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