c6ac0bd22eca70169e38cfe7061efd78d5f00c02
[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                 bdev->bd_flags = 0;
914                 inode->i_mode = S_IFBLK;
915                 inode->i_rdev = dev;
916                 inode->i_bdev = bdev;
917                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
918                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
919                 unlock_new_inode(inode);
920         }
921         return bdev;
922 }
923
924 EXPORT_SYMBOL(bdget);
925
926 /**
927  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
928  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
929  */
930 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
931 {
932         ihold(bdev->bd_inode);
933         return bdev;
934 }
935 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
936
937 long nr_blockdev_pages(void)
938 {
939         struct inode *inode;
940         long ret = 0;
941
942         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
943         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list)
944                 ret += inode->i_mapping->nrpages;
945         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
946
947         return ret;
948 }
949
950 void bdput(struct block_device *bdev)
951 {
952         iput(bdev->bd_inode);
953 }
954
955 EXPORT_SYMBOL(bdput);
956  
957 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
958 {
959         struct block_device *bdev;
960
961         spin_lock(&bdev_lock);
962         bdev = inode->i_bdev;
963         if (bdev && !inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
964                 bdgrab(bdev);
965                 spin_unlock(&bdev_lock);
966                 return bdev;
967         }
968         spin_unlock(&bdev_lock);
969
970         /*
971          * i_bdev references block device inode that was already shut down
972          * (corresponding device got removed).  Remove the reference and look
973          * up block device inode again just in case new device got
974          * reestablished under the same device number.
975          */
976         if (bdev)
977                 bd_forget(inode);
978
979         bdev = bdget(inode->i_rdev);
980         if (bdev) {
981                 spin_lock(&bdev_lock);
982                 if (!inode->i_bdev) {
983                         /*
984                          * We take an additional reference to bd_inode,
985                          * and it's released in clear_inode() of inode.
986                          * So, we can access it via ->i_mapping always
987                          * without igrab().
988                          */
989                         bdgrab(bdev);
990                         inode->i_bdev = bdev;
991                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
992                 }
993                 spin_unlock(&bdev_lock);
994         }
995         return bdev;
996 }
997
998 /* Call when you free inode */
999
1000 void bd_forget(struct inode *inode)
1001 {
1002         struct block_device *bdev = NULL;
1003
1004         spin_lock(&bdev_lock);
1005         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
1006                 bdev = inode->i_bdev;
1007         inode->i_bdev = NULL;
1008         inode->i_mapping = &inode->i_data;
1009         spin_unlock(&bdev_lock);
1010
1011         if (bdev)
1012                 bdput(bdev);
1013 }
1014
1015 /**
1016  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
1017  * @bdev: block device of interest
1018  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
1019  * @holder: holder trying to claim @bdev
1020  *
1021  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
1022  *
1023  * CONTEXT:
1024  * spin_lock(&bdev_lock).
1025  *
1026  * RETURNS:
1027  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
1028  */
1029 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1030                          void *holder)
1031 {
1032         if (bdev->bd_holder == holder)
1033                 return true;     /* already a holder */
1034         else if (bdev->bd_holder != NULL)
1035                 return false;    /* held by someone else */
1036         else if (whole == bdev)
1037                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
1038
1039         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
1040                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
1041         else if (whole->bd_holder != NULL)
1042                 return false;    /* is a partition of a held device */
1043         else
1044                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
1045 }
1046
1047 /**
1048  * bd_prepare_to_claim - claim a block device
1049  * @bdev: block device of interest
1050  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
1051  * @holder: holder trying to claim @bdev
1052  *
1053  * Claim @bdev.  This function fails if @bdev is already claimed by another
1054  * holder and waits if another claiming is in progress. return, the caller
1055  * has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
1056  *
1057  * RETURNS:
1058  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
1059  */
1060 int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1061                 void *holder)
1062 {
1063 retry:
1064         spin_lock(&bdev_lock);
1065         /* if someone else claimed, fail */
1066         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder)) {
1067                 spin_unlock(&bdev_lock);
1068                 return -EBUSY;
1069         }
1070
1071         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
1072         if (whole->bd_claiming) {
1073                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
1074                 DEFINE_WAIT(wait);
1075
1076                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1077                 spin_unlock(&bdev_lock);
1078                 schedule();
1079                 finish_wait(wq, &wait);
1080                 goto retry;
1081         }
1082
1083         /* yay, all mine */
1084         whole->bd_claiming = holder;
1085         spin_unlock(&bdev_lock);
1086         return 0;
1087 }
1088 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_prepare_to_claim); /* only for the loop driver */
1089
1090 static struct gendisk *bdev_get_gendisk(struct block_device *bdev, int *partno)
1091 {
1092         struct gendisk *disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, partno);
1093
1094         if (!disk)
1095                 return NULL;
1096         /*
1097          * Now that we hold gendisk reference we make sure bdev we looked up is
1098          * not stale. If it is, it means device got removed and created before
1099          * we looked up gendisk and we fail open in such case. Associating
1100          * unhashed bdev with newly created gendisk could lead to two bdevs
1101          * (and thus two independent caches) being associated with one device
1102          * which is bad.
1103          */
1104         if (inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
1105                 put_disk_and_module(disk);
1106                 return NULL;
1107         }
1108         return disk;
1109 }
1110
1111 static void bd_clear_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
1112 {
1113         lockdep_assert_held(&bdev_lock);
1114         /* tell others that we're done */
1115         BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1116         whole->bd_claiming = NULL;
1117         wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1118 }
1119
1120 /**
1121  * bd_finish_claiming - finish claiming of a block device
1122  * @bdev: block device of interest
1123  * @whole: whole block device
1124  * @holder: holder that has claimed @bdev
1125  *
1126  * Finish exclusive open of a block device. Mark the device as exlusively
1127  * open by the holder and wake up all waiters for exclusive open to finish.
1128  */
1129 static void bd_finish_claiming(struct block_device *bdev,
1130                 struct block_device *whole, void *holder)
1131 {
1132         spin_lock(&bdev_lock);
1133         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1134         /*
1135          * Note that for a whole device bd_holders will be incremented twice,
1136          * and bd_holder will be set to bd_may_claim before being set to holder
1137          */
1138         whole->bd_holders++;
1139         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1140         bdev->bd_holders++;
1141         bdev->bd_holder = holder;
1142         bd_clear_claiming(whole, holder);
1143         spin_unlock(&bdev_lock);
1144 }
1145
1146 /**
1147  * bd_abort_claiming - abort claiming of a block device
1148  * @bdev: block device of interest
1149  * @whole: whole block device
1150  * @holder: holder that has claimed @bdev
1151  *
1152  * Abort claiming of a block device when the exclusive open failed. This can be
1153  * also used when exclusive open is not actually desired and we just needed
1154  * to block other exclusive openers for a while.
1155  */
1156 void bd_abort_claiming(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1157                        void *holder)
1158 {
1159         spin_lock(&bdev_lock);
1160         bd_clear_claiming(whole, holder);
1161         spin_unlock(&bdev_lock);
1162 }
1163 EXPORT_SYMBOL(bd_abort_claiming);
1164
1165 #ifdef CONFIG_SYSFS
1166 struct bd_holder_disk {
1167         struct list_head        list;
1168         struct gendisk          *disk;
1169         int                     refcnt;
1170 };
1171
1172 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
1173                                                   struct gendisk *disk)
1174 {
1175         struct bd_holder_disk *holder;
1176
1177         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
1178                 if (holder->disk == disk)
1179                         return holder;
1180         return NULL;
1181 }
1182
1183 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1184 {
1185         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
1186 }
1187
1188 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1189 {
1190         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
1191 }
1192
1193 /**
1194  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
1195  * @bdev: the claimed slave bdev
1196  * @disk: the holding disk
1197  *
1198  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1199  *
1200  * This functions creates the following sysfs symlinks.
1201  *
1202  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
1203  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1204  *
1205  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1206  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1207  *
1208  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1209  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1210  *
1211  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1212  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1213  * lifetime of these symlinks.
1214  *
1215  * CONTEXT:
1216  * Might sleep.
1217  *
1218  * RETURNS:
1219  * 0 on success, -errno on failure.
1220  */
1221 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1222 {
1223         struct bd_holder_disk *holder;
1224         int ret = 0;
1225
1226         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1227
1228         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1229
1230         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1231         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1232                 goto out_unlock;
1233
1234         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1235         if (holder) {
1236                 holder->refcnt++;
1237                 goto out_unlock;
1238         }
1239
1240         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1241         if (!holder) {
1242                 ret = -ENOMEM;
1243                 goto out_unlock;
1244         }
1245
1246         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1247         holder->disk = disk;
1248         holder->refcnt = 1;
1249
1250         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1251         if (ret)
1252                 goto out_free;
1253
1254         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1255         if (ret)
1256                 goto out_del;
1257         /*
1258          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1259          * the holder directory.  Hold on to it.
1260          */
1261         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1262
1263         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1264         goto out_unlock;
1265
1266 out_del:
1267         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1268 out_free:
1269         kfree(holder);
1270 out_unlock:
1271         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1272         return ret;
1273 }
1274 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1275
1276 /**
1277  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1278  * @bdev: the calimed slave bdev
1279  * @disk: the holding disk
1280  *
1281  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1282  *
1283  * CONTEXT:
1284  * Might sleep.
1285  */
1286 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1287 {
1288         struct bd_holder_disk *holder;
1289
1290         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1291
1292         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1293
1294         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1295                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1296                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1297                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1298                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1299                 list_del_init(&holder->list);
1300                 kfree(holder);
1301         }
1302
1303         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1304 }
1305 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1306 #endif
1307
1308 /**
1309  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1310  * @disk: struct gendisk to check
1311  * @bdev: struct bdev to adjust.
1312  * @verbose: if %true log a message about a size change if there is any
1313  *
1314  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1315  * and adjusts it if it differs. When shrinking the bdev size, its all caches
1316  * are freed.
1317  */
1318 static void check_disk_size_change(struct gendisk *disk,
1319                 struct block_device *bdev, bool verbose)
1320 {
1321         loff_t disk_size, bdev_size;
1322
1323         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
1324         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1325         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1326         if (disk_size != bdev_size) {
1327                 if (verbose) {
1328                         printk(KERN_INFO
1329                                "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1330                                disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1331                 }
1332                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1333         }
1334         spin_unlock(&bdev->bd_size_lock);
1335
1336         if (bdev_size > disk_size) {
1337                 if (__invalidate_device(bdev, false))
1338                         pr_warn("VFS: busy inodes on resized disk %s\n",
1339                                 disk->disk_name);
1340         }
1341 }
1342
1343 /**
1344  * revalidate_disk_size - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1345  * @disk: struct gendisk to check
1346  * @verbose: if %true log a message about a size change if there is any
1347  *
1348  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1349  * and adjusts it if it differs. When shrinking the bdev size, its all caches
1350  * are freed.
1351  */
1352 void revalidate_disk_size(struct gendisk *disk, bool verbose)
1353 {
1354         struct block_device *bdev;
1355
1356         /*
1357          * Hidden disks don't have associated bdev so there's no point in
1358          * revalidating them.
1359          */
1360         if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)
1361                 return;
1362
1363         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1364         if (bdev) {
1365                 check_disk_size_change(disk, bdev, verbose);
1366                 bdput(bdev);
1367         }
1368 }
1369 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk_size);
1370
1371 /*
1372  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1373  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1374  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1375  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1376  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1377  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1378  * to lose :-)
1379  */
1380 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1381 {
1382         if (!bdev_check_media_change(bdev))
1383                 return 0;
1384         if (bdev->bd_disk->fops->revalidate_disk)
1385                 bdev->bd_disk->fops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1386         return 1;
1387 }
1388
1389 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1390
1391 void bd_set_nr_sectors(struct block_device *bdev, sector_t sectors)
1392 {
1393         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
1394         i_size_write(bdev->bd_inode, (loff_t)sectors << SECTOR_SHIFT);
1395         spin_unlock(&bdev->bd_size_lock);
1396 }
1397 EXPORT_SYMBOL(bd_set_nr_sectors);
1398
1399 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1400
1401 int bdev_disk_changed(struct block_device *bdev, bool invalidate)
1402 {
1403         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1404         int ret;
1405
1406         lockdep_assert_held(&bdev->bd_mutex);
1407
1408         clear_bit(BDEV_NEED_PART_SCAN, &bdev->bd_flags);
1409
1410 rescan:
1411         ret = blk_drop_partitions(bdev);
1412         if (ret)
1413                 return ret;
1414
1415         /*
1416          * Historically we only set the capacity to zero for devices that
1417          * support partitions (independ of actually having partitions created).
1418          * Doing that is rather inconsistent, but changing it broke legacy
1419          * udisks polling for legacy ide-cdrom devices.  Use the crude check
1420          * below to get the sane behavior for most device while not breaking
1421          * userspace for this particular setup.
1422          */
1423         if (invalidate) {
1424                 if (disk_part_scan_enabled(disk) ||
1425                     !(disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE))
1426                         set_capacity(disk, 0);
1427         } else {
1428                 if (disk->fops->revalidate_disk)
1429                         disk->fops->revalidate_disk(disk);
1430         }
1431
1432         check_disk_size_change(disk, bdev, !invalidate);
1433
1434         if (get_capacity(disk)) {
1435                 ret = blk_add_partitions(disk, bdev);
1436                 if (ret == -EAGAIN)
1437                         goto rescan;
1438         } else if (invalidate) {
1439                 /*
1440                  * Tell userspace that the media / partition table may have
1441                  * changed.
1442                  */
1443                 kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
1444         }
1445
1446         return ret;
1447 }
1448 /*
1449  * Only exported for for loop and dasd for historic reasons.  Don't use in new
1450  * code!
1451  */
1452 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_disk_changed);
1453
1454 /*
1455  * bd_mutex locking:
1456  *
1457  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1458  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1459  */
1460
1461 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder,
1462                 int for_part)
1463 {
1464         struct block_device *whole = NULL, *claiming = NULL;
1465         struct gendisk *disk;
1466         int ret;
1467         int partno;
1468         bool first_open = false, unblock_events = true, need_restart;
1469
1470  restart:
1471         need_restart = false;
1472         ret = -ENXIO;
1473         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1474         if (!disk)
1475                 goto out;
1476
1477         if (partno) {
1478                 whole = bdget_disk(disk, 0);
1479                 if (!whole) {
1480                         ret = -ENOMEM;
1481                         goto out_put_disk;
1482                 }
1483         }
1484
1485         if (!for_part && (mode & FMODE_EXCL)) {
1486                 WARN_ON_ONCE(!holder);
1487                 if (whole)
1488                         claiming = whole;
1489                 else
1490                         claiming = bdev;
1491                 ret = bd_prepare_to_claim(bdev, claiming, holder);
1492                 if (ret)
1493                         goto out_put_whole;
1494         }
1495
1496         disk_block_events(disk);
1497         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1498         if (!bdev->bd_openers) {
1499                 first_open = true;
1500                 bdev->bd_disk = disk;
1501                 bdev->bd_contains = bdev;
1502                 bdev->bd_partno = partno;
1503
1504                 if (!partno) {
1505                         ret = -ENXIO;
1506                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1507                         if (!bdev->bd_part)
1508                                 goto out_clear;
1509
1510                         ret = 0;
1511                         if (disk->fops->open) {
1512                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1513                                 /*
1514                                  * If we lost a race with 'disk' being deleted,
1515                                  * try again.  See md.c
1516                                  */
1517                                 if (ret == -ERESTARTSYS)
1518                                         need_restart = true;
1519                         }
1520
1521                         if (!ret) {
1522                                 bd_set_nr_sectors(bdev, get_capacity(disk));
1523                                 set_init_blocksize(bdev);
1524                         }
1525
1526                         /*
1527                          * If the device is invalidated, rescan partition
1528                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1529                          * The latter is necessary to prevent ghost
1530                          * partitions on a removed medium.
1531                          */
1532                         if (test_bit(BDEV_NEED_PART_SCAN, &bdev->bd_flags) &&
1533                             (!ret || ret == -ENOMEDIUM))
1534                                 bdev_disk_changed(bdev, ret == -ENOMEDIUM);
1535
1536                         if (ret)
1537                                 goto out_clear;
1538                 } else {
1539                         BUG_ON(for_part);
1540                         ret = __blkdev_get(whole, mode, NULL, 1);
1541                         if (ret)
1542                                 goto out_clear;
1543                         bdev->bd_contains = bdgrab(whole);
1544                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1545                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1546                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1547                                 ret = -ENXIO;
1548                                 goto out_clear;
1549                         }
1550                         bd_set_nr_sectors(bdev, bdev->bd_part->nr_sects);
1551                         set_init_blocksize(bdev);
1552                 }
1553
1554                 if (bdev->bd_bdi == &noop_backing_dev_info)
1555                         bdev->bd_bdi = bdi_get(disk->queue->backing_dev_info);
1556         } else {
1557                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1558                         ret = 0;
1559                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1560                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1561                         /* the same as first opener case, read comment there */
1562                         if (test_bit(BDEV_NEED_PART_SCAN, &bdev->bd_flags) &&
1563                             (!ret || ret == -ENOMEDIUM))
1564                                 bdev_disk_changed(bdev, ret == -ENOMEDIUM);
1565                         if (ret)
1566                                 goto out_unlock_bdev;
1567                 }
1568         }
1569         bdev->bd_openers++;
1570         if (for_part)
1571                 bdev->bd_part_count++;
1572         if (claiming)
1573                 bd_finish_claiming(bdev, claiming, holder);
1574
1575         /*
1576          * Block event polling for write claims if requested.  Any write holder
1577          * makes the write_holder state stick until all are released.  This is
1578          * good enough and tracking individual writeable reference is too
1579          * fragile given the way @mode is used in blkdev_get/put().
1580          */
1581         if (claiming && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1582             (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1583                 bdev->bd_write_holder = true;
1584                 unblock_events = false;
1585         }
1586         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1587
1588         if (unblock_events)
1589                 disk_unblock_events(disk);
1590
1591         /* only one opener holds refs to the module and disk */
1592         if (!first_open)
1593                 put_disk_and_module(disk);
1594         if (whole)
1595                 bdput(whole);
1596         return 0;
1597
1598  out_clear:
1599         disk_put_part(bdev->bd_part);
1600         bdev->bd_disk = NULL;
1601         bdev->bd_part = NULL;
1602         if (bdev != bdev->bd_contains)
1603                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1604         bdev->bd_contains = NULL;
1605  out_unlock_bdev:
1606         if (claiming)
1607                 bd_abort_claiming(bdev, claiming, holder);
1608         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1609         disk_unblock_events(disk);
1610  out_put_whole:
1611         if (whole)
1612                 bdput(whole);
1613  out_put_disk:
1614         put_disk_and_module(disk);
1615         if (need_restart)
1616                 goto restart;
1617  out:
1618         return ret;
1619 }
1620
1621 /**
1622  * blkdev_get - open a block device
1623  * @bdev: block_device to open
1624  * @mode: FMODE_* mask
1625  * @holder: exclusive holder identifier
1626  *
1627  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1628  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1629  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1630  *
1631  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1632  * @bdev is put.
1633  *
1634  * CONTEXT:
1635  * Might sleep.
1636  *
1637  * RETURNS:
1638  * 0 on success, -errno on failure.
1639  */
1640 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1641 {
1642         int ret, perm = 0;
1643
1644         if (mode & FMODE_READ)
1645                 perm |= MAY_READ;
1646         if (mode & FMODE_WRITE)
1647                 perm |= MAY_WRITE;
1648         ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1649         if (ret)
1650                 goto bdput;
1651
1652         ret =__blkdev_get(bdev, mode, holder, 0);
1653         if (ret)
1654                 goto bdput;
1655         return 0;
1656
1657 bdput:
1658         bdput(bdev);
1659         return ret;
1660 }
1661 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1662
1663 /**
1664  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1665  * @path: path to the block device to open
1666  * @mode: FMODE_* mask
1667  * @holder: exclusive holder identifier
1668  *
1669  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1670  * and @holder are identical to blkdev_get().
1671  *
1672  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1673  *
1674  * CONTEXT:
1675  * Might sleep.
1676  *
1677  * RETURNS:
1678  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1679  */
1680 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1681                                         void *holder)
1682 {
1683         struct block_device *bdev;
1684         int err;
1685
1686         bdev = lookup_bdev(path);
1687         if (IS_ERR(bdev))
1688                 return bdev;
1689
1690         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1691         if (err)
1692                 return ERR_PTR(err);
1693
1694         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1695                 blkdev_put(bdev, mode);
1696                 return ERR_PTR(-EACCES);
1697         }
1698
1699         return bdev;
1700 }
1701 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1702
1703 /**
1704  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1705  * @dev: device number of block device to open
1706  * @mode: FMODE_* mask
1707  * @holder: exclusive holder identifier
1708  *
1709  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1710  * @holder are identical to blkdev_get().
1711  *
1712  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1713  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1714  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1715  * ever need it - reconsider your API.
1716  *
1717  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1718  *
1719  * CONTEXT:
1720  * Might sleep.
1721  *
1722  * RETURNS:
1723  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1724  */
1725 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1726 {
1727         struct block_device *bdev;
1728         int err;
1729
1730         bdev = bdget(dev);
1731         if (!bdev)
1732                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1733
1734         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1735         if (err)
1736                 return ERR_PTR(err);
1737
1738         return bdev;
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1741
1742 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1743 {
1744         struct block_device *bdev;
1745
1746         /*
1747          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1748          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1749          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1750          * during an unstable branch.
1751          */
1752         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1753
1754         filp->f_mode |= FMODE_NOWAIT | FMODE_BUF_RASYNC;
1755
1756         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1757                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1758         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1759                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1760         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1761                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1762
1763         bdev = bd_acquire(inode);
1764         if (bdev == NULL)
1765                 return -ENOMEM;
1766
1767         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1768         filp->f_wb_err = filemap_sample_wb_err(filp->f_mapping);
1769
1770         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1771 }
1772
1773 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1774 {
1775         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1776         struct block_device *victim = NULL;
1777
1778         /*
1779          * Sync early if it looks like we're the last one.  If someone else
1780          * opens the block device between now and the decrement of bd_openers
1781          * then we did a sync that we didn't need to, but that's not the end
1782          * of the world and we want to avoid long (could be several minute)
1783          * syncs while holding the mutex.
1784          */
1785         if (bdev->bd_openers == 1)
1786                 sync_blockdev(bdev);
1787
1788         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1789         if (for_part)
1790                 bdev->bd_part_count--;
1791
1792         if (!--bdev->bd_openers) {
1793                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1794                 sync_blockdev(bdev);
1795                 kill_bdev(bdev);
1796
1797                 bdev_write_inode(bdev);
1798         }
1799         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1800                 if (disk->fops->release)
1801                         disk->fops->release(disk, mode);
1802         }
1803         if (!bdev->bd_openers) {
1804                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1805                 bdev->bd_part = NULL;
1806                 bdev->bd_disk = NULL;
1807                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1808                         victim = bdev->bd_contains;
1809                 bdev->bd_contains = NULL;
1810
1811                 put_disk_and_module(disk);
1812         }
1813         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1814         bdput(bdev);
1815         if (victim)
1816                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1817 }
1818
1819 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1820 {
1821         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1822
1823         if (mode & FMODE_EXCL) {
1824                 bool bdev_free;
1825
1826                 /*
1827                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1828                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1829                  * synchronize disk_holder unlinking.
1830                  */
1831                 spin_lock(&bdev_lock);
1832
1833                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1834                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1835
1836                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1837                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1838                         bdev->bd_holder = NULL;
1839                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1840                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1841
1842                 spin_unlock(&bdev_lock);
1843
1844                 /*
1845                  * If this was the last claim, remove holder link and
1846                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1847                  */
1848                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1849                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1850                         bdev->bd_write_holder = false;
1851                 }
1852         }
1853
1854         /*
1855          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1856          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1857          * from userland - e.g. eject(1).
1858          */
1859         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1860
1861         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1862
1863         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1864 }
1865 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1866
1867 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1868 {
1869         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1870         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1871         return 0;
1872 }
1873
1874 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1875 {
1876         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1877         fmode_t mode = file->f_mode;
1878
1879         /*
1880          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1881          * to updated it before every ioctl.
1882          */
1883         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1884                 mode |= FMODE_NDELAY;
1885         else
1886                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1887
1888         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1889 }
1890
1891 /*
1892  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1893  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1894  *
1895  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1896  * use.
1897  */
1898 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1899 {
1900         struct file *file = iocb->ki_filp;
1901         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1902         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1903         struct blk_plug plug;
1904         ssize_t ret;
1905
1906         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1907                 return -EPERM;
1908
1909         if (IS_SWAPFILE(bd_inode) && !is_hibernate_resume_dev(bd_inode))
1910                 return -ETXTBSY;
1911
1912         if (!iov_iter_count(from))
1913                 return 0;
1914
1915         if (iocb->ki_pos >= size)
1916                 return -ENOSPC;
1917
1918         if ((iocb->ki_flags & (IOCB_NOWAIT | IOCB_DIRECT)) == IOCB_NOWAIT)
1919                 return -EOPNOTSUPP;
1920
1921         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1922
1923         blk_start_plug(&plug);
1924         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1925         if (ret > 0)
1926                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1927         blk_finish_plug(&plug);
1928         return ret;
1929 }
1930 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1931
1932 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1933 {
1934         struct file *file = iocb->ki_filp;
1935         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1936         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1937         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1938
1939         if (pos >= size)
1940                 return 0;
1941
1942         size -= pos;
1943         iov_iter_truncate(to, size);
1944         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1945 }
1946 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1947
1948 /*
1949  * Try to release a page associated with block device when the system
1950  * is under memory pressure.
1951  */
1952 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1953 {
1954         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1955
1956         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1957                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1958
1959         return try_to_free_buffers(page);
1960 }
1961
1962 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
1963                              struct writeback_control *wbc)
1964 {
1965         return generic_writepages(mapping, wbc);
1966 }
1967
1968 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1969         .readpage       = blkdev_readpage,
1970         .readahead      = blkdev_readahead,
1971         .writepage      = blkdev_writepage,
1972         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1973         .write_end      = blkdev_write_end,
1974         .writepages     = blkdev_writepages,
1975         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1976         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1977         .migratepage    = buffer_migrate_page_norefs,
1978         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
1979 };
1980
1981 #define BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED                                      \
1982                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
1983                  FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE)
1984
1985 static long blkdev_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t start,
1986                              loff_t len)
1987 {
1988         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1989         loff_t end = start + len - 1;
1990         loff_t isize;
1991         int error;
1992
1993         /* Fail if we don't recognize the flags. */
1994         if (mode & ~BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED)
1995                 return -EOPNOTSUPP;
1996
1997         /* Don't go off the end of the device. */
1998         isize = i_size_read(bdev->bd_inode);
1999         if (start >= isize)
2000                 return -EINVAL;
2001         if (end >= isize) {
2002                 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
2003                         len = isize - start;
2004                         end = start + len - 1;
2005                 } else
2006                         return -EINVAL;
2007         }
2008
2009         /*
2010          * Don't allow IO that isn't aligned to logical block size.
2011          */
2012         if ((start | len) & (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
2013                 return -EINVAL;
2014
2015         /* Invalidate the page cache, including dirty pages. */
2016         error = truncate_bdev_range(bdev, file->f_mode, start, end);
2017         if (error)
2018                 return error;
2019
2020         switch (mode) {
2021         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE:
2022         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2023                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2024                                             GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOUNMAP);
2025                 break;
2026         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2027                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2028                                              GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOFALLBACK);
2029                 break;
2030         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE:
2031                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
2032                                              GFP_KERNEL, 0);
2033                 break;
2034         default:
2035                 return -EOPNOTSUPP;
2036         }
2037         if (error)
2038                 return error;
2039
2040         /*
2041          * Invalidate again; if someone wandered in and dirtied a page,
2042          * the caller will be given -EBUSY.  The third argument is
2043          * inclusive, so the rounding here is safe.
2044          */
2045         return invalidate_inode_pages2_range(bdev->bd_inode->i_mapping,
2046                                              start >> PAGE_SHIFT,
2047                                              end >> PAGE_SHIFT);
2048 }
2049
2050 const struct file_operations def_blk_fops = {
2051         .open           = blkdev_open,
2052         .release        = blkdev_close,
2053         .llseek         = block_llseek,
2054         .read_iter      = blkdev_read_iter,
2055         .write_iter     = blkdev_write_iter,
2056         .iopoll         = blkdev_iopoll,
2057         .mmap           = generic_file_mmap,
2058         .fsync          = blkdev_fsync,
2059         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
2060 #ifdef CONFIG_COMPAT
2061         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
2062 #endif
2063         .splice_read    = generic_file_splice_read,
2064         .splice_write   = iter_file_splice_write,
2065         .fallocate      = blkdev_fallocate,
2066 };
2067
2068 /**
2069  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
2070  * @pathname:   special file representing the block device
2071  *
2072  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
2073  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
2074  * otherwise.
2075  */
2076 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
2077 {
2078         struct block_device *bdev;
2079         struct inode *inode;
2080         struct path path;
2081         int error;
2082
2083         if (!pathname || !*pathname)
2084                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2085
2086         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
2087         if (error)
2088                 return ERR_PTR(error);
2089
2090         inode = d_backing_inode(path.dentry);
2091         error = -ENOTBLK;
2092         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
2093                 goto fail;
2094         error = -EACCES;
2095         if (!may_open_dev(&path))
2096                 goto fail;
2097         error = -ENOMEM;
2098         bdev = bd_acquire(inode);
2099         if (!bdev)
2100                 goto fail;
2101 out:
2102         path_put(&path);
2103         return bdev;
2104 fail:
2105         bdev = ERR_PTR(error);
2106         goto out;
2107 }
2108 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
2109
2110 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
2111 {
2112         struct super_block *sb = get_super(bdev);
2113         int res = 0;
2114
2115         if (sb) {
2116                 /*
2117                  * no need to lock the super, get_super holds the
2118                  * read mutex so the filesystem cannot go away
2119                  * under us (->put_super runs with the write lock
2120                  * hold).
2121                  */
2122                 shrink_dcache_sb(sb);
2123                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
2124                 drop_super(sb);
2125         }
2126         invalidate_bdev(bdev);
2127         return res;
2128 }
2129 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
2130
2131 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
2132 {
2133         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
2134
2135         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2136         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
2137                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2138                 struct block_device *bdev;
2139
2140                 spin_lock(&inode->i_lock);
2141                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
2142                     mapping->nrpages == 0) {
2143                         spin_unlock(&inode->i_lock);
2144                         continue;
2145                 }
2146                 __iget(inode);
2147                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2148                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2149                 /*
2150                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
2151                  * removed from s_inodes list while we dropped the
2152                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
2153                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
2154                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
2155                  * later.
2156                  */
2157                 iput(old_inode);
2158                 old_inode = inode;
2159                 bdev = I_BDEV(inode);
2160
2161                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
2162                 if (bdev->bd_openers)
2163                         func(bdev, arg);
2164                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
2165
2166                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2167         }
2168         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2169         iput(old_inode);
2170 }