KVM: x86: allow L1 to not intercept triple fault
[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/fscrypt.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->s_time_min = TIME64_MIN;
261         s->s_time_max = TIME64_MAX;
262
263         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
264         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
265         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
266         s->s_shrink.batch = 1024;
267         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
268         if (prealloc_shrinker(&s->s_shrink, "sb-%s", type->name))
269                 goto fail;
270         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru, &s->s_shrink))
271                 goto fail;
272         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru, &s->s_shrink))
273                 goto fail;
274         return s;
275
276 fail:
277         destroy_unused_super(s);
278         return NULL;
279 }
280
281 /* Superblock refcounting  */
282
283 /*
284  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
285  */
286 static void __put_super(struct super_block *s)
287 {
288         if (!--s->s_count) {
289                 list_del_init(&s->s_list);
290                 WARN_ON(s->s_dentry_lru.node);
291                 WARN_ON(s->s_inode_lru.node);
292                 WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
293                 security_sb_free(s);
294                 fscrypt_destroy_keyring(s);
295                 put_user_ns(s->s_user_ns);
296                 kfree(s->s_subtype);
297                 call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
298         }
299 }
300
301 /**
302  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
303  *      @sb: superblock in question
304  *
305  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
306  *      references left.
307  */
308 void put_super(struct super_block *sb)
309 {
310         spin_lock(&sb_lock);
311         __put_super(sb);
312         spin_unlock(&sb_lock);
313 }
314
315
316 /**
317  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
318  *      @s: superblock to deactivate
319  *
320  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
321  *      one if there is no other active references left.  In that case we
322  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
323  *      had just acquired.
324  *
325  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
326  */
327 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
328 {
329         struct file_system_type *fs = s->s_type;
330         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
331                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
332                 fs->kill_sb(s);
333
334                 /*
335                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
336                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
337                  * the lru lists right now.
338                  */
339                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
340                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
341
342                 put_filesystem(fs);
343                 put_super(s);
344         } else {
345                 up_write(&s->s_umount);
346         }
347 }
348
349 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
350
351 /**
352  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
353  *      @s: superblock to deactivate
354  *
355  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
356  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
357  *      lock will be acquired prior to that.
358  */
359 void deactivate_super(struct super_block *s)
360 {
361         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
362                 down_write(&s->s_umount);
363                 deactivate_locked_super(s);
364         }
365 }
366
367 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
368
369 /**
370  *      grab_super - acquire an active reference
371  *      @s: reference we are trying to make active
372  *
373  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
374  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
375  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
376  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
377  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
378  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
379  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
380  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
381  */
382 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
383 {
384         s->s_count++;
385         spin_unlock(&sb_lock);
386         down_write(&s->s_umount);
387         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
388                 put_super(s);
389                 return 1;
390         }
391         up_write(&s->s_umount);
392         put_super(s);
393         return 0;
394 }
395
396 /*
397  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
398  *      @sb: reference we are trying to grab
399  *
400  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
401  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
402  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
403  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
404  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
405  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
406  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
407  *
408  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
409  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
410  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
411  *      it's very much not a general-purpose interface.
412  */
413 bool trylock_super(struct super_block *sb)
414 {
415         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
416                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
417                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
418                         return true;
419                 up_read(&sb->s_umount);
420         }
421
422         return false;
423 }
424
425 /**
426  *      retire_super    -       prevents superblock from being reused
427  *      @sb: superblock to retire
428  *
429  *      The function marks superblock to be ignored in superblock test, which
430  *      prevents it from being reused for any new mounts.  If the superblock has
431  *      a private bdi, it also unregisters it, but doesn't reduce the refcount
432  *      of the superblock to prevent potential races.  The refcount is reduced
433  *      by generic_shutdown_super().  The function can not be called
434  *      concurrently with generic_shutdown_super().  It is safe to call the
435  *      function multiple times, subsequent calls have no effect.
436  *
437  *      The marker will affect the re-use only for block-device-based
438  *      superblocks.  Other superblocks will still get marked if this function
439  *      is used, but that will not affect their reusability.
440  */
441 void retire_super(struct super_block *sb)
442 {
443         WARN_ON(!sb->s_bdev);
444         down_write(&sb->s_umount);
445         if (sb->s_iflags & SB_I_PERSB_BDI) {
446                 bdi_unregister(sb->s_bdi);
447                 sb->s_iflags &= ~SB_I_PERSB_BDI;
448         }
449         sb->s_iflags |= SB_I_RETIRED;
450         up_write(&sb->s_umount);
451 }
452 EXPORT_SYMBOL(retire_super);
453
454 /**
455  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
456  *      @sb: superblock to kill
457  *
458  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
459  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
460  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
461  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
462  *      taken care of and do not need specific handling.
463  *
464  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
465  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
466  *      change the attachments of dentries to inodes.
467  */
468 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
469 {
470         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
471
472         if (sb->s_root) {
473                 shrink_dcache_for_umount(sb);
474                 sync_filesystem(sb);
475                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
476
477                 cgroup_writeback_umount();
478
479                 /* evict all inodes with zero refcount */
480                 evict_inodes(sb);
481                 /* only nonzero refcount inodes can have marks */
482                 fsnotify_sb_delete(sb);
483                 fscrypt_destroy_keyring(sb);
484                 security_sb_delete(sb);
485
486                 if (sb->s_dio_done_wq) {
487                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
488                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
489                 }
490
491                 if (sop->put_super)
492                         sop->put_super(sb);
493
494                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
495                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
496                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
497                            sb->s_id);
498                 }
499         }
500         spin_lock(&sb_lock);
501         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
502         hlist_del_init(&sb->s_instances);
503         spin_unlock(&sb_lock);
504         up_write(&sb->s_umount);
505         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
506                 if (sb->s_iflags & SB_I_PERSB_BDI)
507                         bdi_unregister(sb->s_bdi);
508                 bdi_put(sb->s_bdi);
509                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
510         }
511 }
512
513 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
514
515 bool mount_capable(struct fs_context *fc)
516 {
517         if (!(fc->fs_type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT))
518                 return capable(CAP_SYS_ADMIN);
519         else
520                 return ns_capable(fc->user_ns, CAP_SYS_ADMIN);
521 }
522
523 /**
524  * sget_fc - Find or create a superblock
525  * @fc: Filesystem context.
526  * @test: Comparison callback
527  * @set: Setup callback
528  *
529  * Find or create a superblock using the parameters stored in the filesystem
530  * context and the two callback functions.
531  *
532  * If an extant superblock is matched, then that will be returned with an
533  * elevated reference count that the caller must transfer or discard.
534  *
535  * If no match is made, a new superblock will be allocated and basic
536  * initialisation will be performed (s_type, s_fs_info and s_id will be set and
537  * the set() callback will be invoked), the superblock will be published and it
538  * will be returned in a partially constructed state with SB_BORN and SB_ACTIVE
539  * as yet unset.
540  */
541 struct super_block *sget_fc(struct fs_context *fc,
542                             int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *),
543                             int (*set)(struct super_block *, struct fs_context *))
544 {
545         struct super_block *s = NULL;
546         struct super_block *old;
547         struct user_namespace *user_ns = fc->global ? &init_user_ns : fc->user_ns;
548         int err;
549
550 retry:
551         spin_lock(&sb_lock);
552         if (test) {
553                 hlist_for_each_entry(old, &fc->fs_type->fs_supers, s_instances) {
554                         if (test(old, fc))
555                                 goto share_extant_sb;
556                 }
557         }
558         if (!s) {
559                 spin_unlock(&sb_lock);
560                 s = alloc_super(fc->fs_type, fc->sb_flags, user_ns);
561                 if (!s)
562                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
563                 goto retry;
564         }
565
566         s->s_fs_info = fc->s_fs_info;
567         err = set(s, fc);
568         if (err) {
569                 s->s_fs_info = NULL;
570                 spin_unlock(&sb_lock);
571                 destroy_unused_super(s);
572                 return ERR_PTR(err);
573         }
574         fc->s_fs_info = NULL;
575         s->s_type = fc->fs_type;
576         s->s_iflags |= fc->s_iflags;
577         strlcpy(s->s_id, s->s_type->name, sizeof(s->s_id));
578         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
579         hlist_add_head(&s->s_instances, &s->s_type->fs_supers);
580         spin_unlock(&sb_lock);
581         get_filesystem(s->s_type);
582         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
583         return s;
584
585 share_extant_sb:
586         if (user_ns != old->s_user_ns) {
587                 spin_unlock(&sb_lock);
588                 destroy_unused_super(s);
589                 return ERR_PTR(-EBUSY);
590         }
591         if (!grab_super(old))
592                 goto retry;
593         destroy_unused_super(s);
594         return old;
595 }
596 EXPORT_SYMBOL(sget_fc);
597
598 /**
599  *      sget    -       find or create a superblock
600  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
601  *      @test:    comparison callback
602  *      @set:     setup callback
603  *      @flags:   mount flags
604  *      @data:    argument to each of them
605  */
606 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
607                         int (*test)(struct super_block *,void *),
608                         int (*set)(struct super_block *,void *),
609                         int flags,
610                         void *data)
611 {
612         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
613         struct super_block *s = NULL;
614         struct super_block *old;
615         int err;
616
617         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
618          * mount through to here so always use &init_user_ns
619          * until that changes.
620          */
621         if (flags & SB_SUBMOUNT)
622                 user_ns = &init_user_ns;
623
624 retry:
625         spin_lock(&sb_lock);
626         if (test) {
627                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
628                         if (!test(old, data))
629                                 continue;
630                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
631                                 spin_unlock(&sb_lock);
632                                 destroy_unused_super(s);
633                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
634                         }
635                         if (!grab_super(old))
636                                 goto retry;
637                         destroy_unused_super(s);
638                         return old;
639                 }
640         }
641         if (!s) {
642                 spin_unlock(&sb_lock);
643                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
644                 if (!s)
645                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
646                 goto retry;
647         }
648
649         err = set(s, data);
650         if (err) {
651                 spin_unlock(&sb_lock);
652                 destroy_unused_super(s);
653                 return ERR_PTR(err);
654         }
655         s->s_type = type;
656         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
657         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
658         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
659         spin_unlock(&sb_lock);
660         get_filesystem(type);
661         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
662         return s;
663 }
664 EXPORT_SYMBOL(sget);
665
666 void drop_super(struct super_block *sb)
667 {
668         up_read(&sb->s_umount);
669         put_super(sb);
670 }
671
672 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
673
674 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
675 {
676         up_write(&sb->s_umount);
677         put_super(sb);
678 }
679 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
680
681 static void __iterate_supers(void (*f)(struct super_block *))
682 {
683         struct super_block *sb, *p = NULL;
684
685         spin_lock(&sb_lock);
686         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
687                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
688                         continue;
689                 sb->s_count++;
690                 spin_unlock(&sb_lock);
691
692                 f(sb);
693
694                 spin_lock(&sb_lock);
695                 if (p)
696                         __put_super(p);
697                 p = sb;
698         }
699         if (p)
700                 __put_super(p);
701         spin_unlock(&sb_lock);
702 }
703 /**
704  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
705  *      @f: function to call
706  *      @arg: argument to pass to it
707  *
708  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
709  *      locked superblock and given argument.
710  */
711 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
712 {
713         struct super_block *sb, *p = NULL;
714
715         spin_lock(&sb_lock);
716         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
717                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
718                         continue;
719                 sb->s_count++;
720                 spin_unlock(&sb_lock);
721
722                 down_read(&sb->s_umount);
723                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
724                         f(sb, arg);
725                 up_read(&sb->s_umount);
726
727                 spin_lock(&sb_lock);
728                 if (p)
729                         __put_super(p);
730                 p = sb;
731         }
732         if (p)
733                 __put_super(p);
734         spin_unlock(&sb_lock);
735 }
736
737 /**
738  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
739  *      @type: fs type
740  *      @f: function to call
741  *      @arg: argument to pass to it
742  *
743  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
744  *      locked superblock and given argument.
745  */
746 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
747         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
748 {
749         struct super_block *sb, *p = NULL;
750
751         spin_lock(&sb_lock);
752         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
753                 sb->s_count++;
754                 spin_unlock(&sb_lock);
755
756                 down_read(&sb->s_umount);
757                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
758                         f(sb, arg);
759                 up_read(&sb->s_umount);
760
761                 spin_lock(&sb_lock);
762                 if (p)
763                         __put_super(p);
764                 p = sb;
765         }
766         if (p)
767                 __put_super(p);
768         spin_unlock(&sb_lock);
769 }
770
771 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
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         struct super_block *sb;
783
784         if (!bdev)
785                 return NULL;
786
787         spin_lock(&sb_lock);
788 rescan:
789         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
790                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
791                         continue;
792                 if (sb->s_bdev == bdev) {
793                         sb->s_count++;
794                         spin_unlock(&sb_lock);
795                         down_read(&sb->s_umount);
796                         /* still alive? */
797                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
798                                 return sb;
799                         up_read(&sb->s_umount);
800                         /* nope, got unmounted */
801                         spin_lock(&sb_lock);
802                         __put_super(sb);
803                         goto rescan;
804                 }
805         }
806         spin_unlock(&sb_lock);
807         return NULL;
808 }
809
810 /**
811  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
812  * @bdev: device to get the superblock for
813  *
814  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
815  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
816  * reference or %NULL if none was found.
817  */
818 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
819 {
820         struct super_block *sb;
821
822         if (!bdev)
823                 return NULL;
824
825 restart:
826         spin_lock(&sb_lock);
827         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
828                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
829                         continue;
830                 if (sb->s_bdev == bdev) {
831                         if (!grab_super(sb))
832                                 goto restart;
833                         up_write(&sb->s_umount);
834                         return sb;
835                 }
836         }
837         spin_unlock(&sb_lock);
838         return NULL;
839 }
840
841 struct super_block *user_get_super(dev_t dev, bool excl)
842 {
843         struct super_block *sb;
844
845         spin_lock(&sb_lock);
846 rescan:
847         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
848                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
849                         continue;
850                 if (sb->s_dev ==  dev) {
851                         sb->s_count++;
852                         spin_unlock(&sb_lock);
853                         if (excl)
854                                 down_write(&sb->s_umount);
855                         else
856                                 down_read(&sb->s_umount);
857                         /* still alive? */
858                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
859                                 return sb;
860                         if (excl)
861                                 up_write(&sb->s_umount);
862                         else
863                                 up_read(&sb->s_umount);
864                         /* nope, got unmounted */
865                         spin_lock(&sb_lock);
866                         __put_super(sb);
867                         goto rescan;
868                 }
869         }
870         spin_unlock(&sb_lock);
871         return NULL;
872 }
873
874 /**
875  * reconfigure_super - asks filesystem to change superblock parameters
876  * @fc: The superblock and configuration
877  *
878  * Alters the configuration parameters of a live superblock.
879  */
880 int reconfigure_super(struct fs_context *fc)
881 {
882         struct super_block *sb = fc->root->d_sb;
883         int retval;
884         bool remount_ro = false;
885         bool force = fc->sb_flags & SB_FORCE;
886
887         if (fc->sb_flags_mask & ~MS_RMT_MASK)
888                 return -EINVAL;
889         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
890                 return -EBUSY;
891
892         retval = security_sb_remount(sb, fc->security);
893         if (retval)
894                 return retval;
895
896         if (fc->sb_flags_mask & SB_RDONLY) {
897 #ifdef CONFIG_BLOCK
898                 if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY) && sb->s_bdev &&
899                     bdev_read_only(sb->s_bdev))
900                         return -EACCES;
901 #endif
902
903                 remount_ro = (fc->sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
904         }
905
906         if (remount_ro) {
907                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
908                         up_write(&sb->s_umount);
909                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
910                         down_write(&sb->s_umount);
911                         if (!sb->s_root)
912                                 return 0;
913                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
914                                 return -EBUSY;
915                         remount_ro = !sb_rdonly(sb);
916                 }
917         }
918         shrink_dcache_sb(sb);
919
920         /* If we are reconfiguring to RDONLY and current sb is read/write,
921          * make sure there are no files open for writing.
922          */
923         if (remount_ro) {
924                 if (force) {
925                         sb->s_readonly_remount = 1;
926                         smp_wmb();
927                 } else {
928                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
929                         if (retval)
930                                 return retval;
931                 }
932         }
933
934         if (fc->ops->reconfigure) {
935                 retval = fc->ops->reconfigure(fc);
936                 if (retval) {
937                         if (!force)
938                                 goto cancel_readonly;
939                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
940                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
941                              sb->s_type->name, retval);
942                 }
943         }
944
945         WRITE_ONCE(sb->s_flags, ((sb->s_flags & ~fc->sb_flags_mask) |
946                                  (fc->sb_flags & fc->sb_flags_mask)));
947         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
948         smp_wmb();
949         sb->s_readonly_remount = 0;
950
951         /*
952          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
953          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
954          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
955          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
956          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
957          * effort at coherency.
958          */
959         if (remount_ro && sb->s_bdev)
960                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
961         return 0;
962
963 cancel_readonly:
964         sb->s_readonly_remount = 0;
965         return retval;
966 }
967
968 static void do_emergency_remount_callback(struct super_block *sb)
969 {
970         down_write(&sb->s_umount);
971         if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
972             !sb_rdonly(sb)) {
973                 struct fs_context *fc;
974
975                 fc = fs_context_for_reconfigure(sb->s_root,
976                                         SB_RDONLY | SB_FORCE, SB_RDONLY);
977                 if (!IS_ERR(fc)) {
978                         if (parse_monolithic_mount_data(fc, NULL) == 0)
979                                 (void)reconfigure_super(fc);
980                         put_fs_context(fc);
981                 }
982         }
983         up_write(&sb->s_umount);
984 }
985
986 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
987 {
988         __iterate_supers(do_emergency_remount_callback);
989         kfree(work);
990         printk("Emergency Remount complete\n");
991 }
992
993 void emergency_remount(void)
994 {
995         struct work_struct *work;
996
997         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
998         if (work) {
999                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
1000                 schedule_work(work);
1001         }
1002 }
1003
1004 static void do_thaw_all_callback(struct super_block *sb)
1005 {
1006         down_write(&sb->s_umount);
1007         if (sb->s_root && sb->s_flags & SB_BORN) {
1008                 emergency_thaw_bdev(sb);
1009                 thaw_super_locked(sb);
1010         } else {
1011                 up_write(&sb->s_umount);
1012         }
1013 }
1014
1015 static void do_thaw_all(struct work_struct *work)
1016 {
1017         __iterate_supers(do_thaw_all_callback);
1018         kfree(work);
1019         printk(KERN_WARNING "Emergency Thaw complete\n");
1020 }
1021
1022 /**
1023  * emergency_thaw_all -- forcibly thaw every frozen filesystem
1024  *
1025  * Used for emergency unfreeze of all filesystems via SysRq
1026  */
1027 void emergency_thaw_all(void)
1028 {
1029         struct work_struct *work;
1030
1031         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1032         if (work) {
1033                 INIT_WORK(work, do_thaw_all);
1034                 schedule_work(work);
1035         }
1036 }
1037
1038 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
1039
1040 /**
1041  * get_anon_bdev - Allocate a block device for filesystems which don't have one.
1042  * @p: Pointer to a dev_t.
1043  *
1044  * Filesystems which don't use real block devices can call this function
1045  * to allocate a virtual block device.
1046  *
1047  * Context: Any context.  Frequently called while holding sb_lock.
1048  * Return: 0 on success, -EMFILE if there are no anonymous bdevs left
1049  * or -ENOMEM if memory allocation failed.
1050  */
1051 int get_anon_bdev(dev_t *p)
1052 {
1053         int dev;
1054
1055         /*
1056          * Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
1057          * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
1058          */
1059         dev = ida_alloc_range(&unnamed_dev_ida, 1, (1 << MINORBITS) - 1,
1060                         GFP_ATOMIC);
1061         if (dev == -ENOSPC)
1062                 dev = -EMFILE;
1063         if (dev < 0)
1064                 return dev;
1065
1066         *p = MKDEV(0, dev);
1067         return 0;
1068 }
1069 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
1070
1071 void free_anon_bdev(dev_t dev)
1072 {
1073         ida_free(&unnamed_dev_ida, MINOR(dev));
1074 }
1075 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
1076
1077 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
1078 {
1079         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
1080 }
1081 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
1082
1083 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
1084 {
1085         dev_t dev = sb->s_dev;
1086         generic_shutdown_super(sb);
1087         free_anon_bdev(dev);
1088 }
1089 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
1090
1091 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
1092 {
1093         if (sb->s_root)
1094                 d_genocide(sb->s_root);
1095         kill_anon_super(sb);
1096 }
1097 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1098
1099 int set_anon_super_fc(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1100 {
1101         return set_anon_super(sb, NULL);
1102 }
1103 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super_fc);
1104
1105 static int test_keyed_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1106 {
1107         return sb->s_fs_info == fc->s_fs_info;
1108 }
1109
1110 static int test_single_super(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1111 {
1112         return 1;
1113 }
1114
1115 /**
1116  * vfs_get_super - Get a superblock with a search key set in s_fs_info.
1117  * @fc: The filesystem context holding the parameters
1118  * @keying: How to distinguish superblocks
1119  * @fill_super: Helper to initialise a new superblock
1120  *
1121  * Search for a superblock and create a new one if not found.  The search
1122  * criterion is controlled by @keying.  If the search fails, a new superblock
1123  * is created and @fill_super() is called to initialise it.
1124  *
1125  * @keying can take one of a number of values:
1126  *
1127  * (1) vfs_get_single_super - Only one superblock of this type may exist on the
1128  *     system.  This is typically used for special system filesystems.
1129  *
1130  * (2) vfs_get_keyed_super - Multiple superblocks may exist, but they must have
1131  *     distinct keys (where the key is in s_fs_info).  Searching for the same
1132  *     key again will turn up the superblock for that key.
1133  *
1134  * (3) vfs_get_independent_super - Multiple superblocks may exist and are
1135  *     unkeyed.  Each call will get a new superblock.
1136  *
1137  * A permissions check is made by sget_fc() unless we're getting a superblock
1138  * for a kernel-internal mount or a submount.
1139  */
1140 int vfs_get_super(struct fs_context *fc,
1141                   enum vfs_get_super_keying keying,
1142                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1143                                     struct fs_context *fc))
1144 {
1145         int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *);
1146         struct super_block *sb;
1147         int err;
1148
1149         switch (keying) {
1150         case vfs_get_single_super:
1151         case vfs_get_single_reconf_super:
1152                 test = test_single_super;
1153                 break;
1154         case vfs_get_keyed_super:
1155                 test = test_keyed_super;
1156                 break;
1157         case vfs_get_independent_super:
1158                 test = NULL;
1159                 break;
1160         default:
1161                 BUG();
1162         }
1163
1164         sb = sget_fc(fc, test, set_anon_super_fc);
1165         if (IS_ERR(sb))
1166                 return PTR_ERR(sb);
1167
1168         if (!sb->s_root) {
1169                 err = fill_super(sb, fc);
1170                 if (err)
1171                         goto error;
1172
1173                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1174                 fc->root = dget(sb->s_root);
1175         } else {
1176                 fc->root = dget(sb->s_root);
1177                 if (keying == vfs_get_single_reconf_super) {
1178                         err = reconfigure_super(fc);
1179                         if (err < 0) {
1180                                 dput(fc->root);
1181                                 fc->root = NULL;
1182                                 goto error;
1183                         }
1184                 }
1185         }
1186
1187         return 0;
1188
1189 error:
1190         deactivate_locked_super(sb);
1191         return err;
1192 }
1193 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_super);
1194
1195 int get_tree_nodev(struct fs_context *fc,
1196                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1197                                     struct fs_context *fc))
1198 {
1199         return vfs_get_super(fc, vfs_get_independent_super, fill_super);
1200 }
1201 EXPORT_SYMBOL(get_tree_nodev);
1202
1203 int get_tree_single(struct fs_context *fc,
1204                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1205                                     struct fs_context *fc))
1206 {
1207         return vfs_get_super(fc, vfs_get_single_super, fill_super);
1208 }
1209 EXPORT_SYMBOL(get_tree_single);
1210
1211 int get_tree_single_reconf(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_single_reconf_super, fill_super);
1216 }
1217 EXPORT_SYMBOL(get_tree_single_reconf);
1218
1219 int get_tree_keyed(struct fs_context *fc,
1220                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1221                                     struct fs_context *fc),
1222                 void *key)
1223 {
1224         fc->s_fs_info = key;
1225         return vfs_get_super(fc, vfs_get_keyed_super, fill_super);
1226 }
1227 EXPORT_SYMBOL(get_tree_keyed);
1228
1229 #ifdef CONFIG_BLOCK
1230
1231 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1232 {
1233         s->s_bdev = data;
1234         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1235         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_disk->bdi);
1236
1237         if (bdev_stable_writes(s->s_bdev))
1238                 s->s_iflags |= SB_I_STABLE_WRITES;
1239         return 0;
1240 }
1241
1242 static int set_bdev_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1243 {
1244         return set_bdev_super(s, fc->sget_key);
1245 }
1246
1247 static int test_bdev_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1248 {
1249         return !(s->s_iflags & SB_I_RETIRED) && s->s_bdev == fc->sget_key;
1250 }
1251
1252 /**
1253  * get_tree_bdev - Get a superblock based on a single block device
1254  * @fc: The filesystem context holding the parameters
1255  * @fill_super: Helper to initialise a new superblock
1256  */
1257 int get_tree_bdev(struct fs_context *fc,
1258                 int (*fill_super)(struct super_block *,
1259                                   struct fs_context *))
1260 {
1261         struct block_device *bdev;
1262         struct super_block *s;
1263         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1264         int error = 0;
1265
1266         if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY))
1267                 mode |= FMODE_WRITE;
1268
1269         if (!fc->source)
1270                 return invalf(fc, "No source specified");
1271
1272         bdev = blkdev_get_by_path(fc->source, mode, fc->fs_type);
1273         if (IS_ERR(bdev)) {
1274                 errorf(fc, "%s: Can't open blockdev", fc->source);
1275                 return PTR_ERR(bdev);
1276         }
1277
1278         /* Once the superblock is inserted into the list by sget_fc(), s_umount
1279          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot while
1280          * we are mounting
1281          */
1282         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1283         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1284                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1285                 warnf(fc, "%pg: Can't mount, blockdev is frozen", bdev);
1286                 blkdev_put(bdev, mode);
1287                 return -EBUSY;
1288         }
1289
1290         fc->sb_flags |= SB_NOSEC;
1291         fc->sget_key = bdev;
1292         s = sget_fc(fc, test_bdev_super_fc, set_bdev_super_fc);
1293         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1294         if (IS_ERR(s)) {
1295                 blkdev_put(bdev, mode);
1296                 return PTR_ERR(s);
1297         }
1298
1299         if (s->s_root) {
1300                 /* Don't summarily change the RO/RW state. */
1301                 if ((fc->sb_flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1302                         warnf(fc, "%pg: Can't mount, would change RO state", bdev);
1303                         deactivate_locked_super(s);
1304                         blkdev_put(bdev, mode);
1305                         return -EBUSY;
1306                 }
1307
1308                 /*
1309                  * s_umount nests inside open_mutex during
1310                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1311                  * open_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1312                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1313                  * holding an active reference.
1314                  */
1315                 up_write(&s->s_umount);
1316                 blkdev_put(bdev, mode);
1317                 down_write(&s->s_umount);
1318         } else {
1319                 s->s_mode = mode;
1320                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1321                 shrinker_debugfs_rename(&s->s_shrink, "sb-%s:%s",
1322                                         fc->fs_type->name, s->s_id);
1323                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1324                 error = fill_super(s, fc);
1325                 if (error) {
1326                         deactivate_locked_super(s);
1327                         return error;
1328                 }
1329
1330                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1331                 bdev->bd_super = s;
1332         }
1333
1334         BUG_ON(fc->root);
1335         fc->root = dget(s->s_root);
1336         return 0;
1337 }
1338 EXPORT_SYMBOL(get_tree_bdev);
1339
1340 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1341 {
1342         return !(s->s_iflags & SB_I_RETIRED) && (void *)s->s_bdev == data;
1343 }
1344
1345 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1346         int flags, const char *dev_name, void *data,
1347         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1348 {
1349         struct block_device *bdev;
1350         struct super_block *s;
1351         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1352         int error = 0;
1353
1354         if (!(flags & SB_RDONLY))
1355                 mode |= FMODE_WRITE;
1356
1357         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1358         if (IS_ERR(bdev))
1359                 return ERR_CAST(bdev);
1360
1361         /*
1362          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1363          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1364          * while we are mounting
1365          */
1366         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1367         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1368                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1369                 error = -EBUSY;
1370                 goto error_bdev;
1371         }
1372         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1373                  bdev);
1374         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1375         if (IS_ERR(s))
1376                 goto error_s;
1377
1378         if (s->s_root) {
1379                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1380                         deactivate_locked_super(s);
1381                         error = -EBUSY;
1382                         goto error_bdev;
1383                 }
1384
1385                 /*
1386                  * s_umount nests inside open_mutex during
1387                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1388                  * open_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1389                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1390                  * holding an active reference.
1391                  */
1392                 up_write(&s->s_umount);
1393                 blkdev_put(bdev, mode);
1394                 down_write(&s->s_umount);
1395         } else {
1396                 s->s_mode = mode;
1397                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1398                 shrinker_debugfs_rename(&s->s_shrink, "sb-%s:%s",
1399                                         fs_type->name, s->s_id);
1400                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1401                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1402                 if (error) {
1403                         deactivate_locked_super(s);
1404                         goto error;
1405                 }
1406
1407                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1408                 bdev->bd_super = s;
1409         }
1410
1411         return dget(s->s_root);
1412
1413 error_s:
1414         error = PTR_ERR(s);
1415 error_bdev:
1416         blkdev_put(bdev, mode);
1417 error:
1418         return ERR_PTR(error);
1419 }
1420 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1421
1422 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1423 {
1424         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1425         fmode_t mode = sb->s_mode;
1426
1427         bdev->bd_super = NULL;
1428         generic_shutdown_super(sb);
1429         sync_blockdev(bdev);
1430         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1431         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1432 }
1433
1434 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1435 #endif
1436
1437 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1438         int flags, void *data,
1439         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1440 {
1441         int error;
1442         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1443
1444         if (IS_ERR(s))
1445                 return ERR_CAST(s);
1446
1447         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1448         if (error) {
1449                 deactivate_locked_super(s);
1450                 return ERR_PTR(error);
1451         }
1452         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1453         return dget(s->s_root);
1454 }
1455 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1456
1457 int reconfigure_single(struct super_block *s,
1458                        int flags, void *data)
1459 {
1460         struct fs_context *fc;
1461         int ret;
1462
1463         /* The caller really need to be passing fc down into mount_single(),
1464          * then a chunk of this can be removed.  [Bollocks -- AV]
1465          * Better yet, reconfiguration shouldn't happen, but rather the second
1466          * mount should be rejected if the parameters are not compatible.
1467          */
1468         fc = fs_context_for_reconfigure(s->s_root, flags, MS_RMT_MASK);
1469         if (IS_ERR(fc))
1470                 return PTR_ERR(fc);
1471
1472         ret = parse_monolithic_mount_data(fc, data);
1473         if (ret < 0)
1474                 goto out;
1475
1476         ret = reconfigure_super(fc);
1477 out:
1478         put_fs_context(fc);
1479         return ret;
1480 }
1481
1482 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1483 {
1484         return 1;
1485 }
1486
1487 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1488         int flags, void *data,
1489         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1490 {
1491         struct super_block *s;
1492         int error;
1493
1494         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1495         if (IS_ERR(s))
1496                 return ERR_CAST(s);
1497         if (!s->s_root) {
1498                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1499                 if (!error)
1500                         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1501         } else {
1502                 error = reconfigure_single(s, flags, data);
1503         }
1504         if (unlikely(error)) {
1505                 deactivate_locked_super(s);
1506                 return ERR_PTR(error);
1507         }
1508         return dget(s->s_root);
1509 }
1510 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1511
1512 /**
1513  * vfs_get_tree - Get the mountable root
1514  * @fc: The superblock configuration context.
1515  *
1516  * The filesystem is invoked to get or create a superblock which can then later
1517  * be used for mounting.  The filesystem places a pointer to the root to be
1518  * used for mounting in @fc->root.
1519  */
1520 int vfs_get_tree(struct fs_context *fc)
1521 {
1522         struct super_block *sb;
1523         int error;
1524
1525         if (fc->root)
1526                 return -EBUSY;
1527
1528         /* Get the mountable root in fc->root, with a ref on the root and a ref
1529          * on the superblock.
1530          */
1531         error = fc->ops->get_tree(fc);
1532         if (error < 0)
1533                 return error;
1534
1535         if (!fc->root) {
1536                 pr_err("Filesystem %s get_tree() didn't set fc->root\n",
1537                        fc->fs_type->name);
1538                 /* We don't know what the locking state of the superblock is -
1539                  * if there is a superblock.
1540                  */
1541                 BUG();
1542         }
1543
1544         sb = fc->root->d_sb;
1545         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1546
1547         /*
1548          * Write barrier is for super_cache_count(). We place it before setting
1549          * SB_BORN as the data dependency between the two functions is the
1550          * superblock structure contents that we just set up, not the SB_BORN
1551          * flag.
1552          */
1553         smp_wmb();
1554         sb->s_flags |= SB_BORN;
1555
1556         error = security_sb_set_mnt_opts(sb, fc->security, 0, NULL);
1557         if (unlikely(error)) {
1558                 fc_drop_locked(fc);
1559                 return error;
1560         }
1561
1562         /*
1563          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1564          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1565          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1566          * violate this rule.
1567          */
1568         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1569                 "negative value (%lld)\n", fc->fs_type->name, sb->s_maxbytes);
1570
1571         return 0;
1572 }
1573 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_tree);
1574
1575 /*
1576  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1577  * in generic_shutdown_super().
1578  */
1579 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1580 {
1581         struct backing_dev_info *bdi;
1582         int err;
1583         va_list args;
1584
1585         bdi = bdi_alloc(NUMA_NO_NODE);
1586         if (!bdi)
1587                 return -ENOMEM;
1588
1589         va_start(args, fmt);
1590         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1591         va_end(args);
1592         if (err) {
1593                 bdi_put(bdi);
1594                 return err;
1595         }
1596         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1597         sb->s_bdi = bdi;
1598         sb->s_iflags |= SB_I_PERSB_BDI;
1599
1600         return 0;
1601 }
1602 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1603
1604 /*
1605  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1606  * in generic_shutdown_super().
1607  */
1608 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1609 {
1610         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1611
1612         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1613                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1614 }
1615 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1616
1617 /**
1618  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1619  * @sb: the super for which we wait
1620  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1621  *
1622  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1623  * system.
1624  */
1625 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1626 {
1627         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1628 }
1629
1630 /*
1631  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1632  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1633  */
1634 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1635 {
1636         int level;
1637
1638         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1639                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1640 }
1641
1642 /*
1643  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1644  */
1645 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1646 {
1647         int level;
1648
1649         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1650                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1651 }
1652
1653 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb, int level)
1654 {
1655         for (level--; level >= 0; level--)
1656                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1657 }
1658
1659 /**
1660  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1661  * @sb: the super to lock
1662  *
1663  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1664  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1665  * -EBUSY.
1666  *
1667  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1668  *
1669  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1670  *
1671  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1672  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1673  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1674  *
1675  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1676  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1677  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1678  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1679  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1680  * sync is running).
1681  *
1682  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1683  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1684  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1685  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1686  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1687  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1688  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1689  *
1690  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1691  */
1692 int freeze_super(struct super_block *sb)
1693 {
1694         int ret;
1695
1696         atomic_inc(&sb->s_active);
1697         down_write(&sb->s_umount);
1698         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1699                 deactivate_locked_super(sb);
1700                 return -EBUSY;
1701         }
1702
1703         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1704                 up_write(&sb->s_umount);
1705                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1706         }
1707
1708         if (sb_rdonly(sb)) {
1709                 /* Nothing to do really... */
1710                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1711                 up_write(&sb->s_umount);
1712                 return 0;
1713         }
1714
1715         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1716         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1717         up_write(&sb->s_umount);
1718         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1719         down_write(&sb->s_umount);
1720
1721         /* Now we go and block page faults... */
1722         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1723         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1724
1725         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1726         ret = sync_filesystem(sb);
1727         if (ret) {
1728                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1729                 sb_freeze_unlock(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1730                 wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1731                 deactivate_locked_super(sb);
1732                 return ret;
1733         }
1734
1735         /* Now wait for internal filesystem counter */
1736         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1737         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1738
1739         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1740                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1741                 if (ret) {
1742                         printk(KERN_ERR
1743                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1744                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1745                         sb_freeze_unlock(sb, SB_FREEZE_FS);
1746                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1747                         deactivate_locked_super(sb);
1748                         return ret;
1749                 }
1750         }
1751         /*
1752          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1753          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1754          */
1755         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1756         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1757         up_write(&sb->s_umount);
1758         return 0;
1759 }
1760 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1761
1762 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb)
1763 {
1764         int error;
1765
1766         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1767                 up_write(&sb->s_umount);
1768                 return -EINVAL;
1769         }
1770
1771         if (sb_rdonly(sb)) {
1772                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1773                 goto out;
1774         }
1775
1776         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1777
1778         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1779                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1780                 if (error) {
1781                         printk(KERN_ERR
1782                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1783                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1784                         up_write(&sb->s_umount);
1785                         return error;
1786                 }
1787         }
1788
1789         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1790         sb_freeze_unlock(sb, SB_FREEZE_FS);
1791 out:
1792         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1793         deactivate_locked_super(sb);
1794         return 0;
1795 }
1796
1797 /**
1798  * thaw_super -- unlock filesystem
1799  * @sb: the super to thaw
1800  *
1801  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1802  */
1803 int thaw_super(struct super_block *sb)
1804 {
1805         down_write(&sb->s_umount);
1806         return thaw_super_locked(sb);
1807 }
1808 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);