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