vfs: add missing blkdev_put() in get_tree_bdev()
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / super.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  linux/fs/super.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  super.c contains code to handle: - mount structures
8  *                                   - super-block tables
9  *                                   - filesystem drivers list
10  *                                   - mount system call
11  *                                   - umount system call
12  *                                   - ustat system call
13  *
14  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
15  *
16  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
17  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
18  *  Added options to /proc/mounts:
19  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
20  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
21  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
22  */
23
24 #include <linux/export.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fsnotify.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include <linux/user_namespace.h>
38 #include <linux/fs_context.h>
39 #include <uapi/linux/mount.h>
40 #include "internal.h"
41
42 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb);
43
44 static LIST_HEAD(super_blocks);
45 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
46
47 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
48         "sb_writers",
49         "sb_pagefaults",
50         "sb_internal",
51 };
52
53 /*
54  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
55  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
56  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
57  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
58  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
59  */
60 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
61                                       struct shrink_control *sc)
62 {
63         struct super_block *sb;
64         long    fs_objects = 0;
65         long    total_objects;
66         long    freed = 0;
67         long    dentries;
68         long    inodes;
69
70         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
71
72         /*
73          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
74          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
75          */
76         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
77                 return SHRINK_STOP;
78
79         if (!trylock_super(sb))
80                 return SHRINK_STOP;
81
82         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
83                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
84
85         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
86         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
87         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
88         if (!total_objects)
89                 total_objects = 1;
90
91         /* proportion the scan between the caches */
92         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
93         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
94         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
95
96         /*
97          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
98          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
99          *
100          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
101          * accounting uses this to fully empty the caches.
102          */
103         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
104         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
105         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
106         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
107
108         if (fs_objects) {
109                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
110                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
111         }
112
113         up_read(&sb->s_umount);
114         return freed;
115 }
116
117 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
118                                        struct shrink_control *sc)
119 {
120         struct super_block *sb;
121         long    total_objects = 0;
122
123         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
124
125         /*
126          * We don't call trylock_super() here as it is a scalability bottleneck,
127          * so we're exposed to partial setup state. The shrinker rwsem does not
128          * protect filesystem operations backing list_lru_shrink_count() or
129          * s_op->nr_cached_objects(). Counts can change between
130          * super_cache_count and super_cache_scan, so we really don't need locks
131          * here.
132          *
133          * However, if we are currently mounting the superblock, the underlying
134          * filesystem might be in a state of partial construction and hence it
135          * is dangerous to access it.  trylock_super() uses a SB_BORN check to
136          * avoid this situation, so do the same here. The memory barrier is
137          * matched with the one in mount_fs() as we don't hold locks here.
138          */
139         if (!(sb->s_flags & SB_BORN))
140                 return 0;
141         smp_rmb();
142
143         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
144                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
145
146         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
147         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
148
149         if (!total_objects)
150                 return SHRINK_EMPTY;
151
152         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
153         return total_objects;
154 }
155
156 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
157 {
158         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
159                                                         destroy_work);
160         int i;
161
162         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
163                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
164         kfree(s);
165 }
166
167 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
168 {
169         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
170         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
171         schedule_work(&s->destroy_work);
172 }
173
174 /* Free a superblock that has never been seen by anyone */
175 static void destroy_unused_super(struct super_block *s)
176 {
177         if (!s)
178                 return;
179         up_write(&s->s_umount);
180         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
181         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
182         security_sb_free(s);
183         put_user_ns(s->s_user_ns);
184         kfree(s->s_subtype);
185         free_prealloced_shrinker(&s->s_shrink);
186         /* no delays needed */
187         destroy_super_work(&s->destroy_work);
188 }
189
190 /**
191  *      alloc_super     -       create new superblock
192  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
193  *      @flags: the mount flags
194  *      @user_ns: User namespace for the super_block
195  *
196  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
197  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
198  */
199 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags,
200                                        struct user_namespace *user_ns)
201 {
202         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
203         static const struct super_operations default_op;
204         int i;
205
206         if (!s)
207                 return NULL;
208
209         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
210         s->s_user_ns = get_user_ns(user_ns);
211         init_rwsem(&s->s_umount);
212         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
213         /*
214          * sget() can have s_umount recursion.
215          *
216          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
217          * one (this one), and tries again to find a suitable old
218          * one.
219          *
220          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
221          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
222          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
223          * risk of deadlocks.
224          *
225          * Annotate this by putting this lock in a different
226          * subclass.
227          */
228         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
229
230         if (security_sb_alloc(s))
231                 goto fail;
232
233         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
234                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
235                                         sb_writers_name[i],
236                                         &type->s_writers_key[i]))
237                         goto fail;
238         }
239         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
240         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
241         s->s_flags = flags;
242         if (s->s_user_ns != &init_user_ns)
243                 s->s_iflags |= SB_I_NODEV;
244         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
245         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_roots);
246         mutex_init(&s->s_sync_lock);
247         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
248         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
249         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes_wb);
250         spin_lock_init(&s->s_inode_wblist_lock);
251
252         s->s_count = 1;
253         atomic_set(&s->s_active, 1);
254         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
255         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
256         init_rwsem(&s->s_dquot.dqio_sem);
257         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
258         s->s_op = &default_op;
259         s->s_time_gran = 1000000000;
260         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
261
262         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
263         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
264         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
265         s->s_shrink.batch = 1024;
266         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
267         if (prealloc_shrinker(&s->s_shrink))
268                 goto fail;
269         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru, &s->s_shrink))
270                 goto fail;
271         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru, &s->s_shrink))
272                 goto fail;
273         return s;
274
275 fail:
276         destroy_unused_super(s);
277         return NULL;
278 }
279
280 /* Superblock refcounting  */
281
282 /*
283  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
284  */
285 static void __put_super(struct super_block *s)
286 {
287         if (!--s->s_count) {
288                 list_del_init(&s->s_list);
289                 WARN_ON(s->s_dentry_lru.node);
290                 WARN_ON(s->s_inode_lru.node);
291                 WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
292                 security_sb_free(s);
293                 put_user_ns(s->s_user_ns);
294                 kfree(s->s_subtype);
295                 call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
296         }
297 }
298
299 /**
300  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
301  *      @sb: superblock in question
302  *
303  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
304  *      references left.
305  */
306 static void put_super(struct super_block *sb)
307 {
308         spin_lock(&sb_lock);
309         __put_super(sb);
310         spin_unlock(&sb_lock);
311 }
312
313
314 /**
315  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
316  *      @s: superblock to deactivate
317  *
318  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
319  *      one if there is no other active references left.  In that case we
320  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
321  *      had just acquired.
322  *
323  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
324  */
325 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
326 {
327         struct file_system_type *fs = s->s_type;
328         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
329                 cleancache_invalidate_fs(s);
330                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
331                 fs->kill_sb(s);
332
333                 /*
334                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
335                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
336                  * the lru lists right now.
337                  */
338                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
339                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
340
341                 put_filesystem(fs);
342                 put_super(s);
343         } else {
344                 up_write(&s->s_umount);
345         }
346 }
347
348 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
349
350 /**
351  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
352  *      @s: superblock to deactivate
353  *
354  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
355  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
356  *      lock will be acquired prior to that.
357  */
358 void deactivate_super(struct super_block *s)
359 {
360         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
361                 down_write(&s->s_umount);
362                 deactivate_locked_super(s);
363         }
364 }
365
366 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
367
368 /**
369  *      grab_super - acquire an active reference
370  *      @s: reference we are trying to make active
371  *
372  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
373  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
374  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
375  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
376  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
377  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
378  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
379  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
380  */
381 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
382 {
383         s->s_count++;
384         spin_unlock(&sb_lock);
385         down_write(&s->s_umount);
386         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
387                 put_super(s);
388                 return 1;
389         }
390         up_write(&s->s_umount);
391         put_super(s);
392         return 0;
393 }
394
395 /*
396  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
397  *      @sb: reference we are trying to grab
398  *
399  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
400  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
401  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
402  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
403  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
404  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
405  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
406  *
407  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
408  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
409  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
410  *      it's very much not a general-purpose interface.
411  */
412 bool trylock_super(struct super_block *sb)
413 {
414         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
415                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
416                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
417                         return true;
418                 up_read(&sb->s_umount);
419         }
420
421         return false;
422 }
423
424 /**
425  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
426  *      @sb: superblock to kill
427  *
428  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
429  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
430  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
431  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
432  *      taken care of and do not need specific handling.
433  *
434  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
435  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
436  *      change the attachments of dentries to inodes.
437  */
438 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
439 {
440         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
441
442         if (sb->s_root) {
443                 shrink_dcache_for_umount(sb);
444                 sync_filesystem(sb);
445                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
446
447                 fsnotify_sb_delete(sb);
448                 cgroup_writeback_umount();
449
450                 evict_inodes(sb);
451
452                 if (sb->s_dio_done_wq) {
453                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
454                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
455                 }
456
457                 if (sop->put_super)
458                         sop->put_super(sb);
459
460                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
461                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
462                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
463                            sb->s_id);
464                 }
465         }
466         spin_lock(&sb_lock);
467         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
468         hlist_del_init(&sb->s_instances);
469         spin_unlock(&sb_lock);
470         up_write(&sb->s_umount);
471         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
472                 bdi_put(sb->s_bdi);
473                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
474         }
475 }
476
477 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
478
479 bool mount_capable(struct fs_context *fc)
480 {
481         if (!(fc->fs_type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT))
482                 return capable(CAP_SYS_ADMIN);
483         else
484                 return ns_capable(fc->user_ns, CAP_SYS_ADMIN);
485 }
486
487 /**
488  * sget_fc - Find or create a superblock
489  * @fc: Filesystem context.
490  * @test: Comparison callback
491  * @set: Setup callback
492  *
493  * Find or create a superblock using the parameters stored in the filesystem
494  * context and the two callback functions.
495  *
496  * If an extant superblock is matched, then that will be returned with an
497  * elevated reference count that the caller must transfer or discard.
498  *
499  * If no match is made, a new superblock will be allocated and basic
500  * initialisation will be performed (s_type, s_fs_info and s_id will be set and
501  * the set() callback will be invoked), the superblock will be published and it
502  * will be returned in a partially constructed state with SB_BORN and SB_ACTIVE
503  * as yet unset.
504  */
505 struct super_block *sget_fc(struct fs_context *fc,
506                             int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *),
507                             int (*set)(struct super_block *, struct fs_context *))
508 {
509         struct super_block *s = NULL;
510         struct super_block *old;
511         struct user_namespace *user_ns = fc->global ? &init_user_ns : fc->user_ns;
512         int err;
513
514 retry:
515         spin_lock(&sb_lock);
516         if (test) {
517                 hlist_for_each_entry(old, &fc->fs_type->fs_supers, s_instances) {
518                         if (test(old, fc))
519                                 goto share_extant_sb;
520                 }
521         }
522         if (!s) {
523                 spin_unlock(&sb_lock);
524                 s = alloc_super(fc->fs_type, fc->sb_flags, user_ns);
525                 if (!s)
526                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
527                 goto retry;
528         }
529
530         s->s_fs_info = fc->s_fs_info;
531         err = set(s, fc);
532         if (err) {
533                 s->s_fs_info = NULL;
534                 spin_unlock(&sb_lock);
535                 destroy_unused_super(s);
536                 return ERR_PTR(err);
537         }
538         fc->s_fs_info = NULL;
539         s->s_type = fc->fs_type;
540         s->s_iflags |= fc->s_iflags;
541         strlcpy(s->s_id, s->s_type->name, sizeof(s->s_id));
542         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
543         hlist_add_head(&s->s_instances, &s->s_type->fs_supers);
544         spin_unlock(&sb_lock);
545         get_filesystem(s->s_type);
546         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
547         return s;
548
549 share_extant_sb:
550         if (user_ns != old->s_user_ns) {
551                 spin_unlock(&sb_lock);
552                 destroy_unused_super(s);
553                 return ERR_PTR(-EBUSY);
554         }
555         if (!grab_super(old))
556                 goto retry;
557         destroy_unused_super(s);
558         return old;
559 }
560 EXPORT_SYMBOL(sget_fc);
561
562 /**
563  *      sget    -       find or create a superblock
564  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
565  *      @test:    comparison callback
566  *      @set:     setup callback
567  *      @flags:   mount flags
568  *      @data:    argument to each of them
569  */
570 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
571                         int (*test)(struct super_block *,void *),
572                         int (*set)(struct super_block *,void *),
573                         int flags,
574                         void *data)
575 {
576         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
577         struct super_block *s = NULL;
578         struct super_block *old;
579         int err;
580
581         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
582          * mount through to here so always use &init_user_ns
583          * until that changes.
584          */
585         if (flags & SB_SUBMOUNT)
586                 user_ns = &init_user_ns;
587
588 retry:
589         spin_lock(&sb_lock);
590         if (test) {
591                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
592                         if (!test(old, data))
593                                 continue;
594                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
595                                 spin_unlock(&sb_lock);
596                                 destroy_unused_super(s);
597                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
598                         }
599                         if (!grab_super(old))
600                                 goto retry;
601                         destroy_unused_super(s);
602                         return old;
603                 }
604         }
605         if (!s) {
606                 spin_unlock(&sb_lock);
607                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
608                 if (!s)
609                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
610                 goto retry;
611         }
612
613         err = set(s, data);
614         if (err) {
615                 spin_unlock(&sb_lock);
616                 destroy_unused_super(s);
617                 return ERR_PTR(err);
618         }
619         s->s_type = type;
620         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
621         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
622         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
623         spin_unlock(&sb_lock);
624         get_filesystem(type);
625         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
626         return s;
627 }
628 EXPORT_SYMBOL(sget);
629
630 void drop_super(struct super_block *sb)
631 {
632         up_read(&sb->s_umount);
633         put_super(sb);
634 }
635
636 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
637
638 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
639 {
640         up_write(&sb->s_umount);
641         put_super(sb);
642 }
643 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
644
645 static void __iterate_supers(void (*f)(struct super_block *))
646 {
647         struct super_block *sb, *p = NULL;
648
649         spin_lock(&sb_lock);
650         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
651                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
652                         continue;
653                 sb->s_count++;
654                 spin_unlock(&sb_lock);
655
656                 f(sb);
657
658                 spin_lock(&sb_lock);
659                 if (p)
660                         __put_super(p);
661                 p = sb;
662         }
663         if (p)
664                 __put_super(p);
665         spin_unlock(&sb_lock);
666 }
667 /**
668  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
669  *      @f: function to call
670  *      @arg: argument to pass to it
671  *
672  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
673  *      locked superblock and given argument.
674  */
675 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
676 {
677         struct super_block *sb, *p = NULL;
678
679         spin_lock(&sb_lock);
680         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
681                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
682                         continue;
683                 sb->s_count++;
684                 spin_unlock(&sb_lock);
685
686                 down_read(&sb->s_umount);
687                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
688                         f(sb, arg);
689                 up_read(&sb->s_umount);
690
691                 spin_lock(&sb_lock);
692                 if (p)
693                         __put_super(p);
694                 p = sb;
695         }
696         if (p)
697                 __put_super(p);
698         spin_unlock(&sb_lock);
699 }
700
701 /**
702  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
703  *      @type: fs type
704  *      @f: function to call
705  *      @arg: argument to pass to it
706  *
707  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
708  *      locked superblock and given argument.
709  */
710 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
711         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
712 {
713         struct super_block *sb, *p = NULL;
714
715         spin_lock(&sb_lock);
716         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
717                 sb->s_count++;
718                 spin_unlock(&sb_lock);
719
720                 down_read(&sb->s_umount);
721                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
722                         f(sb, arg);
723                 up_read(&sb->s_umount);
724
725                 spin_lock(&sb_lock);
726                 if (p)
727                         __put_super(p);
728                 p = sb;
729         }
730         if (p)
731                 __put_super(p);
732         spin_unlock(&sb_lock);
733 }
734
735 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
736
737 static struct super_block *__get_super(struct block_device *bdev, bool excl)
738 {
739         struct super_block *sb;
740
741         if (!bdev)
742                 return NULL;
743
744         spin_lock(&sb_lock);
745 rescan:
746         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
747                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
748                         continue;
749                 if (sb->s_bdev == bdev) {
750                         sb->s_count++;
751                         spin_unlock(&sb_lock);
752                         if (!excl)
753                                 down_read(&sb->s_umount);
754                         else
755                                 down_write(&sb->s_umount);
756                         /* still alive? */
757                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
758                                 return sb;
759                         if (!excl)
760                                 up_read(&sb->s_umount);
761                         else
762                                 up_write(&sb->s_umount);
763                         /* nope, got unmounted */
764                         spin_lock(&sb_lock);
765                         __put_super(sb);
766                         goto rescan;
767                 }
768         }
769         spin_unlock(&sb_lock);
770         return NULL;
771 }
772
773 /**
774  *      get_super - get the superblock of a device
775  *      @bdev: device to get the superblock for
776  *
777  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
778  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
779  */
780 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
781 {
782         return __get_super(bdev, false);
783 }
784 EXPORT_SYMBOL(get_super);
785
786 static struct super_block *__get_super_thawed(struct block_device *bdev,
787                                               bool excl)
788 {
789         while (1) {
790                 struct super_block *s = __get_super(bdev, excl);
791                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
792                         return s;
793                 if (!excl)
794                         up_read(&s->s_umount);
795                 else
796                         up_write(&s->s_umount);
797                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
798                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
799                 put_super(s);
800         }
801 }
802
803 /**
804  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
805  *      @bdev: device to get the superblock for
806  *
807  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
808  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
809  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
810  *      is found.
811  */
812 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
813 {
814         return __get_super_thawed(bdev, false);
815 }
816 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
817
818 /**
819  *      get_super_exclusive_thawed - get thawed superblock of a device
820  *      @bdev: device to get the superblock for
821  *
822  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
823  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
824  *      (or immediately if it was not frozen) and s_umount semaphore is held
825  *      in exclusive mode. %NULL is returned if no match is found.
826  */
827 struct super_block *get_super_exclusive_thawed(struct block_device *bdev)
828 {
829         return __get_super_thawed(bdev, true);
830 }
831 EXPORT_SYMBOL(get_super_exclusive_thawed);
832
833 /**
834  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
835  * @bdev: device to get the superblock for
836  *
837  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
838  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
839  * reference or %NULL if none was found.
840  */
841 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
842 {
843         struct super_block *sb;
844
845         if (!bdev)
846                 return NULL;
847
848 restart:
849         spin_lock(&sb_lock);
850         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
851                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
852                         continue;
853                 if (sb->s_bdev == bdev) {
854                         if (!grab_super(sb))
855                                 goto restart;
856                         up_write(&sb->s_umount);
857                         return sb;
858                 }
859         }
860         spin_unlock(&sb_lock);
861         return NULL;
862 }
863
864 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
865 {
866         struct super_block *sb;
867
868         spin_lock(&sb_lock);
869 rescan:
870         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
871                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
872                         continue;
873                 if (sb->s_dev ==  dev) {
874                         sb->s_count++;
875                         spin_unlock(&sb_lock);
876                         down_read(&sb->s_umount);
877                         /* still alive? */
878                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
879                                 return sb;
880                         up_read(&sb->s_umount);
881                         /* nope, got unmounted */
882                         spin_lock(&sb_lock);
883                         __put_super(sb);
884                         goto rescan;
885                 }
886         }
887         spin_unlock(&sb_lock);
888         return NULL;
889 }
890
891 /**
892  * reconfigure_super - asks filesystem to change superblock parameters
893  * @fc: The superblock and configuration
894  *
895  * Alters the configuration parameters of a live superblock.
896  */
897 int reconfigure_super(struct fs_context *fc)
898 {
899         struct super_block *sb = fc->root->d_sb;
900         int retval;
901         bool remount_ro = false;
902         bool force = fc->sb_flags & SB_FORCE;
903
904         if (fc->sb_flags_mask & ~MS_RMT_MASK)
905                 return -EINVAL;
906         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
907                 return -EBUSY;
908
909         retval = security_sb_remount(sb, fc->security);
910         if (retval)
911                 return retval;
912
913         if (fc->sb_flags_mask & SB_RDONLY) {
914 #ifdef CONFIG_BLOCK
915                 if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
916                         return -EACCES;
917 #endif
918
919                 remount_ro = (fc->sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
920         }
921
922         if (remount_ro) {
923                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
924                         up_write(&sb->s_umount);
925                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
926                         down_write(&sb->s_umount);
927                         if (!sb->s_root)
928                                 return 0;
929                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
930                                 return -EBUSY;
931                         remount_ro = !sb_rdonly(sb);
932                 }
933         }
934         shrink_dcache_sb(sb);
935
936         /* If we are reconfiguring to RDONLY and current sb is read/write,
937          * make sure there are no files open for writing.
938          */
939         if (remount_ro) {
940                 if (force) {
941                         sb->s_readonly_remount = 1;
942                         smp_wmb();
943                 } else {
944                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
945                         if (retval)
946                                 return retval;
947                 }
948         }
949
950         if (fc->ops->reconfigure) {
951                 retval = fc->ops->reconfigure(fc);
952                 if (retval) {
953                         if (!force)
954                                 goto cancel_readonly;
955                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
956                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
957                              sb->s_type->name, retval);
958                 }
959         }
960
961         WRITE_ONCE(sb->s_flags, ((sb->s_flags & ~fc->sb_flags_mask) |
962                                  (fc->sb_flags & fc->sb_flags_mask)));
963         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
964         smp_wmb();
965         sb->s_readonly_remount = 0;
966
967         /*
968          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
969          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
970          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
971          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
972          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
973          * effort at coherency.
974          */
975         if (remount_ro && sb->s_bdev)
976                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
977         return 0;
978
979 cancel_readonly:
980         sb->s_readonly_remount = 0;
981         return retval;
982 }
983
984 static void do_emergency_remount_callback(struct super_block *sb)
985 {
986         down_write(&sb->s_umount);
987         if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
988             !sb_rdonly(sb)) {
989                 struct fs_context *fc;
990
991                 fc = fs_context_for_reconfigure(sb->s_root,
992                                         SB_RDONLY | SB_FORCE, SB_RDONLY);
993                 if (!IS_ERR(fc)) {
994                         if (parse_monolithic_mount_data(fc, NULL) == 0)
995                                 (void)reconfigure_super(fc);
996                         put_fs_context(fc);
997                 }
998         }
999         up_write(&sb->s_umount);
1000 }
1001
1002 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
1003 {
1004         __iterate_supers(do_emergency_remount_callback);
1005         kfree(work);
1006         printk("Emergency Remount complete\n");
1007 }
1008
1009 void emergency_remount(void)
1010 {
1011         struct work_struct *work;
1012
1013         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1014         if (work) {
1015                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
1016                 schedule_work(work);
1017         }
1018 }
1019
1020 static void do_thaw_all_callback(struct super_block *sb)
1021 {
1022         down_write(&sb->s_umount);
1023         if (sb->s_root && sb->s_flags & SB_BORN) {
1024                 emergency_thaw_bdev(sb);
1025                 thaw_super_locked(sb);
1026         } else {
1027                 up_write(&sb->s_umount);
1028         }
1029 }
1030
1031 static void do_thaw_all(struct work_struct *work)
1032 {
1033         __iterate_supers(do_thaw_all_callback);
1034         kfree(work);
1035         printk(KERN_WARNING "Emergency Thaw complete\n");
1036 }
1037
1038 /**
1039  * emergency_thaw_all -- forcibly thaw every frozen filesystem
1040  *
1041  * Used for emergency unfreeze of all filesystems via SysRq
1042  */
1043 void emergency_thaw_all(void)
1044 {
1045         struct work_struct *work;
1046
1047         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1048         if (work) {
1049                 INIT_WORK(work, do_thaw_all);
1050                 schedule_work(work);
1051         }
1052 }
1053
1054 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
1055
1056 /**
1057  * get_anon_bdev - Allocate a block device for filesystems which don't have one.
1058  * @p: Pointer to a dev_t.
1059  *
1060  * Filesystems which don't use real block devices can call this function
1061  * to allocate a virtual block device.
1062  *
1063  * Context: Any context.  Frequently called while holding sb_lock.
1064  * Return: 0 on success, -EMFILE if there are no anonymous bdevs left
1065  * or -ENOMEM if memory allocation failed.
1066  */
1067 int get_anon_bdev(dev_t *p)
1068 {
1069         int dev;
1070
1071         /*
1072          * Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
1073          * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
1074          */
1075         dev = ida_alloc_range(&unnamed_dev_ida, 1, (1 << MINORBITS) - 1,
1076                         GFP_ATOMIC);
1077         if (dev == -ENOSPC)
1078                 dev = -EMFILE;
1079         if (dev < 0)
1080                 return dev;
1081
1082         *p = MKDEV(0, dev);
1083         return 0;
1084 }
1085 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
1086
1087 void free_anon_bdev(dev_t dev)
1088 {
1089         ida_free(&unnamed_dev_ida, MINOR(dev));
1090 }
1091 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
1092
1093 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
1094 {
1095         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
1096 }
1097 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
1098
1099 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
1100 {
1101         dev_t dev = sb->s_dev;
1102         generic_shutdown_super(sb);
1103         free_anon_bdev(dev);
1104 }
1105 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
1106
1107 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
1108 {
1109         if (sb->s_root)
1110                 d_genocide(sb->s_root);
1111         kill_anon_super(sb);
1112 }
1113 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1114
1115 int set_anon_super_fc(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1116 {
1117         return set_anon_super(sb, NULL);
1118 }
1119 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super_fc);
1120
1121 static int test_keyed_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1122 {
1123         return sb->s_fs_info == fc->s_fs_info;
1124 }
1125
1126 static int test_single_super(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1127 {
1128         return 1;
1129 }
1130
1131 /**
1132  * vfs_get_super - Get a superblock with a search key set in s_fs_info.
1133  * @fc: The filesystem context holding the parameters
1134  * @keying: How to distinguish superblocks
1135  * @fill_super: Helper to initialise a new superblock
1136  *
1137  * Search for a superblock and create a new one if not found.  The search
1138  * criterion is controlled by @keying.  If the search fails, a new superblock
1139  * is created and @fill_super() is called to initialise it.
1140  *
1141  * @keying can take one of a number of values:
1142  *
1143  * (1) vfs_get_single_super - Only one superblock of this type may exist on the
1144  *     system.  This is typically used for special system filesystems.
1145  *
1146  * (2) vfs_get_keyed_super - Multiple superblocks may exist, but they must have
1147  *     distinct keys (where the key is in s_fs_info).  Searching for the same
1148  *     key again will turn up the superblock for that key.
1149  *
1150  * (3) vfs_get_independent_super - Multiple superblocks may exist and are
1151  *     unkeyed.  Each call will get a new superblock.
1152  *
1153  * A permissions check is made by sget_fc() unless we're getting a superblock
1154  * for a kernel-internal mount or a submount.
1155  */
1156 int vfs_get_super(struct fs_context *fc,
1157                   enum vfs_get_super_keying keying,
1158                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1159                                     struct fs_context *fc))
1160 {
1161         int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *);
1162         struct super_block *sb;
1163         int err;
1164
1165         switch (keying) {
1166         case vfs_get_single_super:
1167         case vfs_get_single_reconf_super:
1168                 test = test_single_super;
1169                 break;
1170         case vfs_get_keyed_super:
1171                 test = test_keyed_super;
1172                 break;
1173         case vfs_get_independent_super:
1174                 test = NULL;
1175                 break;
1176         default:
1177                 BUG();
1178         }
1179
1180         sb = sget_fc(fc, test, set_anon_super_fc);
1181         if (IS_ERR(sb))
1182                 return PTR_ERR(sb);
1183
1184         if (!sb->s_root) {
1185                 err = fill_super(sb, fc);
1186                 if (err)
1187                         goto error;
1188
1189                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1190                 fc->root = dget(sb->s_root);
1191         } else {
1192                 fc->root = dget(sb->s_root);
1193                 if (keying == vfs_get_single_reconf_super) {
1194                         err = reconfigure_super(fc);
1195                         if (err < 0) {
1196                                 dput(fc->root);
1197                                 fc->root = NULL;
1198                                 goto error;
1199                         }
1200                 }
1201         }
1202
1203         return 0;
1204
1205 error:
1206         deactivate_locked_super(sb);
1207         return err;
1208 }
1209 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_super);
1210
1211 int get_tree_nodev(struct fs_context *fc,
1212                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1213                                     struct fs_context *fc))
1214 {
1215         return vfs_get_super(fc, vfs_get_independent_super, fill_super);
1216 }
1217 EXPORT_SYMBOL(get_tree_nodev);
1218
1219 int get_tree_single(struct fs_context *fc,
1220                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1221                                     struct fs_context *fc))
1222 {
1223         return vfs_get_super(fc, vfs_get_single_super, fill_super);
1224 }
1225 EXPORT_SYMBOL(get_tree_single);
1226
1227 int get_tree_single_reconf(struct fs_context *fc,
1228                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1229                                     struct fs_context *fc))
1230 {
1231         return vfs_get_super(fc, vfs_get_single_reconf_super, fill_super);
1232 }
1233 EXPORT_SYMBOL(get_tree_single_reconf);
1234
1235 int get_tree_keyed(struct fs_context *fc,
1236                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1237                                     struct fs_context *fc),
1238                 void *key)
1239 {
1240         fc->s_fs_info = key;
1241         return vfs_get_super(fc, vfs_get_keyed_super, fill_super);
1242 }
1243 EXPORT_SYMBOL(get_tree_keyed);
1244
1245 #ifdef CONFIG_BLOCK
1246
1247 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1248 {
1249         s->s_bdev = data;
1250         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1251         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_bdi);
1252
1253         return 0;
1254 }
1255
1256 static int set_bdev_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1257 {
1258         return set_bdev_super(s, fc->sget_key);
1259 }
1260
1261 static int test_bdev_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1262 {
1263         return s->s_bdev == fc->sget_key;
1264 }
1265
1266 /**
1267  * get_tree_bdev - Get a superblock based on a single block device
1268  * @fc: The filesystem context holding the parameters
1269  * @fill_super: Helper to initialise a new superblock
1270  */
1271 int get_tree_bdev(struct fs_context *fc,
1272                 int (*fill_super)(struct super_block *,
1273                                   struct fs_context *))
1274 {
1275         struct block_device *bdev;
1276         struct super_block *s;
1277         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1278         int error = 0;
1279
1280         if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY))
1281                 mode |= FMODE_WRITE;
1282
1283         if (!fc->source)
1284                 return invalf(fc, "No source specified");
1285
1286         bdev = blkdev_get_by_path(fc->source, mode, fc->fs_type);
1287         if (IS_ERR(bdev)) {
1288                 errorf(fc, "%s: Can't open blockdev", fc->source);
1289                 return PTR_ERR(bdev);
1290         }
1291
1292         /* Once the superblock is inserted into the list by sget_fc(), s_umount
1293          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot while
1294          * we are mounting
1295          */
1296         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1297         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1298                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1299                 blkdev_put(bdev, mode);
1300                 warnf(fc, "%pg: Can't mount, blockdev is frozen", bdev);
1301                 return -EBUSY;
1302         }
1303
1304         fc->sb_flags |= SB_NOSEC;
1305         fc->sget_key = bdev;
1306         s = sget_fc(fc, test_bdev_super_fc, set_bdev_super_fc);
1307         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1308         if (IS_ERR(s)) {
1309                 blkdev_put(bdev, mode);
1310                 return PTR_ERR(s);
1311         }
1312
1313         if (s->s_root) {
1314                 /* Don't summarily change the RO/RW state. */
1315                 if ((fc->sb_flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1316                         warnf(fc, "%pg: Can't mount, would change RO state", bdev);
1317                         deactivate_locked_super(s);
1318                         blkdev_put(bdev, mode);
1319                         return -EBUSY;
1320                 }
1321
1322                 /*
1323                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1324                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1325                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1326                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1327                  * holding an active reference.
1328                  */
1329                 up_write(&s->s_umount);
1330                 blkdev_put(bdev, mode);
1331                 down_write(&s->s_umount);
1332         } else {
1333                 s->s_mode = mode;
1334                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1335                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1336                 error = fill_super(s, fc);
1337                 if (error) {
1338                         deactivate_locked_super(s);
1339                         return error;
1340                 }
1341
1342                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1343                 bdev->bd_super = s;
1344         }
1345
1346         BUG_ON(fc->root);
1347         fc->root = dget(s->s_root);
1348         return 0;
1349 }
1350 EXPORT_SYMBOL(get_tree_bdev);
1351
1352 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1353 {
1354         return (void *)s->s_bdev == data;
1355 }
1356
1357 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1358         int flags, const char *dev_name, void *data,
1359         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1360 {
1361         struct block_device *bdev;
1362         struct super_block *s;
1363         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1364         int error = 0;
1365
1366         if (!(flags & SB_RDONLY))
1367                 mode |= FMODE_WRITE;
1368
1369         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1370         if (IS_ERR(bdev))
1371                 return ERR_CAST(bdev);
1372
1373         /*
1374          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1375          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1376          * while we are mounting
1377          */
1378         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1379         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1380                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1381                 error = -EBUSY;
1382                 goto error_bdev;
1383         }
1384         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1385                  bdev);
1386         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1387         if (IS_ERR(s))
1388                 goto error_s;
1389
1390         if (s->s_root) {
1391                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1392                         deactivate_locked_super(s);
1393                         error = -EBUSY;
1394                         goto error_bdev;
1395                 }
1396
1397                 /*
1398                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1399                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1400                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1401                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1402                  * holding an active reference.
1403                  */
1404                 up_write(&s->s_umount);
1405                 blkdev_put(bdev, mode);
1406                 down_write(&s->s_umount);
1407         } else {
1408                 s->s_mode = mode;
1409                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1410                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1411                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1412                 if (error) {
1413                         deactivate_locked_super(s);
1414                         goto error;
1415                 }
1416
1417                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1418                 bdev->bd_super = s;
1419         }
1420
1421         return dget(s->s_root);
1422
1423 error_s:
1424         error = PTR_ERR(s);
1425 error_bdev:
1426         blkdev_put(bdev, mode);
1427 error:
1428         return ERR_PTR(error);
1429 }
1430 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1431
1432 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1433 {
1434         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1435         fmode_t mode = sb->s_mode;
1436
1437         bdev->bd_super = NULL;
1438         generic_shutdown_super(sb);
1439         sync_blockdev(bdev);
1440         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1441         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1442 }
1443
1444 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1445 #endif
1446
1447 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1448         int flags, void *data,
1449         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1450 {
1451         int error;
1452         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1453
1454         if (IS_ERR(s))
1455                 return ERR_CAST(s);
1456
1457         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1458         if (error) {
1459                 deactivate_locked_super(s);
1460                 return ERR_PTR(error);
1461         }
1462         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1463         return dget(s->s_root);
1464 }
1465 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1466
1467 static int reconfigure_single(struct super_block *s,
1468                               int flags, void *data)
1469 {
1470         struct fs_context *fc;
1471         int ret;
1472
1473         /* The caller really need to be passing fc down into mount_single(),
1474          * then a chunk of this can be removed.  [Bollocks -- AV]
1475          * Better yet, reconfiguration shouldn't happen, but rather the second
1476          * mount should be rejected if the parameters are not compatible.
1477          */
1478         fc = fs_context_for_reconfigure(s->s_root, flags, MS_RMT_MASK);
1479         if (IS_ERR(fc))
1480                 return PTR_ERR(fc);
1481
1482         ret = parse_monolithic_mount_data(fc, data);
1483         if (ret < 0)
1484                 goto out;
1485
1486         ret = reconfigure_super(fc);
1487 out:
1488         put_fs_context(fc);
1489         return ret;
1490 }
1491
1492 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1493 {
1494         return 1;
1495 }
1496
1497 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1498         int flags, void *data,
1499         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1500 {
1501         struct super_block *s;
1502         int error;
1503
1504         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1505         if (IS_ERR(s))
1506                 return ERR_CAST(s);
1507         if (!s->s_root) {
1508                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1509                 if (!error)
1510                         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1511         } else {
1512                 error = reconfigure_single(s, flags, data);
1513         }
1514         if (unlikely(error)) {
1515                 deactivate_locked_super(s);
1516                 return ERR_PTR(error);
1517         }
1518         return dget(s->s_root);
1519 }
1520 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1521
1522 /**
1523  * vfs_get_tree - Get the mountable root
1524  * @fc: The superblock configuration context.
1525  *
1526  * The filesystem is invoked to get or create a superblock which can then later
1527  * be used for mounting.  The filesystem places a pointer to the root to be
1528  * used for mounting in @fc->root.
1529  */
1530 int vfs_get_tree(struct fs_context *fc)
1531 {
1532         struct super_block *sb;
1533         int error;
1534
1535         if (fc->root)
1536                 return -EBUSY;
1537
1538         /* Get the mountable root in fc->root, with a ref on the root and a ref
1539          * on the superblock.
1540          */
1541         error = fc->ops->get_tree(fc);
1542         if (error < 0)
1543                 return error;
1544
1545         if (!fc->root) {
1546                 pr_err("Filesystem %s get_tree() didn't set fc->root\n",
1547                        fc->fs_type->name);
1548                 /* We don't know what the locking state of the superblock is -
1549                  * if there is a superblock.
1550                  */
1551                 BUG();
1552         }
1553
1554         sb = fc->root->d_sb;
1555         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1556
1557         if (fc->subtype && !sb->s_subtype) {
1558                 sb->s_subtype = fc->subtype;
1559                 fc->subtype = NULL;
1560         }
1561
1562         /*
1563          * Write barrier is for super_cache_count(). We place it before setting
1564          * SB_BORN as the data dependency between the two functions is the
1565          * superblock structure contents that we just set up, not the SB_BORN
1566          * flag.
1567          */
1568         smp_wmb();
1569         sb->s_flags |= SB_BORN;
1570
1571         error = security_sb_set_mnt_opts(sb, fc->security, 0, NULL);
1572         if (unlikely(error)) {
1573                 fc_drop_locked(fc);
1574                 return error;
1575         }
1576
1577         /*
1578          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1579          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1580          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1581          * violate this rule.
1582          */
1583         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1584                 "negative value (%lld)\n", fc->fs_type->name, sb->s_maxbytes);
1585
1586         return 0;
1587 }
1588 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_tree);
1589
1590 /*
1591  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1592  * in generic_shutdown_super().
1593  */
1594 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1595 {
1596         struct backing_dev_info *bdi;
1597         int err;
1598         va_list args;
1599
1600         bdi = bdi_alloc(GFP_KERNEL);
1601         if (!bdi)
1602                 return -ENOMEM;
1603
1604         bdi->name = sb->s_type->name;
1605
1606         va_start(args, fmt);
1607         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1608         va_end(args);
1609         if (err) {
1610                 bdi_put(bdi);
1611                 return err;
1612         }
1613         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1614         sb->s_bdi = bdi;
1615
1616         return 0;
1617 }
1618 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1619
1620 /*
1621  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1622  * in generic_shutdown_super().
1623  */
1624 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1625 {
1626         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1627
1628         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1629                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1630 }
1631 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1632
1633 /*
1634  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1635  * instead.
1636  */
1637 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1638 {
1639         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1640 }
1641 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1642
1643 /*
1644  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1645  * instead.
1646  */
1647 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1648 {
1649         bool force_trylock = false;
1650         int ret = 1;
1651
1652 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1653         /*
1654          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1655          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1656          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1657          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1658          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1659          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1660          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1661          */
1662         if (wait) {
1663                 int i;
1664
1665                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1666                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1667                                 force_trylock = true;
1668                                 break;
1669                         }
1670         }
1671 #endif
1672         if (wait && !force_trylock)
1673                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1674         else
1675                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1676
1677         WARN_ON(force_trylock && !ret);
1678         return ret;
1679 }
1680 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1681
1682 /**
1683  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1684  * @sb: the super for which we wait
1685  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1686  *
1687  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1688  * system.
1689  */
1690 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1691 {
1692         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1693 }
1694
1695 /*
1696  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1697  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1698  */
1699 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1700 {
1701         int level;
1702
1703         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1704                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1705 }
1706
1707 /*
1708  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1709  */
1710 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1711 {
1712         int level;
1713
1714         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1715                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1716 }
1717
1718 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1719 {
1720         int level;
1721
1722         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1723                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1724 }
1725
1726 /**
1727  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1728  * @sb: the super to lock
1729  *
1730  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1731  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1732  * -EBUSY.
1733  *
1734  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1735  *
1736  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1737  *
1738  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1739  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1740  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1741  *
1742  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1743  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1744  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1745  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1746  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1747  * sync is running).
1748  *
1749  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1750  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1751  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1752  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1753  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1754  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1755  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1756  *
1757  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1758  */
1759 int freeze_super(struct super_block *sb)
1760 {
1761         int ret;
1762
1763         atomic_inc(&sb->s_active);
1764         down_write(&sb->s_umount);
1765         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1766                 deactivate_locked_super(sb);
1767                 return -EBUSY;
1768         }
1769
1770         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1771                 up_write(&sb->s_umount);
1772                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1773         }
1774
1775         if (sb_rdonly(sb)) {
1776                 /* Nothing to do really... */
1777                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1778                 up_write(&sb->s_umount);
1779                 return 0;
1780         }
1781
1782         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1783         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1784         up_write(&sb->s_umount);
1785         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1786         down_write(&sb->s_umount);
1787
1788         /* Now we go and block page faults... */
1789         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1790         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1791
1792         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1793         sync_filesystem(sb);
1794
1795         /* Now wait for internal filesystem counter */
1796         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1797         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1798
1799         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1800                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1801                 if (ret) {
1802                         printk(KERN_ERR
1803                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1804                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1805                         sb_freeze_unlock(sb);
1806                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1807                         deactivate_locked_super(sb);
1808                         return ret;
1809                 }
1810         }
1811         /*
1812          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1813          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1814          */
1815         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1816         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1817         up_write(&sb->s_umount);
1818         return 0;
1819 }
1820 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1821
1822 /**
1823  * thaw_super -- unlock filesystem
1824  * @sb: the super to thaw
1825  *
1826  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1827  */
1828 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb)
1829 {
1830         int error;
1831
1832         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1833                 up_write(&sb->s_umount);
1834                 return -EINVAL;
1835         }
1836
1837         if (sb_rdonly(sb)) {
1838                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1839                 goto out;
1840         }
1841
1842         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1843
1844         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1845                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1846                 if (error) {
1847                         printk(KERN_ERR
1848                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1849                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1850                         up_write(&sb->s_umount);
1851                         return error;
1852                 }
1853         }
1854
1855         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1856         sb_freeze_unlock(sb);
1857 out:
1858         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1859         deactivate_locked_super(sb);
1860         return 0;
1861 }
1862
1863 int thaw_super(struct super_block *sb)
1864 {
1865         down_write(&sb->s_umount);
1866         return thaw_super_locked(sb);
1867 }
1868 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);