git.oblomov.eu Git - 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/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/writeback.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 #include "internal.h"
  27
  28 struct bdev_inode {
  29         struct block_device bdev;
  30         struct inode vfs_inode;
  31 };
  32
  33 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
  34 {
  35         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
  36 }
  37
  38 inline struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
  39 {
  40         return &BDEV_I(inode)->bdev;
  41 }
  42
  43 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
  44
  45 static sector_t max_block(struct block_device *bdev)
  46 {
  47         sector_t retval = ~((sector_t)0);
  48         loff_t sz = i_size_read(bdev->bd_inode);
  49
  50         if (sz) {
  51                 unsigned int size = block_size(bdev);
  52                 unsigned int sizebits = blksize_bits(size);
  53                 retval = (sz >> sizebits);
  54         }
  55         return retval;
  56 }
  57
  58 /* Kill _all_ buffers, dirty or not.. */
  59 static void kill_bdev(struct block_device *bdev)
  60 {
  61         invalidate_bdev(bdev, 1);
  62         truncate_inode_pages(bdev->bd_inode->i_mapping, 0);
  63 }
  64
  65 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
  66 {
  67         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
  68         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || (size & (size-1)))
  69                 return -EINVAL;
  70
  71         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
  72         if (size < bdev_hardsect_size(bdev))
  73                 return -EINVAL;
  74
  75         /* Don't change the size if it is same as current */
  76         if (bdev->bd_block_size != size) {
  77                 sync_blockdev(bdev);
  78                 bdev->bd_block_size = size;
  79                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
  80                 kill_bdev(bdev);
  81         }
  82         return 0;
  83 }
  84
  85 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
  86
  87 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
  88 {
  89         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
  90                 return 0;
  91         /* If we get here, we know size is power of two
  92          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
  93         sb->s_blocksize = size;
  94         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
  95         return sb->s_blocksize;
  96 }
  97
  98 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
  99
 100 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
 101 {
 102         int minsize = bdev_hardsect_size(sb->s_bdev);
 103         if (size < minsize)
 104                 size = minsize;
 105         return sb_set_blocksize(sb, size);
 106 }
 107
 108 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
 109
 110 static int
 111 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 112                 struct buffer_head *bh, int create)
 113 {
 114         if (iblock >= max_block(I_BDEV(inode))) {
 115                 if (create)
 116                         return -EIO;
 117
 118                 /*
 119                  * for reads, we're just trying to fill a partial page.
 120                  * return a hole, they will have to call get_block again
 121                  * before they can fill it, and they will get -EIO at that
 122                  * time
 123                  */
 124                 return 0;
 125         }
 126         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 127         bh->b_blocknr = iblock;
 128         set_buffer_mapped(bh);
 129         return 0;
 130 }
 131
 132 static int
 133 blkdev_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
 134                 struct buffer_head *bh, int create)
 135 {
 136         sector_t end_block = max_block(I_BDEV(inode));
 137         unsigned long max_blocks = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
 138
 139         if ((iblock + max_blocks) > end_block) {
 140                 max_blocks = end_block - iblock;
 141                 if ((long)max_blocks <= 0) {
 142                         if (create)
 143                                 return -EIO;    /* write fully beyond EOF */
 144                         /*
 145                          * It is a read which is fully beyond EOF.  We return
 146                          * a !buffer_mapped buffer
 147                          */
 148                         max_blocks = 0;
 149                 }
 150         }
 151
 152         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
 153         bh->b_blocknr = iblock;
 154         bh->b_size = max_blocks << inode->i_blkbits;
 155         if (max_blocks)
 156                 set_buffer_mapped(bh);
 157         return 0;
 158 }
 159
 160 static ssize_t
 161 blkdev_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 162                         loff_t offset, unsigned long nr_segs)
 163 {
 164         struct file *file = iocb->ki_filp;
 165         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 166
 167         return blockdev_direct_IO_no_locking(rw, iocb, inode, I_BDEV(inode),
 168                                 iov, offset, nr_segs, blkdev_get_blocks, NULL);
 169 }
 170
 171 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 172 {
 173         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
 174 }
 175
 176 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
 177 {
 178         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
 179 }
 180
 181 static int blkdev_prepare_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from, unsigned to)
 182 {
 183         return block_prepare_write(page, from, to, blkdev_get_block);
 184 }
 185
 186 static int blkdev_commit_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from, unsigned to)
 187 {
 188         return block_commit_write(page, from, to);
 189 }
 190
 191 /*
 192  * private llseek:
 193  * for a block special file file->f_dentry->d_inode->i_size is zero
 194  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
 195  */
 196 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 197 {
 198         struct inode *bd_inode = file->f_mapping->host;
 199         loff_t size;
 200         loff_t retval;
 201
 202         mutex_lock(&bd_inode->i_mutex);
 203         size = i_size_read(bd_inode);
 204
 205         switch (origin) {
 206                 case 2:
 207                         offset += size;
 208                         break;
 209                 case 1:
 210                         offset += file->f_pos;
 211         }
 212         retval = -EINVAL;
 213         if (offset >= 0 && offset <= size) {
 214                 if (offset != file->f_pos) {
 215                         file->f_pos = offset;
 216                 }
 217                 retval = offset;
 218         }
 219         mutex_unlock(&bd_inode->i_mutex);
 220         return retval;
 221 }
 222
 223 /*
 224  *      Filp is never NULL; the only case when ->fsync() is called with
 225  *      NULL first argument is nfsd_sync_dir() and that's not a directory.
 226  */
 227
 228 static int block_fsync(struct file *filp, struct dentry *dentry, int datasync)
 229 {
 230         return sync_blockdev(I_BDEV(filp->f_mapping->host));
 231 }
 232
 233 /*
 234  * pseudo-fs
 235  */
 236
 237 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
 238 static kmem_cache_t * bdev_cachep __read_mostly;
 239
 240 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
 241 {
 242         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, SLAB_KERNEL);
 243         if (!ei)
 244                 return NULL;
 245         return &ei->vfs_inode;
 246 }
 247
 248 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
 249 {
 250         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
 251
 252         bdi->bdev.bd_inode_backing_dev_info = NULL;
 253         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
 254 }
 255
 256 static void init_once(void * foo, kmem_cache_t * cachep, unsigned long flags)
 257 {
 258         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
 259         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
 260
 261         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
 262             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
 263         {
 264                 memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 265                 mutex_init(&bdev->bd_mutex);
 266                 mutex_init(&bdev->bd_mount_mutex);
 267                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_inodes);
 268                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
 269 #ifdef CONFIG_SYSFS
 270                 INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_list);
 271 #endif
 272                 inode_init_once(&ei->vfs_inode);
 273         }
 274 }
 275
 276 static inline void __bd_forget(struct inode *inode)
 277 {
 278         list_del_init(&inode->i_devices);
 279         inode->i_bdev = NULL;
 280         inode->i_mapping = &inode->i_data;
 281 }
 282
 283 static void bdev_clear_inode(struct inode *inode)
 284 {
 285         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 286         struct list_head *p;
 287         spin_lock(&bdev_lock);
 288         while ( (p = bdev->bd_inodes.next) != &bdev->bd_inodes ) {
 289                 __bd_forget(list_entry(p, struct inode, i_devices));
 290         }
 291         list_del_init(&bdev->bd_list);
 292         spin_unlock(&bdev_lock);
 293 }
 294
 295 static struct super_operations bdev_sops = {
 296         .statfs = simple_statfs,
 297         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
 298         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
 299         .drop_inode = generic_delete_inode,
 300         .clear_inode = bdev_clear_inode,
 301 };
 302
 303 static int bd_get_sb(struct file_system_type *fs_type,
 304         int flags, const char *dev_name, void *data, struct vfsmount *mnt)
 305 {
 306         return get_sb_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, 0x62646576, mnt);
 307 }
 308
 309 static struct file_system_type bd_type = {
 310         .name           = "bdev",
 311         .get_sb         = bd_get_sb,
 312         .kill_sb        = kill_anon_super,
 313 };
 314
 315 static struct vfsmount *bd_mnt __read_mostly;
 316 struct super_block *blockdev_superblock;
 317
 318 void __init bdev_cache_init(void)
 319 {
 320         int err;
 321         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
 322                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
 323                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_PANIC),
 324                         init_once, NULL);
 325         err = register_filesystem(&bd_type);
 326         if (err)
 327                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
 328         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
 329         err = PTR_ERR(bd_mnt);
 330         if (IS_ERR(bd_mnt))
 331                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
 332         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
 333 }
 334
 335 /*
 336  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
 337  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
 338  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
 339  */
 340 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
 341 {
 342         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
 343 }
 344
 345 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
 346 {
 347         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
 348 }
 349
 350 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
 351 {
 352         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
 353         return 0;
 354 }
 355
 356 static LIST_HEAD(all_bdevs);
 357
 358 struct block_device *bdget(dev_t dev)
 359 {
 360         struct block_device *bdev;
 361         struct inode *inode;
 362
 363         inode = iget5_locked(bd_mnt->mnt_sb, hash(dev),
 364                         bdev_test, bdev_set, &dev);
 365
 366         if (!inode)
 367                 return NULL;
 368
 369         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
 370
 371         if (inode->i_state & I_NEW) {
 372                 bdev->bd_contains = NULL;
 373                 bdev->bd_inode = inode;
 374                 bdev->bd_block_size = (1 << inode->i_blkbits);
 375                 bdev->bd_part_count = 0;
 376                 bdev->bd_invalidated = 0;
 377                 inode->i_mode = S_IFBLK;
 378                 inode->i_rdev = dev;
 379                 inode->i_bdev = bdev;
 380                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
 381                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
 382                 inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 383                 spin_lock(&bdev_lock);
 384                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
 385                 spin_unlock(&bdev_lock);
 386                 unlock_new_inode(inode);
 387         }
 388         return bdev;
 389 }
 390
 391 EXPORT_SYMBOL(bdget);
 392
 393 long nr_blockdev_pages(void)
 394 {
 395         struct list_head *p;
 396         long ret = 0;
 397         spin_lock(&bdev_lock);
 398         list_for_each(p, &all_bdevs) {
 399                 struct block_device *bdev;
 400                 bdev = list_entry(p, struct block_device, bd_list);
 401                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
 402         }
 403         spin_unlock(&bdev_lock);
 404         return ret;
 405 }
 406
 407 void bdput(struct block_device *bdev)
 408 {
 409         iput(bdev->bd_inode);
 410 }
 411
 412 EXPORT_SYMBOL(bdput);
 413
 414 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
 415 {
 416         struct block_device *bdev;
 417
 418         spin_lock(&bdev_lock);
 419         bdev = inode->i_bdev;
 420         if (bdev) {
 421                 atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 422                 spin_unlock(&bdev_lock);
 423                 return bdev;
 424         }
 425         spin_unlock(&bdev_lock);
 426
 427         bdev = bdget(inode->i_rdev);
 428         if (bdev) {
 429                 spin_lock(&bdev_lock);
 430                 if (!inode->i_bdev) {
 431                         /*
 432                          * We take an additional bd_inode->i_count for inode,
 433                          * and it's released in clear_inode() of inode.
 434                          * So, we can access it via ->i_mapping always
 435                          * without igrab().
 436                          */
 437                         atomic_inc(&bdev->bd_inode->i_count);
 438                         inode->i_bdev = bdev;
 439                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 440                         list_add(&inode->i_devices, &bdev->bd_inodes);
 441                 }
 442                 spin_unlock(&bdev_lock);
 443         }
 444         return bdev;
 445 }
 446
 447 /* Call when you free inode */
 448
 449 void bd_forget(struct inode *inode)
 450 {
 451         struct block_device *bdev = NULL;
 452
 453         spin_lock(&bdev_lock);
 454         if (inode->i_bdev) {
 455                 if (inode->i_sb != blockdev_superblock)
 456                         bdev = inode->i_bdev;
 457                 __bd_forget(inode);
 458         }
 459         spin_unlock(&bdev_lock);
 460
 461         if (bdev)
 462                 iput(bdev->bd_inode);
 463 }
 464
 465 int bd_claim(struct block_device *bdev, void *holder)
 466 {
 467         int res;
 468         spin_lock(&bdev_lock);
 469
 470         /* first decide result */
 471         if (bdev->bd_holder == holder)
 472                 res = 0;         /* already a holder */
 473         else if (bdev->bd_holder != NULL)
 474                 res = -EBUSY;    /* held by someone else */
 475         else if (bdev->bd_contains == bdev)
 476                 res = 0;         /* is a whole device which isn't held */
 477
 478         else if (bdev->bd_contains->bd_holder == bd_claim)
 479                 res = 0;         /* is a partition of a device that is being partitioned */
 480         else if (bdev->bd_contains->bd_holder != NULL)
 481                 res = -EBUSY;    /* is a partition of a held device */
 482         else
 483                 res = 0;         /* is a partition of an un-held device */
 484
 485         /* now impose change */
 486         if (res==0) {
 487                 /* note that for a whole device bd_holders
 488                  * will be incremented twice, and bd_holder will
 489                  * be set to bd_claim before being set to holder
 490                  */
 491                 bdev->bd_contains->bd_holders ++;
 492                 bdev->bd_contains->bd_holder = bd_claim;
 493                 bdev->bd_holders++;
 494                 bdev->bd_holder = holder;
 495         }
 496         spin_unlock(&bdev_lock);
 497         return res;
 498 }
 499
 500 EXPORT_SYMBOL(bd_claim);
 501
 502 void bd_release(struct block_device *bdev)
 503 {
 504         spin_lock(&bdev_lock);
 505         if (!--bdev->bd_contains->bd_holders)
 506                 bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
 507         if (!--bdev->bd_holders)
 508                 bdev->bd_holder = NULL;
 509         spin_unlock(&bdev_lock);
 510 }
 511
 512 EXPORT_SYMBOL(bd_release);
 513
 514 #ifdef CONFIG_SYSFS
 515 /*
 516  * Functions for bd_claim_by_kobject / bd_release_from_kobject
 517  *
 518  *     If a kobject is passed to bd_claim_by_kobject()
 519  *     and the kobject has a parent directory,
 520  *     following symlinks are created:
 521  *        o from the kobject to the claimed bdev
 522  *        o from "holders" directory of the bdev to the parent of the kobject
 523  *     bd_release_from_kobject() removes these symlinks.
 524  *
 525  *     Example:
 526  *        If /dev/dm-0 maps to /dev/sda, kobject corresponding to
 527  *        /sys/block/dm-0/slaves is passed to bd_claim_by_kobject(), then:
 528  *           /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
 529  *           /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
 530  */
 531
 532 static struct kobject *bdev_get_kobj(struct block_device *bdev)
 533 {
 534         if (bdev->bd_contains != bdev)
 535                 return kobject_get(&bdev->bd_part->kobj);
 536         else
 537                 return kobject_get(&bdev->bd_disk->kobj);
 538 }
 539
 540 static struct kobject *bdev_get_holder(struct block_device *bdev)
 541 {
 542         if (bdev->bd_contains != bdev)
 543                 return kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
 544         else
 545                 return kobject_get(bdev->bd_disk->holder_dir);
 546 }
 547
 548 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 549 {
 550         if (!from || !to)
 551                 return 0;
 552         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
 553 }
 554
 555 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
 556 {
 557         if (!from || !to)
 558                 return;
 559         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
 560 }
 561
 562 /*
 563  * 'struct bd_holder' contains pointers to kobjects symlinked by
 564  * bd_claim_by_kobject.
 565  * It's connected to bd_holder_list which is protected by bdev->bd_sem.
 566  */
 567 struct bd_holder {
 568         struct list_head list;  /* chain of holders of the bdev */
 569         int count;              /* references from the holder */
 570         struct kobject *sdir;   /* holder object, e.g. "/block/dm-0/slaves" */
 571         struct kobject *hdev;   /* e.g. "/block/dm-0" */
 572         struct kobject *hdir;   /* e.g. "/block/sda/holders" */
 573         struct kobject *sdev;   /* e.g. "/block/sda" */
 574 };
 575
 576 /*
 577  * Get references of related kobjects at once.
 578  * Returns 1 on success. 0 on failure.
 579  *
 580  * Should call bd_holder_release_dirs() after successful use.
 581  */
 582 static int bd_holder_grab_dirs(struct block_device *bdev,
 583                         struct bd_holder *bo)
 584 {
 585         if (!bdev || !bo)
 586                 return 0;
 587
 588         bo->sdir = kobject_get(bo->sdir);
 589         if (!bo->sdir)
 590                 return 0;
 591
 592         bo->hdev = kobject_get(bo->sdir->parent);
 593         if (!bo->hdev)
 594                 goto fail_put_sdir;
 595
 596         bo->sdev = bdev_get_kobj(bdev);
 597         if (!bo->sdev)
 598                 goto fail_put_hdev;
 599
 600         bo->hdir = bdev_get_holder(bdev);
 601         if (!bo->hdir)
 602                 goto fail_put_sdev;
 603
 604         return 1;
 605
 606 fail_put_sdev:
 607         kobject_put(bo->sdev);
 608 fail_put_hdev:
 609         kobject_put(bo->hdev);
 610 fail_put_sdir:
 611         kobject_put(bo->sdir);
 612
 613         return 0;
 614 }
 615
 616 /* Put references of related kobjects at once. */
 617 static void bd_holder_release_dirs(struct bd_holder *bo)
 618 {
 619         kobject_put(bo->hdir);
 620         kobject_put(bo->sdev);
 621         kobject_put(bo->hdev);
 622         kobject_put(bo->sdir);
 623 }
 624
 625 static struct bd_holder *alloc_bd_holder(struct kobject *kobj)
 626 {
 627         struct bd_holder *bo;
 628
 629         bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
 630         if (!bo)
 631                 return NULL;
 632
 633         bo->count = 1;
 634         bo->sdir = kobj;
 635
 636         return bo;
 637 }
 638
 639 static void free_bd_holder(struct bd_holder *bo)
 640 {
 641         kfree(bo);
 642 }
 643
 644 /**
 645  * find_bd_holder - find matching struct bd_holder from the block device
 646  *
 647  * @bdev:       struct block device to be searched
 648  * @bo:         target struct bd_holder
 649  *
 650  * Returns matching entry with @bo in @bdev->bd_holder_list.
 651  * If found, increment the reference count and return the pointer.
 652  * If not found, returns NULL.
 653  */
 654 static struct bd_holder *find_bd_holder(struct block_device *bdev,
 655                                         struct bd_holder *bo)
 656 {
 657         struct bd_holder *tmp;
 658
 659         list_for_each_entry(tmp, &bdev->bd_holder_list, list)
 660                 if (tmp->sdir == bo->sdir) {
 661                         tmp->count++;
 662                         return tmp;
 663                 }
 664
 665         return NULL;
 666 }
 667
 668 /**
 669  * add_bd_holder - create sysfs symlinks for bd_claim() relationship
 670  *
 671  * @bdev:       block device to be bd_claimed
 672  * @bo:         preallocated and initialized by alloc_bd_holder()
 673  *
 674  * Add @bo to @bdev->bd_holder_list, create symlinks.
 675  *
 676  * Returns 0 if symlinks are created.
 677  * Returns -ve if something fails.
 678  */
 679 static int add_bd_holder(struct block_device *bdev, struct bd_holder *bo)
 680 {
 681         int ret;
 682
 683         if (!bo)
 684                 return -EINVAL;
 685
 686         if (!bd_holder_grab_dirs(bdev, bo))
 687                 return -EBUSY;
 688
 689         ret = add_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
 690         if (ret == 0) {
 691                 ret = add_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
 692                 if (ret)
 693                         del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
 694         }
 695         if (ret == 0)
 696                 list_add_tail(&bo->list, &bdev->bd_holder_list);
 697         return ret;
 698 }
 699
 700 /**
 701  * del_bd_holder - delete sysfs symlinks for bd_claim() relationship
 702  *
 703  * @bdev:       block device to be bd_claimed
 704  * @kobj:       holder's kobject
 705  *
 706  * If there is matching entry with @kobj in @bdev->bd_holder_list
 707  * and no other bd_claim() from the same kobject,
 708  * remove the struct bd_holder from the list, delete symlinks for it.
 709  *
 710  * Returns a pointer to the struct bd_holder when it's removed from the list
 711  * and ready to be freed.
 712  * Returns NULL if matching claim isn't found or there is other bd_claim()
 713  * by the same kobject.
 714  */
 715 static struct bd_holder *del_bd_holder(struct block_device *bdev,
 716                                         struct kobject *kobj)
 717 {
 718         struct bd_holder *bo;
 719
 720         list_for_each_entry(bo, &bdev->bd_holder_list, list) {
 721                 if (bo->sdir == kobj) {
 722                         bo->count--;
 723                         BUG_ON(bo->count < 0);
 724                         if (!bo->count) {
 725                                 list_del(&bo->list);
 726                                 del_symlink(bo->sdir, bo->sdev);
 727                                 del_symlink(bo->hdir, bo->hdev);
 728                                 bd_holder_release_dirs(bo);
 729                                 return bo;
 730                         }
 731                         break;
 732                 }
 733         }
 734
 735         return NULL;
 736 }
 737
 738 /**
 739  * bd_claim_by_kobject - bd_claim() with additional kobject signature
 740  *
 741  * @bdev:       block device to be claimed
 742  * @holder:     holder's signature
 743  * @kobj:       holder's kobject
 744  *
 745  * Do bd_claim() and if it succeeds, create sysfs symlinks between
 746  * the bdev and the holder's kobject.
 747  * Use bd_release_from_kobject() when relesing the claimed bdev.
 748  *
 749  * Returns 0 on success. (same as bd_claim())
 750  * Returns errno on failure.
 751  */
 752 static int bd_claim_by_kobject(struct block_device *bdev, void *holder,
 753                                 struct kobject *kobj)
 754 {
 755         int res;
 756         struct bd_holder *bo, *found;
 757
 758         if (!kobj)
 759                 return -EINVAL;
 760
 761         bo = alloc_bd_holder(kobj);
 762         if (!bo)
 763                 return -ENOMEM;
 764
 765         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, BD_MUTEX_PARTITION);
 766         res = bd_claim(bdev, holder);
 767         if (res == 0) {
 768                 found = find_bd_holder(bdev, bo);
 769                 if (found == NULL) {
 770                         res = add_bd_holder(bdev, bo);
 771                         if (res)
 772                                 bd_release(bdev);
 773                 }
 774         }
 775
 776         if (res || found)
 777                 free_bd_holder(bo);
 778         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 779
 780         return res;
 781 }
 782
 783 /**
 784  * bd_release_from_kobject - bd_release() with additional kobject signature
 785  *
 786  * @bdev:       block device to be released
 787  * @kobj:       holder's kobject
 788  *
 789  * Do bd_release() and remove sysfs symlinks created by bd_claim_by_kobject().
 790  */
 791 static void bd_release_from_kobject(struct block_device *bdev,
 792                                         struct kobject *kobj)
 793 {
 794         struct bd_holder *bo;
 795
 796         if (!kobj)
 797                 return;
 798
 799         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, BD_MUTEX_PARTITION);
 800         bd_release(bdev);
 801         if ((bo = del_bd_holder(bdev, kobj)))
 802                 free_bd_holder(bo);
 803         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 804 }
 805
 806 /**
 807  * bd_claim_by_disk - wrapper function for bd_claim_by_kobject()
 808  *
 809  * @bdev:       block device to be claimed
 810  * @holder:     holder's signature
 811  * @disk:       holder's gendisk
 812  *
 813  * Call bd_claim_by_kobject() with getting @disk->slave_dir.
 814  */
 815 int bd_claim_by_disk(struct block_device *bdev, void *holder,
 816                         struct gendisk *disk)
 817 {
 818         return bd_claim_by_kobject(bdev, holder, kobject_get(disk->slave_dir));
 819 }
 820 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_claim_by_disk);
 821
 822 /**
 823  * bd_release_from_disk - wrapper function for bd_release_from_kobject()
 824  *
 825  * @bdev:       block device to be claimed
 826  * @disk:       holder's gendisk
 827  *
 828  * Call bd_release_from_kobject() and put @disk->slave_dir.
 829  */
 830 void bd_release_from_disk(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
 831 {
 832         bd_release_from_kobject(bdev, disk->slave_dir);
 833         kobject_put(disk->slave_dir);
 834 }
 835 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_release_from_disk);
 836 #endif
 837
 838 /*
 839  * Tries to open block device by device number.  Use it ONLY if you
 840  * really do not have anything better - i.e. when you are behind a
 841  * truly sucky interface and all you are given is a device number.  _Never_
 842  * to be used for internal purposes.  If you ever need it - reconsider
 843  * your API.
 844  */
 845 struct block_device *open_by_devnum(dev_t dev, unsigned mode)
 846 {
 847         struct block_device *bdev = bdget(dev);
 848         int err = -ENOMEM;
 849         int flags = mode & FMODE_WRITE ? O_RDWR : O_RDONLY;
 850         if (bdev)
 851                 err = blkdev_get(bdev, mode, flags);
 852         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
 853 }
 854
 855 EXPORT_SYMBOL(open_by_devnum);
 856
 857 static int
 858 blkdev_get_partition(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags);
 859
 860 struct block_device *open_partition_by_devnum(dev_t dev, unsigned mode)
 861 {
 862         struct block_device *bdev = bdget(dev);
 863         int err = -ENOMEM;
 864         int flags = mode & FMODE_WRITE ? O_RDWR : O_RDONLY;
 865         if (bdev)
 866                 err = blkdev_get_partition(bdev, mode, flags);
 867         return err ? ERR_PTR(err) : bdev;
 868 }
 869
 870 EXPORT_SYMBOL(open_partition_by_devnum);
 871
 872
 873 /*
 874  * This routine checks whether a removable media has been changed,
 875  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
 876  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
 877  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
 878  * is the best way of combining speed and utility, I think.
 879  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
 880  * to lose :-)
 881  */
 882 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
 883 {
 884         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
 885         struct block_device_operations * bdops = disk->fops;
 886
 887         if (!bdops->media_changed)
 888                 return 0;
 889         if (!bdops->media_changed(bdev->bd_disk))
 890                 return 0;
 891
 892         if (__invalidate_device(bdev))
 893                 printk("VFS: busy inodes on changed media.\n");
 894
 895         if (bdops->revalidate_disk)
 896                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
 897         if (bdev->bd_disk->minors > 1)
 898                 bdev->bd_invalidated = 1;
 899         return 1;
 900 }
 901
 902 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
 903
 904 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
 905 {
 906         unsigned bsize = bdev_hardsect_size(bdev);
 907
 908         bdev->bd_inode->i_size = size;
 909         while (bsize < PAGE_CACHE_SIZE) {
 910                 if (size & bsize)
 911                         break;
 912                 bsize <<= 1;
 913         }
 914         bdev->bd_block_size = bsize;
 915         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
 916 }
 917 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
 918
 919 static int __blkdev_put(struct block_device *bdev, unsigned int subclass)
 920 {
 921         int ret = 0;
 922         struct inode *bd_inode = bdev->bd_inode;
 923         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
 924
 925         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, subclass);
 926         lock_kernel();
 927         if (!--bdev->bd_openers) {
 928                 sync_blockdev(bdev);
 929                 kill_bdev(bdev);
 930         }
 931         if (bdev->bd_contains == bdev) {
 932                 if (disk->fops->release)
 933                         ret = disk->fops->release(bd_inode, NULL);
 934         } else {
 935                 mutex_lock_nested(&bdev->bd_contains->bd_mutex,
 936                                   subclass + 1);
 937                 bdev->bd_contains->bd_part_count--;
 938                 mutex_unlock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
 939         }
 940         if (!bdev->bd_openers) {
 941                 struct module *owner = disk->fops->owner;
 942
 943                 put_disk(disk);
 944                 module_put(owner);
 945
 946                 if (bdev->bd_contains != bdev) {
 947                         kobject_put(&bdev->bd_part->kobj);
 948                         bdev->bd_part = NULL;
 949                 }
 950                 bdev->bd_disk = NULL;
 951                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 952                 if (bdev != bdev->bd_contains)
 953                         __blkdev_put(bdev->bd_contains, subclass + 1);
 954                 bdev->bd_contains = NULL;
 955         }
 956         unlock_kernel();
 957         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
 958         bdput(bdev);
 959         return ret;
 960 }
 961
 962 int blkdev_put(struct block_device *bdev)
 963 {
 964         return __blkdev_put(bdev, BD_MUTEX_NORMAL);
 965 }
 966 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
 967
 968 int blkdev_put_partition(struct block_device *bdev)
 969 {
 970         return __blkdev_put(bdev, BD_MUTEX_PARTITION);
 971 }
 972 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put_partition);
 973
 974 static int
 975 blkdev_get_whole(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags);
 976
 977 static int
 978 do_open(struct block_device *bdev, struct file *file, unsigned int subclass)
 979 {
 980         struct module *owner = NULL;
 981         struct gendisk *disk;
 982         int ret = -ENXIO;
 983         int part;
 984
 985         file->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
 986         lock_kernel();
 987         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &part);
 988         if (!disk) {
 989                 unlock_kernel();
 990                 bdput(bdev);
 991                 return ret;
 992         }
 993         owner = disk->fops->owner;
 994
 995         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, subclass);
 996
 997         if (!bdev->bd_openers) {
 998                 bdev->bd_disk = disk;
 999                 bdev->bd_contains = bdev;
1000                 if (!part) {
1001                         struct backing_dev_info *bdi;
1002                         if (disk->fops->open) {
1003                                 ret = disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
1004                                 if (ret)
1005                                         goto out_first;
1006                         }
1007                         if (!bdev->bd_openers) {
1008                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1009                                 bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1010                                 if (bdi == NULL)
1011                                         bdi = &default_backing_dev_info;
1012                                 bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = bdi;
1013                         }
1014                         if (bdev->bd_invalidated)
1015                                 rescan_partitions(disk, bdev);
1016                 } else {
1017                         struct hd_struct *p;
1018                         struct block_device *whole;
1019                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1020                         ret = -ENOMEM;
1021                         if (!whole)
1022                                 goto out_first;
1023                         ret = blkdev_get_whole(whole, file->f_mode, file->f_flags);
1024                         if (ret)
1025                                 goto out_first;
1026                         bdev->bd_contains = whole;
1027                         mutex_lock_nested(&whole->bd_mutex, BD_MUTEX_WHOLE);
1028                         whole->bd_part_count++;
1029                         p = disk->part[part - 1];
1030                         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info =
1031                            whole->bd_inode->i_data.backing_dev_info;
1032                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) || !p || !p->nr_sects) {
1033                                 whole->bd_part_count--;
1034                                 mutex_unlock(&whole->bd_mutex);
1035                                 ret = -ENXIO;
1036                                 goto out_first;
1037                         }
1038                         kobject_get(&p->kobj);
1039                         bdev->bd_part = p;
1040                         bd_set_size(bdev, (loff_t) p->nr_sects << 9);
1041                         mutex_unlock(&whole->bd_mutex);
1042                 }
1043         } else {
1044                 put_disk(disk);
1045                 module_put(owner);
1046                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1047                         if (bdev->bd_disk->fops->open) {
1048                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev->bd_inode, file);
1049                                 if (ret)
1050                                         goto out;
1051                         }
1052                         if (bdev->bd_invalidated)
1053                                 rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1054                 } else {
1055                         mutex_lock_nested(&bdev->bd_contains->bd_mutex,
1056                                           BD_MUTEX_WHOLE);
1057                         bdev->bd_contains->bd_part_count++;
1058                         mutex_unlock(&bdev->bd_contains->bd_mutex);
1059                 }
1060         }
1061         bdev->bd_openers++;
1062         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1063         unlock_kernel();
1064         return 0;
1065
1066 out_first:
1067         bdev->bd_disk = NULL;
1068         bdev->bd_inode->i_data.backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
1069         if (bdev != bdev->bd_contains)
1070                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, BD_MUTEX_WHOLE);
1071         bdev->bd_contains = NULL;
1072         put_disk(disk);
1073         module_put(owner);
1074 out:
1075         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1076         unlock_kernel();
1077         if (ret)
1078                 bdput(bdev);
1079         return ret;
1080 }
1081
1082 int blkdev_get(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags)
1083 {
1084         /*
1085          * This crockload is due to bad choice of ->open() type.
1086          * It will go away.
1087          * For now, block device ->open() routine must _not_
1088          * examine anything in 'inode' argument except ->i_rdev.
1089          */
1090         struct file fake_file = {};
1091         struct dentry fake_dentry = {};
1092         fake_file.f_mode = mode;
1093         fake_file.f_flags = flags;
1094         fake_file.f_dentry = &fake_dentry;
1095         fake_dentry.d_inode = bdev->bd_inode;
1096
1097         return do_open(bdev, &fake_file, BD_MUTEX_NORMAL);
1098 }
1099
1100 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1101
1102 static int
1103 blkdev_get_whole(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags)
1104 {
1105         /*
1106          * This crockload is due to bad choice of ->open() type.
1107          * It will go away.
1108          * For now, block device ->open() routine must _not_
1109          * examine anything in 'inode' argument except ->i_rdev.
1110          */
1111         struct file fake_file = {};
1112         struct dentry fake_dentry = {};
1113         fake_file.f_mode = mode;
1114         fake_file.f_flags = flags;
1115         fake_file.f_dentry = &fake_dentry;
1116         fake_dentry.d_inode = bdev->bd_inode;
1117
1118         return do_open(bdev, &fake_file, BD_MUTEX_WHOLE);
1119 }
1120
1121 static int
1122 blkdev_get_partition(struct block_device *bdev, mode_t mode, unsigned flags)
1123 {
1124         /*
1125          * This crockload is due to bad choice of ->open() type.
1126          * It will go away.
1127          * For now, block device ->open() routine must _not_
1128          * examine anything in 'inode' argument except ->i_rdev.
1129          */
1130         struct file fake_file = {};
1131         struct dentry fake_dentry = {};
1132         fake_file.f_mode = mode;
1133         fake_file.f_flags = flags;
1134         fake_file.f_dentry = &fake_dentry;
1135         fake_dentry.d_inode = bdev->bd_inode;
1136
1137         return do_open(bdev, &fake_file, BD_MUTEX_PARTITION);
1138 }
1139
1140 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1141 {
1142         struct block_device *bdev;
1143         int res;
1144
1145         /*
1146          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1147          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1148          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1149          * during an unstable branch.
1150          */
1151         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1152
1153         bdev = bd_acquire(inode);
1154         if (bdev == NULL)
1155                 return -ENOMEM;
1156
1157         res = do_open(bdev, filp, BD_MUTEX_NORMAL);
1158         if (res)
1159                 return res;
1160
1161         if (!(filp->f_flags & O_EXCL) )
1162                 return 0;
1163
1164         if (!(res = bd_claim(bdev, filp)))
1165                 return 0;
1166
1167         blkdev_put(bdev);
1168         return res;
1169 }
1170
1171 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1172 {
1173         struct block_device *bdev = I_BDEV(filp->f_mapping->host);
1174         if (bdev->bd_holder == filp)
1175                 bd_release(bdev);
1176         return blkdev_put(bdev);
1177 }
1178
1179 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1180 {
1181         return blkdev_ioctl(file->f_mapping->host, file, cmd, arg);
1182 }
1183
1184 const struct address_space_operations def_blk_aops = {
1185         .readpage       = blkdev_readpage,
1186         .writepage      = blkdev_writepage,
1187         .sync_page      = block_sync_page,
1188         .prepare_write  = blkdev_prepare_write,
1189         .commit_write   = blkdev_commit_write,
1190         .writepages     = generic_writepages,
1191         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
1192 };
1193
1194 const struct file_operations def_blk_fops = {
1195         .open           = blkdev_open,
1196         .release        = blkdev_close,
1197         .llseek         = block_llseek,
1198         .read           = do_sync_read,
1199         .write          = do_sync_write,
1200         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1201         .aio_write      = generic_file_aio_write_nolock,
1202         .mmap           = generic_file_mmap,
1203         .fsync          = block_fsync,
1204         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
1205 #ifdef CONFIG_COMPAT
1206         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
1207 #endif
1208         .sendfile       = generic_file_sendfile,
1209         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1210         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1211 };
1212
1213 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
1214 {
1215         int res;
1216         mm_segment_t old_fs = get_fs();
1217         set_fs(KERNEL_DS);
1218         res = blkdev_ioctl(bdev->bd_inode, NULL, cmd, arg);
1219         set_fs(old_fs);
1220         return res;
1221 }
1222
1223 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
1224
1225 /**
1226  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
1227  *
1228  * @path:       special file representing the block device
1229  *
1230  * Get a reference to the blockdevice at @path in the current
1231  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
1232  * otherwise.
1233  */
1234 struct block_device *lookup_bdev(const char *path)
1235 {
1236         struct block_device *bdev;
1237         struct inode *inode;
1238         struct nameidata nd;
1239         int error;
1240
1241         if (!path || !*path)
1242                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1243
1244         error = path_lookup(path, LOOKUP_FOLLOW, &nd);
1245         if (error)
1246                 return ERR_PTR(error);
1247
1248         inode = nd.dentry->d_inode;
1249         error = -ENOTBLK;
1250         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
1251                 goto fail;
1252         error = -EACCES;
1253         if (nd.mnt->mnt_flags & MNT_NODEV)
1254                 goto fail;
1255         error = -ENOMEM;
1256         bdev = bd_acquire(inode);
1257         if (!bdev)
1258                 goto fail;
1259 out:
1260         path_release(&nd);
1261         return bdev;
1262 fail:
1263         bdev = ERR_PTR(error);
1264         goto out;
1265 }
1266
1267 /**
1268  * open_bdev_excl  -  open a block device by name and set it up for use
1269  *
1270  * @path:       special file representing the block device
1271  * @flags:      %MS_RDONLY for opening read-only
1272  * @holder:     owner for exclusion
1273  *
1274  * Open the blockdevice described by the special file at @path, claim it
1275  * for the @holder.
1276  */
1277 struct block_device *open_bdev_excl(const char *path, int flags, void *holder)
1278 {
1279         struct block_device *bdev;
1280         mode_t mode = FMODE_READ;
1281         int error = 0;
1282
1283         bdev = lookup_bdev(path);
1284         if (IS_ERR(bdev))
1285                 return bdev;
1286
1287         if (!(flags & MS_RDONLY))
1288                 mode |= FMODE_WRITE;
1289         error = blkdev_get(bdev, mode, 0);
1290         if (error)
1291                 return ERR_PTR(error);
1292         error = -EACCES;
1293         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(bdev))
1294                 goto blkdev_put;
1295         error = bd_claim(bdev, holder);
1296         if (error)
1297                 goto blkdev_put;
1298
1299         return bdev;
1300
1301 blkdev_put:
1302         blkdev_put(bdev);
1303         return ERR_PTR(error);
1304 }
1305
1306 EXPORT_SYMBOL(open_bdev_excl);
1307
1308 /**
1309  * close_bdev_excl  -  release a blockdevice openen by open_bdev_excl()
1310  *
1311  * @bdev:       blockdevice to close
1312  *
1313  * This is the counterpart to open_bdev_excl().
1314  */
1315 void close_bdev_excl(struct block_device *bdev)
1316 {
1317         bd_release(bdev);
1318         blkdev_put(bdev);
1319 }
1320
1321 EXPORT_SYMBOL(close_bdev_excl);
1322
1323 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
1324 {
1325         struct super_block *sb = get_super(bdev);
1326         int res = 0;
1327
1328         if (sb) {
1329                 /*
1330                  * no need to lock the super, get_super holds the
1331                  * read mutex so the filesystem cannot go away
1332                  * under us (->put_super runs with the write lock
1333                  * hold).
1334                  */
1335                 shrink_dcache_sb(sb);
1336                 res = invalidate_inodes(sb);
1337                 drop_super(sb);
1338         }
1339         invalidate_bdev(bdev, 0);
1340         return res;
1341 }
1342 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);