05e12aea24043dac01826bcc833be0e9e8c2e13b
[muen/linux.git] / fs / block_dev.c
1 /*
2  *  linux/fs/block_dev.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *  Copyright (C) 2001  Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
6  */
7
8 #include <linux/init.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/fcntl.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/kmod.h>
13 #include <linux/major.h>
14 #include <linux/device_cgroup.h>
15 #include <linux/highmem.h>
16 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/backing-dev.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/blkpg.h>
20 #include <linux/magic.h>
21 #include <linux/dax.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/uio.h>
29 #include <linux/namei.h>
30 #include <linux/log2.h>
31 #include <linux/cleancache.h>
32 #include <linux/dax.h>
33 #include <linux/badblocks.h>
34 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
35 #include <linux/falloc.h>
36 #include <linux/uaccess.h>
37 #include "internal.h"
38
39 struct bdev_inode {
40         struct block_device bdev;
41         struct inode vfs_inode;
42 };
43
44 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
45
46 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
47 {
48         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
49 }
50
51 struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
52 {
53         return &BDEV_I(inode)->bdev;
54 }
55 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
56
57 static void bdev_write_inode(struct block_device *bdev)
58 {
59         struct inode *inode = bdev->bd_inode;
60         int ret;
61
62         spin_lock(&inode->i_lock);
63         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
64                 spin_unlock(&inode->i_lock);
65                 ret = write_inode_now(inode, true);
66                 if (ret) {
67                         char name[BDEVNAME_SIZE];
68                         pr_warn_ratelimited("VFS: Dirty inode writeback failed "
69                                             "for block device %s (err=%d).\n",
70                                             bdevname(bdev, name), ret);
71                 }
72                 spin_lock(&inode->i_lock);
73         }
74         spin_unlock(&inode->i_lock);
75 }
76
77 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
78 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
79 {
80         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
81
82         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrexceptional == 0)
83                 return;
84
85         invalidate_bh_lrus();
86         truncate_inode_pages(mapping, 0);
87 }       
88 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
89
90 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
91 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
92 {
93         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
94
95         if (mapping->nrpages) {
96                 invalidate_bh_lrus();
97                 lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
98                 invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
99         }
100         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
101          * But, for the strange corners, lets be cautious
102          */
103         cleancache_invalidate_inode(mapping);
104 }
105 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
106
107 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
108 {
109         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
110         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
111                 return -EINVAL;
112
113         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
114         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
115                 return -EINVAL;
116
117         /* Don't change the size if it is same as current */
118         if (bdev->bd_block_size != size) {
119                 sync_blockdev(bdev);
120                 bdev->bd_block_size = size;
121                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
122                 kill_bdev(bdev);
123         }
124         return 0;
125 }
126
127 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
128
129 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
130 {
131         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
132                 return 0;
133         /* If we get here, we know size is power of two
134          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
135         sb->s_blocksize = size;
136         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
137         return sb->s_blocksize;
138 }
139
140 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
141
142 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
143 {
144         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
145         if (size < minsize)
146                 size = minsize;
147         return sb_set_blocksize(sb, size);
148 }
149
150 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
151
152 static int
153 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
154                 struct buffer_head *bh, int create)
155 {
156         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
157         bh->b_blocknr = iblock;
158         set_buffer_mapped(bh);
159         return 0;
160 }
161
162 static struct inode *bdev_file_inode(struct file *file)
163 {
164         return file->f_mapping->host;
165 }
166
167 static unsigned int dio_bio_write_op(struct kiocb *iocb)
168 {
169         unsigned int op = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_IDLE;
170
171         /* avoid the need for a I/O completion work item */
172         if (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC)
173                 op |= REQ_FUA;
174         return op;
175 }
176
177 #define DIO_INLINE_BIO_VECS 4
178
179 static void blkdev_bio_end_io_simple(struct bio *bio)
180 {
181         struct task_struct *waiter = bio->bi_private;
182
183         WRITE_ONCE(bio->bi_private, NULL);
184         wake_up_process(waiter);
185 }
186
187 static ssize_t
188 __blkdev_direct_IO_simple(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
189                 int nr_pages)
190 {
191         struct file *file = iocb->ki_filp;
192         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
193         struct bio_vec inline_vecs[DIO_INLINE_BIO_VECS], *vecs, *bvec;
194         loff_t pos = iocb->ki_pos;
195         bool should_dirty = false;
196         struct bio bio;
197         ssize_t ret;
198         blk_qc_t qc;
199         int i;
200
201         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
202             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
203                 return -EINVAL;
204
205         if (nr_pages <= DIO_INLINE_BIO_VECS)
206                 vecs = inline_vecs;
207         else {
208                 vecs = kmalloc(nr_pages * sizeof(struct bio_vec), GFP_KERNEL);
209                 if (!vecs)
210                         return -ENOMEM;
211         }
212
213         bio_init(&bio, vecs, nr_pages);
214         bio_set_dev(&bio, bdev);
215         bio.bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
216         bio.bi_write_hint = iocb->ki_hint;
217         bio.bi_private = current;
218         bio.bi_end_io = blkdev_bio_end_io_simple;
219         bio.bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
220
221         ret = bio_iov_iter_get_pages(&bio, iter);
222         if (unlikely(ret))
223                 return ret;
224         ret = bio.bi_iter.bi_size;
225
226         if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
227                 bio.bi_opf = REQ_OP_READ;
228                 if (iter_is_iovec(iter))
229                         should_dirty = true;
230         } else {
231                 bio.bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
232                 task_io_account_write(ret);
233         }
234
235         qc = submit_bio(&bio);
236         for (;;) {
237                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
238                 if (!READ_ONCE(bio.bi_private))
239                         break;
240                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
241                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc))
242                         io_schedule();
243         }
244         __set_current_state(TASK_RUNNING);
245
246         bio_for_each_segment_all(bvec, &bio, i) {
247                 if (should_dirty && !PageCompound(bvec->bv_page))
248                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
249                 put_page(bvec->bv_page);
250         }
251
252         if (vecs != inline_vecs)
253                 kfree(vecs);
254
255         if (unlikely(bio.bi_status))
256                 ret = blk_status_to_errno(bio.bi_status);
257
258         bio_uninit(&bio);
259
260         return ret;
261 }
262
263 struct blkdev_dio {
264         union {
265                 struct kiocb            *iocb;
266                 struct task_struct      *waiter;
267         };
268         size_t                  size;
269         atomic_t                ref;
270         bool                    multi_bio : 1;
271         bool                    should_dirty : 1;
272         bool                    is_sync : 1;
273         struct bio              bio;
274 };
275
276 static struct bio_set blkdev_dio_pool;
277
278 static void blkdev_bio_end_io(struct bio *bio)
279 {
280         struct blkdev_dio *dio = bio->bi_private;
281         bool should_dirty = dio->should_dirty;
282
283         if (dio->multi_bio && !atomic_dec_and_test(&dio->ref)) {
284                 if (bio->bi_status && !dio->bio.bi_status)
285                         dio->bio.bi_status = bio->bi_status;
286         } else {
287                 if (!dio->is_sync) {
288                         struct kiocb *iocb = dio->iocb;
289                         ssize_t ret;
290
291                         if (likely(!dio->bio.bi_status)) {
292                                 ret = dio->size;
293                                 iocb->ki_pos += ret;
294                         } else {
295                                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
296                         }
297
298                         dio->iocb->ki_complete(iocb, ret, 0);
299                         bio_put(&dio->bio);
300                 } else {
301                         struct task_struct *waiter = dio->waiter;
302
303                         WRITE_ONCE(dio->waiter, NULL);
304                         wake_up_process(waiter);
305                 }
306         }
307
308         if (should_dirty) {
309                 bio_check_pages_dirty(bio);
310         } else {
311                 struct bio_vec *bvec;
312                 int i;
313
314                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i)
315                         put_page(bvec->bv_page);
316                 bio_put(bio);
317         }
318 }
319
320 static ssize_t
321 __blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int nr_pages)
322 {
323         struct file *file = iocb->ki_filp;
324         struct inode *inode = bdev_file_inode(file);
325         struct block_device *bdev = I_BDEV(inode);
326         struct blk_plug plug;
327         struct blkdev_dio *dio;
328         struct bio *bio;
329         bool is_read = (iov_iter_rw(iter) == READ), is_sync;
330         loff_t pos = iocb->ki_pos;
331         blk_qc_t qc = BLK_QC_T_NONE;
332         int ret = 0;
333
334         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
335             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
336                 return -EINVAL;
337
338         bio = bio_alloc_bioset(GFP_KERNEL, nr_pages, &blkdev_dio_pool);
339         bio_get(bio); /* extra ref for the completion handler */
340
341         dio = container_of(bio, struct blkdev_dio, bio);
342         dio->is_sync = is_sync = is_sync_kiocb(iocb);
343         if (dio->is_sync)
344                 dio->waiter = current;
345         else
346                 dio->iocb = iocb;
347
348         dio->size = 0;
349         dio->multi_bio = false;
350         dio->should_dirty = is_read && (iter->type == ITER_IOVEC);
351
352         blk_start_plug(&plug);
353         for (;;) {
354                 bio_set_dev(bio, bdev);
355                 bio->bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
356                 bio->bi_write_hint = iocb->ki_hint;
357                 bio->bi_private = dio;
358                 bio->bi_end_io = blkdev_bio_end_io;
359                 bio->bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
360
361                 ret = bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
362                 if (unlikely(ret)) {
363                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
364                         bio_endio(bio);
365                         break;
366                 }
367
368                 if (is_read) {
369                         bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
370                         if (dio->should_dirty)
371                                 bio_set_pages_dirty(bio);
372                 } else {
373                         bio->bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
374                         task_io_account_write(bio->bi_iter.bi_size);
375                 }
376
377                 dio->size += bio->bi_iter.bi_size;
378                 pos += bio->bi_iter.bi_size;
379
380                 nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES);
381                 if (!nr_pages) {
382                         qc = submit_bio(bio);
383                         break;
384                 }
385
386                 if (!dio->multi_bio) {
387                         dio->multi_bio = true;
388                         atomic_set(&dio->ref, 2);
389                 } else {
390                         atomic_inc(&dio->ref);
391                 }
392
393                 submit_bio(bio);
394                 bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
395         }
396         blk_finish_plug(&plug);
397
398         if (!is_sync)
399                 return -EIOCBQUEUED;
400
401         for (;;) {
402                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
403                 if (!READ_ONCE(dio->waiter))
404                         break;
405
406                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
407                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc))
408                         io_schedule();
409         }
410         __set_current_state(TASK_RUNNING);
411
412         if (!ret)
413                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
414         if (likely(!ret))
415                 ret = dio->size;
416
417         bio_put(&dio->bio);
418         return ret;
419 }
420
421 static ssize_t
422 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
423 {
424         int nr_pages;
425
426         nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES + 1);
427         if (!nr_pages)
428                 return 0;
429         if (is_sync_kiocb(iocb) && nr_pages <= BIO_MAX_PAGES)
430                 return __blkdev_direct_IO_simple(iocb, iter, nr_pages);
431
432         return __blkdev_direct_IO(iocb, iter, min(nr_pages, BIO_MAX_PAGES));
433 }
434
435 static __init int blkdev_init(void)
436 {
437         return bioset_init(&blkdev_dio_pool, 4, offsetof(struct blkdev_dio, bio), BIOSET_NEED_BVECS);
438 }
439 module_init(blkdev_init);
440
441 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
442 {
443         if (!bdev)
444                 return 0;
445         if (!wait)
446                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
447         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
448 }
449
450 /*
451  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
452  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
453  */
454 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
455 {
456         return __sync_blockdev(bdev, 1);
457 }
458 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
459
460 /*
461  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
462  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
463  * device.  Takes the superblock lock.
464  */
465 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
466 {
467         struct super_block *sb = get_super(bdev);
468         if (sb) {
469                 int res = sync_filesystem(sb);
470                 drop_super(sb);
471                 return res;
472         }
473         return sync_blockdev(bdev);
474 }
475 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
476
477 /**
478  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
479  * @bdev:       blockdevice to lock
480  *
481  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
482  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
483  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
484  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
485  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
486  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
487  * actually.
488  */
489 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
490 {
491         struct super_block *sb;
492         int error = 0;
493
494         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
495         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
496                 /*
497                  * We don't even need to grab a reference - the first call
498                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
499                  * thaw_bdev drops it.
500                  */
501                 sb = get_super(bdev);
502                 if (sb)
503                         drop_super(sb);
504                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
505                 return sb;
506         }
507
508         sb = get_active_super(bdev);
509         if (!sb)
510                 goto out;
511         if (sb->s_op->freeze_super)
512                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
513         else
514                 error = freeze_super(sb);
515         if (error) {
516                 deactivate_super(sb);
517                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
518                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
519                 return ERR_PTR(error);
520         }
521         deactivate_super(sb);
522  out:
523         sync_blockdev(bdev);
524         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
525         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
526 }
527 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
528
529 /**
530  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
531  * @bdev:       blockdevice to unlock
532  * @sb:         associated superblock
533  *
534  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
535  */
536 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
537 {
538         int error = -EINVAL;
539
540         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
541         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
542                 goto out;
543
544         error = 0;
545         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
546                 goto out;
547
548         if (!sb)
549                 goto out;
550
551         if (sb->s_op->thaw_super)
552                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
553         else
554                 error = thaw_super(sb);
555         if (error)
556                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
557 out:
558         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
559         return error;
560 }
561 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
562
563 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
564 {
565         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
566 }
567
568 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
569 {
570         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
571 }
572
573 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
574                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
575 {
576         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
577 }
578
579 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
580                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
581                         struct page **pagep, void **fsdata)
582 {
583         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
584                                  blkdev_get_block);
585 }
586
587 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
588                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
589                         struct page *page, void *fsdata)
590 {
591         int ret;
592         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
593
594         unlock_page(page);
595         put_page(page);
596
597         return ret;
598 }
599
600 /*
601  * private llseek:
602  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
603  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
604  */
605 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
606 {
607         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
608         loff_t retval;
609
610         inode_lock(bd_inode);
611         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
612         inode_unlock(bd_inode);
613         return retval;
614 }
615         
616 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
617 {
618         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(filp);
619         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
620         int error;
621         
622         error = file_write_and_wait_range(filp, start, end);
623         if (error)
624                 return error;
625
626         /*
627          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
628          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
629          * O_SYNC writers to a block device.
630          */
631         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
632         if (error == -EOPNOTSUPP)
633                 error = 0;
634
635         return error;
636 }
637 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
638
639 /**
640  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
641  * @bdev: The device to read the page from
642  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
643  * @page: The page to read
644  *
645  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
646  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
647  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
648  *
649  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
650  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
651  * than propagate an error back up the stack.
652  *
653  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
654  */
655 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
656                         struct page *page)
657 {
658         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
659         int result = -EOPNOTSUPP;
660
661         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
662                 return result;
663
664         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
665         if (result)
666                 return result;
667         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, false);
668         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
669         return result;
670 }
671 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
672
673 /**
674  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
675  * @bdev: The device to write the page to
676  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
677  * @page: The page to write
678  * @wbc: The writeback_control for the write
679  *
680  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
681  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
682  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
683  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
684  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
685  *
686  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
687  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
688  * than propagate an error back up the stack.
689  *
690  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
691  */
692 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
693                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
694 {
695         int result;
696         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
697
698         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
699                 return -EOPNOTSUPP;
700         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
701         if (result)
702                 return result;
703
704         set_page_writeback(page);
705         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, true);
706         if (result) {
707                 end_page_writeback(page);
708         } else {
709                 clean_page_buffers(page);
710                 unlock_page(page);
711         }
712         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
713         return result;
714 }
715 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
716
717 /*
718  * pseudo-fs
719  */
720
721 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
722 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
723
724 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
725 {
726         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
727         if (!ei)
728                 return NULL;
729         return &ei->vfs_inode;
730 }
731
732 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
733 {
734         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
735         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
736
737         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
738 }
739
740 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
741 {
742         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
743 }
744
745 static void init_once(void *foo)
746 {
747         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
748         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
749
750         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
751         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
752         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
753 #ifdef CONFIG_SYSFS
754         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
755 #endif
756         bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
757         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
758         /* Initialize mutex for freeze. */
759         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
760 }
761
762 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
763 {
764         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
765         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
766         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
767         clear_inode(inode);
768         spin_lock(&bdev_lock);
769         list_del_init(&bdev->bd_list);
770         spin_unlock(&bdev_lock);
771         /* Detach inode from wb early as bdi_put() may free bdi->wb */
772         inode_detach_wb(inode);
773         if (bdev->bd_bdi != &noop_backing_dev_info) {
774                 bdi_put(bdev->bd_bdi);
775                 bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
776         }
777 }
778
779 static const struct super_operations bdev_sops = {
780         .statfs = simple_statfs,
781         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
782         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
783         .drop_inode = generic_delete_inode,
784         .evict_inode = bdev_evict_inode,
785 };
786
787 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
788         int flags, const char *dev_name, void *data)
789 {
790         struct dentry *dent;
791         dent = mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
792         if (!IS_ERR(dent))
793                 dent->d_sb->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB;
794         return dent;
795 }
796
797 static struct file_system_type bd_type = {
798         .name           = "bdev",
799         .mount          = bd_mount,
800         .kill_sb        = kill_anon_super,
801 };
802
803 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
804 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
805
806 void __init bdev_cache_init(void)
807 {
808         int err;
809         static struct vfsmount *bd_mnt;
810
811         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
812                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
813                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT|SLAB_PANIC),
814                         init_once);
815         err = register_filesystem(&bd_type);
816         if (err)
817                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
818         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
819         if (IS_ERR(bd_mnt))
820                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
821         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
822 }
823
824 /*
825  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
826  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
827  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
828  */
829 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
830 {
831         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
832 }
833
834 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
835 {
836         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
837 }
838
839 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
840 {
841         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
842         return 0;
843 }
844
845 static LIST_HEAD(all_bdevs);
846
847 /*
848  * If there is a bdev inode for this device, unhash it so that it gets evicted
849  * as soon as last inode reference is dropped.
850  */
851 void bdev_unhash_inode(dev_t dev)
852 {
853         struct inode *inode;
854
855         inode = ilookup5(blockdev_superblock, hash(dev), bdev_test, &dev);
856         if (inode) {
857                 remove_inode_hash(inode);
858                 iput(inode);
859         }
860 }
861
862 struct block_device *bdget(dev_t dev)
863 {
864         struct block_device *bdev;
865         struct inode *inode;
866
867         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
868                         bdev_test, bdev_set, &dev);
869
870         if (!inode)
871                 return NULL;
872
873         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
874
875         if (inode->i_state & I_NEW) {
876                 bdev->bd_contains = NULL;
877                 bdev->bd_super = NULL;
878                 bdev->bd_inode = inode;
879                 bdev->bd_block_size = i_blocksize(inode);
880                 bdev->bd_part_count = 0;
881                 bdev->bd_invalidated = 0;
882                 inode->i_mode = S_IFBLK;
883                 inode->i_rdev = dev;
884                 inode->i_bdev = bdev;
885                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
886                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
887                 spin_lock(&bdev_lock);
888                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
889                 spin_unlock(&bdev_lock);
890                 unlock_new_inode(inode);
891         }
892         return bdev;
893 }
894
895 EXPORT_SYMBOL(bdget);
896
897 /**
898  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
899  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
900  */
901 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
902 {
903         ihold(bdev->bd_inode);
904         return bdev;
905 }
906 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
907
908 long nr_blockdev_pages(void)
909 {
910         struct block_device *bdev;
911         long ret = 0;
912         spin_lock(&bdev_lock);
913         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
914                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
915         }
916         spin_unlock(&bdev_lock);
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 - prepare to 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  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
1024  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
1025  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
1026  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
1027  *
1028  * CONTEXT:
1029  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
1030  * it multiple times.
1031  *
1032  * RETURNS:
1033  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
1034  */
1035 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
1036                                struct block_device *whole, void *holder)
1037 {
1038 retry:
1039         /* if someone else claimed, fail */
1040         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
1041                 return -EBUSY;
1042
1043         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
1044         if (whole->bd_claiming) {
1045                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
1046                 DEFINE_WAIT(wait);
1047
1048                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1049                 spin_unlock(&bdev_lock);
1050                 schedule();
1051                 finish_wait(wq, &wait);
1052                 spin_lock(&bdev_lock);
1053                 goto retry;
1054         }
1055
1056         /* yay, all mine */
1057         return 0;
1058 }
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 /**
1082  * bd_start_claiming - start claiming a block device
1083  * @bdev: block device of interest
1084  * @holder: holder trying to claim @bdev
1085  *
1086  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
1087  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
1088  * successful call to this function must be matched with a call to
1089  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
1090  * fail).
1091  *
1092  * This function is used to gain exclusive access to the block device
1093  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
1094  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
1095  * access but may subsequently fail.
1096  *
1097  * CONTEXT:
1098  * Might sleep.
1099  *
1100  * RETURNS:
1101  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
1102  * value on failure.
1103  */
1104 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
1105                                               void *holder)
1106 {
1107         struct gendisk *disk;
1108         struct block_device *whole;
1109         int partno, err;
1110
1111         might_sleep();
1112
1113         /*
1114          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
1115          * and grab the outer block device the hard way.
1116          */
1117         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1118         if (!disk)
1119                 return ERR_PTR(-ENXIO);
1120
1121         /*
1122          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
1123          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
1124          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
1125          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
1126          * tracking is broken for those devices but it has always been that
1127          * way.
1128          */
1129         if (partno)
1130                 whole = bdget_disk(disk, 0);
1131         else
1132                 whole = bdgrab(bdev);
1133
1134         put_disk_and_module(disk);
1135         if (!whole)
1136                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1137
1138         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
1139         spin_lock(&bdev_lock);
1140
1141         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
1142         if (err == 0) {
1143                 whole->bd_claiming = holder;
1144                 spin_unlock(&bdev_lock);
1145                 return whole;
1146         } else {
1147                 spin_unlock(&bdev_lock);
1148                 bdput(whole);
1149                 return ERR_PTR(err);
1150         }
1151 }
1152
1153 #ifdef CONFIG_SYSFS
1154 struct bd_holder_disk {
1155         struct list_head        list;
1156         struct gendisk          *disk;
1157         int                     refcnt;
1158 };
1159
1160 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
1161                                                   struct gendisk *disk)
1162 {
1163         struct bd_holder_disk *holder;
1164
1165         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
1166                 if (holder->disk == disk)
1167                         return holder;
1168         return NULL;
1169 }
1170
1171 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1172 {
1173         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
1174 }
1175
1176 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1177 {
1178         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
1179 }
1180
1181 /**
1182  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
1183  * @bdev: the claimed slave bdev
1184  * @disk: the holding disk
1185  *
1186  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1187  *
1188  * This functions creates the following sysfs symlinks.
1189  *
1190  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
1191  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1192  *
1193  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1194  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1195  *
1196  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1197  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1198  *
1199  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1200  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1201  * lifetime of these symlinks.
1202  *
1203  * CONTEXT:
1204  * Might sleep.
1205  *
1206  * RETURNS:
1207  * 0 on success, -errno on failure.
1208  */
1209 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1210 {
1211         struct bd_holder_disk *holder;
1212         int ret = 0;
1213
1214         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1215
1216         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1217
1218         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1219         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1220                 goto out_unlock;
1221
1222         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1223         if (holder) {
1224                 holder->refcnt++;
1225                 goto out_unlock;
1226         }
1227
1228         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1229         if (!holder) {
1230                 ret = -ENOMEM;
1231                 goto out_unlock;
1232         }
1233
1234         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1235         holder->disk = disk;
1236         holder->refcnt = 1;
1237
1238         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1239         if (ret)
1240                 goto out_free;
1241
1242         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1243         if (ret)
1244                 goto out_del;
1245         /*
1246          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1247          * the holder directory.  Hold on to it.
1248          */
1249         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1250
1251         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1252         goto out_unlock;
1253
1254 out_del:
1255         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1256 out_free:
1257         kfree(holder);
1258 out_unlock:
1259         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1260         return ret;
1261 }
1262 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1263
1264 /**
1265  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1266  * @bdev: the calimed slave bdev
1267  * @disk: the holding disk
1268  *
1269  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1270  *
1271  * CONTEXT:
1272  * Might sleep.
1273  */
1274 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1275 {
1276         struct bd_holder_disk *holder;
1277
1278         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1279
1280         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1281
1282         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1283                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1284                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1285                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1286                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1287                 list_del_init(&holder->list);
1288                 kfree(holder);
1289         }
1290
1291         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1292 }
1293 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1294 #endif
1295
1296 /**
1297  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1298  *
1299  * @bdev:      struct block device to be flushed
1300  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1301  *
1302  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1303  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1304  * resize.
1305  */
1306 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1307 {
1308         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1309                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1310                        "resized disk %s\n",
1311                        bdev->bd_disk ? bdev->bd_disk->disk_name : "");
1312         }
1313
1314         if (!bdev->bd_disk)
1315                 return;
1316         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1317                 bdev->bd_invalidated = 1;
1318 }
1319
1320 /**
1321  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1322  * @disk: struct gendisk to check
1323  * @bdev: struct bdev to adjust.
1324  * @verbose: if %true log a message about a size change if there is any
1325  *
1326  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1327  * and adjusts it if it differs. When shrinking the bdev size, its all caches
1328  * are freed.
1329  */
1330 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
1331                 bool verbose)
1332 {
1333         loff_t disk_size, bdev_size;
1334
1335         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1336         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1337         if (disk_size != bdev_size) {
1338                 if (verbose) {
1339                         printk(KERN_INFO
1340                                "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1341                                disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1342                 }
1343                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1344                 if (bdev_size > disk_size)
1345                         flush_disk(bdev, false);
1346         }
1347 }
1348
1349 /**
1350  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1351  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1352  *
1353  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1354  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1355  * for all revalidate_disk operations.
1356  */
1357 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1358 {
1359         struct block_device *bdev;
1360         int ret = 0;
1361
1362         if (disk->fops->revalidate_disk)
1363                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1364         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1365         if (!bdev)
1366                 return ret;
1367
1368         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1369         check_disk_size_change(disk, bdev, ret == 0);
1370         bdev->bd_invalidated = 0;
1371         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1372         bdput(bdev);
1373         return ret;
1374 }
1375 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1376
1377 /*
1378  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1379  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1380  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1381  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1382  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1383  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1384  * to lose :-)
1385  */
1386 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1387 {
1388         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1389         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1390         unsigned int events;
1391
1392         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1393                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1394         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1395                 return 0;
1396
1397         flush_disk(bdev, true);
1398         if (bdops->revalidate_disk)
1399                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1400         return 1;
1401 }
1402
1403 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1404
1405 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1406 {
1407         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1408
1409         inode_lock(bdev->bd_inode);
1410         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1411         inode_unlock(bdev->bd_inode);
1412         while (bsize < PAGE_SIZE) {
1413                 if (size & bsize)
1414                         break;
1415                 bsize <<= 1;
1416         }
1417         bdev->bd_block_size = bsize;
1418         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1419 }
1420 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1421
1422 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1423
1424 /*
1425  * bd_mutex locking:
1426  *
1427  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1428  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1429  */
1430
1431 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1432 {
1433         struct gendisk *disk;
1434         int ret;
1435         int partno;
1436         int perm = 0;
1437         bool first_open = false;
1438
1439         if (mode & FMODE_READ)
1440                 perm |= MAY_READ;
1441         if (mode & FMODE_WRITE)
1442                 perm |= MAY_WRITE;
1443         /*
1444          * hooks: /n/, see "layering violations".
1445          */
1446         if (!for_part) {
1447                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1448                 if (ret != 0) {
1449                         bdput(bdev);
1450                         return ret;
1451                 }
1452         }
1453
1454  restart:
1455
1456         ret = -ENXIO;
1457         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1458         if (!disk)
1459                 goto out;
1460
1461         disk_block_events(disk);
1462         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1463         if (!bdev->bd_openers) {
1464                 first_open = true;
1465                 bdev->bd_disk = disk;
1466                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1467                 bdev->bd_contains = bdev;
1468                 bdev->bd_partno = partno;
1469
1470                 if (!partno) {
1471                         ret = -ENXIO;
1472                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1473                         if (!bdev->bd_part)
1474                                 goto out_clear;
1475
1476                         ret = 0;
1477                         if (disk->fops->open) {
1478                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1479                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1480                                         /* Lost a race with 'disk' being
1481                                          * deleted, try again.
1482                                          * See md.c
1483                                          */
1484                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1485                                         bdev->bd_part = NULL;
1486                                         bdev->bd_disk = NULL;
1487                                         bdev->bd_queue = NULL;
1488                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1489                                         disk_unblock_events(disk);
1490                                         put_disk_and_module(disk);
1491                                         goto restart;
1492                                 }
1493                         }
1494
1495                         if (!ret)
1496                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1497
1498                         /*
1499                          * If the device is invalidated, rescan partition
1500                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1501                          * The latter is necessary to prevent ghost
1502                          * partitions on a removed medium.
1503                          */
1504                         if (bdev->bd_invalidated) {
1505                                 if (!ret)
1506                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1507                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1508                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1509                         }
1510
1511                         if (ret)
1512                                 goto out_clear;
1513                 } else {
1514                         struct block_device *whole;
1515                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1516                         ret = -ENOMEM;
1517                         if (!whole)
1518                                 goto out_clear;
1519                         BUG_ON(for_part);
1520                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1521                         if (ret)
1522                                 goto out_clear;
1523                         bdev->bd_contains = whole;
1524                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1525                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1526                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1527                                 ret = -ENXIO;
1528                                 goto out_clear;
1529                         }
1530                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1531                 }
1532
1533                 if (bdev->bd_bdi == &noop_backing_dev_info)
1534                         bdev->bd_bdi = bdi_get(disk->queue->backing_dev_info);
1535         } else {
1536                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1537                         ret = 0;
1538                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1539                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1540                         /* the same as first opener case, read comment there */
1541                         if (bdev->bd_invalidated) {
1542                                 if (!ret)
1543                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1544                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1545                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1546                         }
1547                         if (ret)
1548                                 goto out_unlock_bdev;
1549                 }
1550         }
1551         bdev->bd_openers++;
1552         if (for_part)
1553                 bdev->bd_part_count++;
1554         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1555         disk_unblock_events(disk);
1556         /* only one opener holds refs to the module and disk */
1557         if (!first_open)
1558                 put_disk_and_module(disk);
1559         return 0;
1560
1561  out_clear:
1562         disk_put_part(bdev->bd_part);
1563         bdev->bd_disk = NULL;
1564         bdev->bd_part = NULL;
1565         bdev->bd_queue = NULL;
1566         if (bdev != bdev->bd_contains)
1567                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1568         bdev->bd_contains = NULL;
1569  out_unlock_bdev:
1570         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1571         disk_unblock_events(disk);
1572         put_disk_and_module(disk);
1573  out:
1574         bdput(bdev);
1575
1576         return ret;
1577 }
1578
1579 /**
1580  * blkdev_get - open a block device
1581  * @bdev: block_device to open
1582  * @mode: FMODE_* mask
1583  * @holder: exclusive holder identifier
1584  *
1585  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1586  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1587  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1588  *
1589  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1590  * @bdev is put.
1591  *
1592  * CONTEXT:
1593  * Might sleep.
1594  *
1595  * RETURNS:
1596  * 0 on success, -errno on failure.
1597  */
1598 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1599 {
1600         struct block_device *whole = NULL;
1601         int res;
1602
1603         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1604
1605         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1606                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1607                 if (IS_ERR(whole)) {
1608                         bdput(bdev);
1609                         return PTR_ERR(whole);
1610                 }
1611         }
1612
1613         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1614
1615         if (whole) {
1616                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1617
1618                 /* finish claiming */
1619                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1620                 spin_lock(&bdev_lock);
1621
1622                 if (!res) {
1623                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1624                         /*
1625                          * Note that for a whole device bd_holders
1626                          * will be incremented twice, and bd_holder
1627                          * will be set to bd_may_claim before being
1628                          * set to holder
1629                          */
1630                         whole->bd_holders++;
1631                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1632                         bdev->bd_holders++;
1633                         bdev->bd_holder = holder;
1634                 }
1635
1636                 /* tell others that we're done */
1637                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1638                 whole->bd_claiming = NULL;
1639                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1640
1641                 spin_unlock(&bdev_lock);
1642
1643                 /*
1644                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1645                  * write holder makes the write_holder state stick until
1646                  * all are released.  This is good enough and tracking
1647                  * individual writeable reference is too fragile given the
1648                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1649                  */
1650                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1651                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1652                         bdev->bd_write_holder = true;
1653                         disk_block_events(disk);
1654                 }
1655
1656                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1657                 bdput(whole);
1658         }
1659
1660         return res;
1661 }
1662 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1663
1664 /**
1665  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1666  * @path: path to the block device to open
1667  * @mode: FMODE_* mask
1668  * @holder: exclusive holder identifier
1669  *
1670  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1671  * and @holder are identical to blkdev_get().
1672  *
1673  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1674  *
1675  * CONTEXT:
1676  * Might sleep.
1677  *
1678  * RETURNS:
1679  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1680  */
1681 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1682                                         void *holder)
1683 {
1684         struct block_device *bdev;
1685         int err;
1686
1687         bdev = lookup_bdev(path);
1688         if (IS_ERR(bdev))
1689                 return bdev;
1690
1691         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1692         if (err)
1693                 return ERR_PTR(err);
1694
1695         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1696                 blkdev_put(bdev, mode);
1697                 return ERR_PTR(-EACCES);
1698         }
1699
1700         return bdev;
1701 }
1702 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1703
1704 /**
1705  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1706  * @dev: device number of block device to open
1707  * @mode: FMODE_* mask
1708  * @holder: exclusive holder identifier
1709  *
1710  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1711  * @holder are identical to blkdev_get().
1712  *
1713  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1714  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1715  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1716  * ever need it - reconsider your API.
1717  *
1718  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1719  *
1720  * CONTEXT:
1721  * Might sleep.
1722  *
1723  * RETURNS:
1724  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1725  */
1726 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1727 {
1728         struct block_device *bdev;
1729         int err;
1730
1731         bdev = bdget(dev);
1732         if (!bdev)
1733                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1734
1735         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1736         if (err)
1737                 return ERR_PTR(err);
1738
1739         return bdev;
1740 }
1741 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1742
1743 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1744 {
1745         struct block_device *bdev;
1746
1747         /*
1748          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1749          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1750          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1751          * during an unstable branch.
1752          */
1753         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1754
1755         filp->f_mode |= FMODE_NOWAIT;
1756
1757         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1758                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1759         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1760                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1761         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1762                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1763
1764         bdev = bd_acquire(inode);
1765         if (bdev == NULL)
1766                 return -ENOMEM;
1767
1768         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1769         filp->f_wb_err = filemap_sample_wb_err(filp->f_mapping);
1770
1771         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1772 }
1773
1774 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1775 {
1776         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1777         struct block_device *victim = NULL;
1778
1779         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1780         if (for_part)
1781                 bdev->bd_part_count--;
1782
1783         if (!--bdev->bd_openers) {
1784                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1785                 sync_blockdev(bdev);
1786                 kill_bdev(bdev);
1787
1788                 bdev_write_inode(bdev);
1789         }
1790         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1791                 if (disk->fops->release)
1792                         disk->fops->release(disk, mode);
1793         }
1794         if (!bdev->bd_openers) {
1795                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1796                 bdev->bd_part = NULL;
1797                 bdev->bd_disk = NULL;
1798                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1799                         victim = bdev->bd_contains;
1800                 bdev->bd_contains = NULL;
1801
1802                 put_disk_and_module(disk);
1803         }
1804         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1805         bdput(bdev);
1806         if (victim)
1807                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1808 }
1809
1810 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1811 {
1812         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1813
1814         if (mode & FMODE_EXCL) {
1815                 bool bdev_free;
1816
1817                 /*
1818                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1819                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1820                  * synchronize disk_holder unlinking.
1821                  */
1822                 spin_lock(&bdev_lock);
1823
1824                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1825                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1826
1827                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1828                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1829                         bdev->bd_holder = NULL;
1830                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1831                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1832
1833                 spin_unlock(&bdev_lock);
1834
1835                 /*
1836                  * If this was the last claim, remove holder link and
1837                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1838                  */
1839                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1840                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1841                         bdev->bd_write_holder = false;
1842                 }
1843         }
1844
1845         /*
1846          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1847          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1848          * from userland - e.g. eject(1).
1849          */
1850         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1851
1852         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1853
1854         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1855 }
1856 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1857
1858 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1859 {
1860         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1861         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1862         return 0;
1863 }
1864
1865 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1866 {
1867         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1868         fmode_t mode = file->f_mode;
1869
1870         /*
1871          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1872          * to updated it before every ioctl.
1873          */
1874         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1875                 mode |= FMODE_NDELAY;
1876         else
1877                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1878
1879         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1884  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1885  *
1886  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1887  * use.
1888  */
1889 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1890 {
1891         struct file *file = iocb->ki_filp;
1892         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1893         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1894         struct blk_plug plug;
1895         ssize_t ret;
1896
1897         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1898                 return -EPERM;
1899
1900         if (!iov_iter_count(from))
1901                 return 0;
1902
1903         if (iocb->ki_pos >= size)
1904                 return -ENOSPC;
1905
1906         if ((iocb->ki_flags & (IOCB_NOWAIT | IOCB_DIRECT)) == IOCB_NOWAIT)
1907                 return -EOPNOTSUPP;
1908
1909         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1910
1911         blk_start_plug(&plug);
1912         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1913         if (ret > 0)
1914                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1915         blk_finish_plug(&plug);
1916         return ret;
1917 }
1918 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1919
1920 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1921 {
1922         struct file *file = iocb->ki_filp;
1923         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1924         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1925         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1926
1927         if (pos >= size)
1928                 return 0;
1929
1930         size -= pos;
1931         iov_iter_truncate(to, size);
1932         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1933 }
1934 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1935
1936 /*
1937  * Try to release a page associated with block device when the system
1938  * is under memory pressure.
1939  */
1940 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1941 {
1942         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1943
1944         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1945                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1946
1947         return try_to_free_buffers(page);
1948 }
1949
1950 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
1951                              struct writeback_control *wbc)
1952 {
1953         return generic_writepages(mapping, wbc);
1954 }
1955
1956 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1957         .readpage       = blkdev_readpage,
1958         .readpages      = blkdev_readpages,
1959         .writepage      = blkdev_writepage,
1960         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1961         .write_end      = blkdev_write_end,
1962         .writepages     = blkdev_writepages,
1963         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1964         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1965         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
1966 };
1967
1968 #define BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED                                      \
1969                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
1970                  FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE)
1971
1972 static long blkdev_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t start,
1973                              loff_t len)
1974 {
1975         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1976         struct address_space *mapping;
1977         loff_t end = start + len - 1;
1978         loff_t isize;
1979         int error;
1980
1981         /* Fail if we don't recognize the flags. */
1982         if (mode & ~BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED)
1983                 return -EOPNOTSUPP;
1984
1985         /* Don't go off the end of the device. */
1986         isize = i_size_read(bdev->bd_inode);
1987         if (start >= isize)
1988                 return -EINVAL;
1989         if (end >= isize) {
1990                 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
1991                         len = isize - start;
1992                         end = start + len - 1;
1993                 } else
1994                         return -EINVAL;
1995         }
1996
1997         /*
1998          * Don't allow IO that isn't aligned to logical block size.
1999          */
2000         if ((start | len) & (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
2001                 return -EINVAL;
2002
2003         /* Invalidate the page cache, including dirty pages. */
2004         mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
2005         truncate_inode_pages_range(mapping, start, end);
2006
2007         switch (mode) {
2008         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE:
2009         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2010                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2011                                             GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOUNMAP);
2012                 break;
2013         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2014                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2015                                              GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOFALLBACK);
2016                 break;
2017         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE:
2018                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
2019                                              GFP_KERNEL, 0);
2020                 break;
2021         default:
2022                 return -EOPNOTSUPP;
2023         }
2024         if (error)
2025                 return error;
2026
2027         /*
2028          * Invalidate again; if someone wandered in and dirtied a page,
2029          * the caller will be given -EBUSY.  The third argument is
2030          * inclusive, so the rounding here is safe.
2031          */
2032         return invalidate_inode_pages2_range(mapping,
2033                                              start >> PAGE_SHIFT,
2034                                              end >> PAGE_SHIFT);
2035 }
2036
2037 const struct file_operations def_blk_fops = {
2038         .open           = blkdev_open,
2039         .release        = blkdev_close,
2040         .llseek         = block_llseek,
2041         .read_iter      = blkdev_read_iter,
2042         .write_iter     = blkdev_write_iter,
2043         .mmap           = generic_file_mmap,
2044         .fsync          = blkdev_fsync,
2045         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
2046 #ifdef CONFIG_COMPAT
2047         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
2048 #endif
2049         .splice_read    = generic_file_splice_read,
2050         .splice_write   = iter_file_splice_write,
2051         .fallocate      = blkdev_fallocate,
2052 };
2053
2054 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
2055 {
2056         int res;
2057         mm_segment_t old_fs = get_fs();
2058         set_fs(KERNEL_DS);
2059         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
2060         set_fs(old_fs);
2061         return res;
2062 }
2063
2064 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
2065
2066 /**
2067  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
2068  * @pathname:   special file representing the block device
2069  *
2070  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
2071  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
2072  * otherwise.
2073  */
2074 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
2075 {
2076         struct block_device *bdev;
2077         struct inode *inode;
2078         struct path path;
2079         int error;
2080
2081         if (!pathname || !*pathname)
2082                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2083
2084         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
2085         if (error)
2086                 return ERR_PTR(error);
2087
2088         inode = d_backing_inode(path.dentry);
2089         error = -ENOTBLK;
2090         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
2091                 goto fail;
2092         error = -EACCES;
2093         if (!may_open_dev(&path))
2094                 goto fail;
2095         error = -ENOMEM;
2096         bdev = bd_acquire(inode);
2097         if (!bdev)
2098                 goto fail;
2099 out:
2100         path_put(&path);
2101         return bdev;
2102 fail:
2103         bdev = ERR_PTR(error);
2104         goto out;
2105 }
2106 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
2107
2108 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
2109 {
2110         struct super_block *sb = get_super(bdev);
2111         int res = 0;
2112
2113         if (sb) {
2114                 /*
2115                  * no need to lock the super, get_super holds the
2116                  * read mutex so the filesystem cannot go away
2117                  * under us (->put_super runs with the write lock
2118                  * hold).
2119                  */
2120                 shrink_dcache_sb(sb);
2121                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
2122                 drop_super(sb);
2123         }
2124         invalidate_bdev(bdev);
2125         return res;
2126 }
2127 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
2128
2129 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
2130 {
2131         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
2132
2133         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2134         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
2135                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2136                 struct block_device *bdev;
2137
2138                 spin_lock(&inode->i_lock);
2139                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
2140                     mapping->nrpages == 0) {
2141                         spin_unlock(&inode->i_lock);
2142                         continue;
2143                 }
2144                 __iget(inode);
2145                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2146                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2147                 /*
2148                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
2149                  * removed from s_inodes list while we dropped the
2150                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
2151                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
2152                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
2153                  * later.
2154                  */
2155                 iput(old_inode);
2156                 old_inode = inode;
2157                 bdev = I_BDEV(inode);
2158
2159                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
2160                 if (bdev->bd_openers)
2161                         func(bdev, arg);
2162                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
2163
2164                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2165         }
2166         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2167         iput(old_inode);
2168 }