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 int 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                 goto done;
 559
 560         sb = get_active_super(bdev);
 561         if (!sb)
 562                 goto sync;
 563         if (sb->s_op->freeze_super)
 564                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
 565         else
 566                 error = freeze_super(sb);
 567         deactivate_super(sb);
 568
 569         if (error) {
 570                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
 571                 goto done;
 572         }
 573         bdev->bd_fsfreeze_sb = sb;
 574
 575 sync:
 576         sync_blockdev(bdev);
 577 done:
 578         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 579         return error;
 580 }
 581 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
 582
 583 /**
 584  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
 585  * @bdev:       blockdevice to unlock
 586  *
 587  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
 588  */
 589 int thaw_bdev(struct block_device *bdev)
 590 {
 591         struct super_block *sb;
 592         int error = -EINVAL;
 593
 594         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 595         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
 596                 goto out;
 597
 598         error = 0;
 599         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
 600                 goto out;
 601
 602         sb = bdev->bd_fsfreeze_sb;
 603         if (!sb)
 604                 goto out;
 605
 606         if (sb->s_op->thaw_super)
 607                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
 608         else
 609                 error = thaw_super(sb);
 610         if (error)
 611                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
 612 out:
 613         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 614         return error;
 615 }
 616 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
 617
 618 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 619 {
 620         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 621 }
 622
 623 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 624 {
 625         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 626 }
 627
 628 static void blkdev_readahead(struct readahead_control *rac)
 629 {
 630         mpage_readahead(rac, blkdev_get_block);
 631 }
 632
 633 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 634                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 635                         struct page **pagep, void **fsdata)
 636 {
 637         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
 638                                  blkdev_get_block);
 639 }
 640
 641 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 642                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 643                         struct page *page, void *fsdata)
 644 {
 645         int ret;
 646         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
 647
 648         unlock_page(page);
 649         put_page(page);
 650
 651         return ret;
 652 }
 653
 654 /*
 655  * private llseek:
 656  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
 657  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 658  */
 659 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 660 {
 661         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
 662         loff_t retval;
 663
 664         inode_lock(bd_inode);
 665         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
 666         inode_unlock(bd_inode);
 667         return retval;
 668 }
 669
 670 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
 671 {
 672         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(filp);
 673         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
 674         int error;
 675
 676         error = file_write_and_wait_range(filp, start, end);
 677         if (error)
 678                 return error;
 679
 680         /*
 681          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
 682          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
 683          * O_SYNC writers to a block device.
 684          */
 685         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL);
 686         if (error == -EOPNOTSUPP)
 687                 error = 0;
 688
 689         return error;
 690 }
 691 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
 692
 693 /**
 694  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
 695  * @bdev: The device to read the page from
 696  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
 697  * @page: The page to read
 698  *
 699  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
 700  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
 701  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
 702  *
 703  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
 704  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
 705  * than propagate an error back up the stack.
 706  *
 707  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
 708  */
 709 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
 710                         struct page *page)
 711 {
 712         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
 713         int result = -EOPNOTSUPP;
 714
 715         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
 716                 return result;
 717
 718         result = blk_queue_enter(bdev->bd_disk->queue, 0);
 719         if (result)
 720                 return result;
 721         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
 722                               REQ_OP_READ);
 723         blk_queue_exit(bdev->bd_disk->queue);
 724         return result;
 725 }
 726
 727 /**
 728  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
 729  * @bdev: The device to write the page to
 730  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
 731  * @page: The page to write
 732  * @wbc: The writeback_control for the write
 733  *
 734  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
 735  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
 736  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
 737  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
 738  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
 739  *
 740  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
 741  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
 742  * than propagate an error back up the stack.
 743  *
 744  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
 745  */
 746 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
 747                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 748 {
 749         int result;
 750         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
 751
 752         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
 753                 return -EOPNOTSUPP;
 754         result = blk_queue_enter(bdev->bd_disk->queue, 0);
 755         if (result)
 756                 return result;
 757
 758         set_page_writeback(page);
 759         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
 760                               REQ_OP_WRITE);
 761         if (result) {
 762                 end_page_writeback(page);
 763         } else {
 764                 clean_page_buffers(page);
 765                 unlock_page(page);
 766         }
 767         blk_queue_exit(bdev->bd_disk->queue);
 768         return result;
 769 }
 770
 771 /*
 772  * pseudo-fs
 773  */
 774
 775 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 776 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
 777
 778 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 779 {
 780         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
 781         if (!ei)
 782                 return NULL;
 783         return &ei->vfs_inode;
 784 }
 785
 786 static void bdev_free_inode(struct inode *inode)
 787 {
 788         kmem_cache_free(bdev_cachep, BDEV_I(inode));
 789 }
 790
 791 static void init_once(void *foo)
 792 {
 793         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 794         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 795
 796         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 797         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 798 #ifdef CONFIG_SYSFS
 799         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
 800 #endif
 801         bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
 802         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 803         /* Initialize mutex for freeze. */
 804         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
 805 }
 806
 807 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
 808 {
 809         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 810         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
 811         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
 812         clear_inode(inode);
 813         /* Detach inode from wb early as bdi_put() may free bdi->wb */
 814         inode_detach_wb(inode);
 815         if (bdev->bd_bdi != &noop_backing_dev_info) {
 816                 bdi_put(bdev->bd_bdi);
 817                 bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
 818         }
 819 }
 820
 821 static const struct super_operations bdev_sops = {
 822         .statfs = simple_statfs,
 823         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 824         .free_inode = bdev_free_inode,
 825         .drop_inode = generic_delete_inode,
 826         .evict_inode = bdev_evict_inode,
 827 };
 828
 829 static int bd_init_fs_context(struct fs_context *fc)
 830 {
 831         struct pseudo_fs_context *ctx = init_pseudo(fc, BDEVFS_MAGIC);
 832         if (!ctx)
 833                 return -ENOMEM;
 834         fc->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB;
 835         ctx->ops = &bdev_sops;
 836         return 0;
 837 }
 838
 839 static struct file_system_type bd_type = {
 840         .name           = "bdev",
 841         .init_fs_context = bd_init_fs_context,
 842         .kill_sb        = kill_anon_super,
 843 };
 844
 845 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
 846 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
 847
 848 void __init bdev_cache_init(void)
 849 {
 850         int err;
 851         static struct vfsmount *bd_mnt;
 852
 853         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 854                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 855                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT|SLAB_PANIC),
 856                         init_once);
 857         err = register_filesystem(&bd_type);
 858         if (err)
 859                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 860         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 861         if (IS_ERR(bd_mnt))
 862                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 863         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 864 }
 865
 866 static struct block_device *bdget(dev_t dev)
 867 {
 868         struct block_device *bdev;
 869         struct inode *inode;
 870
 871         inode = iget_locked(blockdev_superblock, dev);
 872         if (!inode)
 873                 return NULL;
 874
 875         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 876
 877         if (inode->i_state & I_NEW) {
 878                 spin_lock_init(&bdev->bd_size_lock);
 879                 bdev->bd_contains = NULL;
 880                 bdev->bd_super = NULL;
 881                 bdev->bd_inode = inode;
 882                 bdev->bd_part_count = 0;
 883                 bdev->bd_dev = dev;
 884                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 885                 inode->i_rdev = dev;
 886                 inode->i_bdev = bdev;
 887                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 888                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 889                 unlock_new_inode(inode);
 890         }
 891         return bdev;
 892 }
 893
 894 /**
 895  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
 896  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
 897  *
 898  * Returns the block_device with an additional reference when successful,
 899  * or NULL if the inode is already beeing freed.
 900  */
 901 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
 902 {
 903         if (!igrab(bdev->bd_inode))
 904                 return NULL;
 905         return bdev;
 906 }
 907 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
 908
 909 struct block_device *bdget_part(struct hd_struct *part)
 910 {
 911         return bdget(part_devt(part));
 912 }
 913
 914 long nr_blockdev_pages(void)
 915 {
 916         struct inode *inode;
 917         long ret = 0;
 918
 919         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
 920         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list)
 921                 ret += inode->i_mapping->nrpages;
 922         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
 923
 924         return ret;
 925 }
 926
 927 void bdput(struct block_device *bdev)
 928 {
 929         iput(bdev->bd_inode);
 930 }
 931
 932 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 933
 934 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 935 {
 936         struct block_device *bdev;
 937
 938         spin_lock(&bdev_lock);
 939         bdev = inode->i_bdev;
 940         if (bdev && !inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
 941                 bdgrab(bdev);
 942                 spin_unlock(&bdev_lock);
 943                 return bdev;
 944         }
 945         spin_unlock(&bdev_lock);
 946
 947         /*
 948          * i_bdev references block device inode that was already shut down
 949          * (corresponding device got removed).  Remove the reference and look
 950          * up block device inode again just in case new device got
 951          * reestablished under the same device number.
 952          */
 953         if (bdev)
 954                 bd_forget(inode);
 955
 956         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 957         if (bdev) {
 958                 spin_lock(&bdev_lock);
 959                 if (!inode->i_bdev) {
 960                         /*
 961                          * We take an additional reference to bd_inode,
 962                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 963                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 964                          * without igrab().
 965                          */
 966                         bdgrab(bdev);
 967                         inode->i_bdev = bdev;
 968                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 969                 }
 970                 spin_unlock(&bdev_lock);
 971         }
 972         return bdev;
 973 }
 974
 975 /* Call when you free inode */
 976
 977 void bd_forget(struct inode *inode)
 978 {
 979         struct block_device *bdev = NULL;
 980
 981         spin_lock(&bdev_lock);
 982         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
 983                 bdev = inode->i_bdev;
 984         inode->i_bdev = NULL;
 985         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 986         spin_unlock(&bdev_lock);
 987
 988         if (bdev)
 989                 bdput(bdev);
 990 }
 991
 992 /**
 993  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
 994  * @bdev: block device of interest
 995  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
 996  * @holder: holder trying to claim @bdev
 997  *
 998  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
 999  *
1000  * CONTEXT:
1001  * spin_lock(&bdev_lock).
1002  *
1003  * RETURNS:
1004  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
1005  */
1006 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1007                          void *holder)
1008 {
1009         if (bdev->bd_holder == holder)
1010                 return true;     /* already a holder */
1011         else if (bdev->bd_holder != NULL)
1012                 return false;    /* held by someone else */
1013         else if (whole == bdev)
1014                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
1015
1016         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
1017                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
1018         else if (whole->bd_holder != NULL)
1019                 return false;    /* is a partition of a held device */
1020         else
1021                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
1022 }
1023
1024 /**
1025  * bd_prepare_to_claim - claim a block device
1026  * @bdev: block device of interest
1027  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
1028  * @holder: holder trying to claim @bdev
1029  *
1030  * Claim @bdev.  This function fails if @bdev is already claimed by another
1031  * holder and waits if another claiming is in progress. return, the caller
1032  * has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
1033  *
1034  * RETURNS:
1035  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
1036  */
1037 int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1038                 void *holder)
1039 {
1040 retry:
1041         spin_lock(&bdev_lock);
1042         /* if someone else claimed, fail */
1043         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder)) {
1044                 spin_unlock(&bdev_lock);
1045                 return -EBUSY;
1046         }
1047
1048         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
1049         if (whole->bd_claiming) {
1050                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
1051                 DEFINE_WAIT(wait);
1052
1053                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1054                 spin_unlock(&bdev_lock);
1055                 schedule();
1056                 finish_wait(wq, &wait);
1057                 goto retry;
1058         }
1059
1060         /* yay, all mine */
1061         whole->bd_claiming = holder;
1062         spin_unlock(&bdev_lock);
1063         return 0;
1064 }
1065 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_prepare_to_claim); /* only for the loop driver */
1066
1067 static struct gendisk *bdev_get_gendisk(struct block_device *bdev, int *partno)
1068 {
1069         struct gendisk *disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, partno);
1070
1071         if (!disk)
1072                 return NULL;
1073         /*
1074          * Now that we hold gendisk reference we make sure bdev we looked up is
1075          * not stale. If it is, it means device got removed and created before
1076          * we looked up gendisk and we fail open in such case. Associating
1077          * unhashed bdev with newly created gendisk could lead to two bdevs
1078          * (and thus two independent caches) being associated with one device
1079          * which is bad.
1080          */
1081         if (inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
1082                 put_disk_and_module(disk);
1083                 return NULL;
1084         }
1085         return disk;
1086 }
1087
1088 static void bd_clear_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
1089 {
1090         lockdep_assert_held(&bdev_lock);
1091         /* tell others that we're done */
1092         BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1093         whole->bd_claiming = NULL;
1094         wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1095 }
1096
1097 /**
1098  * bd_finish_claiming - finish claiming of a block device
1099  * @bdev: block device of interest
1100  * @whole: whole block device
1101  * @holder: holder that has claimed @bdev
1102  *
1103  * Finish exclusive open of a block device. Mark the device as exlusively
1104  * open by the holder and wake up all waiters for exclusive open to finish.
1105  */
1106 static void bd_finish_claiming(struct block_device *bdev,
1107                 struct block_device *whole, void *holder)
1108 {
1109         spin_lock(&bdev_lock);
1110         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1111         /*
1112          * Note that for a whole device bd_holders will be incremented twice,
1113          * and bd_holder will be set to bd_may_claim before being set to holder
1114          */
1115         whole->bd_holders++;
1116         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1117         bdev->bd_holders++;
1118         bdev->bd_holder = holder;
1119         bd_clear_claiming(whole, holder);
1120         spin_unlock(&bdev_lock);
1121 }
1122
1123 /**
1124  * bd_abort_claiming - abort claiming of a block device
1125  * @bdev: block device of interest
1126  * @whole: whole block device
1127  * @holder: holder that has claimed @bdev
1128  *
1129  * Abort claiming of a block device when the exclusive open failed. This can be
1130  * also used when exclusive open is not actually desired and we just needed
1131  * to block other exclusive openers for a while.
1132  */
1133 void bd_abort_claiming(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1134                        void *holder)
1135 {
1136         spin_lock(&bdev_lock);
1137         bd_clear_claiming(whole, holder);
1138         spin_unlock(&bdev_lock);
1139 }
1140 EXPORT_SYMBOL(bd_abort_claiming);
1141
1142 #ifdef CONFIG_SYSFS
1143 struct bd_holder_disk {
1144         struct list_head        list;
1145         struct gendisk          *disk;
1146         int                     refcnt;
1147 };
1148
1149 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
1150                                                   struct gendisk *disk)
1151 {
1152         struct bd_holder_disk *holder;
1153
1154         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
1155                 if (holder->disk == disk)
1156                         return holder;
1157         return NULL;
1158 }
1159
1160 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1161 {
1162         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
1163 }
1164
1165 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1166 {
1167         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
1168 }
1169
1170 /**
1171  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
1172  * @bdev: the claimed slave bdev
1173  * @disk: the holding disk
1174  *
1175  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1176  *
1177  * This functions creates the following sysfs symlinks.
1178  *
1179  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
1180  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1181  *
1182  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1183  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1184  *
1185  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1186  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1187  *
1188  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1189  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1190  * lifetime of these symlinks.
1191  *
1192  * CONTEXT:
1193  * Might sleep.
1194  *
1195  * RETURNS:
1196  * 0 on success, -errno on failure.
1197  */
1198 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1199 {
1200         struct bd_holder_disk *holder;
1201         int ret = 0;
1202
1203         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1204
1205         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1206
1207         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1208         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1209                 goto out_unlock;
1210
1211         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1212         if (holder) {
1213                 holder->refcnt++;
1214                 goto out_unlock;
1215         }
1216
1217         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1218         if (!holder) {
1219                 ret = -ENOMEM;
1220                 goto out_unlock;
1221         }
1222
1223         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1224         holder->disk = disk;
1225         holder->refcnt = 1;
1226
1227         ret = add_symlink(disk->slave_dir, bdev_kobj(bdev));
1228         if (ret)
1229                 goto out_free;
1230
1231         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1232         if (ret)
1233                 goto out_del;
1234         /*
1235          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1236          * the holder directory.  Hold on to it.
1237          */
1238         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1239
1240         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1241         goto out_unlock;
1242
1243 out_del:
1244         del_symlink(disk->slave_dir, bdev_kobj(bdev));
1245 out_free:
1246         kfree(holder);
1247 out_unlock:
1248         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1249         return ret;
1250 }
1251 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1252
1253 /**
1254  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1255  * @bdev: the calimed slave bdev
1256  * @disk: the holding disk
1257  *
1258  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1259  *
1260  * CONTEXT:
1261  * Might sleep.
1262  */
1263 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1264 {
1265         struct bd_holder_disk *holder;
1266
1267         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1268
1269         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1270
1271         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1272                 del_symlink(disk->slave_dir, bdev_kobj(bdev));
1273                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1274                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1275                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1276                 list_del_init(&holder->list);
1277                 kfree(holder);
1278         }
1279
1280         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1281 }
1282 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1283 #endif
1284
1285 /**
1286  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1287  * @disk: struct gendisk to check
1288  * @bdev: struct bdev to adjust.
1289  * @verbose: if %true log a message about a size change if there is any
1290  *
1291  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1292  * and adjusts it if it differs. When shrinking the bdev size, its all caches
1293  * are freed.
1294  */
1295 static void check_disk_size_change(struct gendisk *disk,
1296                 struct block_device *bdev, bool verbose)
1297 {
1298         loff_t disk_size, bdev_size;
1299
1300         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
1301         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1302         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1303         if (disk_size != bdev_size) {
1304                 if (verbose) {
1305                         printk(KERN_INFO
1306                                "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1307                                disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1308                 }
1309                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1310         }
1311         spin_unlock(&bdev->bd_size_lock);
1312 }
1313
1314 /**
1315  * revalidate_disk_size - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1316  * @disk: struct gendisk to check
1317  * @verbose: if %true log a message about a size change if there is any
1318  *
1319  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1320  * and adjusts it if it differs. When shrinking the bdev size, its all caches
1321  * are freed.
1322  */
1323 void revalidate_disk_size(struct gendisk *disk, bool verbose)
1324 {
1325         struct block_device *bdev;
1326
1327         /*
1328          * Hidden disks don't have associated bdev so there's no point in
1329          * revalidating them.
1330          */
1331         if (disk->flags & GENHD_FL_HIDDEN)
1332                 return;
1333
1334         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1335         if (bdev) {
1336                 check_disk_size_change(disk, bdev, verbose);
1337                 bdput(bdev);
1338         }
1339 }
1340
1341 void bd_set_nr_sectors(struct block_device *bdev, sector_t sectors)
1342 {
1343         spin_lock(&bdev->bd_size_lock);
1344         i_size_write(bdev->bd_inode, (loff_t)sectors << SECTOR_SHIFT);
1345         spin_unlock(&bdev->bd_size_lock);
1346 }
1347 EXPORT_SYMBOL(bd_set_nr_sectors);
1348
1349 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1350
1351 int bdev_disk_changed(struct block_device *bdev, bool invalidate)
1352 {
1353         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1354         int ret;
1355
1356         lockdep_assert_held(&bdev->bd_mutex);
1357
1358         clear_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &bdev->bd_disk->state);
1359
1360 rescan:
1361         ret = blk_drop_partitions(bdev);
1362         if (ret)
1363                 return ret;
1364
1365         /*
1366          * Historically we only set the capacity to zero for devices that
1367          * support partitions (independ of actually having partitions created).
1368          * Doing that is rather inconsistent, but changing it broke legacy
1369          * udisks polling for legacy ide-cdrom devices.  Use the crude check
1370          * below to get the sane behavior for most device while not breaking
1371          * userspace for this particular setup.
1372          */
1373         if (invalidate) {
1374                 if (disk_part_scan_enabled(disk) ||
1375                     !(disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE))
1376                         set_capacity(disk, 0);
1377         } else {
1378                 if (disk->fops->revalidate_disk)
1379                         disk->fops->revalidate_disk(disk);
1380         }
1381
1382         check_disk_size_change(disk, bdev, !invalidate);
1383
1384         if (get_capacity(disk)) {
1385                 ret = blk_add_partitions(disk, bdev);
1386                 if (ret == -EAGAIN)
1387                         goto rescan;
1388         } else if (invalidate) {
1389                 /*
1390                  * Tell userspace that the media / partition table may have
1391                  * changed.
1392                  */
1393                 kobject_uevent(&disk_to_dev(disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
1394         }
1395
1396         return ret;
1397 }
1398 /*
1399  * Only exported for for loop and dasd for historic reasons.  Don't use in new
1400  * code!
1401  */
1402 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_disk_changed);
1403
1404 /*
1405  * bd_mutex locking:
1406  *
1407  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1408  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1409  */
1410
1411 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder,
1412                 int for_part)
1413 {
1414         struct block_device *whole = NULL, *claiming = NULL;
1415         struct gendisk *disk;
1416         int ret;
1417         int partno;
1418         bool first_open = false, unblock_events = true, need_restart;
1419
1420  restart:
1421         need_restart = false;
1422         ret = -ENXIO;
1423         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1424         if (!disk)
1425                 goto out;
1426
1427         if (partno) {
1428                 whole = bdget_disk(disk, 0);
1429                 if (!whole) {
1430                         ret = -ENOMEM;
1431                         goto out_put_disk;
1432                 }
1433         }
1434
1435         if (!for_part && (mode & FMODE_EXCL)) {
1436                 WARN_ON_ONCE(!holder);
1437                 if (whole)
1438                         claiming = whole;
1439                 else
1440                         claiming = bdev;
1441                 ret = bd_prepare_to_claim(bdev, claiming, holder);
1442                 if (ret)
1443                         goto out_put_whole;
1444         }
1445
1446         disk_block_events(disk);
1447         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1448         if (!bdev->bd_openers) {
1449                 first_open = true;
1450                 bdev->bd_disk = disk;
1451                 bdev->bd_contains = bdev;
1452                 bdev->bd_partno = partno;
1453
1454                 if (!partno) {
1455                         ret = -ENXIO;
1456                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1457                         if (!bdev->bd_part)
1458                                 goto out_clear;
1459
1460                         ret = 0;
1461                         if (disk->fops->open) {
1462                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1463                                 /*
1464                                  * If we lost a race with 'disk' being deleted,
1465                                  * try again.  See md.c
1466                                  */
1467                                 if (ret == -ERESTARTSYS)
1468                                         need_restart = true;
1469                         }
1470
1471                         if (!ret) {
1472                                 bd_set_nr_sectors(bdev, get_capacity(disk));
1473                                 set_init_blocksize(bdev);
1474                         }
1475
1476                         /*
1477                          * If the device is invalidated, rescan partition
1478                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1479                          * The latter is necessary to prevent ghost
1480                          * partitions on a removed medium.
1481                          */
1482                         if (test_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state) &&
1483                             (!ret || ret == -ENOMEDIUM))
1484                                 bdev_disk_changed(bdev, ret == -ENOMEDIUM);
1485
1486                         if (ret)
1487                                 goto out_clear;
1488                 } else {
1489                         BUG_ON(for_part);
1490                         ret = __blkdev_get(whole, mode, NULL, 1);
1491                         if (ret)
1492                                 goto out_clear;
1493                         bdev->bd_contains = bdgrab(whole);
1494                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1495                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1496                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1497                                 ret = -ENXIO;
1498                                 goto out_clear;
1499                         }
1500                         bd_set_nr_sectors(bdev, bdev->bd_part->nr_sects);
1501                         set_init_blocksize(bdev);
1502                 }
1503
1504                 if (bdev->bd_bdi == &noop_backing_dev_info)
1505                         bdev->bd_bdi = bdi_get(disk->queue->backing_dev_info);
1506         } else {
1507                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1508                         ret = 0;
1509                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1510                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1511                         /* the same as first opener case, read comment there */
1512                         if (test_bit(GD_NEED_PART_SCAN, &disk->state) &&
1513                             (!ret || ret == -ENOMEDIUM))
1514                                 bdev_disk_changed(bdev, ret == -ENOMEDIUM);
1515                         if (ret)
1516                                 goto out_unlock_bdev;
1517                 }
1518         }
1519         bdev->bd_openers++;
1520         if (for_part)
1521                 bdev->bd_part_count++;
1522         if (claiming)
1523                 bd_finish_claiming(bdev, claiming, holder);
1524
1525         /*
1526          * Block event polling for write claims if requested.  Any write holder
1527          * makes the write_holder state stick until all are released.  This is
1528          * good enough and tracking individual writeable reference is too
1529          * fragile given the way @mode is used in blkdev_get/put().
1530          */
1531         if (claiming && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1532             (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1533                 bdev->bd_write_holder = true;
1534                 unblock_events = false;
1535         }
1536         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1537
1538         if (unblock_events)
1539                 disk_unblock_events(disk);
1540
1541         /* only one opener holds refs to the module and disk */
1542         if (!first_open)
1543                 put_disk_and_module(disk);
1544         if (whole)
1545                 bdput(whole);
1546         return 0;
1547
1548  out_clear:
1549         disk_put_part(bdev->bd_part);
1550         bdev->bd_disk = NULL;
1551         bdev->bd_part = NULL;
1552         if (bdev != bdev->bd_contains)
1553                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1554         bdev->bd_contains = NULL;
1555  out_unlock_bdev:
1556         if (claiming)
1557                 bd_abort_claiming(bdev, claiming, holder);
1558         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1559         disk_unblock_events(disk);
1560  out_put_whole:
1561         if (whole)
1562                 bdput(whole);
1563  out_put_disk:
1564         put_disk_and_module(disk);
1565         if (need_restart)
1566                 goto restart;
1567  out:
1568         return ret;
1569 }
1570
1571 /**
1572  * blkdev_get - open a block device
1573  * @bdev: block_device to open
1574  * @mode: FMODE_* mask
1575  * @holder: exclusive holder identifier
1576  *
1577  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1578  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1579  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1580  *
1581  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1582  * @bdev is put.
1583  *
1584  * CONTEXT:
1585  * Might sleep.
1586  *
1587  * RETURNS:
1588  * 0 on success, -errno on failure.
1589  */
1590 static int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1591 {
1592         int ret, perm = 0;
1593
1594         if (mode & FMODE_READ)
1595                 perm |= MAY_READ;
1596         if (mode & FMODE_WRITE)
1597                 perm |= MAY_WRITE;
1598         ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1599         if (ret)
1600                 goto bdput;
1601
1602         ret =__blkdev_get(bdev, mode, holder, 0);
1603         if (ret)
1604                 goto bdput;
1605         return 0;
1606
1607 bdput:
1608         bdput(bdev);
1609         return ret;
1610 }
1611
1612 /**
1613  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1614  * @path: path to the block device to open
1615  * @mode: FMODE_* mask
1616  * @holder: exclusive holder identifier
1617  *
1618  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1619  * and @holder are identical to blkdev_get().
1620  *
1621  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1622  *
1623  * CONTEXT:
1624  * Might sleep.
1625  *
1626  * RETURNS:
1627  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1628  */
1629 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1630                                         void *holder)
1631 {
1632         struct block_device *bdev;
1633         int err;
1634
1635         bdev = lookup_bdev(path);
1636         if (IS_ERR(bdev))
1637                 return bdev;
1638
1639         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1640         if (err)
1641                 return ERR_PTR(err);
1642
1643         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1644                 blkdev_put(bdev, mode);
1645                 return ERR_PTR(-EACCES);
1646         }
1647
1648         return bdev;
1649 }
1650 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1651
1652 /**
1653  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1654  * @dev: device number of block device to open
1655  * @mode: FMODE_* mask
1656  * @holder: exclusive holder identifier
1657  *
1658  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1659  * @holder are identical to blkdev_get().
1660  *
1661  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1662  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1663  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1664  * ever need it - reconsider your API.
1665  *
1666  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1667  *
1668  * CONTEXT:
1669  * Might sleep.
1670  *
1671  * RETURNS:
1672  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1673  */
1674 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1675 {
1676         struct block_device *bdev;
1677         int err;
1678
1679         bdev = bdget(dev);
1680         if (!bdev)
1681                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1682
1683         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1684         if (err)
1685                 return ERR_PTR(err);
1686
1687         return bdev;
1688 }
1689 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1690
1691 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1692 {
1693         struct block_device *bdev;
1694
1695         /*
1696          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1697          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1698          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1699          * during an unstable branch.
1700          */
1701         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1702
1703         filp->f_mode |= FMODE_NOWAIT | FMODE_BUF_RASYNC;
1704
1705         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1706                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1707         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1708                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1709         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1710                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1711
1712         bdev = bd_acquire(inode);
1713         if (bdev == NULL)
1714                 return -ENOMEM;
1715
1716         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1717         filp->f_wb_err = filemap_sample_wb_err(filp->f_mapping);
1718
1719         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1720 }
1721
1722 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1723 {
1724         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1725         struct block_device *victim = NULL;
1726
1727         /*
1728          * Sync early if it looks like we're the last one.  If someone else
1729          * opens the block device between now and the decrement of bd_openers
1730          * then we did a sync that we didn't need to, but that's not the end
1731          * of the world and we want to avoid long (could be several minute)
1732          * syncs while holding the mutex.
1733          */
1734         if (bdev->bd_openers == 1)
1735                 sync_blockdev(bdev);
1736
1737         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1738         if (for_part)
1739                 bdev->bd_part_count--;
1740
1741         if (!--bdev->bd_openers) {
1742                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1743                 sync_blockdev(bdev);
1744                 kill_bdev(bdev);
1745
1746                 bdev_write_inode(bdev);
1747         }
1748         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1749                 if (disk->fops->release)
1750                         disk->fops->release(disk, mode);
1751         }
1752         if (!bdev->bd_openers) {
1753                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1754                 bdev->bd_part = NULL;
1755                 bdev->bd_disk = NULL;
1756                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1757                         victim = bdev->bd_contains;
1758                 bdev->bd_contains = NULL;
1759
1760                 put_disk_and_module(disk);
1761         }
1762         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1763         bdput(bdev);
1764         if (victim)
1765                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1766 }
1767
1768 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1769 {
1770         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1771
1772         if (mode & FMODE_EXCL) {
1773                 bool bdev_free;
1774
1775                 /*
1776                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1777                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1778                  * synchronize disk_holder unlinking.
1779                  */
1780                 spin_lock(&bdev_lock);
1781
1782                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1783                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1784
1785                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1786                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1787                         bdev->bd_holder = NULL;
1788                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1789                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1790
1791                 spin_unlock(&bdev_lock);
1792
1793                 /*
1794                  * If this was the last claim, remove holder link and
1795                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1796                  */
1797                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1798                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1799                         bdev->bd_write_holder = false;
1800                 }
1801         }
1802
1803         /*
1804          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1805          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1806          * from userland - e.g. eject(1).
1807          */
1808         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1809
1810         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1811
1812         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1813 }
1814 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1815
1816 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1817 {
1818         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1819         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1820         return 0;
1821 }
1822
1823 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1824 {
1825         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1826         fmode_t mode = file->f_mode;
1827
1828         /*
1829          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1830          * to updated it before every ioctl.
1831          */
1832         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1833                 mode |= FMODE_NDELAY;
1834         else
1835                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1836
1837         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1838 }
1839
1840 /*
1841  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1842  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1843  *
1844  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1845  * use.
1846  */
1847 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1848 {
1849         struct file *file = iocb->ki_filp;
1850         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1851         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1852         struct blk_plug plug;
1853         ssize_t ret;
1854
1855         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1856                 return -EPERM;
1857
1858         if (IS_SWAPFILE(bd_inode) && !is_hibernate_resume_dev(bd_inode->i_rdev))
1859                 return -ETXTBSY;
1860
1861         if (!iov_iter_count(from))
1862                 return 0;
1863
1864         if (iocb->ki_pos >= size)
1865                 return -ENOSPC;
1866
1867         if ((iocb->ki_flags & (IOCB_NOWAIT | IOCB_DIRECT)) == IOCB_NOWAIT)
1868                 return -EOPNOTSUPP;
1869
1870         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1871
1872         blk_start_plug(&plug);
1873         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1874         if (ret > 0)
1875                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1876         blk_finish_plug(&plug);
1877         return ret;
1878 }
1879 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1880
1881 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1882 {
1883         struct file *file = iocb->ki_filp;
1884         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1885         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1886         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1887
1888         if (pos >= size)
1889                 return 0;
1890
1891         size -= pos;
1892         iov_iter_truncate(to, size);
1893         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1894 }
1895 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1896
1897 /*
1898  * Try to release a page associated with block device when the system
1899  * is under memory pressure.
1900  */
1901 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1902 {
1903         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1904
1905         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1906                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1907
1908         return try_to_free_buffers(page);
1909 }
1910
1911 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
1912                              struct writeback_control *wbc)
1913 {
1914         return generic_writepages(mapping, wbc);
1915 }
1916
1917 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1918         .readpage       = blkdev_readpage,
1919         .readahead      = blkdev_readahead,
1920         .writepage      = blkdev_writepage,
1921         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1922         .write_end      = blkdev_write_end,
1923         .writepages     = blkdev_writepages,
1924         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1925         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1926         .migratepage    = buffer_migrate_page_norefs,
1927         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
1928 };
1929
1930 #define BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED                                      \
1931                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
1932                  FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE)
1933
1934 static long blkdev_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t start,
1935                              loff_t len)
1936 {
1937         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1938         loff_t end = start + len - 1;
1939         loff_t isize;
1940         int error;
1941
1942         /* Fail if we don't recognize the flags. */
1943         if (mode & ~BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED)
1944                 return -EOPNOTSUPP;
1945
1946         /* Don't go off the end of the device. */
1947         isize = i_size_read(bdev->bd_inode);
1948         if (start >= isize)
1949                 return -EINVAL;
1950         if (end >= isize) {
1951                 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
1952                         len = isize - start;
1953                         end = start + len - 1;
1954                 } else
1955                         return -EINVAL;
1956         }
1957
1958         /*
1959          * Don't allow IO that isn't aligned to logical block size.
1960          */
1961         if ((start | len) & (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
1962                 return -EINVAL;
1963
1964         /* Invalidate the page cache, including dirty pages. */
1965         error = truncate_bdev_range(bdev, file->f_mode, start, end);
1966         if (error)
1967                 return error;
1968
1969         switch (mode) {
1970         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE:
1971         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
1972                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
1973                                             GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOUNMAP);
1974                 break;
1975         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
1976                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
1977                                              GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOFALLBACK);
1978                 break;
1979         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE:
1980                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
1981                                              GFP_KERNEL, 0);
1982                 break;
1983         default:
1984                 return -EOPNOTSUPP;
1985         }
1986         if (error)
1987                 return error;
1988
1989         /*
1990          * Invalidate again; if someone wandered in and dirtied a page,
1991          * the caller will be given -EBUSY.  The third argument is
1992          * inclusive, so the rounding here is safe.
1993          */
1994         return invalidate_inode_pages2_range(bdev->bd_inode->i_mapping,
1995                                              start >> PAGE_SHIFT,
1996                                              end >> PAGE_SHIFT);
1997 }
1998
1999 const struct file_operations def_blk_fops = {
2000         .open           = blkdev_open,
2001         .release        = blkdev_close,
2002         .llseek         = block_llseek,
2003         .read_iter      = blkdev_read_iter,
2004         .write_iter     = blkdev_write_iter,
2005         .iopoll         = blkdev_iopoll,
2006         .mmap           = generic_file_mmap,
2007         .fsync          = blkdev_fsync,
2008         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
2009 #ifdef CONFIG_COMPAT
2010         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
2011 #endif
2012         .splice_read    = generic_file_splice_read,
2013         .splice_write   = iter_file_splice_write,
2014         .fallocate      = blkdev_fallocate,
2015 };
2016
2017 /**
2018  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
2019  * @pathname:   special file representing the block device
2020  *
2021  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
2022  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
2023  * otherwise.
2024  */
2025 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
2026 {
2027         struct block_device *bdev;
2028         struct inode *inode;
2029         struct path path;
2030         int error;
2031
2032         if (!pathname || !*pathname)
2033                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2034
2035         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
2036         if (error)
2037                 return ERR_PTR(error);
2038
2039         inode = d_backing_inode(path.dentry);
2040         error = -ENOTBLK;
2041         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
2042                 goto fail;
2043         error = -EACCES;
2044         if (!may_open_dev(&path))
2045                 goto fail;
2046         error = -ENOMEM;
2047         bdev = bd_acquire(inode);
2048         if (!bdev)
2049                 goto fail;
2050 out:
2051         path_put(&path);
2052         return bdev;
2053 fail:
2054         bdev = ERR_PTR(error);
2055         goto out;
2056 }
2057 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
2058
2059 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
2060 {
2061         struct super_block *sb = get_super(bdev);
2062         int res = 0;
2063
2064         if (sb) {
2065                 /*
2066                  * no need to lock the super, get_super holds the
2067                  * read mutex so the filesystem cannot go away
2068                  * under us (->put_super runs with the write lock
2069                  * hold).
2070                  */
2071                 shrink_dcache_sb(sb);
2072                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
2073                 drop_super(sb);
2074         }
2075         invalidate_bdev(bdev);
2076         return res;
2077 }
2078 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
2079
2080 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
2081 {
2082         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
2083
2084         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2085         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
2086                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2087                 struct block_device *bdev;
2088
2089                 spin_lock(&inode->i_lock);
2090                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
2091                     mapping->nrpages == 0) {
2092                         spin_unlock(&inode->i_lock);
2093                         continue;
2094                 }
2095                 __iget(inode);
2096                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2097                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2098                 /*
2099                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
2100                  * removed from s_inodes list while we dropped the
2101                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
2102                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
2103                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
2104                  * later.
2105                  */
2106                 iput(old_inode);
2107                 old_inode = inode;
2108                 bdev = I_BDEV(inode);
2109
2110                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
2111                 if (bdev->bd_openers)
2112                         func(bdev, arg);
2113                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
2114
2115                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2116         }
2117         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2118         iput(old_inode);
2119 }