convert do_remount_sb() to fs_context
[muen/linux.git] / fs / super.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  linux/fs/super.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  super.c contains code to handle: - mount structures
8  *                                   - super-block tables
9  *                                   - filesystem drivers list
10  *                                   - mount system call
11  *                                   - umount system call
12  *                                   - ustat system call
13  *
14  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
15  *
16  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
17  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
18  *  Added options to /proc/mounts:
19  *    Torbj√∂rn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
20  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
21  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
22  */
23
24 #include <linux/export.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fsnotify.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include <linux/user_namespace.h>
38 #include <linux/fs_context.h>
39 #include <uapi/linux/mount.h>
40 #include "internal.h"
41
42 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb);
43
44 static LIST_HEAD(super_blocks);
45 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
46
47 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
48         "sb_writers",
49         "sb_pagefaults",
50         "sb_internal",
51 };
52
53 /*
54  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
55  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
56  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
57  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
58  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
59  */
60 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
61                                       struct shrink_control *sc)
62 {
63         struct super_block *sb;
64         long    fs_objects = 0;
65         long    total_objects;
66         long    freed = 0;
67         long    dentries;
68         long    inodes;
69
70         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
71
72         /*
73          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
74          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
75          */
76         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
77                 return SHRINK_STOP;
78
79         if (!trylock_super(sb))
80                 return SHRINK_STOP;
81
82         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
83                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
84
85         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
86         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
87         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
88         if (!total_objects)
89                 total_objects = 1;
90
91         /* proportion the scan between the caches */
92         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
93         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
94         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
95
96         /*
97          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
98          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
99          *
100          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
101          * accounting uses this to fully empty the caches.
102          */
103         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
104         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
105         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
106         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
107
108         if (fs_objects) {
109                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
110                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
111         }
112
113         up_read(&sb->s_umount);
114         return freed;
115 }
116
117 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
118                                        struct shrink_control *sc)
119 {
120         struct super_block *sb;
121         long    total_objects = 0;
122
123         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
124
125         /*
126          * We don't call trylock_super() here as it is a scalability bottleneck,
127          * so we're exposed to partial setup state. The shrinker rwsem does not
128          * protect filesystem operations backing list_lru_shrink_count() or
129          * s_op->nr_cached_objects(). Counts can change between
130          * super_cache_count and super_cache_scan, so we really don't need locks
131          * here.
132          *
133          * However, if we are currently mounting the superblock, the underlying
134          * filesystem might be in a state of partial construction and hence it
135          * is dangerous to access it.  trylock_super() uses a SB_BORN check to
136          * avoid this situation, so do the same here. The memory barrier is
137          * matched with the one in mount_fs() as we don't hold locks here.
138          */
139         if (!(sb->s_flags & SB_BORN))
140                 return 0;
141         smp_rmb();
142
143         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
144                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
145
146         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
147         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
148
149         if (!total_objects)
150                 return SHRINK_EMPTY;
151
152         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
153         return total_objects;
154 }
155
156 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
157 {
158         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
159                                                         destroy_work);
160         int i;
161
162         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
163                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
164         kfree(s);
165 }
166
167 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
168 {
169         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
170         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
171         schedule_work(&s->destroy_work);
172 }
173
174 /* Free a superblock that has never been seen by anyone */
175 static void destroy_unused_super(struct super_block *s)
176 {
177         if (!s)
178                 return;
179         up_write(&s->s_umount);
180         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
181         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
182         security_sb_free(s);
183         put_user_ns(s->s_user_ns);
184         kfree(s->s_subtype);
185         free_prealloced_shrinker(&s->s_shrink);
186         /* no delays needed */
187         destroy_super_work(&s->destroy_work);
188 }
189
190 /**
191  *      alloc_super     -       create new superblock
192  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
193  *      @flags: the mount flags
194  *      @user_ns: User namespace for the super_block
195  *
196  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
197  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
198  */
199 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags,
200                                        struct user_namespace *user_ns)
201 {
202         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
203         static const struct super_operations default_op;
204         int i;
205
206         if (!s)
207                 return NULL;
208
209         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
210         s->s_user_ns = get_user_ns(user_ns);
211         init_rwsem(&s->s_umount);
212         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
213         /*
214          * sget() can have s_umount recursion.
215          *
216          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
217          * one (this one), and tries again to find a suitable old
218          * one.
219          *
220          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
221          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
222          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
223          * risk of deadlocks.
224          *
225          * Annotate this by putting this lock in a different
226          * subclass.
227          */
228         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
229
230         if (security_sb_alloc(s))
231                 goto fail;
232
233         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
234                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
235                                         sb_writers_name[i],
236                                         &type->s_writers_key[i]))
237                         goto fail;
238         }
239         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
240         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
241         s->s_flags = flags;
242         if (s->s_user_ns != &init_user_ns)
243                 s->s_iflags |= SB_I_NODEV;
244         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
245         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_roots);
246         mutex_init(&s->s_sync_lock);
247         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
248         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
249         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes_wb);
250         spin_lock_init(&s->s_inode_wblist_lock);
251
252         s->s_count = 1;
253         atomic_set(&s->s_active, 1);
254         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
255         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
256         init_rwsem(&s->s_dquot.dqio_sem);
257         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
258         s->s_op = &default_op;
259         s->s_time_gran = 1000000000;
260         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
261
262         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
263         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
264         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
265         s->s_shrink.batch = 1024;
266         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
267         if (prealloc_shrinker(&s->s_shrink))
268                 goto fail;
269         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru, &s->s_shrink))
270                 goto fail;
271         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru, &s->s_shrink))
272                 goto fail;
273         return s;
274
275 fail:
276         destroy_unused_super(s);
277         return NULL;
278 }
279
280 /* Superblock refcounting  */
281
282 /*
283  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
284  */
285 static void __put_super(struct super_block *s)
286 {
287         if (!--s->s_count) {
288                 list_del_init(&s->s_list);
289                 WARN_ON(s->s_dentry_lru.node);
290                 WARN_ON(s->s_inode_lru.node);
291                 WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
292                 security_sb_free(s);
293                 put_user_ns(s->s_user_ns);
294                 kfree(s->s_subtype);
295                 call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
296         }
297 }
298
299 /**
300  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
301  *      @sb: superblock in question
302  *
303  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
304  *      references left.
305  */
306 static void put_super(struct super_block *sb)
307 {
308         spin_lock(&sb_lock);
309         __put_super(sb);
310         spin_unlock(&sb_lock);
311 }
312
313
314 /**
315  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
316  *      @s: superblock to deactivate
317  *
318  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
319  *      one if there is no other active references left.  In that case we
320  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
321  *      had just acquired.
322  *
323  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
324  */
325 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
326 {
327         struct file_system_type *fs = s->s_type;
328         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
329                 cleancache_invalidate_fs(s);
330                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
331                 fs->kill_sb(s);
332
333                 /*
334                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
335                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
336                  * the lru lists right now.
337                  */
338                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
339                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
340
341                 put_filesystem(fs);
342                 put_super(s);
343         } else {
344                 up_write(&s->s_umount);
345         }
346 }
347
348 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
349
350 /**
351  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
352  *      @s: superblock to deactivate
353  *
354  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
355  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
356  *      lock will be acquired prior to that.
357  */
358 void deactivate_super(struct super_block *s)
359 {
360         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
361                 down_write(&s->s_umount);
362                 deactivate_locked_super(s);
363         }
364 }
365
366 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
367
368 /**
369  *      grab_super - acquire an active reference
370  *      @s: reference we are trying to make active
371  *
372  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
373  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
374  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
375  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
376  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
377  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
378  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
379  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
380  */
381 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
382 {
383         s->s_count++;
384         spin_unlock(&sb_lock);
385         down_write(&s->s_umount);
386         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
387                 put_super(s);
388                 return 1;
389         }
390         up_write(&s->s_umount);
391         put_super(s);
392         return 0;
393 }
394
395 /*
396  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
397  *      @sb: reference we are trying to grab
398  *
399  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
400  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
401  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
402  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
403  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
404  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
405  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
406  *
407  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
408  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
409  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
410  *      it's very much not a general-purpose interface.
411  */
412 bool trylock_super(struct super_block *sb)
413 {
414         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
415                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
416                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
417                         return true;
418                 up_read(&sb->s_umount);
419         }
420
421         return false;
422 }
423
424 /**
425  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
426  *      @sb: superblock to kill
427  *
428  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
429  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
430  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
431  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
432  *      taken care of and do not need specific handling.
433  *
434  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
435  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
436  *      change the attachments of dentries to inodes.
437  */
438 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
439 {
440         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
441
442         if (sb->s_root) {
443                 shrink_dcache_for_umount(sb);
444                 sync_filesystem(sb);
445                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
446
447                 fsnotify_sb_delete(sb);
448                 cgroup_writeback_umount();
449
450                 evict_inodes(sb);
451
452                 if (sb->s_dio_done_wq) {
453                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
454                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
455                 }
456
457                 if (sop->put_super)
458                         sop->put_super(sb);
459
460                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
461                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
462                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
463                            sb->s_id);
464                 }
465         }
466         spin_lock(&sb_lock);
467         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
468         hlist_del_init(&sb->s_instances);
469         spin_unlock(&sb_lock);
470         up_write(&sb->s_umount);
471         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
472                 bdi_put(sb->s_bdi);
473                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
474         }
475 }
476
477 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
478
479 /**
480  *      sget_userns -   find or create a superblock
481  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
482  *      @test:  comparison callback
483  *      @set:   setup callback
484  *      @flags: mount flags
485  *      @user_ns: User namespace for the super_block
486  *      @data:  argument to each of them
487  */
488 struct super_block *sget_userns(struct file_system_type *type,
489                         int (*test)(struct super_block *,void *),
490                         int (*set)(struct super_block *,void *),
491                         int flags, struct user_namespace *user_ns,
492                         void *data)
493 {
494         struct super_block *s = NULL;
495         struct super_block *old;
496         int err;
497
498         if (!(flags & (SB_KERNMOUNT|SB_SUBMOUNT)) &&
499             !(type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT) &&
500             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
501                 return ERR_PTR(-EPERM);
502 retry:
503         spin_lock(&sb_lock);
504         if (test) {
505                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
506                         if (!test(old, data))
507                                 continue;
508                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
509                                 spin_unlock(&sb_lock);
510                                 destroy_unused_super(s);
511                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
512                         }
513                         if (!grab_super(old))
514                                 goto retry;
515                         destroy_unused_super(s);
516                         return old;
517                 }
518         }
519         if (!s) {
520                 spin_unlock(&sb_lock);
521                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
522                 if (!s)
523                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
524                 goto retry;
525         }
526
527         err = set(s, data);
528         if (err) {
529                 spin_unlock(&sb_lock);
530                 destroy_unused_super(s);
531                 return ERR_PTR(err);
532         }
533         s->s_type = type;
534         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
535         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
536         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
537         spin_unlock(&sb_lock);
538         get_filesystem(type);
539         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
540         return s;
541 }
542
543 EXPORT_SYMBOL(sget_userns);
544
545 /**
546  *      sget    -       find or create a superblock
547  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
548  *      @test:    comparison callback
549  *      @set:     setup callback
550  *      @flags:   mount flags
551  *      @data:    argument to each of them
552  */
553 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
554                         int (*test)(struct super_block *,void *),
555                         int (*set)(struct super_block *,void *),
556                         int flags,
557                         void *data)
558 {
559         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
560
561         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
562          * mount through to here so always use &init_user_ns
563          * until that changes.
564          */
565         if (flags & SB_SUBMOUNT)
566                 user_ns = &init_user_ns;
567
568         /* Ensure the requestor has permissions over the target filesystem */
569         if (!(flags & (SB_KERNMOUNT|SB_SUBMOUNT)) && !ns_capable(user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
570                 return ERR_PTR(-EPERM);
571
572         return sget_userns(type, test, set, flags, user_ns, data);
573 }
574
575 EXPORT_SYMBOL(sget);
576
577 void drop_super(struct super_block *sb)
578 {
579         up_read(&sb->s_umount);
580         put_super(sb);
581 }
582
583 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
584
585 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
586 {
587         up_write(&sb->s_umount);
588         put_super(sb);
589 }
590 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
591
592 static void __iterate_supers(void (*f)(struct super_block *))
593 {
594         struct super_block *sb, *p = NULL;
595
596         spin_lock(&sb_lock);
597         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
598                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
599                         continue;
600                 sb->s_count++;
601                 spin_unlock(&sb_lock);
602
603                 f(sb);
604
605                 spin_lock(&sb_lock);
606                 if (p)
607                         __put_super(p);
608                 p = sb;
609         }
610         if (p)
611                 __put_super(p);
612         spin_unlock(&sb_lock);
613 }
614 /**
615  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
616  *      @f: function to call
617  *      @arg: argument to pass to it
618  *
619  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
620  *      locked superblock and given argument.
621  */
622 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
623 {
624         struct super_block *sb, *p = NULL;
625
626         spin_lock(&sb_lock);
627         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
628                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
629                         continue;
630                 sb->s_count++;
631                 spin_unlock(&sb_lock);
632
633                 down_read(&sb->s_umount);
634                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
635                         f(sb, arg);
636                 up_read(&sb->s_umount);
637
638                 spin_lock(&sb_lock);
639                 if (p)
640                         __put_super(p);
641                 p = sb;
642         }
643         if (p)
644                 __put_super(p);
645         spin_unlock(&sb_lock);
646 }
647
648 /**
649  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
650  *      @type: fs type
651  *      @f: function to call
652  *      @arg: argument to pass to it
653  *
654  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
655  *      locked superblock and given argument.
656  */
657 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
658         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
659 {
660         struct super_block *sb, *p = NULL;
661
662         spin_lock(&sb_lock);
663         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
664                 sb->s_count++;
665                 spin_unlock(&sb_lock);
666
667                 down_read(&sb->s_umount);
668                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
669                         f(sb, arg);
670                 up_read(&sb->s_umount);
671
672                 spin_lock(&sb_lock);
673                 if (p)
674                         __put_super(p);
675                 p = sb;
676         }
677         if (p)
678                 __put_super(p);
679         spin_unlock(&sb_lock);
680 }
681
682 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
683
684 static struct super_block *__get_super(struct block_device *bdev, bool excl)
685 {
686         struct super_block *sb;
687
688         if (!bdev)
689                 return NULL;
690
691         spin_lock(&sb_lock);
692 rescan:
693         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
694                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
695                         continue;
696                 if (sb->s_bdev == bdev) {
697                         sb->s_count++;
698                         spin_unlock(&sb_lock);
699                         if (!excl)
700                                 down_read(&sb->s_umount);
701                         else
702                                 down_write(&sb->s_umount);
703                         /* still alive? */
704                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
705                                 return sb;
706                         if (!excl)
707                                 up_read(&sb->s_umount);
708                         else
709                                 up_write(&sb->s_umount);
710                         /* nope, got unmounted */
711                         spin_lock(&sb_lock);
712                         __put_super(sb);
713                         goto rescan;
714                 }
715         }
716         spin_unlock(&sb_lock);
717         return NULL;
718 }
719
720 /**
721  *      get_super - get the superblock of a device
722  *      @bdev: device to get the superblock for
723  *
724  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
725  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
726  */
727 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
728 {
729         return __get_super(bdev, false);
730 }
731 EXPORT_SYMBOL(get_super);
732
733 static struct super_block *__get_super_thawed(struct block_device *bdev,
734                                               bool excl)
735 {
736         while (1) {
737                 struct super_block *s = __get_super(bdev, excl);
738                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
739                         return s;
740                 if (!excl)
741                         up_read(&s->s_umount);
742                 else
743                         up_write(&s->s_umount);
744                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
745                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
746                 put_super(s);
747         }
748 }
749
750 /**
751  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
752  *      @bdev: device to get the superblock for
753  *
754  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
755  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
756  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
757  *      is found.
758  */
759 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
760 {
761         return __get_super_thawed(bdev, false);
762 }
763 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
764
765 /**
766  *      get_super_exclusive_thawed - get thawed superblock of a device
767  *      @bdev: device to get the superblock for
768  *
769  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
770  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
771  *      (or immediately if it was not frozen) and s_umount semaphore is held
772  *      in exclusive mode. %NULL is returned if no match is found.
773  */
774 struct super_block *get_super_exclusive_thawed(struct block_device *bdev)
775 {
776         return __get_super_thawed(bdev, true);
777 }
778 EXPORT_SYMBOL(get_super_exclusive_thawed);
779
780 /**
781  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
782  * @bdev: device to get the superblock for
783  *
784  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
785  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
786  * reference or %NULL if none was found.
787  */
788 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
789 {
790         struct super_block *sb;
791
792         if (!bdev)
793                 return NULL;
794
795 restart:
796         spin_lock(&sb_lock);
797         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
798                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
799                         continue;
800                 if (sb->s_bdev == bdev) {
801                         if (!grab_super(sb))
802                                 goto restart;
803                         up_write(&sb->s_umount);
804                         return sb;
805                 }
806         }
807         spin_unlock(&sb_lock);
808         return NULL;
809 }
810
811 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
812 {
813         struct super_block *sb;
814
815         spin_lock(&sb_lock);
816 rescan:
817         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
818                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
819                         continue;
820                 if (sb->s_dev ==  dev) {
821                         sb->s_count++;
822                         spin_unlock(&sb_lock);
823                         down_read(&sb->s_umount);
824                         /* still alive? */
825                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
826                                 return sb;
827                         up_read(&sb->s_umount);
828                         /* nope, got unmounted */
829                         spin_lock(&sb_lock);
830                         __put_super(sb);
831                         goto rescan;
832                 }
833         }
834         spin_unlock(&sb_lock);
835         return NULL;
836 }
837
838 /**
839  * reconfigure_super - asks filesystem to change superblock parameters
840  * @fc: The superblock and configuration
841  *
842  * Alters the configuration parameters of a live superblock.
843  */
844 int reconfigure_super(struct fs_context *fc)
845 {
846         struct super_block *sb = fc->root->d_sb;
847         int retval;
848         bool remount_ro = false;
849         bool force = fc->sb_flags & SB_FORCE;
850
851         if (fc->sb_flags_mask & ~MS_RMT_MASK)
852                 return -EINVAL;
853         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
854                 return -EBUSY;
855
856         retval = security_sb_remount(sb, fc->security);
857         if (retval)
858                 return retval;
859
860         if (fc->sb_flags_mask & SB_RDONLY) {
861 #ifdef CONFIG_BLOCK
862                 if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
863                         return -EACCES;
864 #endif
865
866                 remount_ro = (fc->sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
867         }
868
869         if (remount_ro) {
870                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
871                         up_write(&sb->s_umount);
872                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
873                         down_write(&sb->s_umount);
874                         if (!sb->s_root)
875                                 return 0;
876                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
877                                 return -EBUSY;
878                         remount_ro = !sb_rdonly(sb);
879                 }
880         }
881         shrink_dcache_sb(sb);
882
883         /* If we are reconfiguring to RDONLY and current sb is read/write,
884          * make sure there are no files open for writing.
885          */
886         if (remount_ro) {
887                 if (force) {
888                         sb->s_readonly_remount = 1;
889                         smp_wmb();
890                 } else {
891                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
892                         if (retval)
893                                 return retval;
894                 }
895         }
896
897         retval = legacy_reconfigure(fc);
898         if (retval) {
899                 if (!force)
900                         goto cancel_readonly;
901                 /* If forced remount, go ahead despite any errors */
902                 WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
903                      sb->s_type->name, retval);
904         }
905
906         WRITE_ONCE(sb->s_flags, ((sb->s_flags & ~fc->sb_flags_mask) |
907                                  (fc->sb_flags & fc->sb_flags_mask)));
908         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
909         smp_wmb();
910         sb->s_readonly_remount = 0;
911
912         /*
913          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
914          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
915          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
916          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
917          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
918          * effort at coherency.
919          */
920         if (remount_ro && sb->s_bdev)
921                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
922         return 0;
923
924 cancel_readonly:
925         sb->s_readonly_remount = 0;
926         return retval;
927 }
928
929 static void do_emergency_remount_callback(struct super_block *sb)
930 {
931         down_write(&sb->s_umount);
932         if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
933             !sb_rdonly(sb)) {
934                 struct fs_context *fc;
935
936                 fc = fs_context_for_reconfigure(sb->s_root,
937                                         SB_RDONLY | SB_FORCE, SB_RDONLY);
938                 if (!IS_ERR(fc)) {
939                         if (parse_monolithic_mount_data(fc, NULL) == 0)
940                                 (void)reconfigure_super(fc);
941                         put_fs_context(fc);
942                 }
943         }
944         up_write(&sb->s_umount);
945 }
946
947 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
948 {
949         __iterate_supers(do_emergency_remount_callback);
950         kfree(work);
951         printk("Emergency Remount complete\n");
952 }
953
954 void emergency_remount(void)
955 {
956         struct work_struct *work;
957
958         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
959         if (work) {
960                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
961                 schedule_work(work);
962         }
963 }
964
965 static void do_thaw_all_callback(struct super_block *sb)
966 {
967         down_write(&sb->s_umount);
968         if (sb->s_root && sb->s_flags & SB_BORN) {
969                 emergency_thaw_bdev(sb);
970                 thaw_super_locked(sb);
971         } else {
972                 up_write(&sb->s_umount);
973         }
974 }
975
976 static void do_thaw_all(struct work_struct *work)
977 {
978         __iterate_supers(do_thaw_all_callback);
979         kfree(work);
980         printk(KERN_WARNING "Emergency Thaw complete\n");
981 }
982
983 /**
984  * emergency_thaw_all -- forcibly thaw every frozen filesystem
985  *
986  * Used for emergency unfreeze of all filesystems via SysRq
987  */
988 void emergency_thaw_all(void)
989 {
990         struct work_struct *work;
991
992         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
993         if (work) {
994                 INIT_WORK(work, do_thaw_all);
995                 schedule_work(work);
996         }
997 }
998
999 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
1000
1001 /**
1002  * get_anon_bdev - Allocate a block device for filesystems which don't have one.
1003  * @p: Pointer to a dev_t.
1004  *
1005  * Filesystems which don't use real block devices can call this function
1006  * to allocate a virtual block device.
1007  *
1008  * Context: Any context.  Frequently called while holding sb_lock.
1009  * Return: 0 on success, -EMFILE if there are no anonymous bdevs left
1010  * or -ENOMEM if memory allocation failed.
1011  */
1012 int get_anon_bdev(dev_t *p)
1013 {
1014         int dev;
1015
1016         /*
1017          * Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
1018          * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
1019          */
1020         dev = ida_alloc_range(&unnamed_dev_ida, 1, (1 << MINORBITS) - 1,
1021                         GFP_ATOMIC);
1022         if (dev == -ENOSPC)
1023                 dev = -EMFILE;
1024         if (dev < 0)
1025                 return dev;
1026
1027         *p = MKDEV(0, dev);
1028         return 0;
1029 }
1030 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
1031
1032 void free_anon_bdev(dev_t dev)
1033 {
1034         ida_free(&unnamed_dev_ida, MINOR(dev));
1035 }
1036 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
1037
1038 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
1039 {
1040         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
1041 }
1042 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
1043
1044 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
1045 {
1046         dev_t dev = sb->s_dev;
1047         generic_shutdown_super(sb);
1048         free_anon_bdev(dev);
1049 }
1050 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
1051
1052 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
1053 {
1054         if (sb->s_root)
1055                 d_genocide(sb->s_root);
1056         kill_anon_super(sb);
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1059
1060 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
1061 {
1062         return sb->s_fs_info == data;
1063 }
1064
1065 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
1066 {
1067         sb->s_fs_info = data;
1068         return set_anon_super(sb, NULL);
1069 }
1070
1071 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type,
1072         int flags, void *data, void *ns, struct user_namespace *user_ns,
1073         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1074 {
1075         struct super_block *sb;
1076
1077         /* Don't allow mounting unless the caller has CAP_SYS_ADMIN
1078          * over the namespace.
1079          */
1080         if (!(flags & SB_KERNMOUNT) && !ns_capable(user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
1081                 return ERR_PTR(-EPERM);
1082
1083         sb = sget_userns(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags,
1084                          user_ns, ns);
1085         if (IS_ERR(sb))
1086                 return ERR_CAST(sb);
1087
1088         if (!sb->s_root) {
1089                 int err;
1090                 err = fill_super(sb, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1091                 if (err) {
1092                         deactivate_locked_super(sb);
1093                         return ERR_PTR(err);
1094                 }
1095
1096                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1097         }
1098
1099         return dget(sb->s_root);
1100 }
1101
1102 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
1103
1104 #ifdef CONFIG_BLOCK
1105 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1106 {
1107         s->s_bdev = data;
1108         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1109         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_bdi);
1110
1111         return 0;
1112 }
1113
1114 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1115 {
1116         return (void *)s->s_bdev == data;
1117 }
1118
1119 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1120         int flags, const char *dev_name, void *data,
1121         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1122 {
1123         struct block_device *bdev;
1124         struct super_block *s;
1125         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1126         int error = 0;
1127
1128         if (!(flags & SB_RDONLY))
1129                 mode |= FMODE_WRITE;
1130
1131         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1132         if (IS_ERR(bdev))
1133                 return ERR_CAST(bdev);
1134
1135         /*
1136          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1137          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1138          * while we are mounting
1139          */
1140         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1141         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1142                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1143                 error = -EBUSY;
1144                 goto error_bdev;
1145         }
1146         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1147                  bdev);
1148         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1149         if (IS_ERR(s))
1150                 goto error_s;
1151
1152         if (s->s_root) {
1153                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1154                         deactivate_locked_super(s);
1155                         error = -EBUSY;
1156                         goto error_bdev;
1157                 }
1158
1159                 /*
1160                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1161                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1162                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1163                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1164                  * holding an active reference.
1165                  */
1166                 up_write(&s->s_umount);
1167                 blkdev_put(bdev, mode);
1168                 down_write(&s->s_umount);
1169         } else {
1170                 s->s_mode = mode;
1171                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1172                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1173                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1174                 if (error) {
1175                         deactivate_locked_super(s);
1176                         goto error;
1177                 }
1178
1179                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1180                 bdev->bd_super = s;
1181         }
1182
1183         return dget(s->s_root);
1184
1185 error_s:
1186         error = PTR_ERR(s);
1187 error_bdev:
1188         blkdev_put(bdev, mode);
1189 error:
1190         return ERR_PTR(error);
1191 }
1192 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1193
1194 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1195 {
1196         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1197         fmode_t mode = sb->s_mode;
1198
1199         bdev->bd_super = NULL;
1200         generic_shutdown_super(sb);
1201         sync_blockdev(bdev);
1202         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1203         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1204 }
1205
1206 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1207 #endif
1208
1209 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1210         int flags, void *data,
1211         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1212 {
1213         int error;
1214         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1215
1216         if (IS_ERR(s))
1217                 return ERR_CAST(s);
1218
1219         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1220         if (error) {
1221                 deactivate_locked_super(s);
1222                 return ERR_PTR(error);
1223         }
1224         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1225         return dget(s->s_root);
1226 }
1227 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1228
1229 static int reconfigure_single(struct super_block *s,
1230                               int flags, void *data)
1231 {
1232         struct fs_context *fc;
1233         int ret;
1234
1235         /* The caller really need to be passing fc down into mount_single(),
1236          * then a chunk of this can be removed.  [Bollocks -- AV]
1237          * Better yet, reconfiguration shouldn't happen, but rather the second
1238          * mount should be rejected if the parameters are not compatible.
1239          */
1240         fc = fs_context_for_reconfigure(s->s_root, flags, MS_RMT_MASK);
1241         if (IS_ERR(fc))
1242                 return PTR_ERR(fc);
1243
1244         ret = parse_monolithic_mount_data(fc, data);
1245         if (ret < 0)
1246                 goto out;
1247
1248         ret = reconfigure_super(fc);
1249 out:
1250         put_fs_context(fc);
1251         return ret;
1252 }
1253
1254 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1255 {
1256         return 1;
1257 }
1258
1259 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1260         int flags, void *data,
1261         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1262 {
1263         struct super_block *s;
1264         int error;
1265
1266         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1267         if (IS_ERR(s))
1268                 return ERR_CAST(s);
1269         if (!s->s_root) {
1270                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1271                 if (!error)
1272                         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1273         } else {
1274                 error = reconfigure_single(s, flags, data);
1275         }
1276         if (unlikely(error)) {
1277                 deactivate_locked_super(s);
1278                 return ERR_PTR(error);
1279         }
1280         return dget(s->s_root);
1281 }
1282 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1283
1284 /**
1285  * vfs_get_tree - Get the mountable root
1286  * @fc: The superblock configuration context.
1287  *
1288  * The filesystem is invoked to get or create a superblock which can then later
1289  * be used for mounting.  The filesystem places a pointer to the root to be
1290  * used for mounting in @fc->root.
1291  */
1292 int vfs_get_tree(struct fs_context *fc)
1293 {
1294         struct super_block *sb;
1295         int error;
1296
1297         error = legacy_get_tree(fc);
1298         if (error < 0)
1299                 return error;
1300
1301         sb = fc->root->d_sb;
1302         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1303
1304         if (fc->subtype && !sb->s_subtype) {
1305                 sb->s_subtype = fc->subtype;
1306                 fc->subtype = NULL;
1307         }
1308
1309         /*
1310          * Write barrier is for super_cache_count(). We place it before setting
1311          * SB_BORN as the data dependency between the two functions is the
1312          * superblock structure contents that we just set up, not the SB_BORN
1313          * flag.
1314          */
1315         smp_wmb();
1316         sb->s_flags |= SB_BORN;
1317
1318         error = security_sb_set_mnt_opts(sb, fc->security, 0, NULL);
1319         if (unlikely(error)) {
1320                 fc_drop_locked(fc);
1321                 return error;
1322         }
1323
1324         /*
1325          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1326          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1327          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1328          * violate this rule.
1329          */
1330         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1331                 "negative value (%lld)\n", fc->fs_type->name, sb->s_maxbytes);
1332
1333         return 0;
1334 }
1335 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_tree);
1336
1337 /*
1338  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1339  * in generic_shutdown_super().
1340  */
1341 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1342 {
1343         struct backing_dev_info *bdi;
1344         int err;
1345         va_list args;
1346
1347         bdi = bdi_alloc(GFP_KERNEL);
1348         if (!bdi)
1349                 return -ENOMEM;
1350
1351         bdi->name = sb->s_type->name;
1352
1353         va_start(args, fmt);
1354         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1355         va_end(args);
1356         if (err) {
1357                 bdi_put(bdi);
1358                 return err;
1359         }
1360         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1361         sb->s_bdi = bdi;
1362
1363         return 0;
1364 }
1365 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1366
1367 /*
1368  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1369  * in generic_shutdown_super().
1370  */
1371 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1372 {
1373         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1374
1375         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1376                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1377 }
1378 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1379
1380 /*
1381  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1382  * instead.
1383  */
1384 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1385 {
1386         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1387 }
1388 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1389
1390 /*
1391  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1392  * instead.
1393  */
1394 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1395 {
1396         bool force_trylock = false;
1397         int ret = 1;
1398
1399 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1400         /*
1401          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1402          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1403          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1404          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1405          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1406          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1407          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1408          */
1409         if (wait) {
1410                 int i;
1411
1412                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1413                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1414                                 force_trylock = true;
1415                                 break;
1416                         }
1417         }
1418 #endif
1419         if (wait && !force_trylock)
1420                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1421         else
1422                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1423
1424         WARN_ON(force_trylock && !ret);
1425         return ret;
1426 }
1427 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1428
1429 /**
1430  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1431  * @sb: the super for which we wait
1432  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1433  *
1434  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1435  * system.
1436  */
1437 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1438 {
1439         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1440 }
1441
1442 /*
1443  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1444  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1445  */
1446 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1447 {
1448         int level;
1449
1450         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1451                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1452 }
1453
1454 /*
1455  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1456  */
1457 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1458 {
1459         int level;
1460
1461         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1462                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1463 }
1464
1465 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1466 {
1467         int level;
1468
1469         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1470                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1471 }
1472
1473 /**
1474  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1475  * @sb: the super to lock
1476  *
1477  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1478  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1479  * -EBUSY.
1480  *
1481  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1482  *
1483  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1484  *
1485  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1486  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1487  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1488  *
1489  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1490  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1491  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1492  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1493  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1494  * sync is running).
1495  *
1496  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1497  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1498  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1499  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1500  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1501  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1502  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1503  *
1504  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1505  */
1506 int freeze_super(struct super_block *sb)
1507 {
1508         int ret;
1509
1510         atomic_inc(&sb->s_active);
1511         down_write(&sb->s_umount);
1512         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1513                 deactivate_locked_super(sb);
1514                 return -EBUSY;
1515         }
1516
1517         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1518                 up_write(&sb->s_umount);
1519                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1520         }
1521
1522         if (sb_rdonly(sb)) {
1523                 /* Nothing to do really... */
1524                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1525                 up_write(&sb->s_umount);
1526                 return 0;
1527         }
1528
1529         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1530         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1531         up_write(&sb->s_umount);
1532         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1533         down_write(&sb->s_umount);
1534
1535         /* Now we go and block page faults... */
1536         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1537         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1538
1539         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1540         sync_filesystem(sb);
1541
1542         /* Now wait for internal filesystem counter */
1543         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1544         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1545
1546         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1547                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1548                 if (ret) {
1549                         printk(KERN_ERR
1550                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1551                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1552                         sb_freeze_unlock(sb);
1553                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1554                         deactivate_locked_super(sb);
1555                         return ret;
1556                 }
1557         }
1558         /*
1559          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1560          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1561          */
1562         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1563         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1564         up_write(&sb->s_umount);
1565         return 0;
1566 }
1567 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1568
1569 /**
1570  * thaw_super -- unlock filesystem
1571  * @sb: the super to thaw
1572  *
1573  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1574  */
1575 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb)
1576 {
1577         int error;
1578
1579         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1580                 up_write(&sb->s_umount);
1581                 return -EINVAL;
1582         }
1583
1584         if (sb_rdonly(sb)) {
1585                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1586                 goto out;
1587         }
1588
1589         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1590
1591         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1592                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1593                 if (error) {
1594                         printk(KERN_ERR
1595                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1596                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1597                         up_write(&sb->s_umount);
1598                         return error;
1599                 }
1600         }
1601
1602         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1603         sb_freeze_unlock(sb);
1604 out:
1605         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1606         deactivate_locked_super(sb);
1607         return 0;
1608 }
1609
1610 int thaw_super(struct super_block *sb)
1611 {
1612         down_write(&sb->s_umount);
1613         return thaw_super_locked(sb);
1614 }
1615 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);