 444                                 WRITE_ONCE(iocb->ki_cookie, qc);
 445                         break;
 446                 }
 447
 448                 if (!dio->multi_bio) {
 449                         /*
 450                          * AIO needs an extra reference to ensure the dio
 451                          * structure which is embedded into the first bio
 452                          * stays around.
 453                          */
 454                         if (!is_sync)
 455                                 bio_get(bio);
 456                         dio->multi_bio = true;
 457                         atomic_set(&dio->ref, 2);
 458                 } else {
 459                         atomic_inc(&dio->ref);
 460                 }
 461
 462                 qc = submit_bio(bio);
 463                 if (qc == BLK_QC_T_EAGAIN) {
 464                         if (!ret)
 465                                 ret = -EAGAIN;
 466                         goto error;
 467                 }
 468                 ret += bio->bi_iter.bi_size;
 469
 470                 bio = bio_alloc(gfp, nr_pages);
 471                 if (!bio) {
 472                         if (!ret)
 473                                 ret = -EAGAIN;
 474                         goto error;
 475                 }
 476         }
 477
 478         if (!is_poll)
 479                 blk_finish_plug(&plug);
 480
 481         if (!is_sync)
 482                 return -EIOCBQUEUED;
 483
 484         for (;;) {
 485                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 486                 if (!READ_ONCE(dio->waiter))
 487                         break;
 488
 489                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
 490                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc, true))
 491                         io_schedule();
 492         }
 493         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 494
 495 out:
 496         if (!ret)
 497                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
 498
 499         bio_put(&dio->bio);
 500         return ret;
 501 error:
 502         if (!is_poll)
 503                 blk_finish_plug(&plug);
 504         goto out;
 505 }
 506
 507 static ssize_t
 508 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
 509 {
 510         int nr_pages;
 511
 512         nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES + 1);
 513         if (!nr_pages)
 514                 return 0;
 515         if (is_sync_kiocb(iocb) && nr_pages <= BIO_MAX_PAGES)
 516                 return __blkdev_direct_IO_simple(iocb, iter, nr_pages);
 517
 518         return __blkdev_direct_IO(iocb, iter, min(nr_pages, BIO_MAX_PAGES));
 519 }
 520
 521 static __init int blkdev_init(void)
 522 {
 523         return bioset_init(&blkdev_dio_pool, 4, offsetof(struct blkdev_dio, bio), BIOSET_NEED_BVECS);
 524 }
 525 module_init(blkdev_init);
 526
 527 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
 528 {
 529         if (!bdev)
 530                 return 0;
 531         if (!wait)
 532                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
 533         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
 534 }
 535
 536 /*
 537  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
 538  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
 539  */
 540 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
 541 {
 542         return __sync_blockdev(bdev, 1);
 543 }
 544 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
 545
 546 /*
 547  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
 548  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
 549  * device.  Takes the superblock lock.
 550  */
 551 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
 552 {
 553         struct super_block *sb = get_super(bdev);
 554         if (sb) {
 555                 int res = sync_filesystem(sb);
 556                 drop_super(sb);
 557                 return res;
 558         }
 559         return sync_blockdev(bdev);
 560 }
 561 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
 562
 563 /**
 564  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
 565  * @bdev:       blockdevice to lock
 566  *
 567  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
 568  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
 569  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
 570  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
 571  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
 572  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
 573  * actually.
 574  */
 575 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
 576 {
 577         struct super_block *sb;
 578         int error = 0;
 579
 580         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 581         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
 582                 /*
 583                  * We don't even need to grab a reference - the first call
 584                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
 585                  * thaw_bdev drops it.
 586                  */
 587                 sb = get_super(bdev);
 588                 if (sb)
 589                         drop_super(sb);
 590                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 591                 return sb;
 592         }
 593
 594         sb = get_active_super(bdev);
 595         if (!sb)
 596                 goto out;
 597         if (sb->s_op->freeze_super)
 598                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
 599         else
 600                 error = freeze_super(sb);
 601         if (error) {
 602                 deactivate_super(sb);
 603                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
 604                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 605                 return ERR_PTR(error);
 606         }
 607         deactivate_super(sb);
 608  out:
 609         sync_blockdev(bdev);
 610         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 611         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
 612 }
 613 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
 614
 615 /**
 616  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
 617  * @bdev:       blockdevice to unlock
 618  * @sb:         associated superblock
 619  *
 620  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
 621  */
 622 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
 623 {
 624         int error = -EINVAL;
 625
 626         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 627         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
 628                 goto out;
 629
 630         error = 0;
 631         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
 632                 goto out;
 633
 634         if (!sb)
 635                 goto out;
 636
 637         if (sb->s_op->thaw_super)
 638                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
 639         else
 640                 error = thaw_super(sb);
 641         if (error)
 642                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
 643 out:
 644         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 645         return error;
 646 }
 647 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
 648
 649 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 650 {
 651         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 652 }
 653
 654 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 655 {
 656         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 657 }
 658
 659 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
 660                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
 661 {
 662         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
 663 }
 664
 665 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 666                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 667                         struct page **pagep, void **fsdata)
 668 {
 669         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
 670                                  blkdev_get_block);
 671 }
 672
 673 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 674                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 675                         struct page *page, void *fsdata)
 676 {
 677         int ret;
 678         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
 679
 680         unlock_page(page);
 681         put_page(page);
 682
 683         return ret;
 684 }
 685
 686 /*
 687  * private llseek:
 688  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
 689  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 690  */
 691 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 692 {
 693         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
 694         loff_t retval;
 695
 696         inode_lock(bd_inode);
 697         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
 698         inode_unlock(bd_inode);
 699         return retval;
 700 }
 701
 702 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
 703 {
 704         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(filp);
 705         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
 706         int error;
 707
 708         error = file_write_and_wait_range(filp, start, end);
 709         if (error)
 710                 return error;
 711
 712         /*
 713          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
 714          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
 715          * O_SYNC writers to a block device.
 716          */
 717         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
 718         if (error == -EOPNOTSUPP)
 719                 error = 0;
 720
 721         return error;
 722 }
 723 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
 724
 725 /**
 726  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
 727  * @bdev: The device to read the page from
 728  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
 729  * @page: The page to read
 730  *
 731  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
 732  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
 733  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
 734  *
 735  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
 736  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
 737  * than propagate an error back up the stack.
 738  *
 739  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
 740  */
 741 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
 742                         struct page *page)
 743 {
 744         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
 745         int result = -EOPNOTSUPP;
 746
 747         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
 748                 return result;
 749
 750         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
 751         if (result)
 752                 return result;
 753         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
 754                               REQ_OP_READ);
 755         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
 756         return result;
 757 }
 758 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
 759
 760 /**
 761  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
 762  * @bdev: The device to write the page to
 763  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
 764  * @page: The page to write
 765  * @wbc: The writeback_control for the write
 766  *
 767  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
 768  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
 769  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
 770  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
 771  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
 772  *
 773  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
 774  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
 775  * than propagate an error back up the stack.
 776  *
 777  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
 778  */
 779 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
 780                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 781 {
 782         int result;
 783         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
 784
 785         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
 786                 return -EOPNOTSUPP;
 787         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
 788         if (result)
 789                 return result;
 790
 791         set_page_writeback(page);
 792         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
 793                               REQ_OP_WRITE);
 794         if (result) {
 795                 end_page_writeback(page);
 796         } else {
 797                 clean_page_buffers(page);
 798                 unlock_page(page);
 799         }
 800         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
 801         return result;
 802 }
 803 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
 804
 805 /*
 806  * pseudo-fs
 807  */
 808
 809 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 810 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
 811
 812 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 813 {
 814         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
 815         if (!ei)
 816                 return NULL;
 817         return &ei->vfs_inode;
 818 }
 819
 820 static void bdev_free_inode(struct inode *inode)
 821 {
 822         kmem_cache_free(bdev_cachep, BDEV_I(inode));
 823 }
 824
 825 static void init_once(void *foo)
 826 {
 827         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 828         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 829
 830         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 831         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 832         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 833 #ifdef CONFIG_SYSFS
 834         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
 835 #endif
 836         bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
 837         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 838         /* Initialize mutex for freeze. */
 839         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 840 }
 841
 842 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
 843 {
 844         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 845         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
 846         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
 847         clear_inode(inode);
 848         spin_lock(&bdev_lock);
 849         list_del_init(&bdev->bd_list);
 850         spin_unlock(&bdev_lock);
 851         /* Detach inode from wb early as bdi_put() may free bdi->wb */
 852         inode_detach_wb(inode);
 853         if (bdev->bd_bdi != &noop_backing_dev_info) {
 854                 bdi_put(bdev->bd_bdi);
 855                 bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
 856         }
 857 }
 858
 859 static const struct super_operations bdev_sops = {
 860         .statfs = simple_statfs,
 861         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 862         .free_inode = bdev_free_inode,
 863         .drop_inode = generic_delete_inode,
 864         .evict_inode = bdev_evict_inode,
 865 };
 866
 867 static int bd_init_fs_context(struct fs_context *fc)
 868 {
 869         struct pseudo_fs_context *ctx = init_pseudo(fc, BDEVFS_MAGIC);
 870         if (!ctx)
 871                 return -ENOMEM;
 872         fc->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB;
 873         ctx->ops = &bdev_sops;
 874         return 0;
 875 }
 876
 877 static struct file_system_type bd_type = {
 878         .name           = "bdev",
 879         .init_fs_context = bd_init_fs_context,
 880         .kill_sb        = kill_anon_super,
 881 };
 882
 883 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
 884 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
 885
 886 void __init bdev_cache_init(void)
 887 {
 888         int err;
 889         static struct vfsmount *bd_mnt;
 890
 891         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 892                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 893                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT|SLAB_PANIC),
 894                         init_once);
 895         err = register_filesystem(&bd_type);
 896         if (err)
 897                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 898         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 899         if (IS_ERR(bd_mnt))
 900                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 901         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 902 }
 903
 904 /*
 905  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 906  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 907  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 908  */
 909 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 910 {
 911         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 912 }
 913
 914 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 915 {
 916         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 917 }
 918
 919 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 920 {
 921         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 922         return 0;
 923 }
 924
 925 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 926
 927 /*
 928  * If there is a bdev inode for this device, unhash it so that it gets evicted
 929  * as soon as last inode reference is dropped.
 930  */
 931 void bdev_unhash_inode(dev_t dev)
 932 {
 933         struct inode *inode;
 934
 935         inode = ilookup5(blockdev_superblock, hash(dev), bdev_test, &dev);
 936         if (inode) {
 937                 remove_inode_hash(inode);
 938                 iput(inode);
 939         }
 940 }
 941
 942 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 943 {
 944         struct block_device *bdev;
 945         struct inode *inode;
 946
 947         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
 948                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 949
 950         if (!inode)
 951                 return NULL;
 952
 953         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 954
 955         if (inode->i_state & I_NEW) {
 956                 bdev->bd_contains = NULL;
 957                 bdev->bd_super = NULL;
 958                 bdev->bd_inode = inode;
 959                 bdev->bd_block_size = i_blocksize(inode);
 960                 bdev->bd_part_count = 0;
 961                 bdev->bd_invalidated = 0;
 962                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 963                 inode->i_rdev = dev;
 964                 inode->i_bdev = bdev;
 965                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 966                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 967                 spin_lock(&bdev_lock);
 968                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 969                 spin_unlock(&bdev_lock);
 970                 unlock_new_inode(inode);
 971         }
 972         return bdev;
 973 }
 974
 975 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 976
 977 /**
 978  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
 979  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
 980  */
 981 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
 982 {
 983         ihold(bdev->bd_inode);
 984         return bdev;
 985 }
 986 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
 987
 988 long nr_blockdev_pages(void)
 989 {
 990         struct block_device *bdev;
 991         long ret = 0;
 992         spin_lock(&bdev_lock);
 993         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
 994                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 995         }
 996         spin_unlock(&bdev_lock);
 997         return ret;
 998 }
 999
1000 void bdput(struct block_device *bdev)
1001 {
1002         iput(bdev->bd_inode);
1003 }
1004
1005 EXPORT_SYMBOL(bdput);
1006
1007 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
1008 {
1009         struct block_device *bdev;
1010
1011         spin_lock(&bdev_lock);
1012         bdev = inode->i_bdev;
1013         if (bdev && !inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
1014                 bdgrab(bdev);
1015                 spin_unlock(&bdev_lock);
1016                 return bdev;
1017         }
1018         spin_unlock(&bdev_lock);
1019
1020         /*
1021          * i_bdev references block device inode that was already shut down
1022          * (corresponding device got removed).  Remove the reference and look
1023          * up block device inode again just in case new device got
1024          * reestablished under the same device number.
1025          */
1026         if (bdev)
1027                 bd_forget(inode);
1028
1029         bdev = bdget(inode->i_rdev);
1030         if (bdev) {
1031                 spin_lock(&bdev_lock);
1032                 if (!inode->i_bdev) {
1033                         /*
1034                          * We take an additional reference to bd_inode,
1035                          * and it's released in clear_inode() of inode.
1036                          * So, we can access it via ->i_mapping always
1037                          * without igrab().
1038                          */
1039                         bdgrab(bdev);
1040                         inode->i_bdev = bdev;
1041                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1042                 }
1043                 spin_unlock(&bdev_lock);
1044         }
1045         return bdev;
1046 }
1047
1048 /* Call when you free inode */
1049
1050 void bd_forget(struct inode *inode)
1051 {
1052         struct block_device *bdev = NULL;
1053
1054         spin_lock(&bdev_lock);
1055         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
1056                 bdev = inode->i_bdev;
1057         inode->i_bdev = NULL;
1058         inode->i_mapping = &inode->i_data;
1059         spin_unlock(&bdev_lock);
1060
1061         if (bdev)
1062                 bdput(bdev);
1063 }
1064
1065 /**
1066  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
1067  * @bdev: block device of interest
1068  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
1069  * @holder: holder trying to claim @bdev
1070  *
1071  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
1072  *
1073  * CONTEXT:
1074  * spin_lock(&bdev_lock).
1075  *
1076  * RETURNS:
1077  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
1078  */
1079 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1080                          void *holder)
1081 {
1082         if (bdev->bd_holder == holder)
1083                 return true;     /* already a holder */
1084         else if (bdev->bd_holder != NULL)
1085                 return false;    /* held by someone else */
1086         else if (whole == bdev)
1087                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
1088
1089         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
1090                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
1091         else if (whole->bd_holder != NULL)
1092                 return false;    /* is a partition of a held device */
1093         else
1094                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
1095 }
1096
1097 /**
1098  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
1099  * @bdev: block device of interest
1100  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
1101  * @holder: holder trying to claim @bdev
1102  *
1103  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
1104  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
1105  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
1106  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
1107  *
1108  * CONTEXT:
1109  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
1110  * it multiple times.
1111  *
1112  * RETURNS:
1113  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
1114  */
1115 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
1116                                struct block_device *whole, void *holder)
1117 {
1118 retry:
1119         /* if someone else claimed, fail */
1120         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
1121                 return -EBUSY;
1122
1123         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
1124         if (whole->bd_claiming) {
1125                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
1126                 DEFINE_WAIT(wait);
1127
1128                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1129                 spin_unlock(&bdev_lock);
1130                 schedule();
1131                 finish_wait(wq, &wait);
1132                 spin_lock(&bdev_lock);
1133                 goto retry;
1134         }
1135
1136         /* yay, all mine */
1137         return 0;
1138 }
1139
1140 static struct gendisk *bdev_get_gendisk(struct block_device *bdev, int *partno)
1141 {
1142         struct gendisk *disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, partno);
1143
1144         if (!disk)
1145                 return NULL;
1146         /*
1147          * Now that we hold gendisk reference we make sure bdev we looked up is
1148          * not stale. If it is, it means device got removed and created before
1149          * we looked up gendisk and we fail open in such case. Associating
1150          * unhashed bdev with newly created gendisk could lead to two bdevs
1151          * (and thus two independent caches) being associated with one device
1152          * which is bad.
1153          */
1154         if (inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
1155                 put_disk_and_module(disk);
1156                 return NULL;
1157         }
1158         return disk;
1159 }
1160
1161 /**
1162  * bd_start_claiming - start claiming a block device
1163  * @bdev: block device of interest
1164  * @holder: holder trying to claim @bdev
1165  *
1166  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
1167  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
1168  * successful call to this function must be matched with a call to
1169  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
1170  * fail).
1171  *
1172  * This function is used to gain exclusive access to the block device
1173  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
1174  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
1175  * access but may subsequently fail.
1176  *
1177  * CONTEXT:
1178  * Might sleep.
1179  *
1180  * RETURNS:
1181  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
1182  * value on failure.
1183  */
1184 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
1185                                               void *holder)
1186 {
1187         struct gendisk *disk;
1188         struct block_device *whole;
1189         int partno, err;
1190
1191         might_sleep();
1192
1193         /*
1194          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
1195          * and grab the outer block device the hard way.
1196          */
1197         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1198         if (!disk)
1199                 return ERR_PTR(-ENXIO);
1200
1201         /*
1202          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
1203          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
1204          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
1205          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
1206          * tracking is broken for those devices but it has always been that
1207          * way.
1208          */
1209         if (partno)
1210                 whole = bdget_disk(disk, 0);
1211         else
1212                 whole = bdgrab(bdev);
1213
1214         put_disk_and_module(disk);
1215         if (!whole)
1216                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1217
1218         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
1219         spin_lock(&bdev_lock);
1220
1221         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
1222         if (err == 0) {
1223                 whole->bd_claiming = holder;
1224                 spin_unlock(&bdev_lock);
1225                 return whole;
1226         } else {
1227                 spin_unlock(&bdev_lock);
1228                 bdput(whole);
1229                 return ERR_PTR(err);
1230         }
1231 }
1232
1233 #ifdef CONFIG_SYSFS
1234 struct bd_holder_disk {
1235         struct list_head        list;
1236         struct gendisk          *disk;
1237         int                     refcnt;
1238 };
1239
1240 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
1241                                                   struct gendisk *disk)
1242 {
1243         struct bd_holder_disk *holder;
1244
1245         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
1246                 if (holder->disk == disk)
1247                         return holder;
1248         return NULL;
1249 }
1250
1251 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1252 {
1253         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
1254 }
1255
1256 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1257 {
1258         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
1259 }
1260
1261 /**
1262  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
1263  * @bdev: the claimed slave bdev
1264  * @disk: the holding disk
1265  *
1266  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1267  *
1268  * This functions creates the following sysfs symlinks.
1269  *
1270  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
1271  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1272  *
1273  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1274  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1275  *
1276  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1277  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1278  *
1279  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1280  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1281  * lifetime of these symlinks.
1282  *
1283  * CONTEXT:
1284  * Might sleep.
1285  *
1286  * RETURNS:
1287  * 0 on success, -errno on failure.
1288  */
1289 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1290 {
1291         struct bd_holder_disk *holder;
1292         int ret = 0;
1293
1294         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1295
1296         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1297
1298         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1299         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1300                 goto out_unlock;
1301
1302         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1303         if (holder) {
1304                 holder->refcnt++;
1305                 goto out_unlock;
1306         }
1307
1308         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1309         if (!holder) {
1310                 ret = -ENOMEM;
1311                 goto out_unlock;
1312         }
1313
1314         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1315         holder->disk = disk;
1316         holder->refcnt = 1;
1317
1318         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1319         if (ret)
1320                 goto out_free;
1321
1322         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1323         if (ret)
1324                 goto out_del;
1325         /*
1326          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1327          * the holder directory.  Hold on to it.
1328          */
1329         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1330
1331         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1332         goto out_unlock;
1333
1334 out_del:
1335         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1336 out_free:
1337         kfree(holder);
1338 out_unlock:
1339         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1340         return ret;
1341 }
1342 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1343
1344 /**
1345  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1346  * @bdev: the calimed slave bdev
1347  * @disk: the holding disk
1348  *
1349  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1350  *
1351  * CONTEXT:
1352  * Might sleep.
1353  */
1354 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1355 {
1356         struct bd_holder_disk *holder;
1357
1358         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1359
1360         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1361
1362         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1363                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1364                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1365                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1366                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1367                 list_del_init(&holder->list);
1368                 kfree(holder);
1369         }
1370
1371         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1372 }
1373 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1374 #endif
1375
1376 /**
1377  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1378  *
1379  * @bdev:      struct block device to be flushed
1380  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1381  *
1382  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1383  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1384  * resize.
1385  */
1386 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1387 {
1388         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1389                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1390                        "resized disk %s\n",
1391                        bdev->bd_disk ? bdev->bd_disk->disk_name : "");
1392         }
1393
1394         if (!bdev->bd_disk)
1395                 return;
1396         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1397                 bdev->bd_invalidated = 1;
1398 }
1399
1400 /**
1401  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1402  * @disk: struct gendisk to check
1403  * @bdev: struct bdev to adjust.
1404  * @verbose: if %true log a message about a size change if there is any
1405  *
1406  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1407  * and adjusts it if it differs. When shrinking the bdev size, its all caches
1408  * are freed.
1409  */
1410 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
1411                 bool verbose)
1412 {
1413         loff_t disk_size, bdev_size;
1414
1415         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1416         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1417         if (disk_size != bdev_size) {
1418                 if (verbose) {
1419                         printk(KERN_INFO
1420                                "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1421                                disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1422                 }
1423                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1424                 if (bdev_size > disk_size)
1425                         flush_disk(bdev, false);
1426         }
1427 }
1428
1429 /**
1430  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1431  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1432  *
1433  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1434  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1435  * for all revalidate_disk operations.
1436  */
1437 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1438 {
1439         int ret = 0;
1440
1441         if (disk->fops->revalidate_disk)
1442                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1443
1444         /*
1445          * Hidden disks don't have associated bdev so there's no point in
1446          * revalidating it.
1447          */
1448         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
1449                 struct block_device *bdev = bdget_disk(disk, 0);
1450
1451                 if (!bdev)
1452                         return ret;
1453
1454                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1455                 check_disk_size_change(disk, bdev, ret == 0);
1456                 bdev->bd_invalidated = 0;
1457                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1458                 bdput(bdev);
1459         }
1460         return ret;
1461 }
1462 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1463
1464 /*
1465  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1466  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1467  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1468  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1469  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1470  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1471  * to lose :-)
1472  */
1473 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1474 {
1475         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1476         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1477         unsigned int events;
1478
1479         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1480                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1481         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1482                 return 0;
1483
1484         flush_disk(bdev, true);
1485         if (bdops->revalidate_disk)
1486                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1487         return 1;
1488 }
1489
1490 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1491
1492 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1493 {
1494         inode_lock(bdev->bd_inode);
1495         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1496         inode_unlock(bdev->bd_inode);
1497 }
1498 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1499
1500 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1501
1502 /*
1503  * bd_mutex locking:
1504  *
1505  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1506  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1507  */
1508
1509 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1510 {
1511         struct gendisk *disk;
1512         int ret;
1513         int partno;
1514         int perm = 0;
1515         bool first_open = false;
1516
1517         if (mode & FMODE_READ)
1518                 perm |= MAY_READ;
1519         if (mode & FMODE_WRITE)
1520                 perm |= MAY_WRITE;
1521         /*
1522          * hooks: /n/, see "layering violations".
1523          */
1524         if (!for_part) {
1525                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1526                 if (ret != 0) {
1527                         bdput(bdev);
1528                         return ret;
1529                 }
1530         }
1531
1532  restart:
1533
1534         ret = -ENXIO;
1535         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1536         if (!disk)
1537                 goto out;
1538
1539         disk_block_events(disk);
1540         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1541         if (!bdev->bd_openers) {
1542                 first_open = true;
1543                 bdev->bd_disk = disk;
1544                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1545                 bdev->bd_contains = bdev;
1546                 bdev->bd_partno = partno;
1547
1548                 if (!partno) {
1549                         ret = -ENXIO;
1550                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1551                         if (!bdev->bd_part)
1552                                 goto out_clear;
1553
1554                         ret = 0;
1555                         if (disk->fops->open) {
1556                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1557                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1558                                         /* Lost a race with 'disk' being
1559                                          * deleted, try again.
1560                                          * See md.c
1561                                          */
1562                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1563                                         bdev->bd_part = NULL;
1564                                         bdev->bd_disk = NULL;
1565                                         bdev->bd_queue = NULL;
1566                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1567                                         disk_unblock_events(disk);
1568                                         put_disk_and_module(disk);
1569                                         goto restart;
1570                                 }
1571                         }
1572
1573                         if (!ret) {
1574                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1575                                 set_init_blocksize(bdev);
1576                         }
1577
1578                         /*
1579                          * If the device is invalidated, rescan partition
1580                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1581                          * The latter is necessary to prevent ghost
1582                          * partitions on a removed medium.
1583                          */
1584                         if (bdev->bd_invalidated) {
1585                                 if (!ret)
1586                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1587                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1588                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1589                         }
1590
1591                         if (ret)
1592                                 goto out_clear;
1593                 } else {
1594                         struct block_device *whole;
1595                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1596                         ret = -ENOMEM;
1597                         if (!whole)
1598                                 goto out_clear;
1599                         BUG_ON(for_part);
1600                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1601                         if (ret)
1602                                 goto out_clear;
1603                         bdev->bd_contains = whole;
1604                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1605                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1606                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1607                                 ret = -ENXIO;
1608                                 goto out_clear;
1609                         }
1610                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1611                         set_init_blocksize(bdev);
1612                 }
1613
1614                 if (bdev->bd_bdi == &noop_backing_dev_info)
1615                         bdev->bd_bdi = bdi_get(disk->queue->backing_dev_info);
1616         } else {
1617                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1618                         ret = 0;
1619                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1620                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1621                         /* the same as first opener case, read comment there */
1622                         if (bdev->bd_invalidated) {
1623                                 if (!ret)
1624                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1625                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1626                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1627                         }
1628                         if (ret)
1629                                 goto out_unlock_bdev;
1630                 }
1631         }
1632         bdev->bd_openers++;
1633         if (for_part)
1634                 bdev->bd_part_count++;
1635         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1636         disk_unblock_events(disk);
1637         /* only one opener holds refs to the module and disk */
1638         if (!first_open)
1639                 put_disk_and_module(disk);
1640         return 0;
1641
1642  out_clear:
1643         disk_put_part(bdev->bd_part);
1644         bdev->bd_disk = NULL;
1645         bdev->bd_part = NULL;
1646         bdev->bd_queue = NULL;
1647         if (bdev != bdev->bd_contains)
1648                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1649         bdev->bd_contains = NULL;
1650  out_unlock_bdev:
1651         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1652         disk_unblock_events(disk);
1653         put_disk_and_module(disk);
1654  out:
1655         bdput(bdev);
1656
1657         return ret;
1658 }
1659
1660 /**
1661  * blkdev_get - open a block device
1662  * @bdev: block_device to open
1663  * @mode: FMODE_* mask
1664  * @holder: exclusive holder identifier
1665  *
1666  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1667  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1668  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1669  *
1670  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1671  * @bdev is put.
1672  *
1673  * CONTEXT:
1674  * Might sleep.
1675  *
1676  * RETURNS:
1677  * 0 on success, -errno on failure.
1678  */
1679 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1680 {
1681         struct block_device *whole = NULL;
1682         int res;
1683
1684         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1685
1686         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1687                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1688                 if (IS_ERR(whole)) {
1689                         bdput(bdev);
1690                         return PTR_ERR(whole);
1691                 }
1692         }
1693
1694         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1695
1696         if (whole) {
1697                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1698
1699                 /* finish claiming */
1700                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1701                 spin_lock(&bdev_lock);
1702
1703                 if (!res) {
1704                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1705                         /*
1706                          * Note that for a whole device bd_holders
1707                          * will be incremented twice, and bd_holder
1708                          * will be set to bd_may_claim before being
1709                          * set to holder
1710                          */
1711                         whole->bd_holders++;
1712                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1713                         bdev->bd_holders++;
1714                         bdev->bd_holder = holder;
1715                 }
1716
1717                 /* tell others that we're done */
1718                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1719                 whole->bd_claiming = NULL;
1720                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1721
1722                 spin_unlock(&bdev_lock);
1723
1724                 /*
1725                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1726                  * write holder makes the write_holder state stick until
1727                  * all are released.  This is good enough and tracking
1728                  * individual writeable reference is too fragile given the
1729                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1730                  */
1731                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1732                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1733                         bdev->bd_write_holder = true;
1734                         disk_block_events(disk);
1735                 }
1736
1737                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1738                 bdput(whole);
1739         }
1740
1741         return res;
1742 }
1743 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1744
1745 /**
1746  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1747  * @path: path to the block device to open
1748  * @mode: FMODE_* mask
1749  * @holder: exclusive holder identifier
1750  *
1751  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1752  * and @holder are identical to blkdev_get().
1753  *
1754  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1755  *
1756  * CONTEXT:
1757  * Might sleep.
1758  *
1759  * RETURNS:
1760  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1761  */
1762 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1763                                         void *holder)
1764 {
1765         struct block_device *bdev;
1766         int err;
1767
1768         bdev = lookup_bdev(path);
1769         if (IS_ERR(bdev))
1770                 return bdev;
1771
1772         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1773         if (err)
1774                 return ERR_PTR(err);
1775
1776         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1777                 blkdev_put(bdev, mode);
1778                 return ERR_PTR(-EACCES);
1779         }
1780
1781         return bdev;
1782 }
1783 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1784
1785 /**
1786  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1787  * @dev: device number of block device to open
1788  * @mode: FMODE_* mask
1789  * @holder: exclusive holder identifier
1790  *
1791  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1792  * @holder are identical to blkdev_get().
1793  *
1794  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1795  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1796  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1797  * ever need it - reconsider your API.
1798  *
1799  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1800  *
1801  * CONTEXT:
1802  * Might sleep.
1803  *
1804  * RETURNS:
1805  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1806  */
1807 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1808 {
1809         struct block_device *bdev;
1810         int err;
1811
1812         bdev = bdget(dev);
1813         if (!bdev)
1814                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1815
1816         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1817         if (err)
1818                 return ERR_PTR(err);
1819
1820         return bdev;
1821 }
1822 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1823
1824 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1825 {
1826         struct block_device *bdev;
1827
1828         /*
1829          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1830          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1831          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1832          * during an unstable branch.
1833          */
1834         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1835
1836         filp->f_mode |= FMODE_NOWAIT;
1837
1838         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1839                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1840         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1841                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1842         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1843                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1844
1845         bdev = bd_acquire(inode);
1846         if (bdev == NULL)
1847                 return -ENOMEM;
1848
1849         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1850         filp->f_wb_err = filemap_sample_wb_err(filp->f_mapping);
1851
1852         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1853 }
1854
1855 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1856 {
1857         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1858         struct block_device *victim = NULL;
1859
1860         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1861         if (for_part)
1862                 bdev->bd_part_count--;
1863
1864         if (!--bdev->bd_openers) {
1865                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1866                 sync_blockdev(bdev);
1867                 kill_bdev(bdev);
1868
1869                 bdev_write_inode(bdev);
1870         }
1871         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1872                 if (disk->fops->release)
1873                         disk->fops->release(disk, mode);
1874         }
1875         if (!bdev->bd_openers) {
1876                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1877                 bdev->bd_part = NULL;
1878                 bdev->bd_disk = NULL;
1879                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1880                         victim = bdev->bd_contains;
1881                 bdev->bd_contains = NULL;
1882
1883                 put_disk_and_module(disk);
1884         }
1885         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1886         bdput(bdev);
1887         if (victim)
1888                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1889 }
1890
1891 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1892 {
1893         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1894
1895         if (mode & FMODE_EXCL) {
1896                 bool bdev_free;
1897
1898                 /*
1899                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1900                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1901                  * synchronize disk_holder unlinking.
1902                  */
1903                 spin_lock(&bdev_lock);
1904
1905                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1906                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1907
1908                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1909                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1910                         bdev->bd_holder = NULL;
1911                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1912                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1913
1914                 spin_unlock(&bdev_lock);
1915
1916                 /*
1917                  * If this was the last claim, remove holder link and
1918                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1919                  */
1920                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1921                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1922                         bdev->bd_write_holder = false;
1923                 }
1924         }
1925
1926         /*
1927          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1928          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1929          * from userland - e.g. eject(1).
1930          */
1931         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1932
1933         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1934
1935         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1936 }
1937 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1938
1939 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1940 {
1941         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1942         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1943         return 0;
1944 }
1945
1946 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1947 {
1948         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1949         fmode_t mode = file->f_mode;
1950
1951         /*
1952          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1953          * to updated it before every ioctl.
1954          */
1955         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1956                 mode |= FMODE_NDELAY;
1957         else
1958                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1959
1960         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1961 }
1962
1963 /*
1964  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1965  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1966  *
1967  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1968  * use.
1969  */
1970 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1971 {
1972         struct file *file = iocb->ki_filp;
1973         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1974         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1975         struct blk_plug plug;
1976         ssize_t ret;
1977
1978         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1979                 return -EPERM;
1980
1981         if (!iov_iter_count(from))
1982                 return 0;
1983
1984         if (iocb->ki_pos >= size)
1985                 return -ENOSPC;
1986
1987         if ((iocb->ki_flags & (IOCB_NOWAIT | IOCB_DIRECT)) == IOCB_NOWAIT)
1988                 return -EOPNOTSUPP;
1989
1990         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1991
1992         blk_start_plug(&plug);
1993         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1994         if (ret > 0)
1995                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1996         blk_finish_plug(&plug);
1997         return ret;
1998 }
1999 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
2000
2001 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
2002 {
2003         struct file *file = iocb->ki_filp;
2004         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
2005         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
2006         loff_t pos = iocb->ki_pos;
2007
2008         if (pos >= size)
2009                 return 0;
2010
2011         size -= pos;
2012         iov_iter_truncate(to, size);
2013         return generic_file_read_iter(iocb, to);
2014 }
2015 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
2016
2017 /*
2018  * Try to release a page associated with block device when the system
2019  * is under memory pressure.
2020  */
2021 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
2022 {
2023         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
2024
2025         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
2026                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
2027
2028         return try_to_free_buffers(page);
2029 }
2030
2031 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
2032                              struct writeback_control *wbc)
2033 {
2034         return generic_writepages(mapping, wbc);
2035 }
2036
2037 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
2038         .readpage       = blkdev_readpage,
2039         .readpages      = blkdev_readpages,
2040         .writepage      = blkdev_writepage,
2041         .write_begin    = blkdev_write_begin,
2042         .write_end      = blkdev_write_end,
2043         .writepages     = blkdev_writepages,
2044         .releasepage    = blkdev_releasepage,
2045         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
2046         .migratepage    = buffer_migrate_page_norefs,
2047         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
2048 };
2049
2050 #define BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED                                      \
2051                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
2052                  FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE)
2053
2054 static long blkdev_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t start,
2055                              loff_t len)
2056 {
2057         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
2058         struct address_space *mapping;
2059         loff_t end = start + len - 1;
2060         loff_t isize;
2061         int error;
2062
2063         /* Fail if we don't recognize the flags. */
2064         if (mode & ~BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED)
2065                 return -EOPNOTSUPP;
2066
2067         /* Don't go off the end of the device. */
2068         isize = i_size_read(bdev->bd_inode);
2069         if (start >= isize)
2070                 return -EINVAL;
2071         if (end >= isize) {
2072                 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
2073                         len = isize - start;
2074                         end = start + len - 1;
2075                 } else
2076                         return -EINVAL;
2077         }
2078
2079         /*
2080          * Don't allow IO that isn't aligned to logical block size.
2081          */
2082         if ((start | len) & (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
2083                 return -EINVAL;
2084
2085         /* Invalidate the page cache, including dirty pages. */
2086         mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
2087         truncate_inode_pages_range(mapping, start, end);
2088
2089         switch (mode) {
2090         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE:
2091         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2092                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2093                                             GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOUNMAP);
2094                 break;
2095         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2096                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2097                                              GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOFALLBACK);
2098                 break;
2099         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE:
2100                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
2101                                              GFP_KERNEL, 0);
2102                 break;
2103         default:
2104                 return -EOPNOTSUPP;
2105         }
2106         if (error)
2107                 return error;
2108
2109         /*
2110          * Invalidate again; if someone wandered in and dirtied a page,
2111          * the caller will be given -EBUSY.  The third argument is
2112          * inclusive, so the rounding here is safe.
2113          */
2114         return invalidate_inode_pages2_range(mapping,
2115                                              start >> PAGE_SHIFT,
2116                                              end >> PAGE_SHIFT);
2117 }
2118
2119 const struct file_operations def_blk_fops = {
2120         .open           = blkdev_open,
2121         .release        = blkdev_close,
2122         .llseek         = block_llseek,
2123         .read_iter      = blkdev_read_iter,
2124         .write_iter     = blkdev_write_iter,
2125         .iopoll         = blkdev_iopoll,
2126         .mmap           = generic_file_mmap,
2127         .fsync          = blkdev_fsync,
2128         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
2129 #ifdef CONFIG_COMPAT
2130         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
2131 #endif
2132         .splice_read    = generic_file_splice_read,
2133         .splice_write   = iter_file_splice_write,
2134         .fallocate      = blkdev_fallocate,
2135 };
2136
2137 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
2138 {
2139         int res;
2140         mm_segment_t old_fs = get_fs();
2141         set_fs(KERNEL_DS);
2142         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
2143         set_fs(old_fs);
2144         return res;
2145 }
2146
2147 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
2148
2149 /**
2150  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
2151  * @pathname:   special file representing the block device
2152  *
2153  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
2154  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
2155  * otherwise.
2156  */
2157 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
2158 {
2159         struct block_device *bdev;
2160         struct inode *inode;
2161         struct path path;
2162         int error;
2163
2164         if (!pathname || !*pathname)
2165                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2166
2167         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
2168         if (error)
2169                 return ERR_PTR(error);
2170
2171         inode = d_backing_inode(path.dentry);
2172         error = -ENOTBLK;
2173         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
2174                 goto fail;
2175         error = -EACCES;
2176         if (!may_open_dev(&path))
2177                 goto fail;
2178         error = -ENOMEM;
2179         bdev = bd_acquire(inode);
2180         if (!bdev)
2181                 goto fail;
2182 out:
2183         path_put(&path);
2184         return bdev;
2185 fail:
2186         bdev = ERR_PTR(error);
2187         goto out;
2188 }
2189 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
2190
2191 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
2192 {
2193         struct super_block *sb = get_super(bdev);
2194         int res = 0;
2195
2196         if (sb) {
2197                 /*
2198                  * no need to lock the super, get_super holds the
2199                  * read mutex so the filesystem cannot go away
2200                  * under us (->put_super runs with the write lock
2201                  * hold).
2202                  */
2203                 shrink_dcache_sb(sb);
2204                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
2205                 drop_super(sb);
2206         }
2207         invalidate_bdev(bdev);
2208         return res;
2209 }
2210 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
2211
2212 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
2213 {
2214         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
2215
2216         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2217         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
2218                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2219                 struct block_device *bdev;
2220
2221                 spin_lock(&inode->i_lock);
2222                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
2223                     mapping->nrpages == 0) {
2224                         spin_unlock(&inode->i_lock);
2225                         continue;
2226                 }
2227                 __iget(inode);
2228                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2229                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2230                 /*
2231                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
2232                  * removed from s_inodes list while we dropped the
2233                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
2234                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
2235                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
2236                  * later.
2237                  */
2238                 iput(old_inode);
2239                 old_inode = inode;
2240                 bdev = I_BDEV(inode);
2241
2242                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
2243                 if (bdev->bd_openers)
2244                         func(bdev, arg);
2245                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
2246
2247                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2248         }
2249         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2250         iput(old_inode);
2251 }