bdev: switch to ->free_inode()
[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 static void set_init_blocksize(struct block_device *bdev)
108 {
109         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
110         loff_t size = i_size_read(bdev->bd_inode);
111
112         while (bsize < PAGE_SIZE) {
113                 if (size & bsize)
114                         break;
115                 bsize <<= 1;
116         }
117         bdev->bd_block_size = bsize;
118         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
119 }
120
121 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
122 {
123         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
124         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
125                 return -EINVAL;
126
127         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
128         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
129                 return -EINVAL;
130
131         /* Don't change the size if it is same as current */
132         if (bdev->bd_block_size != size) {
133                 sync_blockdev(bdev);
134                 bdev->bd_block_size = size;
135                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
136                 kill_bdev(bdev);
137         }
138         return 0;
139 }
140
141 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
142
143 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
144 {
145         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
146                 return 0;
147         /* If we get here, we know size is power of two
148          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
149         sb->s_blocksize = size;
150         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
151         return sb->s_blocksize;
152 }
153
154 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
155
156 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
157 {
158         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
159         if (size < minsize)
160                 size = minsize;
161         return sb_set_blocksize(sb, size);
162 }
163
164 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
165
166 static int
167 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
168                 struct buffer_head *bh, int create)
169 {
170         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
171         bh->b_blocknr = iblock;
172         set_buffer_mapped(bh);
173         return 0;
174 }
175
176 static struct inode *bdev_file_inode(struct file *file)
177 {
178         return file->f_mapping->host;
179 }
180
181 static unsigned int dio_bio_write_op(struct kiocb *iocb)
182 {
183         unsigned int op = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_IDLE;
184
185         /* avoid the need for a I/O completion work item */
186         if (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC)
187                 op |= REQ_FUA;
188         return op;
189 }
190
191 #define DIO_INLINE_BIO_VECS 4
192
193 static void blkdev_bio_end_io_simple(struct bio *bio)
194 {
195         struct task_struct *waiter = bio->bi_private;
196
197         WRITE_ONCE(bio->bi_private, NULL);
198         blk_wake_io_task(waiter);
199 }
200
201 static ssize_t
202 __blkdev_direct_IO_simple(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
203                 int nr_pages)
204 {
205         struct file *file = iocb->ki_filp;
206         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
207         struct bio_vec inline_vecs[DIO_INLINE_BIO_VECS], *vecs, *bvec;
208         loff_t pos = iocb->ki_pos;
209         bool should_dirty = false;
210         struct bio bio;
211         ssize_t ret;
212         blk_qc_t qc;
213         int i;
214         struct bvec_iter_all iter_all;
215
216         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
217             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
218                 return -EINVAL;
219
220         if (nr_pages <= DIO_INLINE_BIO_VECS)
221                 vecs = inline_vecs;
222         else {
223                 vecs = kmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
224                                      GFP_KERNEL);
225                 if (!vecs)
226                         return -ENOMEM;
227         }
228
229         bio_init(&bio, vecs, nr_pages);
230         bio_set_dev(&bio, bdev);
231         bio.bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
232         bio.bi_write_hint = iocb->ki_hint;
233         bio.bi_private = current;
234         bio.bi_end_io = blkdev_bio_end_io_simple;
235         bio.bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
236
237         ret = bio_iov_iter_get_pages(&bio, iter);
238         if (unlikely(ret))
239                 goto out;
240         ret = bio.bi_iter.bi_size;
241
242         if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
243                 bio.bi_opf = REQ_OP_READ;
244                 if (iter_is_iovec(iter))
245                         should_dirty = true;
246         } else {
247                 bio.bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
248                 task_io_account_write(ret);
249         }
250         if (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
251                 bio_set_polled(&bio, iocb);
252
253         qc = submit_bio(&bio);
254         for (;;) {
255                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
256                 if (!READ_ONCE(bio.bi_private))
257                         break;
258                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
259                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc, true))
260                         io_schedule();
261         }
262         __set_current_state(TASK_RUNNING);
263
264         bio_for_each_segment_all(bvec, &bio, i, iter_all) {
265                 if (should_dirty && !PageCompound(bvec->bv_page))
266                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
267                 put_page(bvec->bv_page);
268         }
269
270         if (unlikely(bio.bi_status))
271                 ret = blk_status_to_errno(bio.bi_status);
272
273 out:
274         if (vecs != inline_vecs)
275                 kfree(vecs);
276
277         bio_uninit(&bio);
278
279         return ret;
280 }
281
282 struct blkdev_dio {
283         union {
284                 struct kiocb            *iocb;
285                 struct task_struct      *waiter;
286         };
287         size_t                  size;
288         atomic_t                ref;
289         bool                    multi_bio : 1;
290         bool                    should_dirty : 1;
291         bool                    is_sync : 1;
292         struct bio              bio;
293 };
294
295 static struct bio_set blkdev_dio_pool;
296
297 static int blkdev_iopoll(struct kiocb *kiocb, bool wait)
298 {
299         struct block_device *bdev = I_BDEV(kiocb->ki_filp->f_mapping->host);
300         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
301
302         return blk_poll(q, READ_ONCE(kiocb->ki_cookie), wait);
303 }
304
305 static void blkdev_bio_end_io(struct bio *bio)
306 {
307         struct blkdev_dio *dio = bio->bi_private;
308         bool should_dirty = dio->should_dirty;
309
310         if (dio->multi_bio && !atomic_dec_and_test(&dio->ref)) {
311                 if (bio->bi_status && !dio->bio.bi_status)
312                         dio->bio.bi_status = bio->bi_status;
313         } else {
314                 if (!dio->is_sync) {
315                         struct kiocb *iocb = dio->iocb;
316                         ssize_t ret;
317
318                         if (likely(!dio->bio.bi_status)) {
319                                 ret = dio->size;
320                                 iocb->ki_pos += ret;
321                         } else {
322                                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
323                         }
324
325                         dio->iocb->ki_complete(iocb, ret, 0);
326                         if (dio->multi_bio)
327                                 bio_put(&dio->bio);
328                 } else {
329                         struct task_struct *waiter = dio->waiter;
330
331                         WRITE_ONCE(dio->waiter, NULL);
332                         blk_wake_io_task(waiter);
333                 }
334         }
335
336         if (should_dirty) {
337                 bio_check_pages_dirty(bio);
338         } else {
339                 if (!bio_flagged(bio, BIO_NO_PAGE_REF)) {
340                         struct bvec_iter_all iter_all;
341                         struct bio_vec *bvec;
342                         int i;
343
344                         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i, iter_all)
345                                 put_page(bvec->bv_page);
346                 }
347                 bio_put(bio);
348         }
349 }
350
351 static ssize_t
352 __blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int nr_pages)
353 {
354         struct file *file = iocb->ki_filp;
355         struct inode *inode = bdev_file_inode(file);
356         struct block_device *bdev = I_BDEV(inode);
357         struct blk_plug plug;
358         struct blkdev_dio *dio;
359         struct bio *bio;
360         bool is_poll = (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) != 0;
361         bool is_read = (iov_iter_rw(iter) == READ), is_sync;
362         loff_t pos = iocb->ki_pos;
363         blk_qc_t qc = BLK_QC_T_NONE;
364         int ret = 0;
365
366         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
367             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
368                 return -EINVAL;
369
370         bio = bio_alloc_bioset(GFP_KERNEL, nr_pages, &blkdev_dio_pool);
371
372         dio = container_of(bio, struct blkdev_dio, bio);
373         dio->is_sync = is_sync = is_sync_kiocb(iocb);
374         if (dio->is_sync) {
375                 dio->waiter = current;
376                 bio_get(bio);
377         } else {
378                 dio->iocb = iocb;
379         }
380
381         dio->size = 0;
382         dio->multi_bio = false;
383         dio->should_dirty = is_read && iter_is_iovec(iter);
384
385         /*
386          * Don't plug for HIPRI/polled IO, as those should go straight
387          * to issue
388          */
389         if (!is_poll)
390                 blk_start_plug(&plug);
391
392         for (;;) {
393                 bio_set_dev(bio, bdev);
394                 bio->bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
395                 bio->bi_write_hint = iocb->ki_hint;
396                 bio->bi_private = dio;
397                 bio->bi_end_io = blkdev_bio_end_io;
398                 bio->bi_ioprio = iocb->ki_ioprio;
399
400                 ret = bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
401                 if (unlikely(ret)) {
402                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
403                         bio_endio(bio);
404                         break;
405                 }
406
407                 if (is_read) {
408                         bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
409                         if (dio->should_dirty)
410                                 bio_set_pages_dirty(bio);
411                 } else {
412                         bio->bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
413                         task_io_account_write(bio->bi_iter.bi_size);
414                 }
415
416                 dio->size += bio->bi_iter.bi_size;
417                 pos += bio->bi_iter.bi_size;
418
419                 nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES);
420                 if (!nr_pages) {
421                         bool polled = false;
422
423                         if (iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) {
424                                 bio_set_polled(bio, iocb);
425                                 polled = true;
426                         }
427
428                         qc = submit_bio(bio);
429
430                         if (polled)
431                                 WRITE_ONCE(iocb->ki_cookie, qc);
432                         break;
433                 }
434
435                 if (!dio->multi_bio) {
436                         /*
437                          * AIO needs an extra reference to ensure the dio
438                          * structure which is embedded into the first bio
439                          * stays around.
440                          */
441                         if (!is_sync)
442                                 bio_get(bio);
443                         dio->multi_bio = true;
444                         atomic_set(&dio->ref, 2);
445                 } else {
446                         atomic_inc(&dio->ref);
447                 }
448
449                 submit_bio(bio);
450                 bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
451         }
452
453         if (!is_poll)
454                 blk_finish_plug(&plug);
455
456         if (!is_sync)
457                 return -EIOCBQUEUED;
458
459         for (;;) {
460                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
461                 if (!READ_ONCE(dio->waiter))
462                         break;
463
464                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
465                     !blk_poll(bdev_get_queue(bdev), qc, true))
466                         io_schedule();
467         }
468         __set_current_state(TASK_RUNNING);
469
470         if (!ret)
471                 ret = blk_status_to_errno(dio->bio.bi_status);
472         if (likely(!ret))
473                 ret = dio->size;
474
475         bio_put(&dio->bio);
476         return ret;
477 }
478
479 static ssize_t
480 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
481 {
482         int nr_pages;
483
484         nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES + 1);
485         if (!nr_pages)
486                 return 0;
487         if (is_sync_kiocb(iocb) && nr_pages <= BIO_MAX_PAGES)
488                 return __blkdev_direct_IO_simple(iocb, iter, nr_pages);
489
490         return __blkdev_direct_IO(iocb, iter, min(nr_pages, BIO_MAX_PAGES));
491 }
492
493 static __init int blkdev_init(void)
494 {
495         return bioset_init(&blkdev_dio_pool, 4, offsetof(struct blkdev_dio, bio), BIOSET_NEED_BVECS);
496 }
497 module_init(blkdev_init);
498
499 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
500 {
501         if (!bdev)
502                 return 0;
503         if (!wait)
504                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
505         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
506 }
507
508 /*
509  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
510  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
511  */
512 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
513 {
514         return __sync_blockdev(bdev, 1);
515 }
516 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
517
518 /*
519  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
520  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
521  * device.  Takes the superblock lock.
522  */
523 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
524 {
525         struct super_block *sb = get_super(bdev);
526         if (sb) {
527                 int res = sync_filesystem(sb);
528                 drop_super(sb);
529                 return res;
530         }
531         return sync_blockdev(bdev);
532 }
533 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
534
535 /**
536  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
537  * @bdev:       blockdevice to lock
538  *
539  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
540  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
541  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
542  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
543  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
544  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
545  * actually.
546  */
547 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
548 {
549         struct super_block *sb;
550         int error = 0;
551
552         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
553         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
554                 /*
555                  * We don't even need to grab a reference - the first call
556                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
557                  * thaw_bdev drops it.
558                  */
559                 sb = get_super(bdev);
560                 if (sb)
561                         drop_super(sb);
562                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
563                 return sb;
564         }
565
566         sb = get_active_super(bdev);
567         if (!sb)
568                 goto out;
569         if (sb->s_op->freeze_super)
570                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
571         else
572                 error = freeze_super(sb);
573         if (error) {
574                 deactivate_super(sb);
575                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
576                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
577                 return ERR_PTR(error);
578         }
579         deactivate_super(sb);
580  out:
581         sync_blockdev(bdev);
582         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
583         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
584 }
585 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
586
587 /**
588  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
589  * @bdev:       blockdevice to unlock
590  * @sb:         associated superblock
591  *
592  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
593  */
594 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
595 {
596         int error = -EINVAL;
597
598         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
599         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
600                 goto out;
601
602         error = 0;
603         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
604                 goto out;
605
606         if (!sb)
607                 goto out;
608
609         if (sb->s_op->thaw_super)
610                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
611         else
612                 error = thaw_super(sb);
613         if (error)
614                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
615 out:
616         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
617         return error;
618 }
619 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
620
621 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
622 {
623         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
624 }
625
626 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
627 {
628         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
629 }
630
631 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
632                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
633 {
634         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
635 }
636
637 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
638                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
639                         struct page **pagep, void **fsdata)
640 {
641         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
642                                  blkdev_get_block);
643 }
644
645 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
646                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
647                         struct page *page, void *fsdata)
648 {
649         int ret;
650         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
651
652         unlock_page(page);
653         put_page(page);
654
655         return ret;
656 }
657
658 /*
659  * private llseek:
660  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
661  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
662  */
663 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
664 {
665         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
666         loff_t retval;
667
668         inode_lock(bd_inode);
669         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
670         inode_unlock(bd_inode);
671         return retval;
672 }
673         
674 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
675 {
676         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(filp);
677         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
678         int error;
679         
680         error = file_write_and_wait_range(filp, start, end);
681         if (error)
682                 return error;
683
684         /*
685          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
686          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
687          * O_SYNC writers to a block device.
688          */
689         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
690         if (error == -EOPNOTSUPP)
691                 error = 0;
692
693         return error;
694 }
695 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
696
697 /**
698  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
699  * @bdev: The device to read the page from
700  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
701  * @page: The page to read
702  *
703  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
704  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
705  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
706  *
707  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
708  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
709  * than propagate an error back up the stack.
710  *
711  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
712  */
713 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
714                         struct page *page)
715 {
716         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
717         int result = -EOPNOTSUPP;
718
719         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
720                 return result;
721
722         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
723         if (result)
724                 return result;
725         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
726                               REQ_OP_READ);
727         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
728         return result;
729 }
730 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
731
732 /**
733  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
734  * @bdev: The device to write the page to
735  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
736  * @page: The page to write
737  * @wbc: The writeback_control for the write
738  *
739  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
740  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
741  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
742  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
743  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
744  *
745  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
746  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
747  * than propagate an error back up the stack.
748  *
749  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
750  */
751 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
752                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
753 {
754         int result;
755         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
756
757         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
758                 return -EOPNOTSUPP;
759         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, 0);
760         if (result)
761                 return result;
762
763         set_page_writeback(page);
764         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page,
765                               REQ_OP_WRITE);
766         if (result) {
767                 end_page_writeback(page);
768         } else {
769                 clean_page_buffers(page);
770                 unlock_page(page);
771         }
772         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
773         return result;
774 }
775 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
776
777 /*
778  * pseudo-fs
779  */
780
781 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
782 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
783
784 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
785 {
786         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
787         if (!ei)
788                 return NULL;
789         return &ei->vfs_inode;
790 }
791
792 static void bdev_free_inode(struct inode *inode)
793 {
794         kmem_cache_free(bdev_cachep, BDEV_I(inode));
795 }
796
797 static void init_once(void *foo)
798 {
799         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
800         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
801
802         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
803         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
804         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
805 #ifdef CONFIG_SYSFS
806         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
807 #endif
808         bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
809         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
810         /* Initialize mutex for freeze. */
811         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
812 }
813
814 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
815 {
816         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
817         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
818         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
819         clear_inode(inode);
820         spin_lock(&bdev_lock);
821         list_del_init(&bdev->bd_list);
822         spin_unlock(&bdev_lock);
823         /* Detach inode from wb early as bdi_put() may free bdi->wb */
824         inode_detach_wb(inode);
825         if (bdev->bd_bdi != &noop_backing_dev_info) {
826                 bdi_put(bdev->bd_bdi);
827                 bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
828         }
829 }
830
831 static const struct super_operations bdev_sops = {
832         .statfs = simple_statfs,
833         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
834         .free_inode = bdev_free_inode,
835         .drop_inode = generic_delete_inode,
836         .evict_inode = bdev_evict_inode,
837 };
838
839 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
840         int flags, const char *dev_name, void *data)
841 {
842         struct dentry *dent;
843         dent = mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
844         if (!IS_ERR(dent))
845                 dent->d_sb->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB;
846         return dent;
847 }
848
849 static struct file_system_type bd_type = {
850         .name           = "bdev",
851         .mount          = bd_mount,
852         .kill_sb        = kill_anon_super,
853 };
854
855 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
856 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
857
858 void __init bdev_cache_init(void)
859 {
860         int err;
861         static struct vfsmount *bd_mnt;
862
863         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
864                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
865                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT|SLAB_PANIC),
866                         init_once);
867         err = register_filesystem(&bd_type);
868         if (err)
869                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
870         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
871         if (IS_ERR(bd_mnt))
872                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
873         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
874 }
875
876 /*
877  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
878  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
879  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
880  */
881 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
882 {
883         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
884 }
885
886 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
887 {
888         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
889 }
890
891 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
892 {
893         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
894         return 0;
895 }
896
897 static LIST_HEAD(all_bdevs);
898
899 /*
900  * If there is a bdev inode for this device, unhash it so that it gets evicted
901  * as soon as last inode reference is dropped.
902  */
903 void bdev_unhash_inode(dev_t dev)
904 {
905         struct inode *inode;
906
907         inode = ilookup5(blockdev_superblock, hash(dev), bdev_test, &dev);
908         if (inode) {
909                 remove_inode_hash(inode);
910                 iput(inode);
911         }
912 }
913
914 struct block_device *bdget(dev_t dev)
915 {
916         struct block_device *bdev;
917         struct inode *inode;
918
919         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
920                         bdev_test, bdev_set, &dev);
921
922         if (!inode)
923                 return NULL;
924
925         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
926
927         if (inode->i_state & I_NEW) {
928                 bdev->bd_contains = NULL;
929                 bdev->bd_super = NULL;
930                 bdev->bd_inode = inode;
931                 bdev->bd_block_size = i_blocksize(inode);
932                 bdev->bd_part_count = 0;
933                 bdev->bd_invalidated = 0;
934                 inode->i_mode = S_IFBLK;
935                 inode->i_rdev = dev;
936                 inode->i_bdev = bdev;
937                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
938                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
939                 spin_lock(&bdev_lock);
940                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
941                 spin_unlock(&bdev_lock);
942                 unlock_new_inode(inode);
943         }
944         return bdev;
945 }
946
947 EXPORT_SYMBOL(bdget);
948
949 /**
950  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
951  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
952  */
953 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
954 {
955         ihold(bdev->bd_inode);
956         return bdev;
957 }
958 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
959
960 long nr_blockdev_pages(void)
961 {
962         struct block_device *bdev;
963         long ret = 0;
964         spin_lock(&bdev_lock);
965         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
966                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
967         }
968         spin_unlock(&bdev_lock);
969         return ret;
970 }
971
972 void bdput(struct block_device *bdev)
973 {
974         iput(bdev->bd_inode);
975 }
976
977 EXPORT_SYMBOL(bdput);
978  
979 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
980 {
981         struct block_device *bdev;
982
983         spin_lock(&bdev_lock);
984         bdev = inode->i_bdev;
985         if (bdev && !inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
986                 bdgrab(bdev);
987                 spin_unlock(&bdev_lock);
988                 return bdev;
989         }
990         spin_unlock(&bdev_lock);
991
992         /*
993          * i_bdev references block device inode that was already shut down
994          * (corresponding device got removed).  Remove the reference and look
995          * up block device inode again just in case new device got
996          * reestablished under the same device number.
997          */
998         if (bdev)
999                 bd_forget(inode);
1000
1001         bdev = bdget(inode->i_rdev);
1002         if (bdev) {
1003                 spin_lock(&bdev_lock);
1004                 if (!inode->i_bdev) {
1005                         /*
1006                          * We take an additional reference to bd_inode,
1007                          * and it's released in clear_inode() of inode.
1008                          * So, we can access it via ->i_mapping always
1009                          * without igrab().
1010                          */
1011                         bdgrab(bdev);
1012                         inode->i_bdev = bdev;
1013                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1014                 }
1015                 spin_unlock(&bdev_lock);
1016         }
1017         return bdev;
1018 }
1019
1020 /* Call when you free inode */
1021
1022 void bd_forget(struct inode *inode)
1023 {
1024         struct block_device *bdev = NULL;
1025
1026         spin_lock(&bdev_lock);
1027         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
1028                 bdev = inode->i_bdev;
1029         inode->i_bdev = NULL;
1030         inode->i_mapping = &inode->i_data;
1031         spin_unlock(&bdev_lock);
1032
1033         if (bdev)
1034                 bdput(bdev);
1035 }
1036
1037 /**
1038  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
1039  * @bdev: block device of interest
1040  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
1041  * @holder: holder trying to claim @bdev
1042  *
1043  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
1044  *
1045  * CONTEXT:
1046  * spin_lock(&bdev_lock).
1047  *
1048  * RETURNS:
1049  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
1050  */
1051 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1052                          void *holder)
1053 {
1054         if (bdev->bd_holder == holder)
1055                 return true;     /* already a holder */
1056         else if (bdev->bd_holder != NULL)
1057                 return false;    /* held by someone else */
1058         else if (whole == bdev)
1059                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
1060
1061         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
1062                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
1063         else if (whole->bd_holder != NULL)
1064                 return false;    /* is a partition of a held device */
1065         else
1066                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
1067 }
1068
1069 /**
1070  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
1071  * @bdev: block device of interest
1072  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
1073  * @holder: holder trying to claim @bdev
1074  *
1075  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
1076  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
1077  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
1078  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
1079  *
1080  * CONTEXT:
1081  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
1082  * it multiple times.
1083  *
1084  * RETURNS:
1085  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
1086  */
1087 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
1088                                struct block_device *whole, void *holder)
1089 {
1090 retry:
1091         /* if someone else claimed, fail */
1092         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
1093                 return -EBUSY;
1094
1095         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
1096         if (whole->bd_claiming) {
1097                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
1098                 DEFINE_WAIT(wait);
1099
1100                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1101                 spin_unlock(&bdev_lock);
1102                 schedule();
1103                 finish_wait(wq, &wait);
1104                 spin_lock(&bdev_lock);
1105                 goto retry;
1106         }
1107
1108         /* yay, all mine */
1109         return 0;
1110 }
1111
1112 static struct gendisk *bdev_get_gendisk(struct block_device *bdev, int *partno)
1113 {
1114         struct gendisk *disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, partno);
1115
1116         if (!disk)
1117                 return NULL;
1118         /*
1119          * Now that we hold gendisk reference we make sure bdev we looked up is
1120          * not stale. If it is, it means device got removed and created before
1121          * we looked up gendisk and we fail open in such case. Associating
1122          * unhashed bdev with newly created gendisk could lead to two bdevs
1123          * (and thus two independent caches) being associated with one device
1124          * which is bad.
1125          */
1126         if (inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
1127                 put_disk_and_module(disk);
1128                 return NULL;
1129         }
1130         return disk;
1131 }
1132
1133 /**
1134  * bd_start_claiming - start claiming a block device
1135  * @bdev: block device of interest
1136  * @holder: holder trying to claim @bdev
1137  *
1138  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
1139  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
1140  * successful call to this function must be matched with a call to
1141  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
1142  * fail).
1143  *
1144  * This function is used to gain exclusive access to the block device
1145  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
1146  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
1147  * access but may subsequently fail.
1148  *
1149  * CONTEXT:
1150  * Might sleep.
1151  *
1152  * RETURNS:
1153  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
1154  * value on failure.
1155  */
1156 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
1157                                               void *holder)
1158 {
1159         struct gendisk *disk;
1160         struct block_device *whole;
1161         int partno, err;
1162
1163         might_sleep();
1164
1165         /*
1166          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
1167          * and grab the outer block device the hard way.
1168          */
1169         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1170         if (!disk)
1171                 return ERR_PTR(-ENXIO);
1172
1173         /*
1174          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
1175          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
1176          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
1177          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
1178          * tracking is broken for those devices but it has always been that
1179          * way.
1180          */
1181         if (partno)
1182                 whole = bdget_disk(disk, 0);
1183         else
1184                 whole = bdgrab(bdev);
1185
1186         put_disk_and_module(disk);
1187         if (!whole)
1188                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1189
1190         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
1191         spin_lock(&bdev_lock);
1192
1193         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
1194         if (err == 0) {
1195                 whole->bd_claiming = holder;
1196                 spin_unlock(&bdev_lock);
1197                 return whole;
1198         } else {
1199                 spin_unlock(&bdev_lock);
1200                 bdput(whole);
1201                 return ERR_PTR(err);
1202         }
1203 }
1204
1205 #ifdef CONFIG_SYSFS
1206 struct bd_holder_disk {
1207         struct list_head        list;
1208         struct gendisk          *disk;
1209         int                     refcnt;
1210 };
1211
1212 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
1213                                                   struct gendisk *disk)
1214 {
1215         struct bd_holder_disk *holder;
1216
1217         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
1218                 if (holder->disk == disk)
1219                         return holder;
1220         return NULL;
1221 }
1222
1223 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1224 {
1225         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
1226 }
1227
1228 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1229 {
1230         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
1231 }
1232
1233 /**
1234  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
1235  * @bdev: the claimed slave bdev
1236  * @disk: the holding disk
1237  *
1238  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1239  *
1240  * This functions creates the following sysfs symlinks.
1241  *
1242  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
1243  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1244  *
1245  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1246  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1247  *
1248  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1249  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1250  *
1251  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1252  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1253  * lifetime of these symlinks.
1254  *
1255  * CONTEXT:
1256  * Might sleep.
1257  *
1258  * RETURNS:
1259  * 0 on success, -errno on failure.
1260  */
1261 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1262 {
1263         struct bd_holder_disk *holder;
1264         int ret = 0;
1265
1266         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1267
1268         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1269
1270         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1271         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1272                 goto out_unlock;
1273
1274         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1275         if (holder) {
1276                 holder->refcnt++;
1277                 goto out_unlock;
1278         }
1279
1280         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1281         if (!holder) {
1282                 ret = -ENOMEM;
1283                 goto out_unlock;
1284         }
1285
1286         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1287         holder->disk = disk;
1288         holder->refcnt = 1;
1289
1290         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1291         if (ret)
1292                 goto out_free;
1293
1294         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1295         if (ret)
1296                 goto out_del;
1297         /*
1298          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1299          * the holder directory.  Hold on to it.
1300          */
1301         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1302
1303         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1304         goto out_unlock;
1305
1306 out_del:
1307         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1308 out_free:
1309         kfree(holder);
1310 out_unlock:
1311         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1312         return ret;
1313 }
1314 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1315
1316 /**
1317  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1318  * @bdev: the calimed slave bdev
1319  * @disk: the holding disk
1320  *
1321  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1322  *
1323  * CONTEXT:
1324  * Might sleep.
1325  */
1326 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1327 {
1328         struct bd_holder_disk *holder;
1329
1330         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1331
1332         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1333
1334         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1335                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1336                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1337                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1338                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1339                 list_del_init(&holder->list);
1340                 kfree(holder);
1341         }
1342
1343         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1344 }
1345 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1346 #endif
1347
1348 /**
1349  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1350  *
1351  * @bdev:      struct block device to be flushed
1352  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1353  *
1354  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1355  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1356  * resize.
1357  */
1358 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1359 {
1360         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1361                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1362                        "resized disk %s\n",
1363                        bdev->bd_disk ? bdev->bd_disk->disk_name : "");
1364         }
1365
1366         if (!bdev->bd_disk)
1367                 return;
1368         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1369                 bdev->bd_invalidated = 1;
1370 }
1371
1372 /**
1373  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1374  * @disk: struct gendisk to check
1375  * @bdev: struct bdev to adjust.
1376  * @verbose: if %true log a message about a size change if there is any
1377  *
1378  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1379  * and adjusts it if it differs. When shrinking the bdev size, its all caches
1380  * are freed.
1381  */
1382 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
1383                 bool verbose)
1384 {
1385         loff_t disk_size, bdev_size;
1386
1387         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1388         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1389         if (disk_size != bdev_size) {
1390                 if (verbose) {
1391                         printk(KERN_INFO
1392                                "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1393                                disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1394                 }
1395                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1396                 if (bdev_size > disk_size)
1397                         flush_disk(bdev, false);
1398         }
1399 }
1400
1401 /**
1402  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1403  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1404  *
1405  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1406  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1407  * for all revalidate_disk operations.
1408  */
1409 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1410 {
1411         struct block_device *bdev;
1412         int ret = 0;
1413
1414         if (disk->fops->revalidate_disk)
1415                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1416         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1417         if (!bdev)
1418                 return ret;
1419
1420         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1421         check_disk_size_change(disk, bdev, ret == 0);
1422         bdev->bd_invalidated = 0;
1423         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1424         bdput(bdev);
1425         return ret;
1426 }
1427 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1428
1429 /*
1430  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1431  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1432  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1433  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1434  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1435  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1436  * to lose :-)
1437  */
1438 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1439 {
1440         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1441         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1442         unsigned int events;
1443
1444         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1445                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1446         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1447                 return 0;
1448
1449         flush_disk(bdev, true);
1450         if (bdops->revalidate_disk)
1451                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1452         return 1;
1453 }
1454
1455 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1456
1457 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1458 {
1459         inode_lock(bdev->bd_inode);
1460         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1461         inode_unlock(bdev->bd_inode);
1462 }
1463 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1464
1465 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1466
1467 /*
1468  * bd_mutex locking:
1469  *
1470  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1471  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1472  */
1473
1474 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1475 {
1476         struct gendisk *disk;
1477         int ret;
1478         int partno;
1479         int perm = 0;
1480         bool first_open = false;
1481
1482         if (mode & FMODE_READ)
1483                 perm |= MAY_READ;
1484         if (mode & FMODE_WRITE)
1485                 perm |= MAY_WRITE;
1486         /*
1487          * hooks: /n/, see "layering violations".
1488          */
1489         if (!for_part) {
1490                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1491                 if (ret != 0) {
1492                         bdput(bdev);
1493                         return ret;
1494                 }
1495         }
1496
1497  restart:
1498
1499         ret = -ENXIO;
1500         disk = bdev_get_gendisk(bdev, &partno);
1501         if (!disk)
1502                 goto out;
1503
1504         disk_block_events(disk);
1505         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1506         if (!bdev->bd_openers) {
1507                 first_open = true;
1508                 bdev->bd_disk = disk;
1509                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1510                 bdev->bd_contains = bdev;
1511                 bdev->bd_partno = partno;
1512
1513                 if (!partno) {
1514                         ret = -ENXIO;
1515                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1516                         if (!bdev->bd_part)
1517                                 goto out_clear;
1518
1519                         ret = 0;
1520                         if (disk->fops->open) {
1521                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1522                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1523                                         /* Lost a race with 'disk' being
1524                                          * deleted, try again.
1525                                          * See md.c
1526                                          */
1527                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1528                                         bdev->bd_part = NULL;
1529                                         bdev->bd_disk = NULL;
1530                                         bdev->bd_queue = NULL;
1531                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1532                                         disk_unblock_events(disk);
1533                                         put_disk_and_module(disk);
1534                                         goto restart;
1535                                 }
1536                         }
1537
1538                         if (!ret) {
1539                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1540                                 set_init_blocksize(bdev);
1541                         }
1542
1543                         /*
1544                          * If the device is invalidated, rescan partition
1545                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1546                          * The latter is necessary to prevent ghost
1547                          * partitions on a removed medium.
1548                          */
1549                         if (bdev->bd_invalidated) {
1550                                 if (!ret)
1551                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1552                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1553                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1554                         }
1555
1556                         if (ret)
1557                                 goto out_clear;
1558                 } else {
1559                         struct block_device *whole;
1560                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1561                         ret = -ENOMEM;
1562                         if (!whole)
1563                                 goto out_clear;
1564                         BUG_ON(for_part);
1565                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1566                         if (ret)
1567                                 goto out_clear;
1568                         bdev->bd_contains = whole;
1569                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1570                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1571                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1572                                 ret = -ENXIO;
1573                                 goto out_clear;
1574                         }
1575                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1576                         set_init_blocksize(bdev);
1577                 }
1578
1579                 if (bdev->bd_bdi == &noop_backing_dev_info)
1580                         bdev->bd_bdi = bdi_get(disk->queue->backing_dev_info);
1581         } else {
1582                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1583                         ret = 0;
1584                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1585                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1586                         /* the same as first opener case, read comment there */
1587                         if (bdev->bd_invalidated) {
1588                                 if (!ret)
1589                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1590                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1591                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1592                         }
1593                         if (ret)
1594                                 goto out_unlock_bdev;
1595                 }
1596         }
1597         bdev->bd_openers++;
1598         if (for_part)
1599                 bdev->bd_part_count++;
1600         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1601         disk_unblock_events(disk);
1602         /* only one opener holds refs to the module and disk */
1603         if (!first_open)
1604                 put_disk_and_module(disk);
1605         return 0;
1606
1607  out_clear:
1608         disk_put_part(bdev->bd_part);
1609         bdev->bd_disk = NULL;
1610         bdev->bd_part = NULL;
1611         bdev->bd_queue = NULL;
1612         if (bdev != bdev->bd_contains)
1613                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1614         bdev->bd_contains = NULL;
1615  out_unlock_bdev:
1616         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1617         disk_unblock_events(disk);
1618         put_disk_and_module(disk);
1619  out:
1620         bdput(bdev);
1621
1622         return ret;
1623 }
1624
1625 /**
1626  * blkdev_get - open a block device
1627  * @bdev: block_device to open
1628  * @mode: FMODE_* mask
1629  * @holder: exclusive holder identifier
1630  *
1631  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1632  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1633  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1634  *
1635  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1636  * @bdev is put.
1637  *
1638  * CONTEXT:
1639  * Might sleep.
1640  *
1641  * RETURNS:
1642  * 0 on success, -errno on failure.
1643  */
1644 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1645 {
1646         struct block_device *whole = NULL;
1647         int res;
1648
1649         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1650
1651         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1652                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1653                 if (IS_ERR(whole)) {
1654                         bdput(bdev);
1655                         return PTR_ERR(whole);
1656                 }
1657         }
1658
1659         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1660
1661         if (whole) {
1662                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1663
1664                 /* finish claiming */
1665                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1666                 spin_lock(&bdev_lock);
1667
1668                 if (!res) {
1669                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1670                         /*
1671                          * Note that for a whole device bd_holders
1672                          * will be incremented twice, and bd_holder
1673                          * will be set to bd_may_claim before being
1674                          * set to holder
1675                          */
1676                         whole->bd_holders++;
1677                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1678                         bdev->bd_holders++;
1679                         bdev->bd_holder = holder;
1680                 }
1681
1682                 /* tell others that we're done */
1683                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1684                 whole->bd_claiming = NULL;
1685                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1686
1687                 spin_unlock(&bdev_lock);
1688
1689                 /*
1690                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1691                  * write holder makes the write_holder state stick until
1692                  * all are released.  This is good enough and tracking
1693                  * individual writeable reference is too fragile given the
1694                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1695                  */
1696                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1697                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1698                         bdev->bd_write_holder = true;
1699                         disk_block_events(disk);
1700                 }
1701
1702                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1703                 bdput(whole);
1704         }
1705
1706         return res;
1707 }
1708 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1709
1710 /**
1711  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1712  * @path: path to the block device to open
1713  * @mode: FMODE_* mask
1714  * @holder: exclusive holder identifier
1715  *
1716  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1717  * and @holder are identical to blkdev_get().
1718  *
1719  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1720  *
1721  * CONTEXT:
1722  * Might sleep.
1723  *
1724  * RETURNS:
1725  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1726  */
1727 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1728                                         void *holder)
1729 {
1730         struct block_device *bdev;
1731         int err;
1732
1733         bdev = lookup_bdev(path);
1734         if (IS_ERR(bdev))
1735                 return bdev;
1736
1737         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1738         if (err)
1739                 return ERR_PTR(err);
1740
1741         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1742                 blkdev_put(bdev, mode);
1743                 return ERR_PTR(-EACCES);
1744         }
1745
1746         return bdev;
1747 }
1748 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1749
1750 /**
1751  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1752  * @dev: device number of block device to open
1753  * @mode: FMODE_* mask
1754  * @holder: exclusive holder identifier
1755  *
1756  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1757  * @holder are identical to blkdev_get().
1758  *
1759  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1760  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1761  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1762  * ever need it - reconsider your API.
1763  *
1764  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1765  *
1766  * CONTEXT:
1767  * Might sleep.
1768  *
1769  * RETURNS:
1770  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1771  */
1772 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1773 {
1774         struct block_device *bdev;
1775         int err;
1776
1777         bdev = bdget(dev);
1778         if (!bdev)
1779                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1780
1781         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1782         if (err)
1783                 return ERR_PTR(err);
1784
1785         return bdev;
1786 }
1787 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1788
1789 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1790 {
1791         struct block_device *bdev;
1792
1793         /*
1794          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1795          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1796          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1797          * during an unstable branch.
1798          */
1799         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1800
1801         filp->f_mode |= FMODE_NOWAIT;
1802
1803         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1804                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1805         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1806                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1807         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1808                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1809
1810         bdev = bd_acquire(inode);
1811         if (bdev == NULL)
1812                 return -ENOMEM;
1813
1814         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1815         filp->f_wb_err = filemap_sample_wb_err(filp->f_mapping);
1816
1817         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1818 }
1819
1820 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1821 {
1822         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1823         struct block_device *victim = NULL;
1824
1825         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1826         if (for_part)
1827                 bdev->bd_part_count--;
1828
1829         if (!--bdev->bd_openers) {
1830                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1831                 sync_blockdev(bdev);
1832                 kill_bdev(bdev);
1833
1834                 bdev_write_inode(bdev);
1835         }
1836         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1837                 if (disk->fops->release)
1838                         disk->fops->release(disk, mode);
1839         }
1840         if (!bdev->bd_openers) {
1841                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1842                 bdev->bd_part = NULL;
1843                 bdev->bd_disk = NULL;
1844                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1845                         victim = bdev->bd_contains;
1846                 bdev->bd_contains = NULL;
1847
1848                 put_disk_and_module(disk);
1849         }
1850         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1851         bdput(bdev);
1852         if (victim)
1853                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1854 }
1855
1856 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1857 {
1858         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1859
1860         if (mode & FMODE_EXCL) {
1861                 bool bdev_free;
1862
1863                 /*
1864                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1865                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1866                  * synchronize disk_holder unlinking.
1867                  */
1868                 spin_lock(&bdev_lock);
1869
1870                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1871                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1872
1873                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1874                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1875                         bdev->bd_holder = NULL;
1876                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1877                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1878
1879                 spin_unlock(&bdev_lock);
1880
1881                 /*
1882                  * If this was the last claim, remove holder link and
1883                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1884                  */
1885                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1886                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1887                         bdev->bd_write_holder = false;
1888                 }
1889         }
1890
1891         /*
1892          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1893          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1894          * from userland - e.g. eject(1).
1895          */
1896         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1897
1898         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1899
1900         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1901 }
1902 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1903
1904 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1905 {
1906         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1907         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1908         return 0;
1909 }
1910
1911 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1912 {
1913         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1914         fmode_t mode = file->f_mode;
1915
1916         /*
1917          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1918          * to updated it before every ioctl.
1919          */
1920         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1921                 mode |= FMODE_NDELAY;
1922         else
1923                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1924
1925         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1926 }
1927
1928 /*
1929  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1930  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1931  *
1932  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1933  * use.
1934  */
1935 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1936 {
1937         struct file *file = iocb->ki_filp;
1938         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1939         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1940         struct blk_plug plug;
1941         ssize_t ret;
1942
1943         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1944                 return -EPERM;
1945
1946         if (!iov_iter_count(from))
1947                 return 0;
1948
1949         if (iocb->ki_pos >= size)
1950                 return -ENOSPC;
1951
1952         if ((iocb->ki_flags & (IOCB_NOWAIT | IOCB_DIRECT)) == IOCB_NOWAIT)
1953                 return -EOPNOTSUPP;
1954
1955         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1956
1957         blk_start_plug(&plug);
1958         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1959         if (ret > 0)
1960                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1961         blk_finish_plug(&plug);
1962         return ret;
1963 }
1964 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1965
1966 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1967 {
1968         struct file *file = iocb->ki_filp;
1969         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1970         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1971         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1972
1973         if (pos >= size)
1974                 return 0;
1975
1976         size -= pos;
1977         iov_iter_truncate(to, size);
1978         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1979 }
1980 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1981
1982 /*
1983  * Try to release a page associated with block device when the system
1984  * is under memory pressure.
1985  */
1986 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1987 {
1988         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1989
1990         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1991                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1992
1993         return try_to_free_buffers(page);
1994 }
1995
1996 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
1997                              struct writeback_control *wbc)
1998 {
1999         return generic_writepages(mapping, wbc);
2000 }
2001
2002 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
2003         .readpage       = blkdev_readpage,
2004         .readpages      = blkdev_readpages,
2005         .writepage      = blkdev_writepage,
2006         .write_begin    = blkdev_write_begin,
2007         .write_end      = blkdev_write_end,
2008         .writepages     = blkdev_writepages,
2009         .releasepage    = blkdev_releasepage,
2010         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
2011         .migratepage    = buffer_migrate_page_norefs,
2012         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
2013 };
2014
2015 #define BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED                                      \
2016                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
2017                  FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE)
2018
2019 static long blkdev_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t start,
2020                              loff_t len)
2021 {
2022         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
2023         struct address_space *mapping;
2024         loff_t end = start + len - 1;
2025         loff_t isize;
2026         int error;
2027
2028         /* Fail if we don't recognize the flags. */
2029         if (mode & ~BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED)
2030                 return -EOPNOTSUPP;
2031
2032         /* Don't go off the end of the device. */
2033         isize = i_size_read(bdev->bd_inode);
2034         if (start >= isize)
2035                 return -EINVAL;
2036         if (end >= isize) {
2037                 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
2038                         len = isize - start;
2039                         end = start + len - 1;
2040                 } else
2041                         return -EINVAL;
2042         }
2043
2044         /*
2045          * Don't allow IO that isn't aligned to logical block size.
2046          */
2047         if ((start | len) & (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
2048                 return -EINVAL;
2049
2050         /* Invalidate the page cache, including dirty pages. */
2051         mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
2052         truncate_inode_pages_range(mapping, start, end);
2053
2054         switch (mode) {
2055         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE:
2056         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2057                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2058                                             GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOUNMAP);
2059                 break;
2060         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2061                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2062                                              GFP_KERNEL, BLKDEV_ZERO_NOFALLBACK);
2063                 break;
2064         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE:
2065                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
2066                                              GFP_KERNEL, 0);
2067                 break;
2068         default:
2069                 return -EOPNOTSUPP;
2070         }
2071         if (error)
2072                 return error;
2073
2074         /*
2075          * Invalidate again; if someone wandered in and dirtied a page,
2076          * the caller will be given -EBUSY.  The third argument is
2077          * inclusive, so the rounding here is safe.
2078          */
2079         return invalidate_inode_pages2_range(mapping,
2080                                              start >> PAGE_SHIFT,
2081                                              end >> PAGE_SHIFT);
2082 }
2083
2084 const struct file_operations def_blk_fops = {
2085         .open           = blkdev_open,
2086         .release        = blkdev_close,
2087         .llseek         = block_llseek,
2088         .read_iter      = blkdev_read_iter,
2089         .write_iter     = blkdev_write_iter,
2090         .iopoll         = blkdev_iopoll,
2091         .mmap           = generic_file_mmap,
2092         .fsync          = blkdev_fsync,
2093         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
2094 #ifdef CONFIG_COMPAT
2095         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
2096 #endif
2097         .splice_read    = generic_file_splice_read,
2098         .splice_write   = iter_file_splice_write,
2099         .fallocate      = blkdev_fallocate,
2100 };
2101
2102 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
2103 {
2104         int res;
2105         mm_segment_t old_fs = get_fs();
2106         set_fs(KERNEL_DS);
2107         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
2108         set_fs(old_fs);
2109         return res;
2110 }
2111
2112 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
2113
2114 /**
2115  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
2116  * @pathname:   special file representing the block device
2117  *
2118  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
2119  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
2120  * otherwise.
2121  */
2122 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
2123 {
2124         struct block_device *bdev;
2125         struct inode *inode;
2126         struct path path;
2127         int error;
2128
2129         if (!pathname || !*pathname)
2130                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2131
2132         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
2133         if (error)
2134                 return ERR_PTR(error);
2135
2136         inode = d_backing_inode(path.dentry);
2137         error = -ENOTBLK;
2138         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
2139                 goto fail;
2140         error = -EACCES;
2141         if (!may_open_dev(&path))
2142                 goto fail;
2143         error = -ENOMEM;
2144         bdev = bd_acquire(inode);
2145         if (!bdev)
2146                 goto fail;
2147 out:
2148         path_put(&path);
2149         return bdev;
2150 fail:
2151         bdev = ERR_PTR(error);
2152         goto out;
2153 }
2154 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
2155
2156 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
2157 {
2158         struct super_block *sb = get_super(bdev);
2159         int res = 0;
2160
2161         if (sb) {
2162                 /*
2163                  * no need to lock the super, get_super holds the
2164                  * read mutex so the filesystem cannot go away
2165                  * under us (->put_super runs with the write lock
2166                  * hold).
2167                  */
2168                 shrink_dcache_sb(sb);
2169                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
2170                 drop_super(sb);
2171         }
2172         invalidate_bdev(bdev);
2173         return res;
2174 }
2175 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
2176
2177 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
2178 {
2179         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
2180
2181         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2182         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
2183                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2184                 struct block_device *bdev;
2185
2186                 spin_lock(&inode->i_lock);
2187                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
2188                     mapping->nrpages == 0) {
2189                         spin_unlock(&inode->i_lock);
2190                         continue;
2191                 }
2192                 __iget(inode);
2193                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2194                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2195                 /*
2196                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
2197                  * removed from s_inodes list while we dropped the
2198                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
2199                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
2200                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
2201                  * later.
2202                  */
2203                 iput(old_inode);
2204                 old_inode = inode;
2205                 bdev = I_BDEV(inode);
2206
2207                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
2208                 if (bdev->bd_openers)
2209                         func(bdev, arg);
2210                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
2211
2212                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2213         }
2214         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2215         iput(old_inode);
2216 }