SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - 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/config.h>
   9 #include <linux/init.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11 #include <linux/fcntl.h>
  12 #include <linux/slab.h>
  13 #include <linux/kmod.h>
  14 #include <linux/major.h>
  15 #include <linux/smp_lock.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/mpage.h>
  22 #include <linux/mount.h>
  23 #include <linux/uio.h>
  24 #include <linux/namei.h>
  25 #include <asm/uaccess.h>
  26
  27 struct bdev_inode {
  28         struct block_device bdev;
  29         struct inode vfs_inode;
  30 };
  31
  32 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  33 {
  34         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  35 }
  36
  37 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  38 {
  39         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  40 }
  41
  42 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  43
  44 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
  45 {
  46         sector_t retval = ~((sector_t)0);
  47         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
  48
  49         if (sz) {
  50                 unsigned int size = block_size(bdev);
  51                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
  52                 retval = (sz >> sizebits);
  53         }
  54         return retval;
  55 }
  56
  57 /* Kill _all_ buffers, dirty or not.. */
  58 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  59 {
  60         invalidate_bdev(bdev, 1);
  61         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
  62 }
  63
  64 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
  65 {
  66         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
  67         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || (size & (size-1)))
  68                 return -EINVAL;
  69
  70         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
  71         if (size < bdev_hardsect_size(bdev))
  72                 return -EINVAL;
  73
  74         /* Don't change the size if it is same as current */
  75         if (bdev->bd_block_size != size) {
  76                 sync_blockdev(bdev);
  77                 bdev->bd_block_size = size;
  78                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
  79                 kill_bdev(bdev);
  80         }
  81         return 0;
  82 }
  83
  84 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
  85
  86 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
  87 {
  88         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
  89                 return 0;
  90         /* If we get here, we know size is power of two
  91          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
  92         sb->s_blocksize = size;
  93         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
  94         return sb->s_blocksize;
  95 }
  96
  97 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
  98
  99 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 100 {
 101         int minsize = bdev_hardsect_size(sb->s_bdev);
 102         if (size < minsize)
 103                 size = minsize;
 104         return sb_set_blocksize(sb, size);
 105 }
 106
 107 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 108
 109 static int
 110 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 111                 struct buffer_head *bh, int create)
 112 {
 113         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
 114                 if (create)
 115                         return -EIO;
 116
 117                 /*
 118                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
 119                  * return a hole, they will have to call get_block again
 120                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
 121                  * time
 122                  */
 123                 return 0;
 124         }
 125         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 126         bh->b_blocknr = iblock;
 127         set_buffer_mapped(bh);
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 static int
 132 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
 133                 struct buffer_head *bh, int create)
 134 {
 135         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
 136         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
 137
 138         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
 139                 max_blocks = end_block - iblock;
 140                 if ((long)max_blocks <= 0) {
 141                         if (create)
 142                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
 143                         /*
 144                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
 145                          * a !buffer_mapped buffer
 146                          */
 147                         max_blocks = 0;
 148                 }
 149         }
 150
 151         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 152         bh->b_blocknr = iblock;
 153         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
 154         if (max_blocks)
 155                 set_buffer_mapped(bh);
 156         return 0;
 157 }
 158
 159 static ssize_t
 160 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 161                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
 162 {
 163         struct file *file = iocb->ki_filp;
 164         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 165
 166         return blockdev_direct_IO_no_locking(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode),
 167                                 iov, offset, nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL);
 168 }
 169
 170 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 171 {
 172         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 173 }
 174
 175 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 176 {
 177         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 178 }
 179
 180 static int blkdev_prepare_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from, unsigned to)
 181 {
 182         return block_prepare_write(page, from, to, blkdev_get_block);
 183 }
 184
 185 static int blkdev_commit_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from, unsigned to)
 186 {
 187         return block_commit_write(page, from, to);
 188 }
 189
 190 /*
 191  * private llseek:
 192  * for a block special file file->f_dentry->d_inode->i_size is zero
 193  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 194  */
 195 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 196 {
 197         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
 198         loff_t size;
 199         loff_t retval;
 200
 201         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 202         size = i_size_read(bd_inode);
 203
 204         switch (origin) {
 205                 case 2:
 206                         offset += size;
 207                         break;
 208                 case 1:
 209                         offset += file->f_pos;
 210         }
 211         retval = -EINVAL;
 212         if (offset >= 0 && offset <= size) {
 213                 if (offset != file->f_pos) {
 214                         file->f_pos = offset;
 215                 }
 216                 retval = offset;
 217         }
 218         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 219         return retval;
 220 }
 221
 222 /*
 223  *      Filp is never NULL; the only case when ->fsync() is called with
 224  *      NULL first argument is nfsd_sync_dir() and that's not a directory.
 225  */
 226
 227 static int block_fsync(struct file *filp, struct dentry *dentry, int datasync)
 228 {
 229         return sync_blockdev(I_BDEV(filp->f_mapping->host));
 230 }
 231
 232 /*
 233  * pseudo-fs
 234  */
 235
 236 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 237 static kmem_cache_t * bdev_cachep __read_mostly;
 238
 239 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 240 {
 241         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, SLAB_KERNEL);
 242         if (!ei)
 243                 return NULL;
 244         return &ei->vfs_inode;
 245 }
 246
 247 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 248 {
 249         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 250
 251         bdi->bdev.bd_inode_backing_dev_info = NULL;
 252         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 253 }
 254
 255 static void init_once(void * foo, kmem_cache_t * cachep, unsigned long flags)
 256 {
 257         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 258         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 259
 260         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
 261             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
 262         {
 263                 memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 264                 mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 265                 mutex_init(&bdev->bd_mount_mutex);
 266                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
 267                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 268 #ifdef CONFIG_SYSFS
 269                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
 270 #endif
 271                 inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 272         }
 273 }
 274
 275 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
 276 {
 277         list_del_init(&inode->i_devices);
 278         inode->i_bdev = NULL;
 279         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 280 }
 281
 282 static void bdev_clear_inode(struct inode *inode)
 283 {
 284         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 285         struct list_head *p;
 286         spin_lock(&bdev_lock);
 287         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
 288                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
 289         }
 290         list_del_init(&bdev->bd_list);
 291         spin_unlock(&bdev_lock);
 292 }
 293
 294 static struct super_operations bdev_sops = {
 295         .statfs = simple_statfs,
 296         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 297         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 298         .drop_inode = generic_delete_inode,
 299         .clear_inode = bdev_clear_inode,
 300 };
 301
 302 static int bd_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
 303         int flags, const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)
 304 {
 305         return get_sb_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576, mnt);
 306 }
 307
 308 static struct file_system_type bd_type = {
 309         .name           = "bdev",
 310         .get_sb         = bd_get_sb,
 311         .kill_sb        = kill_anon_super,
 312 };
 313
 314 static struct vfsmount *bd_mnt __read_mostly;
 315 struct super_block *blockdev_superblock;
 316
 317 void __init bdev_cache_init(void)
 318 {
 319         int err;
 320         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 321                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 322                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
 323                         init_once, NULL);
 324         err = register_filesystem(&bd_type);
 325         if (err)
 326                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 327         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 328         err = PTR_ERR(bd_mnt);
 329         if (IS_ERR(bd_mnt))
 330                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 331         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 332 }
 333
 334 /*
 335  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 336  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 337  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 338  */
 339 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 340 {
 341         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 342 }
 343
 344 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 345 {
 346         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 347 }
 348
 349 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 350 {
 351         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 352         return 0;
 353 }
 354
 355 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 356
 357 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 358 {
 359         struct block_device *bdev;
 360         struct inode *inode;
 361
 362         inode = iget5_locked(bd_mnt->mnt_sb, hash(dev),
 363                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 364
 365         if (!inode)
 366                 return NULL;
 367
 368         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 369
 370         if (inode->i_state & I_NEW) {
 371                 bdev->bd_contains = NULL;
 372                 bdev->bd_inode = inode;
 373                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
 374                 bdev->bd_part_count = 0;
 375                 bdev->bd_invalidated = 0;
 376                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 377                 inode->i_rdev = dev;
 378                 inode->i_bdev = bdev;
 379                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 380                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 381                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 382                 spin_lock(&bdev_lock);
 383                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 384                 spin_unlock(&bdev_lock);
 385                 unlock_new_inode(inode);
 386         }
 387         return bdev;
 388 }
 389
 390 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 391
 392 long nr_blockdev_pages(void)
 393 {
 394         struct list_head *p;
 395         long ret = 0;
 396         spin_lock(&bdev_lock);
 397         list_for_each(p, &all_bdevs) {
 398                 struct block_device *bdev;
 399                 bdev = list_entry(p, struct block_device, bd_list);
 400                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 401         }
 402         spin_unlock(&bdev_lock);
 403         return ret;
 404 }
 405
 406 void bdput(struct block_device *bdev)
 407 {
 408         iput(bdev->bd_inode);
 409 }
 410
 411 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 412
 413 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 414 {
 415         struct block_device *bdev;
 416
 417         spin_lock(&bdev_lock);
 418         bdev = inode->i_bdev;
 419         if (bdev) {
 420                 atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 421                 spin_unlock(&bdev_lock);
 422                 return bdev;
 423         }
 424         spin_unlock(&bdev_lock);
 425
 426         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 427         if (bdev) {
 428                 spin_lock(&bdev_lock);
 429                 if (!inode->i_bdev) {
 430                         /*
 431                          * We take an additional bd_inode->i_count for inode,
 432                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 433                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 434                          * without igrab().
 435                          */
 436                         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 437                         inode->i_bdev = bdev;
 438                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 439                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
 440                 }
 441                 spin_unlock(&bdev_lock);
 442         }
 443         return bdev;
 444 }
 445
 446 /* Call when you free inode */
 447
 448 void bd_forget(struct inode *inode)
 449 {
 450         struct block_device *bdev = NULL;
 451
 452         spin_lock(&bdev_lock);
 453         if (inode->i_bdev) {
 454                 if (inode->i_sb != blockdev_superblock)
 455                         bdev = inode->i_bdev;
 456                 __bd_forget(inode);
 457         }
 458         spin_unlock(&bdev_lock);
 459
 460         if (bdev)
 461                 iput(bdev->bd_inode);
 462 }
 463
 464 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
 465 {
 466         int res;
 467         spin_lock(&bdev_lock);
 468
 469         /* first decide result */
 470         if (bdev->bd_holder == holder)
 471                 res = 0;         /* already a holder */
 472         else if (bdev->bd_holder != NULL)
 473                 res = -EBUSY;    /* held by someone else */
 474         else if (bdev->bd_contains == bdev)
 475                 res = 0;         /* is a whole device which isn't held */
 476
 477         else if (bdev->bd_contains->bd_holder == bd_claim)
 478                 res = 0;         /* is a partition of a device that is being partitioned */
 479         else if (bdev->bd_contains->bd_holder != NULL)
 480                 res = -EBUSY;    /* is a partition of a held device */
 481         else
 482                 res = 0;         /* is a partition of an un-held device */
 483
 484         /* now impose change */
 485         if (res==0) {
 486                 /* note that for a whole device bd_holders
 487                  * will be incremented twice, and bd_holder will
 488                  * be set to bd_claim before being set to holder
 489                  */
 490                 bdev->bd_contains->bd_holders ++;
 491                 bdev->bd_contains->bd_holder = bd_claim;
 492                 bdev->bd_holders++;
 493                 bdev->bd_holder = holder;
 494         }
 495         spin_unlock(&bdev_lock);
 496         return res;
 497 }
 498
 499 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
 500
 501 void bd_release(struct block_device *bdev)
 502 {
 503         spin_lock(&bdev_lock);
 504         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
 505                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
 506         if (!--bdev->bd_holders)
 507                 bdev->bd_holder = NULL;
 508         spin_unlock(&bdev_lock);
 509 }
 510
 511 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
 512
 513 #ifdef CONFIG_SYSFS
 514 /*
 515  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
 516  *
 517  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
 518  *     and the kobject has a parent directory,
 519  *     following symlinks are created:
 520  *        o from the kobject to the claimed bdev
 521  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
 522  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
 523  *
 524  *     Example:
 525  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
 526  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
 527  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
 528  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
 529  */
 530
 531 static struct kobject *bdev_get_kobj(struct block_device *bdev)
 532 {
 533         if (bdev->bd_contains != bdev)
 534                 return kobject_get(&bdev->bd_part->kobj);
 535         else
 536                 return kobject_get(&bdev->bd_disk->kobj);
 537 }
 538
 539 static struct kobject *bdev_get_holder(struct block_device *bdev)
 540 {
 541         if (bdev->bd_contains != bdev)
 542                 return kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
 543         else
 544                 return kobject_get(bdev->bd_disk->holder_dir);
 545 }
 546
 547 static void add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 548 {
 549         if (!from || !to)
 550                 return;
 551         sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
 552 }
 553
 554 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 555 {
 556         if (!from || !to)
 557                 return;
 558         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
 559 }
 560
 561 /*
 562  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
 563  * bd_claim_by_kobject.
 564  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
 565  */
 566 struct bd_holder {
 567         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
 568         int count;              /* references from the holder */
 569         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
 570         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
 571         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
 572         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
 573 };
 574
 575 /*
 576  * Get references of related kobjects at once.
 577  * Returns 1 on success. 0 on failure.
 578  *
 579  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
 580  */
 581 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
 582                         struct bd_holder *bo)
 583 {
 584         if (!bdev || !bo)
 585                 return 0;
 586
 587         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
 588         if (!bo->sdir)
 589                 return 0;
 590
 591         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
 592         if (!bo->hdev)
 593                 goto fail_put_sdir;
 594
 595         bo->sdev = bdev_get_kobj(bdev);
 596         if (!bo->sdev)
 597                 goto fail_put_hdev;
 598
 599         bo->hdir = bdev_get_holder(bdev);
 600         if (!bo->hdir)
 601                 goto fail_put_sdev;
 602
 603         return 1;
 604
 605 fail_put_sdev:
 606         kobject_put(bo->sdev);
 607 fail_put_hdev:
 608         kobject_put(bo->hdev);
 609 fail_put_sdir:
 610         kobject_put(bo->sdir);
 611
 612         return 0;
 613 }
 614
 615 /* Put references of related kobjects at once. */
 616 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
 617 {
 618         kobject_put(bo->hdir);
 619         kobject_put(bo->sdev);
 620         kobject_put(bo->hdev);
 621         kobject_put(bo->sdir);
 622 }
 623
 624 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
 625 {
 626         struct bd_holder *bo;
 627
 628         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
 629         if (!bo)
 630                 return NULL;
 631
 632         bo->count = 1;
 633         bo->sdir = kobj;
 634
 635         return bo;
 636 }
 637
 638 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
 639 {
 640         kfree(bo);
 641 }
 642
 643 /**
 644  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
 645  *
 646  * @bdev:       block device to be bd_claimed
 647  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
 648  *
 649  * If there is no matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list,
 650  * add @bo to the list, create symlinks.
 651  *
 652  * Returns 1 if @bo was added to the list.
 653  * Returns 0 if @bo wasn't used by any reason and should be freed.
 654  */
 655 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
 656 {
 657         struct bd_holder *tmp;
 658
 659         if (!bo)
 660                 return 0;
 661
 662         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list) {
 663                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
 664                         tmp->count++;
 665                         return 0;
 666                 }
 667         }
 668
 669         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
 670                 return 0;
 671
 672         add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
 673         add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
 674         list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
 675         return 1;
 676 }
 677
 678 /**
 679  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
 680  *
 681  * @bdev:       block device to be bd_claimed
 682  * @kobj:       holder's kobject
 683  *
 684  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
 685  * and no other bd_claim() from the same kobject,
 686  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
 687  *
 688  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
 689  * and ready to be freed.
 690  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
 691  * by the same kobject.
 692  */
 693 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
 694                                         struct kobject *kobj)
 695 {
 696         struct bd_holder *bo;
 697
 698         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
 699                 if (bo->sdir == kobj) {
 700                         bo->count--;
 701                         BUG_ON(bo->count < 0);
 702                         if (!bo->count) {
 703                                 list_del(&bo->list);
 704                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
 705                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
 706                                 bd_holder_release_dirs(bo);
 707                                 return bo;
 708                         }
 709                         break;
 710                 }
 711         }
 712
 713         return NULL;
 714 }
 715
 716 /**
 717  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
 718  *
 719  * @bdev:       block device to be claimed
 720  * @holder:     holder's signature
 721  * @kobj:       holder's kobject
 722  *
 723  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
 724  * the bdev and the holder's kobject.
 725  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
 726  *
 727  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
 728  * Returns errno on failure.
 729  */
 730 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
 731                                 struct kobject *kobj)
 732 {
 733         int res;
 734         struct bd_holder *bo;
 735
 736         if (!kobj)
 737                 return -EINVAL;
 738
 739         bo = alloc_bd_holder(kobj);
 740         if (!bo)
 741                 return -ENOMEM;
 742
 743         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 744         res = bd_claim(bdev, holder);
 745         if (res || !add_bd_holder(bdev, bo))
 746                 free_bd_holder(bo);
 747         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 748
 749         return res;
 750 }
 751
 752 /**
 753  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
 754  *
 755  * @bdev:       block device to be released
 756  * @kobj:       holder's kobject
 757  *
 758  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
 759  */
 760 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
 761                                         struct kobject *kobj)
 762 {
 763         struct bd_holder *bo;
 764
 765         if (!kobj)
 766                 return;
 767
 768         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 769         bd_release(bdev);
 770         if ((bo = del_bd_holder(bdev, kobj)))
 771                 free_bd_holder(bo);
 772         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 773 }
 774
 775 /**
 776  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
 777  *
 778  * @bdev:       block device to be claimed
 779  * @holder:     holder's signature
 780  * @disk:       holder's gendisk
 781  *
 782  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
 783  */
 784 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
 785                         struct gendisk *disk)
 786 {
 787         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
 788 }
 789 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
 790
 791 /**
 792  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
 793  *
 794  * @bdev:       block device to be claimed
 795  * @disk:       holder's gendisk
 796  *
 797  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
 798  */
 799 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
 800 {
 801         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
 802         kobject_put(disk->slave_dir);
 803 }
 804 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
 805 #endif
 806
 807 /*
 808  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
 809  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
 810  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
 811  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
 812  * your API.
 813  */
 814 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, unsigned mode)
 815 {
 816         struct block_device *bdev = bdget(dev);
 817         int err = -ENOMEM;
 818         int flags = mode & FMODE_WRITE ? O_RDWR : O_RDONLY;
 819         if (bdev)
 820                 err = blkdev_get(bdev, mode, flags);
 821         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
 822 }
 823
 824 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
 825
 826 /*
 827  * This routine checks whether a removable media has been changed,
 828  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
 829  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
 830  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
 831  * is the best way of combining speed and utility, I think.
 832  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
 833  * to lose :-)
 834  */
 835 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
 836 {
 837         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
 838         struct block_device_operations * bdops = disk->fops;
 839
 840         if (!bdops->media_changed)
 841                 return 0;
 842         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
 843                 return 0;
 844
 845         if (__invalidate_device(bdev))
 846                 printk("VFS: busy inodes on changed media.\n");
 847
 848         if (bdops->revalidate_disk)
 849                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
 850         if (bdev->bd_disk->minors > 1)
 851                 bdev->bd_invalidated = 1;
 852         return 1;
 853 }
 854
 855 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
 856
 857 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
 858 {
 859         unsigned bsize = bdev_hardsect_size(bdev);
 860
 861         bdev->bd_inode->i_size = size;
 862         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
 863                 if (size & bsize)
 864                         break;
 865                 bsize <<= 1;
 866         }
 867         bdev->bd_block_size = bsize;
 868         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
 869 }
 870 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
 871
 872 static int do_open(struct block_device *bdev, struct file *file)
 873 {
 874         struct module *owner = NULL;
 875         struct gendisk *disk;
 876         int ret = -ENXIO;
 877         int part;
 878
 879         file->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 880         lock_kernel();
 881         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &part);
 882         if (!disk) {
 883                 unlock_kernel();
 884                 bdput(bdev);
 885                 return ret;
 886         }
 887         owner = disk->fops->owner;
 888
 889         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 890         if (!bdev->bd_openers) {
 891                 bdev->bd_disk = disk;
 892                 bdev->bd_contains = bdev;
 893                 if (!part) {
 894                         struct backing_dev_info *bdi;
 895                         if (disk->fops->open) {
 896                                 ret = disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
 897                                 if (ret)
 898                                         goto out_first;
 899                         }
 900                         if (!bdev->bd_openers) {
 901                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
 902                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
 903                                 if (bdi == NULL)
 904                                         bdi = &default_backing_dev_info;
 905                                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = bdi;
 906                         }
 907                         if (bdev->bd_invalidated)
 908                                 rescan_partitions(disk, bdev);
 909                 } else {
 910                         struct hd_struct *p;
 911                         struct block_device *whole;
 912                         whole = bdget_disk(disk, 0);
 913                         ret = -ENOMEM;
 914                         if (!whole)
 915                                 goto out_first;
 916                         ret = blkdev_get(whole, file->f_mode, file->f_flags);
 917                         if (ret)
 918                                 goto out_first;
 919                         bdev->bd_contains = whole;
 920                         mutex_lock(&whole->bd_mutex);
 921                         whole->bd_part_count++;
 922                         p = disk->part[part - 1];
 923                         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info =
 924                            whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info;
 925                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) || !p || !p->nr_sects) {
 926                                 whole->bd_part_count--;
 927                                 mutex_unlock(&whole->bd_mutex);
 928                                 ret = -ENXIO;
 929                                 goto out_first;
 930                         }
 931                         kobject_get(&p->kobj);
 932                         bdev->bd_part = p;
 933                         bd_set_size(bdev, (loff_t) p->nr_sects << 9);
 934                         mutex_unlock(&whole->bd_mutex);
 935                 }
 936         } else {
 937                 put_disk(disk);
 938                 module_put(owner);
 939                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
 940                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
 941                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
 942                                 if (ret)
 943                                         goto out;
 944                         }
 945                         if (bdev->bd_invalidated)
 946                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
 947                 } else {
 948                         mutex_lock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
 949                         bdev->bd_contains->bd_part_count++;
 950                         mutex_unlock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
 951                 }
 952         }
 953         bdev->bd_openers++;
 954         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 955         unlock_kernel();
 956         return 0;
 957
 958 out_first:
 959         bdev->bd_disk = NULL;
 960         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 961         if (bdev != bdev->bd_contains)
 962                 blkdev_put(bdev->bd_contains);
 963         bdev->bd_contains = NULL;
 964         put_disk(disk);
 965         module_put(owner);
 966 out:
 967         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 968         unlock_kernel();
 969         if (ret)
 970                 bdput(bdev);
 971         return ret;
 972 }
 973
 974 int blkdev_get(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags)
 975 {
 976         /*
 977          * This crockload is due to bad choice of ->open() type.
 978          * It will go away.
 979          * For now, block device ->open() routine must _not_
 980          * examine anything in 'inode' argument except ->i_rdev.
 981          */
 982         struct file fake_file = {};
 983         struct dentry fake_dentry = {};
 984         fake_file.f_mode = mode;
 985         fake_file.f_flags = flags;
 986         fake_file.f_dentry = &fake_dentry;
 987         fake_dentry.d_inode = bdev->bd_inode;
 988
 989         return do_open(bdev, &fake_file);
 990 }
 991
 992 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
 993
 994 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
 995 {
 996         struct block_device *bdev;
 997         int res;
 998
 999         /*
1000          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1001          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1002          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1003          * during an unstable branch.
1004          */
1005         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1006
1007         bdev = bd_acquire(inode);
1008
1009         res = do_open(bdev, filp);
1010         if (res)
1011                 return res;
1012
1013         if (!(filp->f_flags & O_EXCL) )
1014                 return 0;
1015
1016         if (!(res = bd_claim(bdev, filp)))
1017                 return 0;
1018
1019         blkdev_put(bdev);
1020         return res;
1021 }
1022
1023 int blkdev_put(struct block_device *bdev)
1024 {
1025         int ret = 0;
1026         struct inode *bd_inode = bdev->bd_inode;
1027         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1028
1029         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1030         lock_kernel();
1031         if (!--bdev->bd_openers) {
1032                 sync_blockdev(bdev);
1033                 kill_bdev(bdev);
1034         }
1035         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1036                 if (disk->fops->release)
1037                         ret = disk->fops->release(bd_inode, NULL);
1038         } else {
1039                 mutex_lock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
1040                 bdev->bd_contains->bd_part_count--;
1041                 mutex_unlock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
1042         }
1043         if (!bdev->bd_openers) {
1044                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1045
1046                 put_disk(disk);
1047                 module_put(owner);
1048
1049                 if (bdev->bd_contains != bdev) {
1050                         kobject_put(&bdev->bd_part->kobj);
1051                         bdev->bd_part = NULL;
1052                 }
1053                 bdev->bd_disk = NULL;
1054                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1055                 if (bdev != bdev->bd_contains) {
1056                         blkdev_put(bdev->bd_contains);
1057                 }
1058                 bdev->bd_contains = NULL;
1059         }
1060         unlock_kernel();
1061         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1062         bdput(bdev);
1063         return ret;
1064 }
1065
1066 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1067
1068 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1069 {
1070         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1071         if (bdev->bd_holder == filp)
1072                 bd_release(bdev);
1073         return blkdev_put(bdev);
1074 }
1075
1076 static ssize_t blkdev_file_write(struct file *file, const char __user *buf,
1077                                    size_t count, loff_t *ppos)
1078 {
1079         struct iovec local_iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = count };
1080
1081         return generic_file_write_nolock(file, &local_iov, 1, ppos);
1082 }
1083
1084 static ssize_t blkdev_file_aio_write(struct kiocb *iocb, const char __user *buf,
1085                                    size_t count, loff_t pos)
1086 {
1087         struct iovec local_iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = count };
1088
1089         return generic_file_aio_write_nolock(iocb, &local_iov, 1, &iocb->ki_pos);
1090 }
1091
1092 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1093 {
1094         return blkdev_ioctl(file->f_mapping->host, file, cmd, arg);
1095 }
1096
1097 struct address_space_operations def_blk_aops = {
1098         .readpage       = blkdev_readpage,
1099         .writepage      = blkdev_writepage,
1100         .sync_page      = block_sync_page,
1101         .prepare_write  = blkdev_prepare_write,
1102         .commit_write   = blkdev_commit_write,
1103         .writepages     = generic_writepages,
1104         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1105 };
1106
1107 const struct file_operations def_blk_fops = {
1108         .open           = blkdev_open,
1109         .release        = blkdev_close,
1110         .llseek         = block_llseek,
1111         .read           = generic_file_read,
1112         .write          = blkdev_file_write,
1113         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1114         .aio_write      = blkdev_file_aio_write,
1115         .mmap           = generic_file_mmap,
1116         .fsync          = block_fsync,
1117         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1118 #ifdef CONFIG_COMPAT
1119         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1120 #endif
1121         .readv          = generic_file_readv,
1122         .writev         = generic_file_write_nolock,
1123         .sendfile       = generic_file_sendfile,
1124         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1125         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1126 };
1127
1128 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1129 {
1130         int res;
1131         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1132         set_fs(KERNEL_DS);
1133         res = blkdev_ioctl(bdev->bd_inode, NULL, cmd, arg);
1134         set_fs(old_fs);
1135         return res;
1136 }
1137
1138 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1139
1140 /**
1141  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1142  *
1143  * @path:       special file representing the block device
1144  *
1145  * Get a reference to the blockdevice at @path in the current
1146  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1147  * otherwise.
1148  */
1149 struct block_device *lookup_bdev(const char *path)
1150 {
1151         struct block_device *bdev;
1152         struct inode *inode;
1153         struct nameidata nd;
1154         int error;
1155
1156         if (!path || !*path)
1157                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1158
1159         error = path_lookup(path, LOOKUP_FOLLOW, &nd);
1160         if (error)
1161                 return ERR_PTR(error);
1162
1163         inode = nd.dentry->d_inode;
1164         error = -ENOTBLK;
1165         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1166                 goto fail;
1167         error = -EACCES;
1168         if (nd.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1169                 goto fail;
1170         error = -ENOMEM;
1171         bdev = bd_acquire(inode);
1172         if (!bdev)
1173                 goto fail;
1174 out:
1175         path_release(&nd);
1176         return bdev;
1177 fail:
1178         bdev = ERR_PTR(error);
1179         goto out;
1180 }
1181
1182 /**
1183  * open_bdev_excl  -  open a block device by name and set it up for use
1184  *
1185  * @path:       special file representing the block device
1186  * @flags:      %MS_RDONLY for opening read-only
1187  * @holder:     owner for exclusion
1188  *
1189  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1190  * for the @holder.
1191  */
1192 struct block_device *open_bdev_excl(const char *path, int flags, void *holder)
1193 {
1194         struct block_device *bdev;
1195         mode_t mode = FMODE_READ;
1196         int error = 0;
1197
1198         bdev = lookup_bdev(path);
1199         if (IS_ERR(bdev))
1200                 return bdev;
1201
1202         if (!(flags & MS_RDONLY))
1203                 mode |= FMODE_WRITE;
1204         error = blkdev_get(bdev, mode, 0);
1205         if (error)
1206                 return ERR_PTR(error);
1207         error = -EACCES;
1208         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(bdev))
1209                 goto blkdev_put;
1210         error = bd_claim(bdev, holder);
1211         if (error)
1212                 goto blkdev_put;
1213
1214         return bdev;
1215
1216 blkdev_put:
1217         blkdev_put(bdev);
1218         return ERR_PTR(error);
1219 }
1220
1221 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_excl);
1222
1223 /**
1224  * close_bdev_excl  -  release a blockdevice openen by open_bdev_excl()
1225  *
1226  * @bdev:       blockdevice to close
1227  *
1228  * This is the counterpart to open_bdev_excl().
1229  */
1230 void close_bdev_excl(struct block_device *bdev)
1231 {
1232         bd_release(bdev);
1233         blkdev_put(bdev);
1234 }
1235
1236 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_excl);