7346c96308a581546b7f5773fd94d41f9a3c7345
[safe/jmp/linux-2.6] / 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/smp_lock.h>
15 #include <linux/device_cgroup.h>
16 #include <linux/highmem.h>
17 #include <linux/blkdev.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/blkpg.h>
20 #include <linux/buffer_head.h>
21 #include <linux/pagevec.h>
22 #include <linux/writeback.h>
23 #include <linux/mpage.h>
24 #include <linux/mount.h>
25 #include <linux/uio.h>
26 #include <linux/namei.h>
27 #include <linux/log2.h>
28 #include <linux/kmemleak.h>
29 #include <asm/uaccess.h>
30 #include "internal.h"
31
32 struct bdev_inode {
33         struct block_device bdev;
34         struct inode vfs_inode;
35 };
36
37 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
38
39 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
40 {
41         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
42 }
43
44 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
45 {
46         return &BDEV_I(inode)->bdev;
47 }
48
49 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
50
51 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
52 {
53         sector_t retval = ~((sector_t)0);
54         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
55
56         if (sz) {
57                 unsigned int size = block_size(bdev);
58                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
59                 retval = (sz >> sizebits);
60         }
61         return retval;
62 }
63
64 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
65 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
66 {
67         if (bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages == 0)
68                 return;
69         invalidate_bh_lrus();
70         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
71 }       
72
73 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
74 {
75         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
76         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
77                 return -EINVAL;
78
79         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
80         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
81                 return -EINVAL;
82
83         /* Don't change the size if it is same as current */
84         if (bdev->bd_block_size != size) {
85                 sync_blockdev(bdev);
86                 bdev->bd_block_size = size;
87                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
88                 kill_bdev(bdev);
89         }
90         return 0;
91 }
92
93 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
94
95 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
96 {
97         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
98                 return 0;
99         /* If we get here, we know size is power of two
100          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
101         sb->s_blocksize = size;
102         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
103         return sb->s_blocksize;
104 }
105
106 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
107
108 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
109 {
110         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
111         if (size < minsize)
112                 size = minsize;
113         return sb_set_blocksize(sb, size);
114 }
115
116 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
117
118 static int
119 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
120                 struct buffer_head *bh, int create)
121 {
122         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
123                 if (create)
124                         return -EIO;
125
126                 /*
127                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
128                  * return a hole, they will have to call get_block again
129                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
130                  * time
131                  */
132                 return 0;
133         }
134         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
135         bh->b_blocknr = iblock;
136         set_buffer_mapped(bh);
137         return 0;
138 }
139
140 static int
141 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
142                 struct buffer_head *bh, int create)
143 {
144         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
145         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
146
147         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
148                 max_blocks = end_block - iblock;
149                 if ((long)max_blocks <= 0) {
150                         if (create)
151                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
152                         /*
153                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
154                          * a !buffer_mapped buffer
155                          */
156                         max_blocks = 0;
157                 }
158         }
159
160         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
161         bh->b_blocknr = iblock;
162         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
163         if (max_blocks)
164                 set_buffer_mapped(bh);
165         return 0;
166 }
167
168 static ssize_t
169 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
170                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
171 {
172         struct file *file = iocb->ki_filp;
173         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
174
175         return blockdev_direct_IO_no_locking_newtrunc(rw, iocb, inode,
176                                 I_BDEV(inode), iov, offset, nr_segs,
177                                 blkdev_get_blocks, NULL);
178 }
179
180 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
181 {
182         if (!bdev)
183                 return 0;
184         if (!wait)
185                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
186         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
187 }
188
189 /*
190  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
191  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
192  */
193 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
194 {
195         return __sync_blockdev(bdev, 1);
196 }
197 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
198
199 /*
200  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
201  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
202  * device.  Takes the superblock lock.
203  */
204 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
205 {
206         struct super_block *sb = get_super(bdev);
207         if (sb) {
208                 int res = sync_filesystem(sb);
209                 drop_super(sb);
210                 return res;
211         }
212         return sync_blockdev(bdev);
213 }
214 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
215
216 /**
217  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
218  * @bdev:       blockdevice to lock
219  *
220  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
221  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
222  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
223  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
224  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
225  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
226  * actually.
227  */
228 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
229 {
230         struct super_block *sb;
231         int error = 0;
232
233         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
234         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
235                 /*
236                  * We don't even need to grab a reference - the first call
237                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
238                  * thaw_bdev drops it.
239                  */
240                 sb = get_super(bdev);
241                 drop_super(sb);
242                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
243                 return sb;
244         }
245
246         sb = get_active_super(bdev);
247         if (!sb)
248                 goto out;
249         error = freeze_super(sb);
250         if (error) {
251                 deactivate_super(sb);
252                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
253                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
254                 return ERR_PTR(error);
255         }
256         deactivate_super(sb);
257  out:
258         sync_blockdev(bdev);
259         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
260         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
261 }
262 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
263
264 /**
265  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
266  * @bdev:       blockdevice to unlock
267  * @sb:         associated superblock
268  *
269  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
270  */
271 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
272 {
273         int error = -EINVAL;
274
275         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
276         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
277                 goto out;
278
279         error = 0;
280         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
281                 goto out;
282
283         if (!sb)
284                 goto out;
285
286         error = thaw_super(sb);
287         if (error) {
288                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
289                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
290                 return error;
291         }
292 out:
293         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
294         return 0;
295 }
296 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
297
298 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
299 {
300         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
301 }
302
303 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
304 {
305         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
306 }
307
308 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
309                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
310                         struct page **pagep, void **fsdata)
311 {
312         *pagep = NULL;
313         return block_write_begin_newtrunc(file, mapping, pos, len, flags,
314                                 pagep, fsdata, blkdev_get_block);
315 }
316
317 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
318                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
319                         struct page *page, void *fsdata)
320 {
321         int ret;
322         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
323
324         unlock_page(page);
325         page_cache_release(page);
326
327         return ret;
328 }
329
330 /*
331  * private llseek:
332  * for a block special file file->f_path.dentry->d_inode->i_size is zero
333  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
334  */
335 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
336 {
337         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
338         loff_t size;
339         loff_t retval;
340
341         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
342         size = i_size_read(bd_inode);
343
344         switch (origin) {
345                 case 2:
346                         offset += size;
347                         break;
348                 case 1:
349                         offset += file->f_pos;
350         }
351         retval = -EINVAL;
352         if (offset >= 0 && offset <= size) {
353                 if (offset != file->f_pos) {
354                         file->f_pos = offset;
355                 }
356                 retval = offset;
357         }
358         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
359         return retval;
360 }
361         
362 int blkdev_fsync(struct file *filp, int datasync)
363 {
364         struct inode *bd_inode = filp->f_mapping->host;
365         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
366         int error;
367
368         /*
369          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
370          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
371          * O_SYNC writers to a block device.
372          */
373         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
374
375         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL, BLKDEV_IFL_WAIT);
376         if (error == -EOPNOTSUPP)
377                 error = 0;
378
379         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
380
381         return error;
382 }
383 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
384
385 /*
386  * pseudo-fs
387  */
388
389 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
390 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
391
392 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
393 {
394         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
395         if (!ei)
396                 return NULL;
397         return &ei->vfs_inode;
398 }
399
400 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
401 {
402         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
403
404         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
405 }
406
407 static void init_once(void *foo)
408 {
409         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
410         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
411
412         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
413         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
414         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
415         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
416 #ifdef CONFIG_SYSFS
417         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
418 #endif
419         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
420         /* Initialize mutex for freeze. */
421         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
422 }
423
424 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
425 {
426         list_del_init(&inode->i_devices);
427         inode->i_bdev = NULL;
428         inode->i_mapping = &inode->i_data;
429 }
430
431 static void bdev_clear_inode(struct inode *inode)
432 {
433         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
434         struct list_head *p;
435         spin_lock(&bdev_lock);
436         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
437                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
438         }
439         list_del_init(&bdev->bd_list);
440         spin_unlock(&bdev_lock);
441 }
442
443 static const struct super_operations bdev_sops = {
444         .statfs = simple_statfs,
445         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
446         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
447         .drop_inode = generic_delete_inode,
448         .clear_inode = bdev_clear_inode,
449 };
450
451 static int bd_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
452         int flags, const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)
453 {
454         return get_sb_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576, mnt);
455 }
456
457 static struct file_system_type bd_type = {
458         .name           = "bdev",
459         .get_sb         = bd_get_sb,
460         .kill_sb        = kill_anon_super,
461 };
462
463 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
464
465 void __init bdev_cache_init(void)
466 {
467         int err;
468         struct vfsmount *bd_mnt;
469
470         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
471                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
472                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
473                         init_once);
474         err = register_filesystem(&bd_type);
475         if (err)
476                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
477         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
478         if (IS_ERR(bd_mnt))
479                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
480         /*
481          * This vfsmount structure is only used to obtain the
482          * blockdev_superblock, so tell kmemleak not to report it.
483          */
484         kmemleak_not_leak(bd_mnt);
485         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
486 }
487
488 /*
489  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
490  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
491  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
492  */
493 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
494 {
495         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
496 }
497
498 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
499 {
500         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
501 }
502
503 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
504 {
505         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
506         return 0;
507 }
508
509 static LIST_HEAD(all_bdevs);
510
511 struct block_device *bdget(dev_t dev)
512 {
513         struct block_device *bdev;
514         struct inode *inode;
515
516         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
517                         bdev_test, bdev_set, &dev);
518
519         if (!inode)
520                 return NULL;
521
522         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
523
524         if (inode->i_state & I_NEW) {
525                 bdev->bd_contains = NULL;
526                 bdev->bd_inode = inode;
527                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
528                 bdev->bd_part_count = 0;
529                 bdev->bd_invalidated = 0;
530                 inode->i_mode = S_IFBLK;
531                 inode->i_rdev = dev;
532                 inode->i_bdev = bdev;
533                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
534                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
535                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
536                 spin_lock(&bdev_lock);
537                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
538                 spin_unlock(&bdev_lock);
539                 unlock_new_inode(inode);
540         }
541         return bdev;
542 }
543
544 EXPORT_SYMBOL(bdget);
545
546 /**
547  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
548  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
549  */
550 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
551 {
552         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
553         return bdev;
554 }
555
556 long nr_blockdev_pages(void)
557 {
558         struct block_device *bdev;
559         long ret = 0;
560         spin_lock(&bdev_lock);
561         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
562                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
563         }
564         spin_unlock(&bdev_lock);
565         return ret;
566 }
567
568 void bdput(struct block_device *bdev)
569 {
570         iput(bdev->bd_inode);
571 }
572
573 EXPORT_SYMBOL(bdput);
574  
575 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
576 {
577         struct block_device *bdev;
578
579         spin_lock(&bdev_lock);
580         bdev = inode->i_bdev;
581         if (bdev) {
582                 atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
583                 spin_unlock(&bdev_lock);
584                 return bdev;
585         }
586         spin_unlock(&bdev_lock);
587
588         bdev = bdget(inode->i_rdev);
589         if (bdev) {
590                 spin_lock(&bdev_lock);
591                 if (!inode->i_bdev) {
592                         /*
593                          * We take an additional bd_inode->i_count for inode,
594                          * and it's released in clear_inode() of inode.
595                          * So, we can access it via ->i_mapping always
596                          * without igrab().
597                          */
598                         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
599                         inode->i_bdev = bdev;
600                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
601                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
602                 }
603                 spin_unlock(&bdev_lock);
604         }
605         return bdev;
606 }
607
608 /* Call when you free inode */
609
610 void bd_forget(struct inode *inode)
611 {
612         struct block_device *bdev = NULL;
613
614         spin_lock(&bdev_lock);
615         if (inode->i_bdev) {
616                 if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
617                         bdev = inode->i_bdev;
618                 __bd_forget(inode);
619         }
620         spin_unlock(&bdev_lock);
621
622         if (bdev)
623                 iput(bdev->bd_inode);
624 }
625
626 /**
627  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
628  * @bdev: block device of interest
629  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
630  * @holder: holder trying to claim @bdev
631  *
632  * Test whther @bdev can be claimed by @holder.
633  *
634  * CONTEXT:
635  * spin_lock(&bdev_lock).
636  *
637  * RETURNS:
638  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
639  */
640 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
641                          void *holder)
642 {
643         if (bdev->bd_holder == holder)
644                 return true;     /* already a holder */
645         else if (bdev->bd_holder != NULL)
646                 return false;    /* held by someone else */
647         else if (bdev->bd_contains == bdev)
648                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
649
650         else if (whole->bd_holder == bd_claim)
651                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
652         else if (whole->bd_holder != NULL)
653                 return false;    /* is a partition of a held device */
654         else
655                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
656 }
657
658 /**
659  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
660  * @bdev: block device of interest
661  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
662  * @holder: holder trying to claim @bdev
663  *
664  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
665  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
666  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
667  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
668  *
669  * CONTEXT:
670  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
671  * it multiple times.
672  *
673  * RETURNS:
674  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
675  */
676 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
677                                struct block_device *whole, void *holder)
678 {
679 retry:
680         /* if someone else claimed, fail */
681         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
682                 return -EBUSY;
683
684         /* if someone else is claiming, wait for it to finish */
685         if (whole->bd_claiming && whole->bd_claiming != holder) {
686                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
687                 DEFINE_WAIT(wait);
688
689                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
690                 spin_unlock(&bdev_lock);
691                 schedule();
692                 finish_wait(wq, &wait);
693                 spin_lock(&bdev_lock);
694                 goto retry;
695         }
696
697         /* yay, all mine */
698         return 0;
699 }
700
701 /**
702  * bd_start_claiming - start claiming a block device
703  * @bdev: block device of interest
704  * @holder: holder trying to claim @bdev
705  *
706  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
707  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
708  * successful call to this function must be matched with a call to
709  * either bd_claim() or bd_abort_claiming().  If this function
710  * succeeds, the matching bd_claim() is guaranteed to succeed.
711  *
712  * CONTEXT:
713  * Might sleep.
714  *
715  * RETURNS:
716  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
717  * value on failure.
718  */
719 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
720                                               void *holder)
721 {
722         struct gendisk *disk;
723         struct block_device *whole;
724         int partno, err;
725
726         might_sleep();
727
728         /*
729          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
730          * and grab the outer block device the hard way.
731          */
732         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
733         if (!disk)
734                 return ERR_PTR(-ENXIO);
735
736         whole = bdget_disk(disk, 0);
737         put_disk(disk);
738         if (!whole)
739                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
740
741         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
742         spin_lock(&bdev_lock);
743
744         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
745         if (err == 0) {
746                 whole->bd_claiming = holder;
747                 spin_unlock(&bdev_lock);
748                 return whole;
749         } else {
750                 spin_unlock(&bdev_lock);
751                 bdput(whole);
752                 return ERR_PTR(err);
753         }
754 }
755
756 /* releases bdev_lock */
757 static void __bd_abort_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
758 {
759         BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
760         whole->bd_claiming = NULL;
761         wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
762
763         spin_unlock(&bdev_lock);
764         bdput(whole);
765 }
766
767 /**
768  * bd_abort_claiming - abort claiming a block device
769  * @whole: whole block device returned by bd_start_claiming()
770  * @holder: holder trying to claim @bdev
771  *
772  * Abort a claiming block started by bd_start_claiming().  Note that
773  * @whole is not the block device to be claimed but the whole device
774  * returned by bd_start_claiming().
775  *
776  * CONTEXT:
777  * Grabs and releases bdev_lock.
778  */
779 static void bd_abort_claiming(struct block_device *whole, void *holder)
780 {
781         spin_lock(&bdev_lock);
782         __bd_abort_claiming(whole, holder);             /* releases bdev_lock */
783 }
784
785 /**
786  * bd_claim - claim a block device
787  * @bdev: block device to claim
788  * @holder: holder trying to claim @bdev
789  *
790  * Try to claim @bdev which must have been opened successfully.  This
791  * function may be called with or without preceding
792  * blk_start_claiming().  In the former case, this function is always
793  * successful and terminates the claiming block.
794  *
795  * CONTEXT:
796  * Might sleep.
797  *
798  * RETURNS:
799  * 0 if successful, -EBUSY if @bdev is already claimed.
800  */
801 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
802 {
803         struct block_device *whole = bdev->bd_contains;
804         int res;
805
806         might_sleep();
807
808         spin_lock(&bdev_lock);
809
810         res = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
811         if (res == 0) {
812                 /* note that for a whole device bd_holders
813                  * will be incremented twice, and bd_holder will
814                  * be set to bd_claim before being set to holder
815                  */
816                 whole->bd_holders++;
817                 whole->bd_holder = bd_claim;
818                 bdev->bd_holders++;
819                 bdev->bd_holder = holder;
820         }
821
822         if (whole->bd_claiming)
823                 __bd_abort_claiming(whole, holder);     /* releases bdev_lock */
824         else
825                 spin_unlock(&bdev_lock);
826
827         return res;
828 }
829 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
830
831 void bd_release(struct block_device *bdev)
832 {
833         spin_lock(&bdev_lock);
834         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
835                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
836         if (!--bdev->bd_holders)
837                 bdev->bd_holder = NULL;
838         spin_unlock(&bdev_lock);
839 }
840
841 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
842
843 #ifdef CONFIG_SYSFS
844 /*
845  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
846  *
847  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
848  *     and the kobject has a parent directory,
849  *     following symlinks are created:
850  *        o from the kobject to the claimed bdev
851  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
852  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
853  *
854  *     Example:
855  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
856  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
857  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
858  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
859  */
860
861 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
862 {
863         if (!from || !to)
864                 return 0;
865         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
866 }
867
868 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
869 {
870         if (!from || !to)
871                 return;
872         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
873 }
874
875 /*
876  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
877  * bd_claim_by_kobject.
878  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
879  */
880 struct bd_holder {
881         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
882         int count;              /* references from the holder */
883         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
884         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
885         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
886         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
887 };
888
889 /*
890  * Get references of related kobjects at once.
891  * Returns 1 on success. 0 on failure.
892  *
893  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
894  */
895 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
896                         struct bd_holder *bo)
897 {
898         if (!bdev || !bo)
899                 return 0;
900
901         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
902         if (!bo->sdir)
903                 return 0;
904
905         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
906         if (!bo->hdev)
907                 goto fail_put_sdir;
908
909         bo->sdev = kobject_get(&part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
910         if (!bo->sdev)
911                 goto fail_put_hdev;
912
913         bo->hdir = kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
914         if (!bo->hdir)
915                 goto fail_put_sdev;
916
917         return 1;
918
919 fail_put_sdev:
920         kobject_put(bo->sdev);
921 fail_put_hdev:
922         kobject_put(bo->hdev);
923 fail_put_sdir:
924         kobject_put(bo->sdir);
925
926         return 0;
927 }
928
929 /* Put references of related kobjects at once. */
930 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
931 {
932         kobject_put(bo->hdir);
933         kobject_put(bo->sdev);
934         kobject_put(bo->hdev);
935         kobject_put(bo->sdir);
936 }
937
938 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
939 {
940         struct bd_holder *bo;
941
942         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
943         if (!bo)
944                 return NULL;
945
946         bo->count = 1;
947         bo->sdir = kobj;
948
949         return bo;
950 }
951
952 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
953 {
954         kfree(bo);
955 }
956
957 /**
958  * find_bd_holder - find matching struct bd_holder from the block device
959  *
960  * @bdev:       struct block device to be searched
961  * @bo:         target struct bd_holder
962  *
963  * Returns matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list.
964  * If found, increment the reference count and return the pointer.
965  * If not found, returns NULL.
966  */
967 static struct bd_holder *find_bd_holder(struct block_device *bdev,
968                                         struct bd_holder *bo)
969 {
970         struct bd_holder *tmp;
971
972         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list)
973                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
974                         tmp->count++;
975                         return tmp;
976                 }
977
978         return NULL;
979 }
980
981 /**
982  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
983  *
984  * @bdev:       block device to be bd_claimed
985  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
986  *
987  * Add @bo to @bdev->bd_holder_list, create symlinks.
988  *
989  * Returns 0 if symlinks are created.
990  * Returns -ve if something fails.
991  */
992 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
993 {
994         int err;
995
996         if (!bo)
997                 return -EINVAL;
998
999         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
1000                 return -EBUSY;
1001
1002         err = add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1003         if (err)
1004                 return err;
1005
1006         err = add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
1007         if (err) {
1008                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1009                 return err;
1010         }
1011
1012         list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
1013         return 0;
1014 }
1015
1016 /**
1017  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
1018  *
1019  * @bdev:       block device to be bd_claimed
1020  * @kobj:       holder's kobject
1021  *
1022  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
1023  * and no other bd_claim() from the same kobject,
1024  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
1025  *
1026  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
1027  * and ready to be freed.
1028  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
1029  * by the same kobject.
1030  */
1031 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
1032                                         struct kobject *kobj)
1033 {
1034         struct bd_holder *bo;
1035
1036         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
1037                 if (bo->sdir == kobj) {
1038                         bo->count--;
1039                         BUG_ON(bo->count < 0);
1040                         if (!bo->count) {
1041                                 list_del(&bo->list);
1042                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
1043                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
1044                                 bd_holder_release_dirs(bo);
1045                                 return bo;
1046                         }
1047                         break;
1048                 }
1049         }
1050
1051         return NULL;
1052 }
1053
1054 /**
1055  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
1056  *
1057  * @bdev:       block device to be claimed
1058  * @holder:     holder's signature
1059  * @kobj:       holder's kobject
1060  *
1061  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
1062  * the bdev and the holder's kobject.
1063  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
1064  *
1065  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
1066  * Returns errno on failure.
1067  */
1068 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
1069                                 struct kobject *kobj)
1070 {
1071         int err;
1072         struct bd_holder *bo, *found;
1073
1074         if (!kobj)
1075                 return -EINVAL;
1076
1077         bo = alloc_bd_holder(kobj);
1078         if (!bo)
1079                 return -ENOMEM;
1080
1081         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1082
1083         err = bd_claim(bdev, holder);
1084         if (err)
1085                 goto fail;
1086
1087         found = find_bd_holder(bdev, bo);
1088         if (found)
1089                 goto fail;
1090
1091         err = add_bd_holder(bdev, bo);
1092         if (err)
1093                 bd_release(bdev);
1094         else
1095                 bo = NULL;
1096 fail:
1097         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1098         free_bd_holder(bo);
1099         return err;
1100 }
1101
1102 /**
1103  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
1104  *
1105  * @bdev:       block device to be released
1106  * @kobj:       holder's kobject
1107  *
1108  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
1109  */
1110 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
1111                                         struct kobject *kobj)
1112 {
1113         if (!kobj)
1114                 return;
1115
1116         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1117         bd_release(bdev);
1118         free_bd_holder(del_bd_holder(bdev, kobj));
1119         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1120 }
1121
1122 /**
1123  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
1124  *
1125  * @bdev:       block device to be claimed
1126  * @holder:     holder's signature
1127  * @disk:       holder's gendisk
1128  *
1129  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
1130  */
1131 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
1132                         struct gendisk *disk)
1133 {
1134         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
1135 }
1136 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
1137
1138 /**
1139  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
1140  *
1141  * @bdev:       block device to be claimed
1142  * @disk:       holder's gendisk
1143  *
1144  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
1145  */
1146 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1147 {
1148         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
1149         kobject_put(disk->slave_dir);
1150 }
1151 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
1152 #endif
1153
1154 /*
1155  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
1156  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
1157  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
1158  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
1159  * your API.
1160  */
1161 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, fmode_t mode)
1162 {
1163         struct block_device *bdev = bdget(dev);
1164         int err = -ENOMEM;
1165         if (bdev)
1166                 err = blkdev_get(bdev, mode);
1167         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
1168 }
1169
1170 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
1171
1172 /**
1173  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1174  *
1175  * @bdev:      struct block device to be flushed
1176  *
1177  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1178  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1179  * resize.
1180  */
1181 static void flush_disk(struct block_device *bdev)
1182 {
1183         if (__invalidate_device(bdev)) {
1184                 char name[BDEVNAME_SIZE] = "";
1185
1186                 if (bdev->bd_disk)
1187                         disk_name(bdev->bd_disk, 0, name);
1188                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1189                        "resized disk %s\n", name);
1190         }
1191
1192         if (!bdev->bd_disk)
1193                 return;
1194         if (disk_partitionable(bdev->bd_disk))
1195                 bdev->bd_invalidated = 1;
1196 }
1197
1198 /**
1199  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1200  * @disk: struct gendisk to check
1201  * @bdev: struct bdev to adjust.
1202  *
1203  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1204  * and adjusts it if it differs.
1205  */
1206 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1207 {
1208         loff_t disk_size, bdev_size;
1209
1210         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1211         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1212         if (disk_size != bdev_size) {
1213                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1214
1215                 disk_name(disk, 0, name);
1216                 printk(KERN_INFO
1217                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1218                        name, bdev_size, disk_size);
1219                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1220                 flush_disk(bdev);
1221         }
1222 }
1223 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1224
1225 /**
1226  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1227  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1228  *
1229  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1230  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1231  * for all revalidate_disk operations.
1232  */
1233 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1234 {
1235         struct block_device *bdev;
1236         int ret = 0;
1237
1238         if (disk->fops->revalidate_disk)
1239                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1240
1241         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1242         if (!bdev)
1243                 return ret;
1244
1245         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1246         check_disk_size_change(disk, bdev);
1247         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1248         bdput(bdev);
1249         return ret;
1250 }
1251 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1252
1253 /*
1254  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1255  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1256  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1257  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1258  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1259  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1260  * to lose :-)
1261  */
1262 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1263 {
1264         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1265         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1266
1267         if (!bdops->media_changed)
1268                 return 0;
1269         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
1270                 return 0;
1271
1272         flush_disk(bdev);
1273         if (bdops->revalidate_disk)
1274                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1275         return 1;
1276 }
1277
1278 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1279
1280 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1281 {
1282         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1283
1284         bdev->bd_inode->i_size = size;
1285         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
1286                 if (size & bsize)
1287                         break;
1288                 bsize <<= 1;
1289         }
1290         bdev->bd_block_size = bsize;
1291         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1292 }
1293 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1294
1295 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1296
1297 /*
1298  * bd_mutex locking:
1299  *
1300  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1301  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1302  */
1303
1304 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1305 {
1306         struct gendisk *disk;
1307         int ret;
1308         int partno;
1309         int perm = 0;
1310
1311         if (mode & FMODE_READ)
1312                 perm |= MAY_READ;
1313         if (mode & FMODE_WRITE)
1314                 perm |= MAY_WRITE;
1315         /*
1316          * hooks: /n/, see "layering violations".
1317          */
1318         ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1319         if (ret != 0) {
1320                 bdput(bdev);
1321                 return ret;
1322         }
1323
1324         lock_kernel();
1325  restart:
1326
1327         ret = -ENXIO;
1328         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1329         if (!disk)
1330                 goto out_unlock_kernel;
1331
1332         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1333         if (!bdev->bd_openers) {
1334                 bdev->bd_disk = disk;
1335                 bdev->bd_contains = bdev;
1336                 if (!partno) {
1337                         struct backing_dev_info *bdi;
1338
1339                         ret = -ENXIO;
1340                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1341                         if (!bdev->bd_part)
1342                                 goto out_clear;
1343
1344                         if (disk->fops->open) {
1345                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1346                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1347                                         /* Lost a race with 'disk' being
1348                                          * deleted, try again.
1349                                          * See md.c
1350                                          */
1351                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1352                                         bdev->bd_part = NULL;
1353                                         module_put(disk->fops->owner);
1354                                         put_disk(disk);
1355                                         bdev->bd_disk = NULL;
1356                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1357                                         goto restart;
1358                                 }
1359                                 if (ret)
1360                                         goto out_clear;
1361                         }
1362                         if (!bdev->bd_openers) {
1363                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1364                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1365                                 if (bdi == NULL)
1366                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1367                                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = bdi;
1368                         }
1369                         if (bdev->bd_invalidated)
1370                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1371                 } else {
1372                         struct block_device *whole;
1373                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1374                         ret = -ENOMEM;
1375                         if (!whole)
1376                                 goto out_clear;
1377                         BUG_ON(for_part);
1378                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1379                         if (ret)
1380                                 goto out_clear;
1381                         bdev->bd_contains = whole;
1382                         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info =
1383                            whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info;
1384                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1385                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1386                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1387                                 ret = -ENXIO;
1388                                 goto out_clear;
1389                         }
1390                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1391                 }
1392         } else {
1393                 module_put(disk->fops->owner);
1394                 put_disk(disk);
1395                 disk = NULL;
1396                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1397                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
1398                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1399                                 if (ret)
1400                                         goto out_unlock_bdev;
1401                         }
1402                         if (bdev->bd_invalidated)
1403                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1404                 }
1405         }
1406         bdev->bd_openers++;
1407         if (for_part)
1408                 bdev->bd_part_count++;
1409         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1410         unlock_kernel();
1411         return 0;
1412
1413  out_clear:
1414         disk_put_part(bdev->bd_part);
1415         bdev->bd_disk = NULL;
1416         bdev->bd_part = NULL;
1417         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1418         if (bdev != bdev->bd_contains)
1419                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1420         bdev->bd_contains = NULL;
1421  out_unlock_bdev:
1422         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1423  out_unlock_kernel:
1424         unlock_kernel();
1425
1426         if (disk)
1427                 module_put(disk->fops->owner);
1428         put_disk(disk);
1429         bdput(bdev);
1430
1431         return ret;
1432 }
1433
1434 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1435 {
1436         return __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1437 }
1438 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1439
1440 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1441 {
1442         struct block_device *whole = NULL;
1443         struct block_device *bdev;
1444         int res;
1445
1446         /*
1447          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1448          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1449          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1450          * during an unstable branch.
1451          */
1452         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1453
1454         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1455                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1456         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1457                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1458         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1459                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1460
1461         bdev = bd_acquire(inode);
1462         if (bdev == NULL)
1463                 return -ENOMEM;
1464
1465         if (filp->f_mode & FMODE_EXCL) {
1466                 whole = bd_start_claiming(bdev, filp);
1467                 if (IS_ERR(whole)) {
1468                         bdput(bdev);
1469                         return PTR_ERR(whole);
1470                 }
1471         }
1472
1473         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1474
1475         res = blkdev_get(bdev, filp->f_mode);
1476
1477         if (whole) {
1478                 if (res == 0)
1479                         BUG_ON(bd_claim(bdev, filp) != 0);
1480                 else
1481                         bd_abort_claiming(whole, filp);
1482         }
1483
1484         return res;
1485 }
1486
1487 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1488 {
1489         int ret = 0;
1490         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1491         struct block_device *victim = NULL;
1492
1493         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1494         lock_kernel();
1495         if (for_part)
1496                 bdev->bd_part_count--;
1497
1498         if (!--bdev->bd_openers) {
1499                 sync_blockdev(bdev);
1500                 kill_bdev(bdev);
1501         }
1502         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1503                 if (disk->fops->release)
1504                         ret = disk->fops->release(disk, mode);
1505         }
1506         if (!bdev->bd_openers) {
1507                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1508
1509                 put_disk(disk);
1510                 module_put(owner);
1511                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1512                 bdev->bd_part = NULL;
1513                 bdev->bd_disk = NULL;
1514                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1515                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1516                         victim = bdev->bd_contains;
1517                 bdev->bd_contains = NULL;
1518         }
1519         unlock_kernel();
1520         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1521         bdput(bdev);
1522         if (victim)
1523                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1524         return ret;
1525 }
1526
1527 int blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1528 {
1529         return __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1530 }
1531 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1532
1533 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1534 {
1535         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1536         if (bdev->bd_holder == filp)
1537                 bd_release(bdev);
1538         return blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1539 }
1540
1541 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1542 {
1543         struct block_device *bdev = I_BDEV(file->f_mapping->host);
1544         fmode_t mode = file->f_mode;
1545
1546         /*
1547          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1548          * to updated it before every ioctl.
1549          */
1550         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1551                 mode |= FMODE_NDELAY;
1552         else
1553                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1554
1555         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1556 }
1557
1558 /*
1559  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1560  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1561  *
1562  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1563  * use.
1564  */
1565 ssize_t blkdev_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1566                          unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1567 {
1568         struct file *file = iocb->ki_filp;
1569         ssize_t ret;
1570
1571         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
1572
1573         ret = __generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, &iocb->ki_pos);
1574         if (ret > 0 || ret == -EIOCBQUEUED) {
1575                 ssize_t err;
1576
1577                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
1578                 if (err < 0 && ret > 0)
1579                         ret = err;
1580         }
1581         return ret;
1582 }
1583 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_aio_write);
1584
1585 /*
1586  * Try to release a page associated with block device when the system
1587  * is under memory pressure.
1588  */
1589 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1590 {
1591         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1592
1593         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1594                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1595
1596         return try_to_free_buffers(page);
1597 }
1598
1599 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1600         .readpage       = blkdev_readpage,
1601         .writepage      = blkdev_writepage,
1602         .sync_page      = block_sync_page,
1603         .write_begin    = blkdev_write_begin,
1604         .write_end      = blkdev_write_end,
1605         .writepages     = generic_writepages,
1606         .releasepage    = blkdev_releasepage,
1607         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1608 };
1609
1610 const struct file_operations def_blk_fops = {
1611         .open           = blkdev_open,
1612         .release        = blkdev_close,
1613         .llseek         = block_llseek,
1614         .read           = do_sync_read,
1615         .write          = do_sync_write,
1616         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1617         .aio_write      = blkdev_aio_write,
1618         .mmap           = generic_file_mmap,
1619         .fsync          = blkdev_fsync,
1620         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1621 #ifdef CONFIG_COMPAT
1622         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1623 #endif
1624         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1625         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1626 };
1627
1628 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1629 {
1630         int res;
1631         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1632         set_fs(KERNEL_DS);
1633         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
1634         set_fs(old_fs);
1635         return res;
1636 }
1637
1638 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1639
1640 /**
1641  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1642  * @pathname:   special file representing the block device
1643  *
1644  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
1645  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1646  * otherwise.
1647  */
1648 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
1649 {
1650         struct block_device *bdev;
1651         struct inode *inode;
1652         struct path path;
1653         int error;
1654
1655         if (!pathname || !*pathname)
1656                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1657
1658         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1659         if (error)
1660                 return ERR_PTR(error);
1661
1662         inode = path.dentry->d_inode;
1663         error = -ENOTBLK;
1664         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1665                 goto fail;
1666         error = -EACCES;
1667         if (path.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1668                 goto fail;
1669         error = -ENOMEM;
1670         bdev = bd_acquire(inode);
1671         if (!bdev)
1672                 goto fail;
1673 out:
1674         path_put(&path);
1675         return bdev;
1676 fail:
1677         bdev = ERR_PTR(error);
1678         goto out;
1679 }
1680 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
1681
1682 /**
1683  * open_bdev_exclusive  -  open a block device by name and set it up for use
1684  *
1685  * @path:       special file representing the block device
1686  * @mode:       FMODE_... combination to pass be used
1687  * @holder:     owner for exclusion
1688  *
1689  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1690  * for the @holder.
1691  */
1692 struct block_device *open_bdev_exclusive(const char *path, fmode_t mode, void *holder)
1693 {
1694         struct block_device *bdev, *whole;
1695         int error;
1696
1697         bdev = lookup_bdev(path);
1698         if (IS_ERR(bdev))
1699                 return bdev;
1700
1701         whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1702         if (IS_ERR(whole)) {
1703                 bdput(bdev);
1704                 return whole;
1705         }
1706
1707         error = blkdev_get(bdev, mode);
1708         if (error)
1709                 goto out_abort_claiming;
1710
1711         error = -EACCES;
1712         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev))
1713                 goto out_blkdev_put;
1714
1715         BUG_ON(bd_claim(bdev, holder) != 0);
1716         return bdev;
1717
1718 out_blkdev_put:
1719         blkdev_put(bdev, mode);
1720 out_abort_claiming:
1721         bd_abort_claiming(whole, holder);
1722         return ERR_PTR(error);
1723 }
1724
1725 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_exclusive);
1726
1727 /**
1728  * close_bdev_exclusive  -  close a blockdevice opened by open_bdev_exclusive()
1729  *
1730  * @bdev:       blockdevice to close
1731  * @mode:       mode, must match that used to open.
1732  *
1733  * This is the counterpart to open_bdev_exclusive().
1734  */
1735 void close_bdev_exclusive(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1736 {
1737         bd_release(bdev);
1738         blkdev_put(bdev, mode);
1739 }
1740
1741 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_exclusive);
1742
1743 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
1744 {
1745         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1746         int res = 0;
1747
1748         if (sb) {
1749                 /*
1750                  * no need to lock the super, get_super holds the
1751                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1752                  * under us (->put_super runs with the write lock
1753                  * hold).
1754                  */
1755                 shrink_dcache_sb(sb);
1756                 res = invalidate_inodes(sb);
1757                 drop_super(sb);
1758         }
1759         invalidate_bdev(bdev);
1760         return res;
1761 }
1762 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);