Merge branch 'work.mount0' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/vfs
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / block_dev.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *  linux/fs/block_dev.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
7  */
8
9 #include <linux/init.h>
10 #include <linux/mm.h>
11 #include <linux/fcntl.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/kmod.h>
14 #include <linux/major.h>
15 #include <linux/device_cgroup.h>
16 #include <linux/highmem.h>
17 #include <linux/blkdev.h>
18 #include <linux/backing-dev.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/blkpg.h>
21 #include <linux/magic.h>
22 #include <linux/dax.h>
23 #include <linux/buffer_head.h>
24 #include <linux/swap.h>
25 #include <linux/pagevec.h>
26 #include <linux/writeback.h>
27 #include <linux/mpage.h>
28 #include <linux/mount.h>
29 #include <linux/pseudo_fs.h>
30 #include <linux/uio.h>
31 #include <linux/namei.h>
32 #include <linux/log2.h>
33 #include <linux/cleancache.h>
34 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
35 #include <linux/falloc.h>
36 #include <linux/uaccess.h>
37 #include "internal.h"
38
39 struct bdev_inode {
40         struct block_device bdev;
41         struct inode vfs_inode;
42 };
43
44 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
45
46 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
47 {
48         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
49 }
50
51 struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
52 {
53         return &BDEV_I(inode)->bdev;
54 }
55 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
56
57 static void bdev_write_inode(struct block_device *bdev)
58 {
59         struct inode *inode = bdev->bd_inode;
60         int ret;
61
62         spin_lock(&inode->i_lock);
63         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
64                 spin_unlock(&inode->i_lock);
65                 ret = write_inode_now(inode, true);
66                 if (ret) {
67                         char name[BDEVNAME_SIZE];
68                         pr_warn_ratelimited("VFS: Dirty inode writeback failed "
69                                             "for block device %s (err=%d).\n",
70                                             bdevname(bdev, name), ret);
71                 }
72                 spin_lock(&inode->i_lock);
73         }
74         spin_unlock(&inode->i_lock);
75 }
76
77 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
78 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
79 {
80         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
81
82         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrexceptional == 0)
83                 return;
84
85         invalidate_bh_lrus();
86         truncate_inode_pages(mapping, 0);
87 }       
88 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
89
90 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
91 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
92 {
93         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
94
95         if (mapping->nrpages) {
96                 invalidate_bh_lrus();
97                 lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
98                 invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
99         }
100         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
101          * But, for the strange corners, lets be cautious
102          */
103         cleancache_invalidate_inode(mapping);
104 }
105 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
106
107 static void set_init_blocksize(struct block_device *bdev)
108 {
109         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
110         loff_t size = i_size_read(bdev->bd_inode);
111
112         while (bsize < PAGE_SIZE) {
113                 if (size & bsize)
114                         break;
115                 bsize <<= 1;
116         }
117         bdev->bd_block_size = bsize;
118         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
119 }
120
121 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
122 {
123         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
124         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
125                 return -EINVAL;
126
127         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
128         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
129                 return -EINVAL;
130
131         /* Don't change the size if it is same as current */
132         if (bdev->bd_block_size != size) {
133                 sync_blockdev(bdev);
134                 bdev->bd_block_size = size;
135                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
136                 kill_bdev(bdev);
137         }
138         return 0;
139 }
140
141 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
142
143 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
144 {
145         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
146                 return 0;
147         /* If we get here, we know size is power of two
148          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
149         sb->s_blocksize = size;
150         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
151         return sb->s_blocksize;
152 }
153
154 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
155
156 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
157 {
158         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
159         if (size < minsize)
160                 size = minsize;
161         return sb_set_blocksize(sb, size);
162 }
163
164 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
165
166 static int
167 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
168                 struct buffer_head *bh, int create)
169 {
170         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
171         bh->b_blocknr = iblock;
172         set_buffer_mapped(bh);
173         return 0;
174 }
175
176 static struct inode *bdev_file_inode(struct file *file)
177 {
178         return file->f_mapping->host;
179 }
180
181 static unsigned int dio_bio_write_op(struct kiocb *iocb)
182 {
183         unsigned int op = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_IDLE;
184
185         /* avoid the need for a I/O completion work item */
186         if (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC)
187                 op |= REQ_FUA;
188         return op;
189 }
190
191 #define DIO_INLINE_BIO_VECS 4
192
193 static void blkdev_bio_end_io_simple(struct bio *bio)
194 {
195         struct task_struct *waiter = bio->bi_private;
196
197         WRITE_ONCE(bio->bi_private, NULL);
198         blk_wake_io_task(waiter);
199 }
200
201 static ssize_t
202 __blkdev_direct_IO_simple(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
203                 int nr_pages)
204 {
205         struct file *file = iocb->ki_filp;
206         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
207         struct bio_vec inline_vecs[DIO_INLINE_BIO_VECS], *vecs;
208         loff_t pos = iocb->ki_pos;
209         bool should_dirty = false;
210         struct bio bio;
211         ssize_t ret;
212         blk_qc_t qc;
213
214         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
215             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
216                 return -EINVAL;
217
218         if (nr_pages <= DIO_INLINE_BIO_VECS)
219                 vecs = inline_vecs;
220         else {
221                 vecs = kmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
222                                      GFP_KERNEL);
223                 if (!vecs)
224                         return -ENOMEM;
225         }
226
227         bio_init(&bio, vecs, nr_pages);
228         bio_set_dev(&bio, bdev);
229         bio.bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
230         bio.bi_write_hint = iocb->ki_hint;
231         bio.bi_private = current;
232         bio.bi_end_io = blkdev_bio_end_io_simple;
233         bio.bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
234
235         ret = bio_iov_iter_get_pages(&bio, iter);
236         if (unlikely(ret))
237                 goto out;
238         ret = bio.bi_iter.bi_size;
239
240         if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
241                 bio.bi_opf = REQ_OP_READ;
242                 if (iter_is_iovec(iter))
243                         should_dirty = true;
244         } else {
245                 bio.bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
246                 task_io_account_write(ret);
247         }
248         if (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
249                 bio_set_polled(&bio, iocb);
250
251         qc = submit_bio(&bio);
252         for (;;) {
253                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
254                 if (!READ_ONCE(bio.bi_private))
255                         break;
256                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
257                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc, true))
258                         io_schedule();
259         }
260         __set_current_state(TASK_RUNNING);
261
262         bio_release_pages(&bio, should_dirty);
263         if (unlikely(bio.bi_status))
264                 ret = blk_status_to_errno(bio.bi_status);
265
266 out:
267         if (vecs != inline_vecs)
268                 kfree(vecs);
269
270         bio_uninit(&bio);
271
272         return ret;
273 }
274
275 struct blkdev_dio {
276         union {
277                 struct kiocb            *iocb;
278                 struct task_struct      *waiter;
279         };
280         size_t                  size;
281         atomic_t                ref;
282         bool                    multi_bio : 1;
283         bool                    should_dirty : 1;
284         bool                    is_sync : 1;
285         struct bio              bio;
286 };
287
288 static struct bio_set blkdev_dio_pool;
289
290 static int blkdev_iopoll(struct kiocb *kiocb, bool wait)
291 {
292         struct block_device *bdev = I_BDEV(kiocb->ki_filp->f_mapping->host);
293         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
294
295         return blk_poll(q, READ_ONCE(kiocb->ki_cookie), wait);
296 }
297
298 static void blkdev_bio_end_io(struct bio *bio)
299 {
300         struct blkdev_dio *dio = bio->bi_private;
301         bool should_dirty = dio->should_dirty;
302
303         if (bio->bi_status && !dio->bio.bi_status)
304                 dio->bio.bi_status = bio->bi_status;
305
306         if (!dio->multi_bio || atomic_dec_and_test(&dio->ref)) {
307                 if (!dio->is_sync) {
308                         struct kiocb *iocb = dio->iocb;
309                         ssize_t ret;
310
311                         if (likely(!dio->bio.bi_status)) {
312                                 ret = dio->size;
313                                 iocb->ki_pos += ret;
314                         } else {
315                                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
316                         }
317
318                         dio->iocb->ki_complete(iocb, ret, 0);
319                         if (dio->multi_bio)
320                                 bio_put(&dio->bio);
321                 } else {
322                         struct task_struct *waiter = dio->waiter;
323
324                         WRITE_ONCE(dio->waiter, NULL);
325                         blk_wake_io_task(waiter);
326                 }
327         }
328
329         if (should_dirty) {
330                 bio_check_pages_dirty(bio);
331         } else {
332                 bio_release_pages(bio, false);
333                 bio_put(bio);
334         }
335 }
336
337 static ssize_t
338 __blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int nr_pages)
339 {
340         struct file *file = iocb->ki_filp;
341         struct inode *inode = bdev_file_inode(file);
342         struct block_device *bdev = I_BDEV(inode);
343         struct blk_plug plug;
344         struct blkdev_dio *dio;
345         struct bio *bio;
346         bool is_poll = (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) != 0;
347         bool is_read = (iov_iter_rw(iter) == READ), is_sync;
348         loff_t pos = iocb->ki_pos;
349         blk_qc_t qc = BLK_QC_T_NONE;
350         int ret = 0;
351
352         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
353             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
354                 return -EINVAL;
355
356         bio = bio_alloc_bioset(GFP_KERNEL, nr_pages, &blkdev_dio_pool);
357
358         dio = container_of(bio, struct blkdev_dio, bio);
359         dio->is_sync = is_sync = is_sync_kiocb(iocb);
360         if (dio->is_sync) {
361                 dio->waiter = current;
362                 bio_get(bio);
363         } else {
364                 dio->iocb = iocb;
365         }
366
367         dio->size = 0;
368         dio->multi_bio = false;
369         dio->should_dirty = is_read && iter_is_iovec(iter);
370
371         /*
372          * Don't plug for HIPRI/polled IO, as those should go straight
373          * to issue
374          */
375         if (!is_poll)
376                 blk_start_plug(&plug);
377
378         for (;;) {
379                 bio_set_dev(bio, bdev);
380                 bio->bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
381                 bio->bi_write_hint = iocb->ki_hint;
382                 bio->bi_private = dio;
383                 bio->bi_end_io = blkdev_bio_end_io;
384                 bio->bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
385
386                 ret = bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
387                 if (unlikely(ret)) {
388                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
389                         bio_endio(bio);
390                         break;
391                 }
392
393                 if (is_read) {
394                         bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
395                         if (dio->should_dirty)
396                                 bio_set_pages_dirty(bio);
397                 } else {
398                         bio->bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
399                         task_io_account_write(bio->bi_iter.bi_size);
400                 }
401
402                 dio->size += bio->bi_iter.bi_size;
403                 pos += bio->bi_iter.bi_size;
404
405                 nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES);
406                 if (!nr_pages) {
407                         bool polled = false;
408
409                         if (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) {
410                                 bio_set_polled(bio, iocb);
411                                 polled = true;
412                         }
413
414                         qc = submit_bio(bio);
415
416                         if (polled)
417                                 WRITE_ONCE(iocb->ki_cookie, qc);
418                         break;
419                 }
420
421                 if (!dio->multi_bio) {
422                         /*
423                          * AIO needs an extra reference to ensure the dio
424                          * structure which is embedded into the first bio
425                          * stays around.
426                          */
427                         if (!is_sync)
428                                 bio_get(bio);
429                         dio->multi_bio = true;
430                         atomic_set(&dio->ref, 2);
431                 } else {
432                         atomic_inc(&dio->ref);
433                 }
434
435                 submit_bio(bio);
436                 bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
437         }
438
439         if (!is_poll)
440                 blk_finish_plug(&plug);
441
442         if (!is_sync)
443                 return -EIOCBQUEUED;
444
445         for (;;) {
446                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
447                 if (!READ_ONCE(dio->waiter))
448                         break;
449
450                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
451                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc, true))
452                         io_schedule();
453         }
454         __set_current_state(TASK_RUNNING);
455
456         if (!ret)
457                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
458         if (likely(!ret))
459                 ret = dio->size;
460
461         bio_put(&dio->bio);
462         return ret;
463 }
464
465 static ssize_t
466 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
467 {
468         int nr_pages;
469
470         nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES + 1);
471         if (!nr_pages)
472                 return 0;
473         if (is_sync_kiocb(iocb) && nr_pages <= BIO_MAX_PAGES)
474                 return __blkdev_direct_IO_simple(iocb, iter, nr_pages);
475
476         return __blkdev_direct_IO(iocb, iter, min(nr_pages, BIO_MAX_PAGES));
477 }
478
479 static __init int blkdev_init(void)
480 {
481         return bioset_init(&blkdev_dio_pool, 4, offsetof(struct blkdev_dio, bio), BIOSET_NEED_BVECS);
482 }
483 module_init(blkdev_init);
484
485 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
486 {
487         if (!bdev)
488                 return 0;
489         if (!wait)
490                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
491         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
492 }
493
494 /*
495  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
496  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
497  */
498 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
499 {
500         return __sync_blockdev(bdev, 1);
501 }
502 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
503
504 /*
505  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
506  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
507  * device.  Takes the superblock lock.
508  */
509 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
510 {
511         struct super_block *sb = get_super(bdev);
512         if (sb) {
513                 int res = sync_filesystem(sb);
514                 drop_super(sb);
515                 return res;
516         }
517         return sync_blockdev(bdev);
518 }
519 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
520
521 /**
522  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
523  * @bdev:       blockdevice to lock
524  *
525  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
526  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
527  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
528  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
529  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
530  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
531  * actually.
532  */
533 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
534 {
535         struct super_block *sb;
536         int error = 0;
537
538         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
539         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
540                 /*
541                  * We don't even need to grab a reference - the first call
542                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
543                  * thaw_bdev drops it.
544                  */
545                 sb = get_super(bdev);
546                 if (sb)
547                         drop_super(sb);
548                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
549                 return sb;
550         }
551
552         sb = get_active_super(bdev);
553         if (!sb)
554                 goto out;
555         if (sb->s_op->freeze_super)
556                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
557         else
558                 error = freeze_super(sb);
559         if (error) {
560                 deactivate_super(sb);
561                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
562                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
563                 return ERR_PTR(error);
564         }
565         deactivate_super(sb);
566  out:
567         sync_blockdev(bdev);
568         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
569         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
570 }
571 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
572
573 /**
574  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
575  * @bdev:       blockdevice to unlock
576  * @sb:         associated superblock
577  *
578  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
579  */
580 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
581 {
582         int error = -EINVAL;
583
584         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
585         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
586                 goto out;
587
588         error = 0;
589         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
590                 goto out;
591
592         if (!sb)
593                 goto out;
594
595         if (sb->s_op->thaw_super)
596                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
597         else
598                 error = thaw_super(sb);
599         if (error)
600                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
601 out:
602         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
603         return error;
604 }
605 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
606
607 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
608 {
609         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
610 }
611
612 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
613 {
614         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
615 }
616
617 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
618                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
619 {
620         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
621 }
622
623 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
624                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
625                         struct page **pagep, void **fsdata)
626 {
627         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
628                                  blkdev_get_block);
629 }
630
631 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
632                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
633                         struct page *page, void *fsdata)
634 {
635         int ret;
636         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
637
638         unlock_page(page);
639         put_page(page);
640
641         return ret;
642 }
643
644 /*
645  * private llseek:
646  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
647  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
648  */
649 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
650 {
651         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
652         loff_t retval;
653
654         inode_lock(bd_inode);
655         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
656         inode_unlock(bd_inode);
657         return retval;
658 }
659         
660 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
661 {
662         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(filp);
663         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
664         int error;
665         
666         error = file_write_and_wait_range(filp, start, end);
667         if (error)
668                 return error;
669
670         /*
671          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
672          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
673          * O_SYNC writers to a block device.
674          */
675         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
676         if (error == -EOPNOTSUPP)
677                 error = 0;
678
679         return error;
680 }
681 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
682
683 /**
684  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
685  * @bdev: The device to read the page from
686  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
687  * @page: The page to read
688  *
689  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
690  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
691  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
692  *
693  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
694  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
695  * than propagate an error back up the stack.
696  *
697  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
698  */
699 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
700                         struct page *page)
701 {
702         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
703         int result = -EOPNOTSUPP;
704
705         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
706                 return result;
707
708         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
709         if (result)
710                 return result;
711         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
712                               REQ_OP_READ);
713         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
714         return result;
715 }
716 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
717
718 /**
719  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
720  * @bdev: The device to write the page to
721  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
722  * @page: The page to write
723  * @wbc: The writeback_control for the write
724  *
725  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
726  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
727  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
728  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
729  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
730  *
731  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
732  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
733  * than propagate an error back up the stack.
734  *
735  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
736  */
737 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
738                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
739 {
740         int result;
741         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
742
743         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
744                 return -EOPNOTSUPP;
745         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
746         if (result)
747                 return result;
748
749         set_page_writeback(page);
750         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
751                               REQ_OP_WRITE);
752         if (result) {
753                 end_page_writeback(page);
754         } else {
755                 clean_page_buffers(page);
756                 unlock_page(page);
757         }
758         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
759         return result;
760 }
761 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
762
763 /*
764  * pseudo-fs
765  */
766
767 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
768 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
769
770 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
771 {
772         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
773         if (!ei)
774                 return NULL;
775         return &ei->vfs_inode;
776 }
777
778 static void bdev_free_inode(struct inode *inode)
779 {
780         kmem_cache_free(bdev_cachep, BDEV_I(inode));
781 }
782
783 static void init_once(void *foo)
784 {
785         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
786         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
787
788         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
789         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
790         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
791 #ifdef CONFIG_SYSFS
792         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
793 #endif
794         bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
795         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
796         /* Initialize mutex for freeze. */
797         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
798 }
799
800 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
801 {
802         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
803         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
804         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
805         clear_inode(inode);
806         spin_lock(&bdev_lock);
807         list_del_init(&bdev->bd_list);
808         spin_unlock(&bdev_lock);
809         /* Detach inode from wb early as bdi_put() may free bdi->wb */
810         inode_detach_wb(inode);
811         if (bdev->bd_bdi != &noop_backing_dev_info) {
812                 bdi_put(bdev->bd_bdi);
813                 bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
814         }
815 }
816
817 static const struct super_operations bdev_sops = {
818         .statfs = simple_statfs,
819         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
820         .free_inode = bdev_free_inode,
821         .drop_inode = generic_delete_inode,
822         .evict_inode = bdev_evict_inode,
823 };
824
825 static int bd_init_fs_context(struct fs_context *fc)
826 {
827         struct pseudo_fs_context *ctx = init_pseudo(fc, BDEVFS_MAGIC);
828         if (!ctx)
829                 return -ENOMEM;
830         fc->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB;
831         ctx->ops = &bdev_sops;
832         return 0;
833 }
834
835 static struct file_system_type bd_type = {
836         .name           = "bdev",
837         .init_fs_context = bd_init_fs_context,
838         .kill_sb        = kill_anon_super,
839 };
840
841 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
842 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
843
844 void __init bdev_cache_init(void)
845 {
846         int err;
847         static struct vfsmount *bd_mnt;
848
849         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
850                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
851                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT|SLAB_PANIC),
852                         init_once);
853         err = register_filesystem(&bd_type);
854         if (err)
855                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
856         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
857         if (IS_ERR(bd_mnt))
858                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
859         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
860 }
861
862 /*
863  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
864  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
865  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
866  */
867 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
868 {
869         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
870 }
871
872 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
873 {
874         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
875 }
876
877 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
878 {
879         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
880         return 0;
881 }
882
883 static LIST_HEAD(all_bdevs);
884
885 /*
886  * If there is a bdev inode for this device, unhash it so that it gets evicted
887  * as soon as last inode reference is dropped.
888  */
889 void bdev_unhash_inode(dev_t dev)
890 {
891         struct inode *inode;
892
893         inode = ilookup5(blockdev_superblock, hash(dev), bdev_test, &dev);
894         if (inode) {
895                 remove_inode_hash(inode);
896                 iput(inode);
897         }
898 }
899
900 struct block_device *bdget(dev_t dev)
901 {
902         struct block_device *bdev;
903         struct inode *inode;
904
905         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
906                         bdev_test, bdev_set, &dev);
907
908         if (!inode)
909                 return NULL;
910
911         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
912
913         if (inode->i_state & I_NEW) {
914                 bdev->bd_contains = NULL;
915                 bdev->bd_super = NULL;
916                 bdev->bd_inode = inode;
917                 bdev->bd_block_size = i_blocksize(inode);
918                 bdev->bd_part_count = 0;
919                 bdev->bd_invalidated = 0;
920                 inode->i_mode = S_IFBLK;
921                 inode->i_rdev = dev;
922                 inode->i_bdev = bdev;
923                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
924                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
925                 spin_lock(&bdev_lock);
926                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
927                 spin_unlock(&bdev_lock);
928                 unlock_new_inode(inode);
929         }
930         return bdev;
931 }
932
933 EXPORT_SYMBOL(bdget);
934
935 /**
936  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
937  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
938  */
939 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
940 {
941         ihold(bdev->bd_inode);
942         return bdev;
943 }
944 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
945
946 long nr_blockdev_pages(void)
947 {
948         struct block_device *bdev;
949         long ret = 0;
950         spin_lock(&bdev_lock);
951         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
952                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
953         }
954         spin_unlock(&bdev_lock);
955         return ret;
956 }
957
958 void bdput(struct block_device *bdev)
959 {
960         iput(bdev->bd_inode);
961 }
962
963 EXPORT_SYMBOL(bdput);
964  
965 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
966 {
967         struct block_device *bdev;
968
969         spin_lock(&bdev_lock);
970         bdev = inode->i_bdev;
971         if (bdev && !inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
972                 bdgrab(bdev);
973                 spin_unlock(&bdev_lock);
974                 return bdev;
975         }
976         spin_unlock(&bdev_lock);
977
978         /*
979          * i_bdev references block device inode that was already shut down
980          * (corresponding device got removed).  Remove the reference and look
981          * up block device inode again just in case new device got
982          * reestablished under the same device number.
983          */
984         if (bdev)
985                 bd_forget(inode);
986
987         bdev = bdget(inode->i_rdev);
988         if (bdev) {
989                 spin_lock(&bdev_lock);
990                 if (!inode->i_bdev) {
991                         /*
992                          * We take an additional reference to bd_inode,
993                          * and it's released in clear_inode() of inode.
994                          * So, we can access it via ->i_mapping always
995                          * without igrab().
996                          */
997                         bdgrab(bdev);
998                         inode->i_bdev = bdev;
999                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1000                 }
1001                 spin_unlock(&bdev_lock);
1002         }
1003         return bdev;
1004 }
1005
1006 /* Call when you free inode */
1007
1008 void bd_forget(struct inode *inode)
1009 {
1010         struct block_device *bdev = NULL;
1011
1012         spin_lock(&bdev_lock);
1013         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
1014                 bdev = inode->i_bdev;
1015         inode->i_bdev = NULL;
1016         inode->i_mapping = &inode->i_data;
1017         spin_unlock(&bdev_lock);
1018
1019         if (bdev)
1020                 bdput(bdev);
1021 }
1022
1023 /**
1024  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
1025  * @bdev: block device of interest
1026  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
1027  * @holder: holder trying to claim @bdev
1028  *
1029  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
1030  *
1031  * CONTEXT:
1032  * spin_lock(&bdev_lock).
1033  *
1034  * RETURNS:
1035  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
1036  */
1037 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1038                          void *holder)
1039 {
1040         if (bdev->bd_holder == holder)
1041                 return true;     /* already a holder */
1042         else if (bdev->bd_holder != NULL)
1043                 return false;    /* held by someone else */
1044         else if (whole == bdev)
1045                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
1046
1047         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
1048                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
1049         else if (whole->bd_holder != NULL)
1050                 return false;    /* is a partition of a held device */
1051         else
1052                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
1053 }
1054
1055 /**
1056  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
1057  * @bdev: block device of interest
1058  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
1059  * @holder: holder trying to claim @bdev
1060  *
1061  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
1062  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
1063  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
1064  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
1065  *
1066  * CONTEXT:
1067  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
1068  * it multiple times.
1069  *
1070  * RETURNS:
1071  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
1072  */
1073 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
1074                                struct block_device *whole, void *holder)
1075 {
1076 retry:
1077         /* if someone else claimed, fail */
1078         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
1079                 return -EBUSY;
1080
1081         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
1082         if (whole->bd_claiming) {
1083                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
1084                 DEFINE_WAIT(wait);
1085
1086                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1087                 spin_unlock(&bdev_lock);
1088                 schedule();
1089                 finish_wait(wq, &wait);
1090                 spin_lock(&bdev_lock);
1091                 goto retry;
1092         }
1093
1094         /* yay, all mine */
1095         return 0;
1096 }
1097
1098 static struct gendisk *bdev_get_gendisk(struct block_device *bdev, int *partno)
1099 {
1100         struct gendisk *disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, partno);
1101
1102         if (!disk)
1103                 return NULL;
1104         /*
1105          * Now that we hold gendisk reference we make sure bdev we looked up is
1106          * not stale. If it is, it means device got removed and created before
1107          * we looked up gendisk and we fail open in such case. Associating
1108          * unhashed bdev with newly created gendisk could lead to two bdevs
1109          * (and thus two independent caches) being associated with one device
1110          * which is bad.
1111          */
1112         if (inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
1113                 put_disk_and_module(disk);
1114                 return NULL;
1115         }
1116         return disk;
1117 }
1118
1119 /**
1120  * bd_start_claiming - start claiming a block device
1121  * @bdev: block device of interest
1122  * @holder: holder trying to claim @bdev
1123  *
1124  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
1125  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
1126  * successful call to this function must be matched with a call to
1127  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
1128  * fail).
1129  *
1130  * This function is used to gain exclusive access to the block device
1131  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
1132  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
1133  * access but may subsequently fail.
1134  *
1135  * CONTEXT:
1136  * Might sleep.
1137  *
1138  * RETURNS:
1139  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
1140  * value on failure.
1141  */
1142 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
1143                                               void *holder)
1144 {
1145         struct gendisk *disk;
1146         struct block_device *whole;
1147         int partno, err;
1148
1149         might_sleep();
1150
1151         /*
1152          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
1153          * and grab the outer block device the hard way.
1154          */
1155         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1156         if (!disk)
1157                 return ERR_PTR(-ENXIO);
1158
1159         /*
1160          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
1161          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
1162          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
1163          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
1164          * tracking is broken for those devices but it has always been that
1165          * way.
1166          */
1167         if (partno)
1168                 whole = bdget_disk(disk, 0);
1169         else
1170                 whole = bdgrab(bdev);
1171
1172         put_disk_and_module(disk);
1173         if (!whole)
1174                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1175
1176         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
1177         spin_lock(&bdev_lock);
1178
1179         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
1180         if (err == 0) {
1181                 whole->bd_claiming = holder;
1182                 spin_unlock(&bdev_lock);
1183                 return whole;
1184         } else {
1185                 spin_unlock(&bdev_lock);
1186                 bdput(whole);
1187                 return ERR_PTR(err);
1188         }
1189 }
1190
1191 #ifdef CONFIG_SYSFS
1192 struct bd_holder_disk {
1193         struct list_head        list;
1194         struct gendisk          *disk;
1195         int                     refcnt;
1196 };
1197
1198 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
1199                                                   struct gendisk *disk)
1200 {
1201         struct bd_holder_disk *holder;
1202
1203         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
1204                 if (holder->disk == disk)
1205                         return holder;
1206         return NULL;
1207 }
1208
1209 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1210 {
1211         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
1212 }
1213
1214 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1215 {
1216         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
1217 }
1218
1219 /**
1220  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
1221  * @bdev: the claimed slave bdev
1222  * @disk: the holding disk
1223  *
1224  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1225  *
1226  * This functions creates the following sysfs symlinks.
1227  *
1228  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
1229  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1230  *
1231  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1232  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1233  *
1234  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1235  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1236  *
1237  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1238  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1239  * lifetime of these symlinks.
1240  *
1241  * CONTEXT:
1242  * Might sleep.
1243  *
1244  * RETURNS:
1245  * 0 on success, -errno on failure.
1246  */
1247 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1248 {
1249         struct bd_holder_disk *holder;
1250         int ret = 0;
1251
1252         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1253
1254         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1255
1256         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1257         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1258                 goto out_unlock;
1259
1260         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1261         if (holder) {
1262                 holder->refcnt++;
1263                 goto out_unlock;
1264         }
1265
1266         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1267         if (!holder) {
1268                 ret = -ENOMEM;
1269                 goto out_unlock;
1270         }
1271
1272         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1273         holder->disk = disk;
1274         holder->refcnt = 1;
1275
1276         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1277         if (ret)
1278                 goto out_free;
1279
1280         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1281         if (ret)
1282                 goto out_del;
1283         /*
1284          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1285          * the holder directory.  Hold on to it.
1286          */
1287         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1288
1289         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1290         goto out_unlock;
1291
1292 out_del:
1293         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1294 out_free:
1295         kfree(holder);
1296 out_unlock:
1297         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1298         return ret;
1299 }
1300 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1301
1302 /**
1303  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1304  * @bdev: the calimed slave bdev
1305  * @disk: the holding disk
1306  *
1307  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1308  *
1309  * CONTEXT:
1310  * Might sleep.
1311  */
1312 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1313 {
1314         struct bd_holder_disk *holder;
1315
1316         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1317
1318         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1319
1320         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1321                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1322                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1323                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1324                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1325                 list_del_init(&holder->list);
1326                 kfree(holder);
1327         }
1328
1329         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1330 }
1331 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1332 #endif
1333
1334 /**
1335  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1336  *
1337  * @bdev:      struct block device to be flushed
1338  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1339  *
1340  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1341  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1342  * resize.
1343  */
1344 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1345 {
1346         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1347                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1348                        "resized disk %s\n",
1349                        bdev->bd_disk ? bdev->bd_disk->disk_name : "");
1350         }
1351
1352         if (!bdev->bd_disk)
1353                 return;
1354         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1355                 bdev->bd_invalidated = 1;
1356 }
1357
1358 /**
1359  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1360  * @disk: struct gendisk to check
1361  * @bdev: struct bdev to adjust.
1362  * @verbose: if %true log a message about a size change if there is any
1363  *
1364  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1365  * and adjusts it if it differs. When shrinking the bdev size, its all caches
1366  * are freed.
1367  */
1368 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
1369                 bool verbose)
1370 {
1371         loff_t disk_size, bdev_size;
1372
1373         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1374         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1375         if (disk_size != bdev_size) {
1376                 if (verbose) {
1377                         printk(KERN_INFO
1378                                "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1379                                disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1380                 }
1381                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1382                 if (bdev_size > disk_size)
1383                         flush_disk(bdev, false);
1384         }
1385 }
1386
1387 /**
1388  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1389  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1390  *
1391  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1392  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1393  * for all revalidate_disk operations.
1394  */
1395 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1396 {
1397         int ret = 0;
1398
1399         if (disk->fops->revalidate_disk)
1400                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1401
1402         /*
1403          * Hidden disks don't have associated bdev so there's no point in
1404          * revalidating it.
1405          */
1406         if (!(disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)) {
1407                 struct block_device *bdev = bdget_disk(disk, 0);
1408
1409                 if (!bdev)
1410                         return ret;
1411
1412                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1413                 check_disk_size_change(disk, bdev, ret == 0);
1414                 bdev->bd_invalidated = 0;
1415                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1416                 bdput(bdev);
1417         }
1418         return ret;
1419 }
1420 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1421
1422 /*
1423  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1424  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1425  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1426  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1427  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1428  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1429  * to lose :-)
1430  */
1431 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1432 {
1433         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1434         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1435         unsigned int events;
1436
1437         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1438                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1439         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1440                 return 0;
1441
1442         flush_disk(bdev, true);
1443         if (bdops->revalidate_disk)
1444                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1445         return 1;
1446 }
1447
1448 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1449
1450 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1451 {
1452         inode_lock(bdev->bd_inode);
1453         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1454         inode_unlock(bdev->bd_inode);
1455 }
1456 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1457
1458 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1459
1460 /*
1461  * bd_mutex locking:
1462  *
1463  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1464  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1465  */
1466
1467 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1468 {
1469         struct gendisk *disk;
1470         int ret;
1471         int partno;
1472         int perm = 0;
1473         bool first_open = false;
1474
1475         if (mode & FMODE_READ)
1476                 perm |= MAY_READ;
1477         if (mode & FMODE_WRITE)
1478                 perm |= MAY_WRITE;
1479         /*
1480          * hooks: /n/, see "layering violations".
1481          */
1482         if (!for_part) {
1483                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1484                 if (ret != 0) {
1485                         bdput(bdev);
1486                         return ret;
1487                 }
1488         }
1489
1490  restart:
1491
1492         ret = -ENXIO;
1493         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1494         if (!disk)
1495                 goto out;
1496
1497         disk_block_events(disk);
1498         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1499         if (!bdev->bd_openers) {
1500                 first_open = true;
1501                 bdev->bd_disk = disk;
1502                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1503                 bdev->bd_contains = bdev;
1504                 bdev->bd_partno = partno;
1505
1506                 if (!partno) {
1507                         ret = -ENXIO;
1508                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1509                         if (!bdev->bd_part)
1510                                 goto out_clear;
1511
1512                         ret = 0;
1513                         if (disk->fops->open) {
1514                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1515                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1516                                         /* Lost a race with 'disk' being
1517                                          * deleted, try again.
1518                                          * See md.c
1519                                          */
1520                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1521                                         bdev->bd_part = NULL;
1522                                         bdev->bd_disk = NULL;
1523                                         bdev->bd_queue = NULL;
1524                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1525                                         disk_unblock_events(disk);
1526                                         put_disk_and_module(disk);
1527                                         goto restart;
1528                                 }
1529                         }
1530
1531                         if (!ret) {
1532                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1533                                 set_init_blocksize(bdev);
1534                         }
1535
1536                         /*
1537                          * If the device is invalidated, rescan partition
1538                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1539                          * The latter is necessary to prevent ghost
1540                          * partitions on a removed medium.
1541                          */
1542                         if (bdev->bd_invalidated) {
1543                                 if (!ret)
1544                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1545                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1546                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1547                         }
1548
1549                         if (ret)
1550                                 goto out_clear;
1551                 } else {
1552                         struct block_device *whole;
1553                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1554                         ret = -ENOMEM;
1555                         if (!whole)
1556                                 goto out_clear;
1557                         BUG_ON(for_part);
1558                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1559                         if (ret)
1560                                 goto out_clear;
1561                         bdev->bd_contains = whole;
1562                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1563                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1564                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1565                                 ret = -ENXIO;
1566                                 goto out_clear;
1567                         }
1568                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1569                         set_init_blocksize(bdev);
1570                 }
1571
1572                 if (bdev->bd_bdi == &noop_backing_dev_info)
1573                         bdev->bd_bdi = bdi_get(disk->queue->backing_dev_info);
1574         } else {
1575                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1576                         ret = 0;
1577                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1578                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1579                         /* the same as first opener case, read comment there */
1580                         if (bdev->bd_invalidated) {
1581                                 if (!ret)
1582                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1583                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1584                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1585                         }
1586                         if (ret)
1587                                 goto out_unlock_bdev;
1588                 }
1589         }
1590         bdev->bd_openers++;
1591         if (for_part)
1592                 bdev->bd_part_count++;
1593         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1594         disk_unblock_events(disk);
1595         /* only one opener holds refs to the module and disk */
1596         if (!first_open)
1597                 put_disk_and_module(disk);
1598         return 0;
1599
1600  out_clear:
1601         disk_put_part(bdev->bd_part);
1602         bdev->bd_disk = NULL;
1603         bdev->bd_part = NULL;
1604         bdev->bd_queue = NULL;
1605         if (bdev != bdev->bd_contains)
1606                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1607         bdev->bd_contains = NULL;
1608  out_unlock_bdev:
1609         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1610         disk_unblock_events(disk);
1611         put_disk_and_module(disk);
1612  out:
1613         bdput(bdev);
1614
1615         return ret;
1616 }
1617
1618 /**
1619  * blkdev_get - open a block device
1620  * @bdev: block_device to open
1621  * @mode: FMODE_* mask
1622  * @holder: exclusive holder identifier
1623  *
1624  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1625  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1626  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1627  *
1628  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1629  * @bdev is put.
1630  *
1631  * CONTEXT:
1632  * Might sleep.
1633  *
1634  * RETURNS:
1635  * 0 on success, -errno on failure.
1636  */
1637 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1638 {
1639         struct block_device *whole = NULL;
1640         int res;
1641
1642         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1643
1644         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1645                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1646                 if (IS_ERR(whole)) {
1647                         bdput(bdev);
1648                         return PTR_ERR(whole);
1649                 }
1650         }
1651
1652         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1653
1654         if (whole) {
1655                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1656
1657                 /* finish claiming */
1658                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1659                 spin_lock(&bdev_lock);
1660
1661                 if (!res) {
1662                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1663                         /*
1664                          * Note that for a whole device bd_holders
1665                          * will be incremented twice, and bd_holder
1666                          * will be set to bd_may_claim before being
1667                          * set to holder
1668                          */
1669                         whole->bd_holders++;
1670                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1671                         bdev->bd_holders++;
1672                         bdev->bd_holder = holder;
1673                 }
1674
1675                 /* tell others that we're done */
1676                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1677                 whole->bd_claiming = NULL;
1678                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1679
1680                 spin_unlock(&bdev_lock);
1681
1682                 /*
1683                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1684                  * write holder makes the write_holder state stick until
1685                  * all are released.  This is good enough and tracking
1686                  * individual writeable reference is too fragile given the
1687                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1688                  */
1689                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1690                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1691                         bdev->bd_write_holder = true;
1692                         disk_block_events(disk);
1693                 }
1694
1695                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1696                 bdput(whole);
1697         }
1698
1699         return res;
1700 }
1701 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1702
1703 /**
1704  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1705  * @path: path to the block device to open
1706  * @mode: FMODE_* mask
1707  * @holder: exclusive holder identifier
1708  *
1709  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1710  * and @holder are identical to blkdev_get().
1711  *
1712  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1713  *
1714  * CONTEXT:
1715  * Might sleep.
1716  *
1717  * RETURNS:
1718  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1719  */
1720 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1721                                         void *holder)
1722 {
1723         struct block_device *bdev;
1724         int err;
1725
1726         bdev = lookup_bdev(path);
1727         if (IS_ERR(bdev))
1728                 return bdev;
1729
1730         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1731         if (err)
1732                 return ERR_PTR(err);
1733
1734         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1735                 blkdev_put(bdev, mode);
1736                 return ERR_PTR(-EACCES);
1737         }
1738
1739         return bdev;
1740 }
1741 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1742
1743 /**
1744  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1745  * @dev: device number of block device to open
1746  * @mode: FMODE_* mask
1747  * @holder: exclusive holder identifier
1748  *
1749  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1750  * @holder are identical to blkdev_get().
1751  *
1752  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1753  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1754  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1755  * ever need it - reconsider your API.
1756  *
1757  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1758  *
1759  * CONTEXT:
1760  * Might sleep.
1761  *
1762  * RETURNS:
1763  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1764  */
1765 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1766 {
1767         struct block_device *bdev;
1768         int err;
1769
1770         bdev = bdget(dev);
1771         if (!bdev)
1772                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1773
1774         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1775         if (err)
1776                 return ERR_PTR(err);
1777
1778         return bdev;
1779 }
1780 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1781
1782 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1783 {
1784         struct block_device *bdev;
1785
1786         /*
1787          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1788          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1789          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1790          * during an unstable branch.
1791          */
1792         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1793
1794         filp->f_mode |= FMODE_NOWAIT;
1795
1796         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1797                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1798         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1799                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1800         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1801                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1802
1803         bdev = bd_acquire(inode);
1804         if (bdev == NULL)
1805                 return -ENOMEM;
1806
1807         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1808         filp->f_wb_err = filemap_sample_wb_err(filp->f_mapping);
1809
1810         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1811 }
1812
1813 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1814 {
1815         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1816         struct block_device *victim = NULL;
1817
1818         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1819         if (for_part)
1820                 bdev->bd_part_count--;
1821
1822         if (!--bdev->bd_openers) {
1823                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1824                 sync_blockdev(bdev);
1825                 kill_bdev(bdev);
1826
1827                 bdev_write_inode(bdev);
1828         }
1829         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1830                 if (disk->fops->release)
1831                         disk->fops->release(disk, mode);
1832         }
1833         if (!bdev->bd_openers) {
1834                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1835                 bdev->bd_part = NULL;
1836                 bdev->bd_disk = NULL;
1837                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1838                         victim = bdev->bd_contains;
1839                 bdev->bd_contains = NULL;
1840
1841                 put_disk_and_module(disk);
1842         }
1843         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1844         bdput(bdev);
1845         if (victim)
1846                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1847 }
1848
1849 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1850 {
1851         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1852
1853         if (mode & FMODE_EXCL) {
1854                 bool bdev_free;
1855
1856                 /*
1857                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1858                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1859                  * synchronize disk_holder unlinking.
1860                  */
1861                 spin_lock(&bdev_lock);
1862
1863                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1864                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1865
1866                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1867                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1868                         bdev->bd_holder = NULL;
1869                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1870                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1871
1872                 spin_unlock(&bdev_lock);
1873
1874                 /*
1875                  * If this was the last claim, remove holder link and
1876                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1877                  */
1878                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1879                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1880                         bdev->bd_write_holder = false;
1881                 }
1882         }
1883
1884         /*
1885          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1886          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1887          * from userland - e.g. eject(1).
1888          */
1889         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1890
1891         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1892
1893         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1894 }
1895 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1896
1897 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1898 {
1899         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1900         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1901         return 0;
1902 }
1903
1904 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1905 {
1906         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1907         fmode_t mode = file->f_mode;
1908
1909         /*
1910          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1911          * to updated it before every ioctl.
1912          */
1913         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1914                 mode |= FMODE_NDELAY;
1915         else
1916                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1917
1918         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1919 }
1920
1921 /*
1922  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1923  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1924  *
1925  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1926  * use.
1927  */
1928 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1929 {
1930         struct file *file = iocb->ki_filp;
1931         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1932         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1933         struct blk_plug plug;
1934         ssize_t ret;
1935
1936         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1937                 return -EPERM;
1938
1939         if (!iov_iter_count(from))
1940                 return 0;
1941
1942         if (iocb->ki_pos >= size)
1943                 return -ENOSPC;
1944
1945         if ((iocb->ki_flags & (IOCB_NOWAIT | IOCB_DIRECT)) == IOCB_NOWAIT)
1946                 return -EOPNOTSUPP;
1947
1948         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1949
1950         blk_start_plug(&plug);
1951         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1952         if (ret > 0)
1953                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1954         blk_finish_plug(&plug);
1955         return ret;
1956 }
1957 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1958
1959 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1960 {
1961         struct file *file = iocb->ki_filp;
1962         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1963         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1964         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1965
1966         if (pos >= size)
1967                 return 0;
1968
1969         size -= pos;
1970         iov_iter_truncate(to, size);
1971         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1972 }
1973 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1974
1975 /*
1976  * Try to release a page associated with block device when the system
1977  * is under memory pressure.
1978  */
1979 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1980 {
1981         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1982
1983         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1984                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1985
1986         return try_to_free_buffers(page);
1987 }
1988
1989 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
1990                              struct writeback_control *wbc)
1991 {
1992         return generic_writepages(mapping, wbc);
1993 }
1994
1995 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1996         .readpage       = blkdev_readpage,
1997         .readpages      = blkdev_readpages,
1998         .writepage      = blkdev_writepage,
1999         .write_begin    = blkdev_write_begin,
2000         .write_end      = blkdev_write_end,
2001         .writepages     = blkdev_writepages,
2002         .releasepage    = blkdev_releasepage,
2003         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
2004         .migratepage    = buffer_migrate_page_norefs,
2005         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
2006 };
2007
2008 #define BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED                                      \
2009                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
2010                  FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE)
2011
2012 static long blkdev_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t start,
2013                              loff_t len)
2014 {
2015         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
2016         struct address_space *mapping;
2017         loff_t end = start + len - 1;
2018         loff_t isize;
2019         int error;
2020
2021         /* Fail if we don't recognize the flags. */
2022         if (mode & ~BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED)
2023                 return -EOPNOTSUPP;
2024
2025         /* Don't go off the end of the device. */
2026         isize = i_size_read(bdev->bd_inode);
2027         if (start >= isize)
2028                 return -EINVAL;
2029         if (end >= isize) {
2030                 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
2031                         len = isize - start;
2032                         end = start + len - 1;
2033                 } else
2034                         return -EINVAL;
2035         }
2036
2037         /*
2038          * Don't allow IO that isn't aligned to logical block size.
2039          */
2040         if ((start | len) & (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
2041                 return -EINVAL;
2042
2043         /* Invalidate the page cache, including dirty pages. */
2044         mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
2045         truncate_inode_pages_range(mapping, start, end);
2046
2047         switch (mode) {
2048         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE:
2049         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2050                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2051                                             GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOUNMAP);
2052                 break;
2053         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2054                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2055                                              GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOFALLBACK);
2056                 break;
2057         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE:
2058                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
2059                                              GFP_KERNEL, 0);
2060                 break;
2061         default:
2062                 return -EOPNOTSUPP;
2063         }
2064         if (error)
2065                 return error;
2066
2067         /*
2068          * Invalidate again; if someone wandered in and dirtied a page,
2069          * the caller will be given -EBUSY.  The third argument is
2070          * inclusive, so the rounding here is safe.
2071          */
2072         return invalidate_inode_pages2_range(mapping,
2073                                              start >> PAGE_SHIFT,
2074                                              end >> PAGE_SHIFT);
2075 }
2076
2077 const struct file_operations def_blk_fops = {
2078         .open           = blkdev_open,
2079         .release        = blkdev_close,
2080         .llseek         = block_llseek,
2081         .read_iter      = blkdev_read_iter,
2082         .write_iter     = blkdev_write_iter,
2083         .iopoll         = blkdev_iopoll,
2084         .mmap           = generic_file_mmap,
2085         .fsync          = blkdev_fsync,
2086         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
2087 #ifdef CONFIG_COMPAT
2088         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
2089 #endif
2090         .splice_read    = generic_file_splice_read,
2091         .splice_write   = iter_file_splice_write,
2092         .fallocate      = blkdev_fallocate,
2093 };
2094
2095 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
2096 {
2097         int res;
2098         mm_segment_t old_fs = get_fs();
2099         set_fs(KERNEL_DS);
2100         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
2101         set_fs(old_fs);
2102         return res;
2103 }
2104
2105 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
2106
2107 /**
2108  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
2109  * @pathname:   special file representing the block device
2110  *
2111  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
2112  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
2113  * otherwise.
2114  */
2115 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
2116 {
2117         struct block_device *bdev;
2118         struct inode *inode;
2119         struct path path;
2120         int error;
2121
2122         if (!pathname || !*pathname)
2123                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2124
2125         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
2126         if (error)
2127                 return ERR_PTR(error);
2128
2129         inode = d_backing_inode(path.dentry);
2130         error = -ENOTBLK;
2131         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
2132                 goto fail;
2133         error = -EACCES;
2134         if (!may_open_dev(&path))
2135                 goto fail;
2136         error = -ENOMEM;
2137         bdev = bd_acquire(inode);
2138         if (!bdev)
2139                 goto fail;
2140 out:
2141         path_put(&path);
2142         return bdev;
2143 fail:
2144         bdev = ERR_PTR(error);
2145         goto out;
2146 }
2147 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
2148
2149 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
2150 {
2151         struct super_block *sb = get_super(bdev);
2152         int res = 0;
2153
2154         if (sb) {
2155                 /*
2156                  * no need to lock the super, get_super holds the
2157                  * read mutex so the filesystem cannot go away
2158                  * under us (->put_super runs with the write lock
2159                  * hold).
2160                  */
2161                 shrink_dcache_sb(sb);
2162                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
2163                 drop_super(sb);
2164         }
2165         invalidate_bdev(bdev);
2166         return res;
2167 }
2168 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
2169
2170 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
2171 {
2172         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
2173
2174         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2175         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
2176                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2177                 struct block_device *bdev;
2178
2179                 spin_lock(&inode->i_lock);
2180                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
2181                     mapping->nrpages == 0) {
2182                         spin_unlock(&inode->i_lock);
2183                         continue;
2184                 }
2185                 __iget(inode);
2186                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2187                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2188                 /*
2189                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
2190                  * removed from s_inodes list while we dropped the
2191                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
2192                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
2193                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
2194                  * later.
2195                  */
2196                 iput(old_inode);
2197                 old_inode = inode;
2198                 bdev = I_BDEV(inode);
2199
2200                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
2201                 if (bdev->bd_openers)
2202                         func(bdev, arg);
2203                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
2204
2205                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2206         }
2207         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2208         iput(old_inode);
2209 }