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/highmem.h>
  16 #include <linux/blkdev.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/blkpg.h>
  19 #include <linux/buffer_head.h>
  20 #include <linux/mpage.h>
  21 #include <linux/mount.h>
  22 #include <linux/uio.h>
  23 #include <linux/namei.h>
  24 #include <asm/uaccess.h>
  25
  26 struct bdev_inode {
  27         struct block_device bdev;
  28         struct inode vfs_inode;
  29 };
  30
  31 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  32 {
  33         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  34 }
  35
  36 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  37 {
  38         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  39 }
  40
  41 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  42
  43 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
  44 {
  45         sector_t retval = ~((sector_t)0);
  46         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
  47
  48         if (sz) {
  49                 unsigned int size = block_size(bdev);
  50                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
  51                 retval = (sz >> sizebits);
  52         }
  53         return retval;
  54 }
  55
  56 /* Kill _all_ buffers, dirty or not.. */
  57 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  58 {
  59         invalidate_bdev(bdev, 1);
  60         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
  61 }
  62
  63 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
  64 {
  65         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
  66         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || (size & (size-1)))
  67                 return -EINVAL;
  68
  69         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
  70         if (size < bdev_hardsect_size(bdev))
  71                 return -EINVAL;
  72
  73         /* Don't change the size if it is same as current */
  74         if (bdev->bd_block_size != size) {
  75                 sync_blockdev(bdev);
  76                 bdev->bd_block_size = size;
  77                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
  78                 kill_bdev(bdev);
  79         }
  80         return 0;
  81 }
  82
  83 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
  84
  85 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
  86 {
  87         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
  88                 return 0;
  89         /* If we get here, we know size is power of two
  90          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
  91         sb->s_blocksize = size;
  92         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
  93         return sb->s_blocksize;
  94 }
  95
  96 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
  97
  98 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
  99 {
 100         int minsize = bdev_hardsect_size(sb->s_bdev);
 101         if (size < minsize)
 102                 size = minsize;
 103         return sb_set_blocksize(sb, size);
 104 }
 105
 106 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 107
 108 static int
 109 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 110                 struct buffer_head *bh, int create)
 111 {
 112         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
 113                 if (create)
 114                         return -EIO;
 115
 116                 /*
 117                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
 118                  * return a hole, they will have to call get_block again
 119                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
 120                  * time
 121                  */
 122                 return 0;
 123         }
 124         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 125         bh->b_blocknr = iblock;
 126         set_buffer_mapped(bh);
 127         return 0;
 128 }
 129
 130 static int
 131 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
 132                 struct buffer_head *bh, int create)
 133 {
 134         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
 135         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
 136
 137         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
 138                 max_blocks = end_block - iblock;
 139                 if ((long)max_blocks <= 0) {
 140                         if (create)
 141                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
 142                         /*
 143                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
 144                          * a !buffer_mapped buffer
 145                          */
 146                         max_blocks = 0;
 147                 }
 148         }
 149
 150         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 151         bh->b_blocknr = iblock;
 152         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
 153         if (max_blocks)
 154                 set_buffer_mapped(bh);
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 static ssize_t
 159 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 160                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
 161 {
 162         struct file *file = iocb->ki_filp;
 163         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 164
 165         return blockdev_direct_IO_no_locking(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode),
 166                                 iov, offset, nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL);
 167 }
 168
 169 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 170 {
 171         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 172 }
 173
 174 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 175 {
 176         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 177 }
 178
 179 static int blkdev_prepare_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from, unsigned to)
 180 {
 181         return block_prepare_write(page, from, to, blkdev_get_block);
 182 }
 183
 184 static int blkdev_commit_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from, unsigned to)
 185 {
 186         return block_commit_write(page, from, to);
 187 }
 188
 189 /*
 190  * private llseek:
 191  * for a block special file file->f_dentry->d_inode->i_size is zero
 192  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 193  */
 194 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 195 {
 196         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
 197         loff_t size;
 198         loff_t retval;
 199
 200         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 201         size = i_size_read(bd_inode);
 202
 203         switch (origin) {
 204                 case 2:
 205                         offset += size;
 206                         break;
 207                 case 1:
 208                         offset += file->f_pos;
 209         }
 210         retval = -EINVAL;
 211         if (offset >= 0 && offset <= size) {
 212                 if (offset != file->f_pos) {
 213                         file->f_pos = offset;
 214                 }
 215                 retval = offset;
 216         }
 217         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 218         return retval;
 219 }
 220
 221 /*
 222  *      Filp is never NULL; the only case when ->fsync() is called with
 223  *      NULL first argument is nfsd_sync_dir() and that's not a directory.
 224  */
 225
 226 static int block_fsync(struct file *filp, struct dentry *dentry, int datasync)
 227 {
 228         return sync_blockdev(I_BDEV(filp->f_mapping->host));
 229 }
 230
 231 /*
 232  * pseudo-fs
 233  */
 234
 235 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 236 static kmem_cache_t * bdev_cachep __read_mostly;
 237
 238 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 239 {
 240         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, SLAB_KERNEL);
 241         if (!ei)
 242                 return NULL;
 243         return &ei->vfs_inode;
 244 }
 245
 246 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 247 {
 248         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 249
 250         bdi->bdev.bd_inode_backing_dev_info = NULL;
 251         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 252 }
 253
 254 static void init_once(void * foo, kmem_cache_t * cachep, unsigned long flags)
 255 {
 256         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 257         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 258
 259         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
 260             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
 261         {
 262                 memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 263                 mutex_init(&bdev->bd_mount_mutex);
 264                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
 265                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 266 #ifdef CONFIG_SYSFS
 267                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
 268 #endif
 269                 inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 270         }
 271 }
 272
 273 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
 274 {
 275         list_del_init(&inode->i_devices);
 276         inode->i_bdev = NULL;
 277         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 278 }
 279
 280 static void bdev_clear_inode(struct inode *inode)
 281 {
 282         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 283         struct list_head *p;
 284         spin_lock(&bdev_lock);
 285         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
 286                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
 287         }
 288         list_del_init(&bdev->bd_list);
 289         spin_unlock(&bdev_lock);
 290 }
 291
 292 static struct super_operations bdev_sops = {
 293         .statfs = simple_statfs,
 294         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 295         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 296         .drop_inode = generic_delete_inode,
 297         .clear_inode = bdev_clear_inode,
 298 };
 299
 300 static int bd_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
 301         int flags, const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)
 302 {
 303         return get_sb_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576, mnt);
 304 }
 305
 306 static struct file_system_type bd_type = {
 307         .name           = "bdev",
 308         .get_sb         = bd_get_sb,
 309         .kill_sb        = kill_anon_super,
 310 };
 311
 312 static struct vfsmount *bd_mnt __read_mostly;
 313 struct super_block *blockdev_superblock;
 314
 315 void __init bdev_cache_init(void)
 316 {
 317         int err;
 318         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 319                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 320                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
 321                         init_once, NULL);
 322         err = register_filesystem(&bd_type);
 323         if (err)
 324                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 325         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 326         err = PTR_ERR(bd_mnt);
 327         if (IS_ERR(bd_mnt))
 328                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 329         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 330 }
 331
 332 /*
 333  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 334  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 335  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 336  */
 337 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 338 {
 339         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 340 }
 341
 342 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 343 {
 344         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 345 }
 346
 347 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 348 {
 349         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 350         return 0;
 351 }
 352
 353 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 354
 355 static struct lock_class_key bdev_part_lock_key;
 356
 357 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 358 {
 359         struct block_device *bdev;
 360         struct inode *inode;
 361         struct gendisk *disk;
 362         int part = 0;
 363
 364         inode = iget5_locked(bd_mnt->mnt_sb, hash(dev),
 365                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 366
 367         if (!inode)
 368                 return NULL;
 369
 370         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 371
 372         if (inode->i_state & I_NEW) {
 373                 bdev->bd_contains = NULL;
 374                 bdev->bd_inode = inode;
 375                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
 376                 bdev->bd_part_count = 0;
 377                 bdev->bd_invalidated = 0;
 378                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 379                 inode->i_rdev = dev;
 380                 inode->i_bdev = bdev;
 381                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 382                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 383                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 384                 spin_lock(&bdev_lock);
 385                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 386                 spin_unlock(&bdev_lock);
 387                 unlock_new_inode(inode);
 388                 mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 389                 disk = get_gendisk(dev, &part);
 390                 if (disk && part)
 391                         lockdep_set_class(&bdev->bd_mutex, &bdev_part_lock_key);
 392                 put_disk(disk);
 393         }
 394         return bdev;
 395 }
 396
 397 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 398
 399 long nr_blockdev_pages(void)
 400 {
 401         struct list_head *p;
 402         long ret = 0;
 403         spin_lock(&bdev_lock);
 404         list_for_each(p, &all_bdevs) {
 405                 struct block_device *bdev;
 406                 bdev = list_entry(p, struct block_device, bd_list);
 407                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 408         }
 409         spin_unlock(&bdev_lock);
 410         return ret;
 411 }
 412
 413 void bdput(struct block_device *bdev)
 414 {
 415         iput(bdev->bd_inode);
 416 }
 417
 418 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 419
 420 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 421 {
 422         struct block_device *bdev;
 423
 424         spin_lock(&bdev_lock);
 425         bdev = inode->i_bdev;
 426         if (bdev) {
 427                 atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 428                 spin_unlock(&bdev_lock);
 429                 return bdev;
 430         }
 431         spin_unlock(&bdev_lock);
 432
 433         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 434         if (bdev) {
 435                 spin_lock(&bdev_lock);
 436                 if (!inode->i_bdev) {
 437                         /*
 438                          * We take an additional bd_inode->i_count for inode,
 439                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 440                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 441                          * without igrab().
 442                          */
 443                         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 444                         inode->i_bdev = bdev;
 445                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 446                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
 447                 }
 448                 spin_unlock(&bdev_lock);
 449         }
 450         return bdev;
 451 }
 452
 453 /* Call when you free inode */
 454
 455 void bd_forget(struct inode *inode)
 456 {
 457         struct block_device *bdev = NULL;
 458
 459         spin_lock(&bdev_lock);
 460         if (inode->i_bdev) {
 461                 if (inode->i_sb != blockdev_superblock)
 462                         bdev = inode->i_bdev;
 463                 __bd_forget(inode);
 464         }
 465         spin_unlock(&bdev_lock);
 466
 467         if (bdev)
 468                 iput(bdev->bd_inode);
 469 }
 470
 471 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
 472 {
 473         int res;
 474         spin_lock(&bdev_lock);
 475
 476         /* first decide result */
 477         if (bdev->bd_holder == holder)
 478                 res = 0;         /* already a holder */
 479         else if (bdev->bd_holder != NULL)
 480                 res = -EBUSY;    /* held by someone else */
 481         else if (bdev->bd_contains == bdev)
 482                 res = 0;         /* is a whole device which isn't held */
 483
 484         else if (bdev->bd_contains->bd_holder == bd_claim)
 485                 res = 0;         /* is a partition of a device that is being partitioned */
 486         else if (bdev->bd_contains->bd_holder != NULL)
 487                 res = -EBUSY;    /* is a partition of a held device */
 488         else
 489                 res = 0;         /* is a partition of an un-held device */
 490
 491         /* now impose change */
 492         if (res==0) {
 493                 /* note that for a whole device bd_holders
 494                  * will be incremented twice, and bd_holder will
 495                  * be set to bd_claim before being set to holder
 496                  */
 497                 bdev->bd_contains->bd_holders ++;
 498                 bdev->bd_contains->bd_holder = bd_claim;
 499                 bdev->bd_holders++;
 500                 bdev->bd_holder = holder;
 501         }
 502         spin_unlock(&bdev_lock);
 503         return res;
 504 }
 505
 506 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
 507
 508 void bd_release(struct block_device *bdev)
 509 {
 510         spin_lock(&bdev_lock);
 511         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
 512                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
 513         if (!--bdev->bd_holders)
 514                 bdev->bd_holder = NULL;
 515         spin_unlock(&bdev_lock);
 516 }
 517
 518 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
 519
 520 #ifdef CONFIG_SYSFS
 521 /*
 522  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
 523  *
 524  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
 525  *     and the kobject has a parent directory,
 526  *     following symlinks are created:
 527  *        o from the kobject to the claimed bdev
 528  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
 529  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
 530  *
 531  *     Example:
 532  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
 533  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
 534  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
 535  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
 536  */
 537
 538 static struct kobject *bdev_get_kobj(struct block_device *bdev)
 539 {
 540         if (bdev->bd_contains != bdev)
 541                 return kobject_get(&bdev->bd_part->kobj);
 542         else
 543                 return kobject_get(&bdev->bd_disk->kobj);
 544 }
 545
 546 static struct kobject *bdev_get_holder(struct block_device *bdev)
 547 {
 548         if (bdev->bd_contains != bdev)
 549                 return kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
 550         else
 551                 return kobject_get(bdev->bd_disk->holder_dir);
 552 }
 553
 554 static void add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 555 {
 556         if (!from || !to)
 557                 return;
 558         sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
 559 }
 560
 561 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 562 {
 563         if (!from || !to)
 564                 return;
 565         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
 566 }
 567
 568 /*
 569  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
 570  * bd_claim_by_kobject.
 571  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
 572  */
 573 struct bd_holder {
 574         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
 575         int count;              /* references from the holder */
 576         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
 577         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
 578         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
 579         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
 580 };
 581
 582 /*
 583  * Get references of related kobjects at once.
 584  * Returns 1 on success. 0 on failure.
 585  *
 586  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
 587  */
 588 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
 589                         struct bd_holder *bo)
 590 {
 591         if (!bdev || !bo)
 592                 return 0;
 593
 594         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
 595         if (!bo->sdir)
 596                 return 0;
 597
 598         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
 599         if (!bo->hdev)
 600                 goto fail_put_sdir;
 601
 602         bo->sdev = bdev_get_kobj(bdev);
 603         if (!bo->sdev)
 604                 goto fail_put_hdev;
 605
 606         bo->hdir = bdev_get_holder(bdev);
 607         if (!bo->hdir)
 608                 goto fail_put_sdev;
 609
 610         return 1;
 611
 612 fail_put_sdev:
 613         kobject_put(bo->sdev);
 614 fail_put_hdev:
 615         kobject_put(bo->hdev);
 616 fail_put_sdir:
 617         kobject_put(bo->sdir);
 618
 619         return 0;
 620 }
 621
 622 /* Put references of related kobjects at once. */
 623 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
 624 {
 625         kobject_put(bo->hdir);
 626         kobject_put(bo->sdev);
 627         kobject_put(bo->hdev);
 628         kobject_put(bo->sdir);
 629 }
 630
 631 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
 632 {
 633         struct bd_holder *bo;
 634
 635         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
 636         if (!bo)
 637                 return NULL;
 638
 639         bo->count = 1;
 640         bo->sdir = kobj;
 641
 642         return bo;
 643 }
 644
 645 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
 646 {
 647         kfree(bo);
 648 }
 649
 650 /**
 651  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
 652  *
 653  * @bdev:       block device to be bd_claimed
 654  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
 655  *
 656  * If there is no matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list,
 657  * add @bo to the list, create symlinks.
 658  *
 659  * Returns 1 if @bo was added to the list.
 660  * Returns 0 if @bo wasn't used by any reason and should be freed.
 661  */
 662 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
 663 {
 664         struct bd_holder *tmp;
 665
 666         if (!bo)
 667                 return 0;
 668
 669         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list) {
 670                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
 671                         tmp->count++;
 672                         return 0;
 673                 }
 674         }
 675
 676         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
 677                 return 0;
 678
 679         add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
 680         add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
 681         list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
 682         return 1;
 683 }
 684
 685 /**
 686  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
 687  *
 688  * @bdev:       block device to be bd_claimed
 689  * @kobj:       holder's kobject
 690  *
 691  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
 692  * and no other bd_claim() from the same kobject,
 693  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
 694  *
 695  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
 696  * and ready to be freed.
 697  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
 698  * by the same kobject.
 699  */
 700 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
 701                                         struct kobject *kobj)
 702 {
 703         struct bd_holder *bo;
 704
 705         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
 706                 if (bo->sdir == kobj) {
 707                         bo->count--;
 708                         BUG_ON(bo->count < 0);
 709                         if (!bo->count) {
 710                                 list_del(&bo->list);
 711                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
 712                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
 713                                 bd_holder_release_dirs(bo);
 714                                 return bo;
 715                         }
 716                         break;
 717                 }
 718         }
 719
 720         return NULL;
 721 }
 722
 723 /**
 724  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
 725  *
 726  * @bdev:       block device to be claimed
 727  * @holder:     holder's signature
 728  * @kobj:       holder's kobject
 729  *
 730  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
 731  * the bdev and the holder's kobject.
 732  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
 733  *
 734  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
 735  * Returns errno on failure.
 736  */
 737 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
 738                                 struct kobject *kobj)
 739 {
 740         int res;
 741         struct bd_holder *bo;
 742
 743         if (!kobj)
 744                 return -EINVAL;
 745
 746         bo = alloc_bd_holder(kobj);
 747         if (!bo)
 748                 return -ENOMEM;
 749
 750         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 751         res = bd_claim(bdev, holder);
 752         if (res || !add_bd_holder(bdev, bo))
 753                 free_bd_holder(bo);
 754         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 755
 756         return res;
 757 }
 758
 759 /**
 760  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
 761  *
 762  * @bdev:       block device to be released
 763  * @kobj:       holder's kobject
 764  *
 765  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
 766  */
 767 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
 768                                         struct kobject *kobj)
 769 {
 770         struct bd_holder *bo;
 771
 772         if (!kobj)
 773                 return;
 774
 775         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 776         bd_release(bdev);
 777         if ((bo = del_bd_holder(bdev, kobj)))
 778                 free_bd_holder(bo);
 779         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 780 }
 781
 782 /**
 783  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
 784  *
 785  * @bdev:       block device to be claimed
 786  * @holder:     holder's signature
 787  * @disk:       holder's gendisk
 788  *
 789  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
 790  */
 791 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
 792                         struct gendisk *disk)
 793 {
 794         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
 795 }
 796 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
 797
 798 /**
 799  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
 800  *
 801  * @bdev:       block device to be claimed
 802  * @disk:       holder's gendisk
 803  *
 804  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
 805  */
 806 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
 807 {
 808         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
 809         kobject_put(disk->slave_dir);
 810 }
 811 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
 812 #endif
 813
 814 /*
 815  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
 816  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
 817  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
 818  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
 819  * your API.
 820  */
 821 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, unsigned mode)
 822 {
 823         struct block_device *bdev = bdget(dev);
 824         int err = -ENOMEM;
 825         int flags = mode & FMODE_WRITE ? O_RDWR : O_RDONLY;
 826         if (bdev)
 827                 err = blkdev_get(bdev, mode, flags);
 828         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
 829 }
 830
 831 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
 832
 833 /*
 834  * This routine checks whether a removable media has been changed,
 835  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
 836  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
 837  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
 838  * is the best way of combining speed and utility, I think.
 839  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
 840  * to lose :-)
 841  */
 842 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
 843 {
 844         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
 845         struct block_device_operations * bdops = disk->fops;
 846
 847         if (!bdops->media_changed)
 848                 return 0;
 849         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
 850                 return 0;
 851
 852         if (__invalidate_device(bdev))
 853                 printk("VFS: busy inodes on changed media.\n");
 854
 855         if (bdops->revalidate_disk)
 856                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
 857         if (bdev->bd_disk->minors > 1)
 858                 bdev->bd_invalidated = 1;
 859         return 1;
 860 }
 861
 862 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
 863
 864 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
 865 {
 866         unsigned bsize = bdev_hardsect_size(bdev);
 867
 868         bdev->bd_inode->i_size = size;
 869         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
 870                 if (size & bsize)
 871                         break;
 872                 bsize <<= 1;
 873         }
 874         bdev->bd_block_size = bsize;
 875         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
 876 }
 877 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
 878
 879 static int do_open(struct block_device *bdev, struct file *file)
 880 {
 881         struct module *owner = NULL;
 882         struct gendisk *disk;
 883         int ret = -ENXIO;
 884         int part;
 885
 886         file->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 887         lock_kernel();
 888         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &part);
 889         if (!disk) {
 890                 unlock_kernel();
 891                 bdput(bdev);
 892                 return ret;
 893         }
 894         owner = disk->fops->owner;
 895
 896         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
 897         if (!bdev->bd_openers) {
 898                 bdev->bd_disk = disk;
 899                 bdev->bd_contains = bdev;
 900                 if (!part) {
 901                         struct backing_dev_info *bdi;
 902                         if (disk->fops->open) {
 903                                 ret = disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
 904                                 if (ret)
 905                                         goto out_first;
 906                         }
 907                         if (!bdev->bd_openers) {
 908                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
 909                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
 910                                 if (bdi == NULL)
 911                                         bdi = &default_backing_dev_info;
 912                                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = bdi;
 913                         }
 914                         if (bdev->bd_invalidated)
 915                                 rescan_partitions(disk, bdev);
 916                 } else {
 917                         struct hd_struct *p;
 918                         struct block_device *whole;
 919                         whole = bdget_disk(disk, 0);
 920                         ret = -ENOMEM;
 921                         if (!whole)
 922                                 goto out_first;
 923                         ret = blkdev_get(whole, file->f_mode, file->f_flags);
 924                         if (ret)
 925                                 goto out_first;
 926                         bdev->bd_contains = whole;
 927                         mutex_lock(&whole->bd_mutex);
 928                         whole->bd_part_count++;
 929                         p = disk->part[part - 1];
 930                         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info =
 931                            whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info;
 932                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) || !p || !p->nr_sects) {
 933                                 whole->bd_part_count--;
 934                                 mutex_unlock(&whole->bd_mutex);
 935                                 ret = -ENXIO;
 936                                 goto out_first;
 937                         }
 938                         kobject_get(&p->kobj);
 939                         bdev->bd_part = p;
 940                         bd_set_size(bdev, (loff_t) p->nr_sects << 9);
 941                         mutex_unlock(&whole->bd_mutex);
 942                 }
 943         } else {
 944                 put_disk(disk);
 945                 module_put(owner);
 946                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
 947                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
 948                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
 949                                 if (ret)
 950                                         goto out;
 951                         }
 952                         if (bdev->bd_invalidated)
 953                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
 954                 } else {
 955                         mutex_lock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
 956                         bdev->bd_contains->bd_part_count++;
 957                         mutex_unlock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
 958                 }
 959         }
 960         bdev->bd_openers++;
 961         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 962         unlock_kernel();
 963         return 0;
 964
 965 out_first:
 966         bdev->bd_disk = NULL;
 967         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 968         if (bdev != bdev->bd_contains)
 969                 blkdev_put(bdev->bd_contains);
 970         bdev->bd_contains = NULL;
 971         put_disk(disk);
 972         module_put(owner);
 973 out:
 974         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 975         unlock_kernel();
 976         if (ret)
 977                 bdput(bdev);
 978         return ret;
 979 }
 980
 981 int blkdev_get(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags)
 982 {
 983         /*
 984          * This crockload is due to bad choice of ->open() type.
 985          * It will go away.
 986          * For now, block device ->open() routine must _not_
 987          * examine anything in 'inode' argument except ->i_rdev.
 988          */
 989         struct file fake_file = {};
 990         struct dentry fake_dentry = {};
 991         fake_file.f_mode = mode;
 992         fake_file.f_flags = flags;
 993         fake_file.f_dentry = &fake_dentry;
 994         fake_dentry.d_inode = bdev->bd_inode;
 995
 996         return do_open(bdev, &fake_file);
 997 }
 998
 999 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1000
1001 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1002 {
1003         struct block_device *bdev;
1004         int res;
1005
1006         /*
1007          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1008          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1009          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1010          * during an unstable branch.
1011          */
1012         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1013
1014         bdev = bd_acquire(inode);
1015
1016         res = do_open(bdev, filp);
1017         if (res)
1018                 return res;
1019
1020         if (!(filp->f_flags & O_EXCL) )
1021                 return 0;
1022
1023         if (!(res = bd_claim(bdev, filp)))
1024                 return 0;
1025
1026         blkdev_put(bdev);
1027         return res;
1028 }
1029
1030 int blkdev_put(struct block_device *bdev)
1031 {
1032         int ret = 0;
1033         struct inode *bd_inode = bdev->bd_inode;
1034         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1035
1036         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1037         lock_kernel();
1038         if (!--bdev->bd_openers) {
1039                 sync_blockdev(bdev);
1040                 kill_bdev(bdev);
1041         }
1042         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1043                 if (disk->fops->release)
1044                         ret = disk->fops->release(bd_inode, NULL);
1045         } else {
1046                 mutex_lock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
1047                 bdev->bd_contains->bd_part_count--;
1048                 mutex_unlock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
1049         }
1050         if (!bdev->bd_openers) {
1051                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1052
1053                 put_disk(disk);
1054                 module_put(owner);
1055
1056                 if (bdev->bd_contains != bdev) {
1057                         kobject_put(&bdev->bd_part->kobj);
1058                         bdev->bd_part = NULL;
1059                 }
1060                 bdev->bd_disk = NULL;
1061                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1062                 if (bdev != bdev->bd_contains) {
1063                         blkdev_put(bdev->bd_contains);
1064                 }
1065                 bdev->bd_contains = NULL;
1066         }
1067         unlock_kernel();
1068         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1069         bdput(bdev);
1070         return ret;
1071 }
1072
1073 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1074
1075 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1076 {
1077         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1078         if (bdev->bd_holder == filp)
1079                 bd_release(bdev);
1080         return blkdev_put(bdev);
1081 }
1082
1083 static ssize_t blkdev_file_write(struct file *file, const char __user *buf,
1084                                    size_t count, loff_t *ppos)
1085 {
1086         struct iovec local_iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = count };
1087
1088         return generic_file_write_nolock(file, &local_iov, 1, ppos);
1089 }
1090
1091 static ssize_t blkdev_file_aio_write(struct kiocb *iocb, const char __user *buf,
1092                                    size_t count, loff_t pos)
1093 {
1094         struct iovec local_iov = { .iov_base = (void __user *)buf, .iov_len = count };
1095
1096         return generic_file_aio_write_nolock(iocb, &local_iov, 1, &iocb->ki_pos);
1097 }
1098
1099 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1100 {
1101         return blkdev_ioctl(file->f_mapping->host, file, cmd, arg);
1102 }
1103
1104 const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1105         .readpage       = blkdev_readpage,
1106         .writepage      = blkdev_writepage,
1107         .sync_page      = block_sync_page,
1108         .prepare_write  = blkdev_prepare_write,
1109         .commit_write   = blkdev_commit_write,
1110         .writepages     = generic_writepages,
1111         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1112 };
1113
1114 const struct file_operations def_blk_fops = {
1115         .open           = blkdev_open,
1116         .release        = blkdev_close,
1117         .llseek         = block_llseek,
1118         .read           = generic_file_read,
1119         .write          = blkdev_file_write,
1120         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1121         .aio_write      = blkdev_file_aio_write,
1122         .mmap           = generic_file_mmap,
1123         .fsync          = block_fsync,
1124         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1125 #ifdef CONFIG_COMPAT
1126         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1127 #endif
1128         .readv          = generic_file_readv,
1129         .writev         = generic_file_write_nolock,
1130         .sendfile       = generic_file_sendfile,
1131         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1132         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1133 };
1134
1135 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1136 {
1137         int res;
1138         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1139         set_fs(KERNEL_DS);
1140         res = blkdev_ioctl(bdev->bd_inode, NULL, cmd, arg);
1141         set_fs(old_fs);
1142         return res;
1143 }
1144
1145 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1146
1147 /**
1148  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1149  *
1150  * @path:       special file representing the block device
1151  *
1152  * Get a reference to the blockdevice at @path in the current
1153  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1154  * otherwise.
1155  */
1156 struct block_device *lookup_bdev(const char *path)
1157 {
1158         struct block_device *bdev;
1159         struct inode *inode;
1160         struct nameidata nd;
1161         int error;
1162
1163         if (!path || !*path)
1164                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1165
1166         error = path_lookup(path, LOOKUP_FOLLOW, &nd);
1167         if (error)
1168                 return ERR_PTR(error);
1169
1170         inode = nd.dentry->d_inode;
1171         error = -ENOTBLK;
1172         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1173                 goto fail;
1174         error = -EACCES;
1175         if (nd.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1176                 goto fail;
1177         error = -ENOMEM;
1178         bdev = bd_acquire(inode);
1179         if (!bdev)
1180                 goto fail;
1181 out:
1182         path_release(&nd);
1183         return bdev;
1184 fail:
1185         bdev = ERR_PTR(error);
1186         goto out;
1187 }
1188
1189 /**
1190  * open_bdev_excl  -  open a block device by name and set it up for use
1191  *
1192  * @path:       special file representing the block device
1193  * @flags:      %MS_RDONLY for opening read-only
1194  * @holder:     owner for exclusion
1195  *
1196  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1197  * for the @holder.
1198  */
1199 struct block_device *open_bdev_excl(const char *path, int flags, void *holder)
1200 {
1201         struct block_device *bdev;
1202         mode_t mode = FMODE_READ;
1203         int error = 0;
1204
1205         bdev = lookup_bdev(path);
1206         if (IS_ERR(bdev))
1207                 return bdev;
1208
1209         if (!(flags & MS_RDONLY))
1210                 mode |= FMODE_WRITE;
1211         error = blkdev_get(bdev, mode, 0);
1212         if (error)
1213                 return ERR_PTR(error);
1214         error = -EACCES;
1215         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(bdev))
1216                 goto blkdev_put;
1217         error = bd_claim(bdev, holder);
1218         if (error)
1219                 goto blkdev_put;
1220
1221         return bdev;
1222
1223 blkdev_put:
1224         blkdev_put(bdev);
1225         return ERR_PTR(error);
1226 }
1227
1228 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_excl);
1229
1230 /**
1231  * close_bdev_excl  -  release a blockdevice openen by open_bdev_excl()
1232  *
1233  * @bdev:       blockdevice to close
1234  *
1235  * This is the counterpart to open_bdev_excl().
1236  */
1237 void close_bdev_excl(struct block_device *bdev)
1238 {
1239         bd_release(bdev);
1240         blkdev_put(bdev);
1241 }
1242
1243 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_excl);