Merge branch 'for-4.18/i2c-hid' into for-linus
[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 "internal.h"
39
40 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb);
41
42 static LIST_HEAD(super_blocks);
43 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
44
45 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
46         "sb_writers",
47         "sb_pagefaults",
48         "sb_internal",
49 };
50
51 /*
52  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
53  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
54  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
55  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
56  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
57  */
58 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
59                                       struct shrink_control *sc)
60 {
61         struct super_block *sb;
62         long    fs_objects = 0;
63         long    total_objects;
64         long    freed = 0;
65         long    dentries;
66         long    inodes;
67
68         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
69
70         /*
71          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
72          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
73          */
74         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
75                 return SHRINK_STOP;
76
77         if (!trylock_super(sb))
78                 return SHRINK_STOP;
79
80         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
81                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
82
83         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
84         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
85         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
86         if (!total_objects)
87                 total_objects = 1;
88
89         /* proportion the scan between the caches */
90         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
91         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
92         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
93
94         /*
95          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
96          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
97          *
98          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
99          * accounting uses this to fully empty the caches.
100          */
101         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
102         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
103         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
104         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
105
106         if (fs_objects) {
107                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
108                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
109         }
110
111         up_read(&sb->s_umount);
112         return freed;
113 }
114
115 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
116                                        struct shrink_control *sc)
117 {
118         struct super_block *sb;
119         long    total_objects = 0;
120
121         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
122
123         /*
124          * Don't call trylock_super as it is a potential
125          * scalability bottleneck. The counts could get updated
126          * between super_cache_count and super_cache_scan anyway.
127          * Call to super_cache_count with shrinker_rwsem held
128          * ensures the safety of call to list_lru_shrink_count() and
129          * s_op->nr_cached_objects().
130          */
131         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
132                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
133
134         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
135         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
136
137         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
138         return total_objects;
139 }
140
141 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
142 {
143         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
144                                                         destroy_work);
145         int i;
146
147         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
148                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
149         kfree(s);
150 }
151
152 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
153 {
154         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
155         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
156         schedule_work(&s->destroy_work);
157 }
158
159 /* Free a superblock that has never been seen by anyone */
160 static void destroy_unused_super(struct super_block *s)
161 {
162         if (!s)
163                 return;
164         up_write(&s->s_umount);
165         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
166         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
167         security_sb_free(s);
168         put_user_ns(s->s_user_ns);
169         kfree(s->s_subtype);
170         free_prealloced_shrinker(&s->s_shrink);
171         /* no delays needed */
172         destroy_super_work(&s->destroy_work);
173 }
174
175 /**
176  *      alloc_super     -       create new superblock
177  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
178  *      @flags: the mount flags
179  *      @user_ns: User namespace for the super_block
180  *
181  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
182  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
183  */
184 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags,
185                                        struct user_namespace *user_ns)
186 {
187         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
188         static const struct super_operations default_op;
189         int i;
190
191         if (!s)
192                 return NULL;
193
194         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
195         s->s_user_ns = get_user_ns(user_ns);
196         init_rwsem(&s->s_umount);
197         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
198         /*
199          * sget() can have s_umount recursion.
200          *
201          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
202          * one (this one), and tries again to find a suitable old
203          * one.
204          *
205          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
206          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
207          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
208          * risk of deadlocks.
209          *
210          * Annotate this by putting this lock in a different
211          * subclass.
212          */
213         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
214
215         if (security_sb_alloc(s))
216                 goto fail;
217
218         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
219                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
220                                         sb_writers_name[i],
221                                         &type->s_writers_key[i]))
222                         goto fail;
223         }
224         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
225         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
226         s->s_flags = flags;
227         if (s->s_user_ns != &init_user_ns)
228                 s->s_iflags |= SB_I_NODEV;
229         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
230         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_roots);
231         mutex_init(&s->s_sync_lock);
232         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
233         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
234         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes_wb);
235         spin_lock_init(&s->s_inode_wblist_lock);
236
237         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru))
238                 goto fail;
239         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru))
240                 goto fail;
241         s->s_count = 1;
242         atomic_set(&s->s_active, 1);
243         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
244         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
245         init_rwsem(&s->s_dquot.dqio_sem);
246         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
247         s->s_op = &default_op;
248         s->s_time_gran = 1000000000;
249         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
250
251         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
252         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
253         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
254         s->s_shrink.batch = 1024;
255         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
256         if (prealloc_shrinker(&s->s_shrink))
257                 goto fail;
258         return s;
259
260 fail:
261         destroy_unused_super(s);
262         return NULL;
263 }
264
265 /* Superblock refcounting  */
266
267 /*
268  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
269  */
270 static void __put_super(struct super_block *s)
271 {
272         if (!--s->s_count) {
273                 list_del_init(&s->s_list);
274                 WARN_ON(s->s_dentry_lru.node);
275                 WARN_ON(s->s_inode_lru.node);
276                 WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
277                 security_sb_free(s);
278                 put_user_ns(s->s_user_ns);
279                 kfree(s->s_subtype);
280                 call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
281         }
282 }
283
284 /**
285  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
286  *      @sb: superblock in question
287  *
288  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
289  *      references left.
290  */
291 static void put_super(struct super_block *sb)
292 {
293         spin_lock(&sb_lock);
294         __put_super(sb);
295         spin_unlock(&sb_lock);
296 }
297
298
299 /**
300  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
301  *      @s: superblock to deactivate
302  *
303  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
304  *      one if there is no other active references left.  In that case we
305  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
306  *      had just acquired.
307  *
308  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
309  */
310 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
311 {
312         struct file_system_type *fs = s->s_type;
313         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
314                 cleancache_invalidate_fs(s);
315                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
316                 fs->kill_sb(s);
317
318                 /*
319                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
320                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
321                  * the lru lists right now.
322                  */
323                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
324                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
325
326                 put_filesystem(fs);
327                 put_super(s);
328         } else {
329                 up_write(&s->s_umount);
330         }
331 }
332
333 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
334
335 /**
336  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
337  *      @s: superblock to deactivate
338  *
339  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
340  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
341  *      lock will be acquired prior to that.
342  */
343 void deactivate_super(struct super_block *s)
344 {
345         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
346                 down_write(&s->s_umount);
347                 deactivate_locked_super(s);
348         }
349 }
350
351 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
352
353 /**
354  *      grab_super - acquire an active reference
355  *      @s: reference we are trying to make active
356  *
357  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
358  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
359  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
360  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
361  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
362  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
363  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
364  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
365  */
366 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
367 {
368         s->s_count++;
369         spin_unlock(&sb_lock);
370         down_write(&s->s_umount);
371         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
372                 put_super(s);
373                 return 1;
374         }
375         up_write(&s->s_umount);
376         put_super(s);
377         return 0;
378 }
379
380 /*
381  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
382  *      @sb: reference we are trying to grab
383  *
384  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
385  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
386  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
387  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
388  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
389  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
390  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
391  *
392  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
393  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
394  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
395  *      it's very much not a general-purpose interface.
396  */
397 bool trylock_super(struct super_block *sb)
398 {
399         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
400                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
401                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
402                         return true;
403                 up_read(&sb->s_umount);
404         }
405
406         return false;
407 }
408
409 /**
410  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
411  *      @sb: superblock to kill
412  *
413  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
414  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
415  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
416  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
417  *      taken care of and do not need specific handling.
418  *
419  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
420  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
421  *      change the attachments of dentries to inodes.
422  */
423 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
424 {
425         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
426
427         if (sb->s_root) {
428                 shrink_dcache_for_umount(sb);
429                 sync_filesystem(sb);
430                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
431
432                 fsnotify_unmount_inodes(sb);
433                 cgroup_writeback_umount();
434
435                 evict_inodes(sb);
436
437                 if (sb->s_dio_done_wq) {
438                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
439                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
440                 }
441
442                 if (sop->put_super)
443                         sop->put_super(sb);
444
445                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
446                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
447                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
448                            sb->s_id);
449                 }
450         }
451         spin_lock(&sb_lock);
452         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
453         hlist_del_init(&sb->s_instances);
454         spin_unlock(&sb_lock);
455         up_write(&sb->s_umount);
456         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
457                 bdi_put(sb->s_bdi);
458                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
459         }
460 }
461
462 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
463
464 /**
465  *      sget_userns -   find or create a superblock
466  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
467  *      @test:  comparison callback
468  *      @set:   setup callback
469  *      @flags: mount flags
470  *      @user_ns: User namespace for the super_block
471  *      @data:  argument to each of them
472  */
473 struct super_block *sget_userns(struct file_system_type *type,
474                         int (*test)(struct super_block *,void *),
475                         int (*set)(struct super_block *,void *),
476                         int flags, struct user_namespace *user_ns,
477                         void *data)
478 {
479         struct super_block *s = NULL;
480         struct super_block *old;
481         int err;
482
483         if (!(flags & (SB_KERNMOUNT|SB_SUBMOUNT)) &&
484             !(type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT) &&
485             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
486                 return ERR_PTR(-EPERM);
487 retry:
488         spin_lock(&sb_lock);
489         if (test) {
490                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
491                         if (!test(old, data))
492                                 continue;
493                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
494                                 spin_unlock(&sb_lock);
495                                 destroy_unused_super(s);
496                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
497                         }
498                         if (!grab_super(old))
499                                 goto retry;
500                         destroy_unused_super(s);
501                         return old;
502                 }
503         }
504         if (!s) {
505                 spin_unlock(&sb_lock);
506                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
507                 if (!s)
508                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
509                 goto retry;
510         }
511
512         err = set(s, data);
513         if (err) {
514                 spin_unlock(&sb_lock);
515                 destroy_unused_super(s);
516                 return ERR_PTR(err);
517         }
518         s->s_type = type;
519         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
520         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
521         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
522         spin_unlock(&sb_lock);
523         get_filesystem(type);
524         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
525         return s;
526 }
527
528 EXPORT_SYMBOL(sget_userns);
529
530 /**
531  *      sget    -       find or create a superblock
532  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
533  *      @test:    comparison callback
534  *      @set:     setup callback
535  *      @flags:   mount flags
536  *      @data:    argument to each of them
537  */
538 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
539                         int (*test)(struct super_block *,void *),
540                         int (*set)(struct super_block *,void *),
541                         int flags,
542                         void *data)
543 {
544         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
545
546         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
547          * mount through to here so always use &init_user_ns
548          * until that changes.
549          */
550         if (flags & SB_SUBMOUNT)
551                 user_ns = &init_user_ns;
552
553         /* Ensure the requestor has permissions over the target filesystem */
554         if (!(flags & (SB_KERNMOUNT|SB_SUBMOUNT)) && !ns_capable(user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
555                 return ERR_PTR(-EPERM);
556
557         return sget_userns(type, test, set, flags, user_ns, data);
558 }
559
560 EXPORT_SYMBOL(sget);
561
562 void drop_super(struct super_block *sb)
563 {
564         up_read(&sb->s_umount);
565         put_super(sb);
566 }
567
568 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
569
570 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
571 {
572         up_write(&sb->s_umount);
573         put_super(sb);
574 }
575 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
576
577 static void __iterate_supers(void (*f)(struct super_block *))
578 {
579         struct super_block *sb, *p = NULL;
580
581         spin_lock(&sb_lock);
582         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
583                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
584                         continue;
585                 sb->s_count++;
586                 spin_unlock(&sb_lock);
587
588                 f(sb);
589
590                 spin_lock(&sb_lock);
591                 if (p)
592                         __put_super(p);
593                 p = sb;
594         }
595         if (p)
596                 __put_super(p);
597         spin_unlock(&sb_lock);
598 }
599 /**
600  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
601  *      @f: function to call
602  *      @arg: argument to pass to it
603  *
604  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
605  *      locked superblock and given argument.
606  */
607 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
608 {
609         struct super_block *sb, *p = NULL;
610
611         spin_lock(&sb_lock);
612         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
613                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
614                         continue;
615                 sb->s_count++;
616                 spin_unlock(&sb_lock);
617
618                 down_read(&sb->s_umount);
619                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
620                         f(sb, arg);
621                 up_read(&sb->s_umount);
622
623                 spin_lock(&sb_lock);
624                 if (p)
625                         __put_super(p);
626                 p = sb;
627         }
628         if (p)
629                 __put_super(p);
630         spin_unlock(&sb_lock);
631 }
632
633 /**
634  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
635  *      @type: fs type
636  *      @f: function to call
637  *      @arg: argument to pass to it
638  *
639  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
640  *      locked superblock and given argument.
641  */
642 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
643         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
644 {
645         struct super_block *sb, *p = NULL;
646
647         spin_lock(&sb_lock);
648         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
649                 sb->s_count++;
650                 spin_unlock(&sb_lock);
651
652                 down_read(&sb->s_umount);
653                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
654                         f(sb, arg);
655                 up_read(&sb->s_umount);
656
657                 spin_lock(&sb_lock);
658                 if (p)
659                         __put_super(p);
660                 p = sb;
661         }
662         if (p)
663                 __put_super(p);
664         spin_unlock(&sb_lock);
665 }
666
667 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
668
669 static struct super_block *__get_super(struct block_device *bdev, bool excl)
670 {
671         struct super_block *sb;
672
673         if (!bdev)
674                 return NULL;
675
676         spin_lock(&sb_lock);
677 rescan:
678         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
679                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
680                         continue;
681                 if (sb->s_bdev == bdev) {
682                         sb->s_count++;
683                         spin_unlock(&sb_lock);
684                         if (!excl)
685                                 down_read(&sb->s_umount);
686                         else
687                                 down_write(&sb->s_umount);
688                         /* still alive? */
689                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
690                                 return sb;
691                         if (!excl)
692                                 up_read(&sb->s_umount);
693                         else
694                                 up_write(&sb->s_umount);
695                         /* nope, got unmounted */
696                         spin_lock(&sb_lock);
697                         __put_super(sb);
698                         goto rescan;
699                 }
700         }
701         spin_unlock(&sb_lock);
702         return NULL;
703 }
704
705 /**
706  *      get_super - get the superblock of a device
707  *      @bdev: device to get the superblock for
708  *
709  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
710  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
711  */
712 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
713 {
714         return __get_super(bdev, false);
715 }
716 EXPORT_SYMBOL(get_super);
717
718 static struct super_block *__get_super_thawed(struct block_device *bdev,
719                                               bool excl)
720 {
721         while (1) {
722                 struct super_block *s = __get_super(bdev, excl);
723                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
724                         return s;
725                 if (!excl)
726                         up_read(&s->s_umount);
727                 else
728                         up_write(&s->s_umount);
729                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
730                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
731                 put_super(s);
732         }
733 }
734
735 /**
736  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
737  *      @bdev: device to get the superblock for
738  *
739  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
740  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
741  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
742  *      is found.
743  */
744 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
745 {
746         return __get_super_thawed(bdev, false);
747 }
748 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
749
750 /**
751  *      get_super_exclusive_thawed - get thawed superblock of a device
752  *      @bdev: device to get the superblock for
753  *
754  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
755  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
756  *      (or immediately if it was not frozen) and s_umount semaphore is held
757  *      in exclusive mode. %NULL is returned if no match is found.
758  */
759 struct super_block *get_super_exclusive_thawed(struct block_device *bdev)
760 {
761         return __get_super_thawed(bdev, true);
762 }
763 EXPORT_SYMBOL(get_super_exclusive_thawed);
764
765 /**
766  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
767  * @bdev: device to get the superblock for
768  *
769  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
770  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
771  * reference or %NULL if none was found.
772  */
773 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
774 {
775         struct super_block *sb;
776
777         if (!bdev)
778                 return NULL;
779
780 restart:
781         spin_lock(&sb_lock);
782         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
783                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
784                         continue;
785                 if (sb->s_bdev == bdev) {
786                         if (!grab_super(sb))
787                                 goto restart;
788                         up_write(&sb->s_umount);
789                         return sb;
790                 }
791         }
792         spin_unlock(&sb_lock);
793         return NULL;
794 }
795
796 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
797 {
798         struct super_block *sb;
799
800         spin_lock(&sb_lock);
801 rescan:
802         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
803                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
804                         continue;
805                 if (sb->s_dev ==  dev) {
806                         sb->s_count++;
807                         spin_unlock(&sb_lock);
808                         down_read(&sb->s_umount);
809                         /* still alive? */
810                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
811                                 return sb;
812                         up_read(&sb->s_umount);
813                         /* nope, got unmounted */
814                         spin_lock(&sb_lock);
815                         __put_super(sb);
816                         goto rescan;
817                 }
818         }
819         spin_unlock(&sb_lock);
820         return NULL;
821 }
822
823 /**
824  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
825  *      @sb:    superblock in question
826  *      @sb_flags: revised superblock flags
827  *      @data:  the rest of options
828  *      @force: whether or not to force the change
829  *
830  *      Alters the mount options of a mounted file system.
831  */
832 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int sb_flags, void *data, int force)
833 {
834         int retval;
835         int remount_ro;
836
837         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
838                 return -EBUSY;
839
840 #ifdef CONFIG_BLOCK
841         if (!(sb_flags & SB_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
842                 return -EACCES;
843 #endif
844
845         remount_ro = (sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
846
847         if (remount_ro) {
848                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
849                         up_write(&sb->s_umount);
850                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
851                         down_write(&sb->s_umount);
852                         if (!sb->s_root)
853                                 return 0;
854                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
855                                 return -EBUSY;
856                         remount_ro = (sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
857                 }
858         }
859         shrink_dcache_sb(sb);
860
861         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
862            make sure there are no rw files opened */
863         if (remount_ro) {
864                 if (force) {
865                         sb->s_readonly_remount = 1;
866                         smp_wmb();
867                 } else {
868                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
869                         if (retval)
870                                 return retval;
871                 }
872         }
873
874         if (sb->s_op->remount_fs) {
875                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &sb_flags, data);
876                 if (retval) {
877                         if (!force)
878                                 goto cancel_readonly;
879                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
880                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
881                              sb->s_type->name, retval);
882                 }
883         }
884         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (sb_flags & MS_RMT_MASK);
885         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
886         smp_wmb();
887         sb->s_readonly_remount = 0;
888
889         /*
890          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
891          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
892          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
893          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
894          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
895          * effort at coherency.
896          */
897         if (remount_ro && sb->s_bdev)
898                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
899         return 0;
900
901 cancel_readonly:
902         sb->s_readonly_remount = 0;
903         return retval;
904 }
905
906 static void do_emergency_remount_callback(struct super_block *sb)
907 {
908         down_write(&sb->s_umount);
909         if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
910             !sb_rdonly(sb)) {
911                 /*
912                  * What lock protects sb->s_flags??
913                  */
914                 do_remount_sb(sb, SB_RDONLY, NULL, 1);
915         }
916         up_write(&sb->s_umount);
917 }
918
919 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
920 {
921         __iterate_supers(do_emergency_remount_callback);
922         kfree(work);
923         printk("Emergency Remount complete\n");
924 }
925
926 void emergency_remount(void)
927 {
928         struct work_struct *work;
929
930         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
931         if (work) {
932                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
933                 schedule_work(work);
934         }
935 }
936
937 static void do_thaw_all_callback(struct super_block *sb)
938 {
939         down_write(&sb->s_umount);
940         if (sb->s_root && sb->s_flags & MS_BORN) {
941                 emergency_thaw_bdev(sb);
942                 thaw_super_locked(sb);
943         } else {
944                 up_write(&sb->s_umount);
945         }
946 }
947
948 static void do_thaw_all(struct work_struct *work)
949 {
950         __iterate_supers(do_thaw_all_callback);
951         kfree(work);
952         printk(KERN_WARNING "Emergency Thaw complete\n");
953 }
954
955 /**
956  * emergency_thaw_all -- forcibly thaw every frozen filesystem
957  *
958  * Used for emergency unfreeze of all filesystems via SysRq
959  */
960 void emergency_thaw_all(void)
961 {
962         struct work_struct *work;
963
964         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
965         if (work) {
966                 INIT_WORK(work, do_thaw_all);
967                 schedule_work(work);
968         }
969 }
970
971 /*
972  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
973  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
974  */
975
976 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
977 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
978 /* Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
979  * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
980  */
981 static int unnamed_dev_start = 1;
982
983 int get_anon_bdev(dev_t *p)
984 {
985         int dev;
986         int error;
987
988  retry:
989         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
990                 return -ENOMEM;
991         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
992         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
993         if (!error)
994                 unnamed_dev_start = dev + 1;
995         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
996         if (error == -EAGAIN)
997                 /* We raced and lost with another CPU. */
998                 goto retry;
999         else if (error)
1000                 return -EAGAIN;
1001
1002         if (dev >= (1 << MINORBITS)) {
1003                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
1004                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
1005                 if (unnamed_dev_start > dev)
1006                         unnamed_dev_start = dev;
1007                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
1008                 return -EMFILE;
1009         }
1010         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
1011         return 0;
1012 }
1013 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
1014
1015 void free_anon_bdev(dev_t dev)
1016 {
1017         int slot = MINOR(dev);
1018         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
1019         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
1020         if (slot < unnamed_dev_start)
1021                 unnamed_dev_start = slot;
1022         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
1023 }
1024 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
1025
1026 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
1027 {
1028         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
1029 }
1030
1031 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
1032
1033 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
1034 {
1035         dev_t dev = sb->s_dev;
1036         generic_shutdown_super(sb);
1037         free_anon_bdev(dev);
1038 }
1039
1040 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
1041
1042 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
1043 {
1044         if (sb->s_root)
1045                 d_genocide(sb->s_root);
1046         kill_anon_super(sb);
1047 }
1048
1049 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1050
1051 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
1052 {
1053         return sb->s_fs_info == data;
1054 }
1055
1056 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
1057 {
1058         sb->s_fs_info = data;
1059         return set_anon_super(sb, NULL);
1060 }
1061
1062 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type,
1063         int flags, void *data, void *ns, struct user_namespace *user_ns,
1064         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1065 {
1066         struct super_block *sb;
1067
1068         /* Don't allow mounting unless the caller has CAP_SYS_ADMIN
1069          * over the namespace.
1070          */
1071         if (!(flags & SB_KERNMOUNT) && !ns_capable(user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
1072                 return ERR_PTR(-EPERM);
1073
1074         sb = sget_userns(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags,
1075                          user_ns, ns);
1076         if (IS_ERR(sb))
1077                 return ERR_CAST(sb);
1078
1079         if (!sb->s_root) {
1080                 int err;
1081                 err = fill_super(sb, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1082                 if (err) {
1083                         deactivate_locked_super(sb);
1084                         return ERR_PTR(err);
1085                 }
1086
1087                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1088         }
1089
1090         return dget(sb->s_root);
1091 }
1092
1093 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
1094
1095 #ifdef CONFIG_BLOCK
1096 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1097 {
1098         s->s_bdev = data;
1099         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1100         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_bdi);
1101
1102         return 0;
1103 }
1104
1105 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1106 {
1107         return (void *)s->s_bdev == data;
1108 }
1109
1110 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1111         int flags, const char *dev_name, void *data,
1112         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1113 {
1114         struct block_device *bdev;
1115         struct super_block *s;
1116         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1117         int error = 0;
1118
1119         if (!(flags & SB_RDONLY))
1120                 mode |= FMODE_WRITE;
1121
1122         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1123         if (IS_ERR(bdev))
1124                 return ERR_CAST(bdev);
1125
1126         /*
1127          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1128          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1129          * while we are mounting
1130          */
1131         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1132         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1133                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1134                 error = -EBUSY;
1135                 goto error_bdev;
1136         }
1137         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1138                  bdev);
1139         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1140         if (IS_ERR(s))
1141                 goto error_s;
1142
1143         if (s->s_root) {
1144                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1145                         deactivate_locked_super(s);
1146                         error = -EBUSY;
1147                         goto error_bdev;
1148                 }
1149
1150                 /*
1151                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1152                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1153                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1154                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1155                  * holding an active reference.
1156                  */
1157                 up_write(&s->s_umount);
1158                 blkdev_put(bdev, mode);
1159                 down_write(&s->s_umount);
1160         } else {
1161                 s->s_mode = mode;
1162                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1163                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1164                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1165                 if (error) {
1166                         deactivate_locked_super(s);
1167                         goto error;
1168                 }
1169
1170                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1171                 bdev->bd_super = s;
1172         }
1173
1174         return dget(s->s_root);
1175
1176 error_s:
1177         error = PTR_ERR(s);
1178 error_bdev:
1179         blkdev_put(bdev, mode);
1180 error:
1181         return ERR_PTR(error);
1182 }
1183 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1184
1185 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1186 {
1187         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1188         fmode_t mode = sb->s_mode;
1189
1190         bdev->bd_super = NULL;
1191         generic_shutdown_super(sb);
1192         sync_blockdev(bdev);
1193         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1194         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1195 }
1196
1197 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1198 #endif
1199
1200 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1201         int flags, void *data,
1202         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1203 {
1204         int error;
1205         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1206
1207         if (IS_ERR(s))
1208                 return ERR_CAST(s);
1209
1210         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1211         if (error) {
1212                 deactivate_locked_super(s);
1213                 return ERR_PTR(error);
1214         }
1215         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1216         return dget(s->s_root);
1217 }
1218 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1219
1220 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1221 {
1222         return 1;
1223 }
1224
1225 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1226         int flags, void *data,
1227         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1228 {
1229         struct super_block *s;
1230         int error;
1231
1232         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1233         if (IS_ERR(s))
1234                 return ERR_CAST(s);
1235         if (!s->s_root) {
1236                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1237                 if (error) {
1238                         deactivate_locked_super(s);
1239                         return ERR_PTR(error);
1240                 }
1241                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1242         } else {
1243                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1244         }
1245         return dget(s->s_root);
1246 }
1247 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1248
1249 struct dentry *
1250 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1251 {
1252         struct dentry *root;
1253         struct super_block *sb;
1254         char *secdata = NULL;
1255         int error = -ENOMEM;
1256
1257         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1258                 secdata = alloc_secdata();
1259                 if (!secdata)
1260                         goto out;
1261
1262                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1263                 if (error)
1264                         goto out_free_secdata;
1265         }
1266
1267         root = type->mount(type, flags, name, data);
1268         if (IS_ERR(root)) {
1269                 error = PTR_ERR(root);
1270                 goto out_free_secdata;
1271         }
1272         sb = root->d_sb;
1273         BUG_ON(!sb);
1274         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1275         sb->s_flags |= SB_BORN;
1276
1277         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1278         if (error)
1279                 goto out_sb;
1280
1281         /*
1282          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1283          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1284          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1285          * violate this rule.
1286          */
1287         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1288                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1289
1290         up_write(&sb->s_umount);
1291         free_secdata(secdata);
1292         return root;
1293 out_sb:
1294         dput(root);
1295         deactivate_locked_super(sb);
1296 out_free_secdata:
1297         free_secdata(secdata);
1298 out:
1299         return ERR_PTR(error);
1300 }
1301
1302 /*
1303  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1304  * in generic_shutdown_super().
1305  */
1306 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1307 {
1308         struct backing_dev_info *bdi;
1309         int err;
1310         va_list args;
1311
1312         bdi = bdi_alloc(GFP_KERNEL);
1313         if (!bdi)
1314                 return -ENOMEM;
1315
1316         bdi->name = sb->s_type->name;
1317
1318         va_start(args, fmt);
1319         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1320         va_end(args);
1321         if (err) {
1322                 bdi_put(bdi);
1323                 return err;
1324         }
1325         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1326         sb->s_bdi = bdi;
1327
1328         return 0;
1329 }
1330 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1331
1332 /*
1333  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1334  * in generic_shutdown_super().
1335  */
1336 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1337 {
1338         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1339
1340         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1341                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1342 }
1343 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1344
1345 /*
1346  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1347  * instead.
1348  */
1349 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1350 {
1351         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1352 }
1353 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1354
1355 /*
1356  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1357  * instead.
1358  */
1359 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1360 {
1361         bool force_trylock = false;
1362         int ret = 1;
1363
1364 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1365         /*
1366          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1367          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1368          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1369          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1370          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1371          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1372          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1373          */
1374         if (wait) {
1375                 int i;
1376
1377                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1378                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1379                                 force_trylock = true;
1380                                 break;
1381                         }
1382         }
1383 #endif
1384         if (wait && !force_trylock)
1385                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1386         else
1387                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1388
1389         WARN_ON(force_trylock && !ret);
1390         return ret;
1391 }
1392 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1393
1394 /**
1395  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1396  * @sb: the super for which we wait
1397  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1398  *
1399  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1400  * system.
1401  */
1402 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1403 {
1404         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1405 }
1406
1407 /*
1408  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1409  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1410  */
1411 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1412 {
1413         int level;
1414
1415         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1416                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1417 }
1418
1419 /*
1420  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1421  */
1422 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1423 {
1424         int level;
1425
1426         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1427                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1428 }
1429
1430 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1431 {
1432         int level;
1433
1434         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1435                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1436 }
1437
1438 /**
1439  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1440  * @sb: the super to lock
1441  *
1442  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1443  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1444  * -EBUSY.
1445  *
1446  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1447  *
1448  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1449  *
1450  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1451  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1452  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1453  *
1454  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1455  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1456  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1457  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1458  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1459  * sync is running).
1460  *
1461  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1462  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1463  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1464  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1465  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1466  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1467  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1468  *
1469  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1470  */
1471 int freeze_super(struct super_block *sb)
1472 {
1473         int ret;
1474
1475         atomic_inc(&sb->s_active);
1476         down_write(&sb->s_umount);
1477         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1478                 deactivate_locked_super(sb);
1479                 return -EBUSY;
1480         }
1481
1482         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1483                 up_write(&sb->s_umount);
1484                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1485         }
1486
1487         if (sb_rdonly(sb)) {
1488                 /* Nothing to do really... */
1489                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1490                 up_write(&sb->s_umount);
1491                 return 0;
1492         }
1493
1494         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1495         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1496         up_write(&sb->s_umount);
1497         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1498         down_write(&sb->s_umount);
1499
1500         /* Now we go and block page faults... */
1501         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1502         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1503
1504         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1505         sync_filesystem(sb);
1506
1507         /* Now wait for internal filesystem counter */
1508         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1509         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1510
1511         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1512                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1513                 if (ret) {
1514                         printk(KERN_ERR
1515                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1516                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1517                         sb_freeze_unlock(sb);
1518                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1519                         deactivate_locked_super(sb);
1520                         return ret;
1521                 }
1522         }
1523         /*
1524          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1525          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1526          */
1527         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1528         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1529         up_write(&sb->s_umount);
1530         return 0;
1531 }
1532 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1533
1534 /**
1535  * thaw_super -- unlock filesystem
1536  * @sb: the super to thaw
1537  *
1538  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1539  */
1540 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb)
1541 {
1542         int error;
1543
1544         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1545                 up_write(&sb->s_umount);
1546                 return -EINVAL;
1547         }
1548
1549         if (sb_rdonly(sb)) {
1550                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1551                 goto out;
1552         }
1553
1554         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1555
1556         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1557                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1558                 if (error) {
1559                         printk(KERN_ERR
1560                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1561                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1562                         up_write(&sb->s_umount);
1563                         return error;
1564                 }
1565         }
1566
1567         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1568         sb_freeze_unlock(sb);
1569 out:
1570         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1571         deactivate_locked_super(sb);
1572         return 0;
1573 }
1574
1575 int thaw_super(struct super_block *sb)
1576 {
1577         down_write(&sb->s_umount);
1578         return thaw_super_locked(sb);
1579 }
1580 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);