]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - fs/block_dev.c
Merge branch 'for-4.12/dax' into libnvdimm-for-next
[linux.git] / 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/device_cgroup.h>
15 #include <linux/highmem.h>
16 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/backing-dev.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/blkpg.h>
20 #include <linux/magic.h>
21 #include <linux/dax.h>
22 #include <linux/buffer_head.h>
23 #include <linux/swap.h>
24 #include <linux/pagevec.h>
25 #include <linux/writeback.h>
26 #include <linux/mpage.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/uio.h>
29 #include <linux/namei.h>
30 #include <linux/log2.h>
31 #include <linux/cleancache.h>
32 #include <linux/dax.h>
33 #include <linux/badblocks.h>
34 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
35 #include <linux/falloc.h>
36 #include <linux/uaccess.h>
37 #include "internal.h"
38
39 struct bdev_inode {
40         struct block_device bdev;
41         struct inode vfs_inode;
42 };
43
44 static const struct address_space_operations def_blk_aops;
45
46 static inline struct bdev_inode *BDEV_I(struct inode *inode)
47 {
48         return container_of(inode, struct bdev_inode, vfs_inode);
49 }
50
51 struct block_device *I_BDEV(struct inode *inode)
52 {
53         return &BDEV_I(inode)->bdev;
54 }
55 EXPORT_SYMBOL(I_BDEV);
56
57 void __vfs_msg(struct super_block *sb, const char *prefix, const char *fmt, ...)
58 {
59         struct va_format vaf;
60         va_list args;
61
62         va_start(args, fmt);
63         vaf.fmt = fmt;
64         vaf.va = &args;
65         printk_ratelimited("%sVFS (%s): %pV\n", prefix, sb->s_id, &vaf);
66         va_end(args);
67 }
68
69 static void bdev_write_inode(struct block_device *bdev)
70 {
71         struct inode *inode = bdev->bd_inode;
72         int ret;
73
74         spin_lock(&inode->i_lock);
75         while (inode->i_state & I_DIRTY) {
76                 spin_unlock(&inode->i_lock);
77                 ret = write_inode_now(inode, true);
78                 if (ret) {
79                         char name[BDEVNAME_SIZE];
80                         pr_warn_ratelimited("VFS: Dirty inode writeback failed "
81                                             "for block device %s (err=%d).\n",
82                                             bdevname(bdev, name), ret);
83                 }
84                 spin_lock(&inode->i_lock);
85         }
86         spin_unlock(&inode->i_lock);
87 }
88
89 /* Kill _all_ buffers and pagecache , dirty or not.. */
90 void kill_bdev(struct block_device *bdev)
91 {
92         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
93
94         if (mapping->nrpages == 0 && mapping->nrexceptional == 0)
95                 return;
96
97         invalidate_bh_lrus();
98         truncate_inode_pages(mapping, 0);
99 }       
100 EXPORT_SYMBOL(kill_bdev);
101
102 /* Invalidate clean unused buffers and pagecache. */
103 void invalidate_bdev(struct block_device *bdev)
104 {
105         struct address_space *mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
106
107         if (mapping->nrpages == 0)
108                 return;
109
110         invalidate_bh_lrus();
111         lru_add_drain_all();    /* make sure all lru add caches are flushed */
112         invalidate_mapping_pages(mapping, 0, -1);
113         /* 99% of the time, we don't need to flush the cleancache on the bdev.
114          * But, for the strange corners, lets be cautious
115          */
116         cleancache_invalidate_inode(mapping);
117 }
118 EXPORT_SYMBOL(invalidate_bdev);
119
120 int set_blocksize(struct block_device *bdev, int size)
121 {
122         /* Size must be a power of two, and between 512 and PAGE_SIZE */
123         if (size > PAGE_SIZE || size < 512 || !is_power_of_2(size))
124                 return -EINVAL;
125
126         /* Size cannot be smaller than the size supported by the device */
127         if (size < bdev_logical_block_size(bdev))
128                 return -EINVAL;
129
130         /* Don't change the size if it is same as current */
131         if (bdev->bd_block_size != size) {
132                 sync_blockdev(bdev);
133                 bdev->bd_block_size = size;
134                 bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(size);
135                 kill_bdev(bdev);
136         }
137         return 0;
138 }
139
140 EXPORT_SYMBOL(set_blocksize);
141
142 int sb_set_blocksize(struct super_block *sb, int size)
143 {
144         if (set_blocksize(sb->s_bdev, size))
145                 return 0;
146         /* If we get here, we know size is power of two
147          * and it's value is between 512 and PAGE_SIZE */
148         sb->s_blocksize = size;
149         sb->s_blocksize_bits = blksize_bits(size);
150         return sb->s_blocksize;
151 }
152
153 EXPORT_SYMBOL(sb_set_blocksize);
154
155 int sb_min_blocksize(struct super_block *sb, int size)
156 {
157         int minsize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
158         if (size < minsize)
159                 size = minsize;
160         return sb_set_blocksize(sb, size);
161 }
162
163 EXPORT_SYMBOL(sb_min_blocksize);
164
165 static int
166 blkdev_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
167                 struct buffer_head *bh, int create)
168 {
169         bh->b_bdev = I_BDEV(inode);
170         bh->b_blocknr = iblock;
171         set_buffer_mapped(bh);
172         return 0;
173 }
174
175 static struct inode *bdev_file_inode(struct file *file)
176 {
177         return file->f_mapping->host;
178 }
179
180 static unsigned int dio_bio_write_op(struct kiocb *iocb)
181 {
182         unsigned int op = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_IDLE;
183
184         /* avoid the need for a I/O completion work item */
185         if (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC)
186                 op |= REQ_FUA;
187         return op;
188 }
189
190 #define DIO_INLINE_BIO_VECS 4
191
192 static void blkdev_bio_end_io_simple(struct bio *bio)
193 {
194         struct task_struct *waiter = bio->bi_private;
195
196         WRITE_ONCE(bio->bi_private, NULL);
197         wake_up_process(waiter);
198 }
199
200 static ssize_t
201 __blkdev_direct_IO_simple(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
202                 int nr_pages)
203 {
204         struct file *file = iocb->ki_filp;
205         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
206         struct bio_vec inline_vecs[DIO_INLINE_BIO_VECS], *vecs, *bvec;
207         loff_t pos = iocb->ki_pos;
208         bool should_dirty = false;
209         struct bio bio;
210         ssize_t ret;
211         blk_qc_t qc;
212         int i;
213
214         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
215             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
216                 return -EINVAL;
217
218         if (nr_pages <= DIO_INLINE_BIO_VECS)
219                 vecs = inline_vecs;
220         else {
221                 vecs = kmalloc(nr_pages * sizeof(struct bio_vec), GFP_KERNEL);
222                 if (!vecs)
223                         return -ENOMEM;
224         }
225
226         bio_init(&bio, vecs, nr_pages);
227         bio.bi_bdev = bdev;
228         bio.bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
229         bio.bi_private = current;
230         bio.bi_end_io = blkdev_bio_end_io_simple;
231
232         ret = bio_iov_iter_get_pages(&bio, iter);
233         if (unlikely(ret))
234                 return ret;
235         ret = bio.bi_iter.bi_size;
236
237         if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
238                 bio.bi_opf = REQ_OP_READ;
239                 if (iter_is_iovec(iter))
240                         should_dirty = true;
241         } else {
242                 bio.bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
243                 task_io_account_write(ret);
244         }
245
246         qc = submit_bio(&bio);
247         for (;;) {
248                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
249                 if (!READ_ONCE(bio.bi_private))
250                         break;
251                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
252                     !blk_mq_poll(bdev_get_queue(bdev), qc))
253                         io_schedule();
254         }
255         __set_current_state(TASK_RUNNING);
256
257         bio_for_each_segment_all(bvec, &bio, i) {
258                 if (should_dirty && !PageCompound(bvec->bv_page))
259                         set_page_dirty_lock(bvec->bv_page);
260                 put_page(bvec->bv_page);
261         }
262
263         if (vecs != inline_vecs)
264                 kfree(vecs);
265
266         if (unlikely(bio.bi_error))
267                 return bio.bi_error;
268         return ret;
269 }
270
271 struct blkdev_dio {
272         union {
273                 struct kiocb            *iocb;
274                 struct task_struct      *waiter;
275         };
276         size_t                  size;
277         atomic_t                ref;
278         bool                    multi_bio : 1;
279         bool                    should_dirty : 1;
280         bool                    is_sync : 1;
281         struct bio              bio;
282 };
283
284 static struct bio_set *blkdev_dio_pool __read_mostly;
285
286 static void blkdev_bio_end_io(struct bio *bio)
287 {
288         struct blkdev_dio *dio = bio->bi_private;
289         bool should_dirty = dio->should_dirty;
290
291         if (dio->multi_bio && !atomic_dec_and_test(&dio->ref)) {
292                 if (bio->bi_error && !dio->bio.bi_error)
293                         dio->bio.bi_error = bio->bi_error;
294         } else {
295                 if (!dio->is_sync) {
296                         struct kiocb *iocb = dio->iocb;
297                         ssize_t ret = dio->bio.bi_error;
298
299                         if (likely(!ret)) {
300                                 ret = dio->size;
301                                 iocb->ki_pos += ret;
302                         }
303
304                         dio->iocb->ki_complete(iocb, ret, 0);
305                         bio_put(&dio->bio);
306                 } else {
307                         struct task_struct *waiter = dio->waiter;
308
309                         WRITE_ONCE(dio->waiter, NULL);
310                         wake_up_process(waiter);
311                 }
312         }
313
314         if (should_dirty) {
315                 bio_check_pages_dirty(bio);
316         } else {
317                 struct bio_vec *bvec;
318                 int i;
319
320                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i)
321                         put_page(bvec->bv_page);
322                 bio_put(bio);
323         }
324 }
325
326 static ssize_t
327 __blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int nr_pages)
328 {
329         struct file *file = iocb->ki_filp;
330         struct inode *inode = bdev_file_inode(file);
331         struct block_device *bdev = I_BDEV(inode);
332         struct blk_plug plug;
333         struct blkdev_dio *dio;
334         struct bio *bio;
335         bool is_read = (iov_iter_rw(iter) == READ), is_sync;
336         loff_t pos = iocb->ki_pos;
337         blk_qc_t qc = BLK_QC_T_NONE;
338         int ret;
339
340         if ((pos | iov_iter_alignment(iter)) &
341             (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
342                 return -EINVAL;
343
344         bio = bio_alloc_bioset(GFP_KERNEL, nr_pages, blkdev_dio_pool);
345         bio_get(bio); /* extra ref for the completion handler */
346
347         dio = container_of(bio, struct blkdev_dio, bio);
348         dio->is_sync = is_sync = is_sync_kiocb(iocb);
349         if (dio->is_sync)
350                 dio->waiter = current;
351         else
352                 dio->iocb = iocb;
353
354         dio->size = 0;
355         dio->multi_bio = false;
356         dio->should_dirty = is_read && (iter->type == ITER_IOVEC);
357
358         blk_start_plug(&plug);
359         for (;;) {
360                 bio->bi_bdev = bdev;
361                 bio->bi_iter.bi_sector = pos >> 9;
362                 bio->bi_private = dio;
363                 bio->bi_end_io = blkdev_bio_end_io;
364
365                 ret = bio_iov_iter_get_pages(bio, iter);
366                 if (unlikely(ret)) {
367                         bio->bi_error = ret;
368                         bio_endio(bio);
369                         break;
370                 }
371
372                 if (is_read) {
373                         bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
374                         if (dio->should_dirty)
375                                 bio_set_pages_dirty(bio);
376                 } else {
377                         bio->bi_opf = dio_bio_write_op(iocb);
378                         task_io_account_write(bio->bi_iter.bi_size);
379                 }
380
381                 dio->size += bio->bi_iter.bi_size;
382                 pos += bio->bi_iter.bi_size;
383
384                 nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES);
385                 if (!nr_pages) {
386                         qc = submit_bio(bio);
387                         break;
388                 }
389
390                 if (!dio->multi_bio) {
391                         dio->multi_bio = true;
392                         atomic_set(&dio->ref, 2);
393                 } else {
394                         atomic_inc(&dio->ref);
395                 }
396
397                 submit_bio(bio);
398                 bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
399         }
400         blk_finish_plug(&plug);
401
402         if (!is_sync)
403                 return -EIOCBQUEUED;
404
405         for (;;) {
406                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
407                 if (!READ_ONCE(dio->waiter))
408                         break;
409
410                 if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
411                     !blk_mq_poll(bdev_get_queue(bdev), qc))
412                         io_schedule();
413         }
414         __set_current_state(TASK_RUNNING);
415
416         ret = dio->bio.bi_error;
417         if (likely(!ret))
418                 ret = dio->size;
419
420         bio_put(&dio->bio);
421         return ret;
422 }
423
424 static ssize_t
425 blkdev_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
426 {
427         int nr_pages;
428
429         nr_pages = iov_iter_npages(iter, BIO_MAX_PAGES + 1);
430         if (!nr_pages)
431                 return 0;
432         if (is_sync_kiocb(iocb) && nr_pages <= BIO_MAX_PAGES)
433                 return __blkdev_direct_IO_simple(iocb, iter, nr_pages);
434
435         return __blkdev_direct_IO(iocb, iter, min(nr_pages, BIO_MAX_PAGES));
436 }
437
438 static __init int blkdev_init(void)
439 {
440         blkdev_dio_pool = bioset_create(4, offsetof(struct blkdev_dio, bio));
441         if (!blkdev_dio_pool)
442                 return -ENOMEM;
443         return 0;
444 }
445 module_init(blkdev_init);
446
447 int __sync_blockdev(struct block_device *bdev, int wait)
448 {
449         if (!bdev)
450                 return 0;
451         if (!wait)
452                 return filemap_flush(bdev->bd_inode->i_mapping);
453         return filemap_write_and_wait(bdev->bd_inode->i_mapping);
454 }
455
456 /*
457  * Write out and wait upon all the dirty data associated with a block
458  * device via its mapping.  Does not take the superblock lock.
459  */
460 int sync_blockdev(struct block_device *bdev)
461 {
462         return __sync_blockdev(bdev, 1);
463 }
464 EXPORT_SYMBOL(sync_blockdev);
465
466 /*
467  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
468  * device.   Filesystem data as well as the underlying block
469  * device.  Takes the superblock lock.
470  */
471 int fsync_bdev(struct block_device *bdev)
472 {
473         struct super_block *sb = get_super(bdev);
474         if (sb) {
475                 int res = sync_filesystem(sb);
476                 drop_super(sb);
477                 return res;
478         }
479         return sync_blockdev(bdev);
480 }
481 EXPORT_SYMBOL(fsync_bdev);
482
483 /**
484  * freeze_bdev  --  lock a filesystem and force it into a consistent state
485  * @bdev:       blockdevice to lock
486  *
487  * If a superblock is found on this device, we take the s_umount semaphore
488  * on it to make sure nobody unmounts until the snapshot creation is done.
489  * The reference counter (bd_fsfreeze_count) guarantees that only the last
490  * unfreeze process can unfreeze the frozen filesystem actually when multiple
491  * freeze requests arrive simultaneously. It counts up in freeze_bdev() and
492  * count down in thaw_bdev(). When it becomes 0, thaw_bdev() will unfreeze
493  * actually.
494  */
495 struct super_block *freeze_bdev(struct block_device *bdev)
496 {
497         struct super_block *sb;
498         int error = 0;
499
500         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
501         if (++bdev->bd_fsfreeze_count > 1) {
502                 /*
503                  * We don't even need to grab a reference - the first call
504                  * to freeze_bdev grab an active reference and only the last
505                  * thaw_bdev drops it.
506                  */
507                 sb = get_super(bdev);
508                 if (sb)
509                         drop_super(sb);
510                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
511                 return sb;
512         }
513
514         sb = get_active_super(bdev);
515         if (!sb)
516                 goto out;
517         if (sb->s_op->freeze_super)
518                 error = sb->s_op->freeze_super(sb);
519         else
520                 error = freeze_super(sb);
521         if (error) {
522                 deactivate_super(sb);
523                 bdev->bd_fsfreeze_count--;
524                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
525                 return ERR_PTR(error);
526         }
527         deactivate_super(sb);
528  out:
529         sync_blockdev(bdev);
530         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
531         return sb;      /* thaw_bdev releases s->s_umount */
532 }
533 EXPORT_SYMBOL(freeze_bdev);
534
535 /**
536  * thaw_bdev  -- unlock filesystem
537  * @bdev:       blockdevice to unlock
538  * @sb:         associated superblock
539  *
540  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_bdev().
541  */
542 int thaw_bdev(struct block_device *bdev, struct super_block *sb)
543 {
544         int error = -EINVAL;
545
546         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
547         if (!bdev->bd_fsfreeze_count)
548                 goto out;
549
550         error = 0;
551         if (--bdev->bd_fsfreeze_count > 0)
552                 goto out;
553
554         if (!sb)
555                 goto out;
556
557         if (sb->s_op->thaw_super)
558                 error = sb->s_op->thaw_super(sb);
559         else
560                 error = thaw_super(sb);
561         if (error)
562                 bdev->bd_fsfreeze_count++;
563 out:
564         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
565         return error;
566 }
567 EXPORT_SYMBOL(thaw_bdev);
568
569 static int blkdev_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
570 {
571         return block_write_full_page(page, blkdev_get_block, wbc);
572 }
573
574 static int blkdev_readpage(struct file * file, struct page * page)
575 {
576         return block_read_full_page(page, blkdev_get_block);
577 }
578
579 static int blkdev_readpages(struct file *file, struct address_space *mapping,
580                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
581 {
582         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, blkdev_get_block);
583 }
584
585 static int blkdev_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
586                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
587                         struct page **pagep, void **fsdata)
588 {
589         return block_write_begin(mapping, pos, len, flags, pagep,
590                                  blkdev_get_block);
591 }
592
593 static int blkdev_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
594                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
595                         struct page *page, void *fsdata)
596 {
597         int ret;
598         ret = block_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
599
600         unlock_page(page);
601         put_page(page);
602
603         return ret;
604 }
605
606 /*
607  * private llseek:
608  * for a block special file file_inode(file)->i_size is zero
609  * so we compute the size by hand (just as in block_read/write above)
610  */
611 static loff_t block_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
612 {
613         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
614         loff_t retval;
615
616         inode_lock(bd_inode);
617         retval = fixed_size_llseek(file, offset, whence, i_size_read(bd_inode));
618         inode_unlock(bd_inode);
619         return retval;
620 }
621         
622 int blkdev_fsync(struct file *filp, loff_t start, loff_t end, int datasync)
623 {
624         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(filp);
625         struct block_device *bdev = I_BDEV(bd_inode);
626         int error;
627         
628         error = filemap_write_and_wait_range(filp->f_mapping, start, end);
629         if (error)
630                 return error;
631
632         /*
633          * There is no need to serialise calls to blkdev_issue_flush with
634          * i_mutex and doing so causes performance issues with concurrent
635          * O_SYNC writers to a block device.
636          */
637         error = blkdev_issue_flush(bdev, GFP_KERNEL, NULL);
638         if (error == -EOPNOTSUPP)
639                 error = 0;
640
641         return error;
642 }
643 EXPORT_SYMBOL(blkdev_fsync);
644
645 /**
646  * bdev_read_page() - Start reading a page from a block device
647  * @bdev: The device to read the page from
648  * @sector: The offset on the device to read the page to (need not be aligned)
649  * @page: The page to read
650  *
651  * On entry, the page should be locked.  It will be unlocked when the page
652  * has been read.  If the block driver implements rw_page synchronously,
653  * that will be true on exit from this function, but it need not be.
654  *
655  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
656  * queue full; callers should try a different route to read this page rather
657  * than propagate an error back up the stack.
658  *
659  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
660  */
661 int bdev_read_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
662                         struct page *page)
663 {
664         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
665         int result = -EOPNOTSUPP;
666
667         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
668                 return result;
669
670         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, false);
671         if (result)
672                 return result;
673         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, false);
674         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
675         return result;
676 }
677 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_read_page);
678
679 /**
680  * bdev_write_page() - Start writing a page to a block device
681  * @bdev: The device to write the page to
682  * @sector: The offset on the device to write the page to (need not be aligned)
683  * @page: The page to write
684  * @wbc: The writeback_control for the write
685  *
686  * On entry, the page should be locked and not currently under writeback.
687  * On exit, if the write started successfully, the page will be unlocked and
688  * under writeback.  If the write failed already (eg the driver failed to
689  * queue the page to the device), the page will still be locked.  If the
690  * caller is a ->writepage implementation, it will need to unlock the page.
691  *
692  * Errors returned by this function are usually "soft", eg out of memory, or
693  * queue full; callers should try a different route to write this page rather
694  * than propagate an error back up the stack.
695  *
696  * Return: negative errno if an error occurs, 0 if submission was successful.
697  */
698 int bdev_write_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
699                         struct page *page, struct writeback_control *wbc)
700 {
701         int result;
702         const struct block_device_operations *ops = bdev->bd_disk->fops;
703
704         if (!ops->rw_page || bdev_get_integrity(bdev))
705                 return -EOPNOTSUPP;
706         result = blk_queue_enter(bdev->bd_queue, false);
707         if (result)
708                 return result;
709
710         set_page_writeback(page);
711         result = ops->rw_page(bdev, sector + get_start_sect(bdev), page, true);
712         if (result)
713                 end_page_writeback(page);
714         else
715                 unlock_page(page);
716         blk_queue_exit(bdev->bd_queue);
717         return result;
718 }
719 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_write_page);
720
721 int bdev_dax_pgoff(struct block_device *bdev, sector_t sector, size_t size,
722                 pgoff_t *pgoff)
723 {
724         phys_addr_t phys_off = (get_start_sect(bdev) + sector) * 512;
725
726         if (pgoff)
727                 *pgoff = PHYS_PFN(phys_off);
728         if (phys_off % PAGE_SIZE || size % PAGE_SIZE)
729                 return -EINVAL;
730         return 0;
731 }
732 EXPORT_SYMBOL(bdev_dax_pgoff);
733
734 /**
735  * bdev_dax_supported() - Check if the device supports dax for filesystem
736  * @sb: The superblock of the device
737  * @blocksize: The block size of the device
738  *
739  * This is a library function for filesystems to check if the block device
740  * can be mounted with dax option.
741  *
742  * Return: negative errno if unsupported, 0 if supported.
743  */
744 int bdev_dax_supported(struct super_block *sb, int blocksize)
745 {
746         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
747         struct dax_device *dax_dev;
748         pgoff_t pgoff;
749         int err, id;
750         void *kaddr;
751         pfn_t pfn;
752         long len;
753
754         if (blocksize != PAGE_SIZE) {
755                 vfs_msg(sb, KERN_ERR, "error: unsupported blocksize for dax");
756                 return -EINVAL;
757         }
758
759         err = bdev_dax_pgoff(bdev, 0, PAGE_SIZE, &pgoff);
760         if (err) {
761                 vfs_msg(sb, KERN_ERR, "error: unaligned partition for dax");
762                 return err;
763         }
764
765         dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
766         if (!dax_dev) {
767                 vfs_msg(sb, KERN_ERR, "error: device does not support dax");
768                 return -EOPNOTSUPP;
769         }
770
771         id = dax_read_lock();
772         len = dax_direct_access(dax_dev, pgoff, 1, &kaddr, &pfn);
773         dax_read_unlock(id);
774
775         put_dax(dax_dev);
776
777         if (len < 1) {
778                 vfs_msg(sb, KERN_ERR,
779                                 "error: dax access failed (%ld)", len);
780                 return len < 0 ? len : -EIO;
781         }
782
783         return 0;
784 }
785 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_dax_supported);
786
787 /*
788  * pseudo-fs
789  */
790
791 static  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(bdev_lock);
792 static struct kmem_cache * bdev_cachep __read_mostly;
793
794 static struct inode *bdev_alloc_inode(struct super_block *sb)
795 {
796         struct bdev_inode *ei = kmem_cache_alloc(bdev_cachep, GFP_KERNEL);
797         if (!ei)
798                 return NULL;
799         return &ei->vfs_inode;
800 }
801
802 static void bdev_i_callback(struct rcu_head *head)
803 {
804         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
805         struct bdev_inode *bdi = BDEV_I(inode);
806
807         kmem_cache_free(bdev_cachep, bdi);
808 }
809
810 static void bdev_destroy_inode(struct inode *inode)
811 {
812         call_rcu(&inode->i_rcu, bdev_i_callback);
813 }
814
815 static void init_once(void *foo)
816 {
817         struct bdev_inode *ei = (struct bdev_inode *) foo;
818         struct block_device *bdev = &ei->bdev;
819
820         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
821         mutex_init(&bdev->bd_mutex);
822         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_list);
823 #ifdef CONFIG_SYSFS
824         INIT_LIST_HEAD(&bdev->bd_holder_disks);
825 #endif
826         bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
827         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
828         /* Initialize mutex for freeze. */
829         mutex_init(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
830 }
831
832 static void bdev_evict_inode(struct inode *inode)
833 {
834         struct block_device *bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
835         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
836         invalidate_inode_buffers(inode); /* is it needed here? */
837         clear_inode(inode);
838         spin_lock(&bdev_lock);
839         list_del_init(&bdev->bd_list);
840         spin_unlock(&bdev_lock);
841         if (bdev->bd_bdi != &noop_backing_dev_info) {
842                 bdi_put(bdev->bd_bdi);
843                 bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
844         }
845 }
846
847 static const struct super_operations bdev_sops = {
848         .statfs = simple_statfs,
849         .alloc_inode = bdev_alloc_inode,
850         .destroy_inode = bdev_destroy_inode,
851         .drop_inode = generic_delete_inode,
852         .evict_inode = bdev_evict_inode,
853 };
854
855 static struct dentry *bd_mount(struct file_system_type *fs_type,
856         int flags, const char *dev_name, void *data)
857 {
858         struct dentry *dent;
859         dent = mount_pseudo(fs_type, "bdev:", &bdev_sops, NULL, BDEVFS_MAGIC);
860         if (!IS_ERR(dent))
861                 dent->d_sb->s_iflags |= SB_I_CGROUPWB;
862         return dent;
863 }
864
865 static struct file_system_type bd_type = {
866         .name           = "bdev",
867         .mount          = bd_mount,
868         .kill_sb        = kill_anon_super,
869 };
870
871 struct super_block *blockdev_superblock __read_mostly;
872 EXPORT_SYMBOL_GPL(blockdev_superblock);
873
874 void __init bdev_cache_init(void)
875 {
876         int err;
877         static struct vfsmount *bd_mnt;
878
879         bdev_cachep = kmem_cache_create("bdev_cache", sizeof(struct bdev_inode),
880                         0, (SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|
881                                 SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT|SLAB_PANIC),
882                         init_once);
883         err = register_filesystem(&bd_type);
884         if (err)
885                 panic("Cannot register bdev pseudo-fs");
886         bd_mnt = kern_mount(&bd_type);
887         if (IS_ERR(bd_mnt))
888                 panic("Cannot create bdev pseudo-fs");
889         blockdev_superblock = bd_mnt->mnt_sb;   /* For writeback */
890 }
891
892 /*
893  * Most likely _very_ bad one - but then it's hardly critical for small
894  * /dev and can be fixed when somebody will need really large one.
895  * Keep in mind that it will be fed through icache hash function too.
896  */
897 static inline unsigned long hash(dev_t dev)
898 {
899         return MAJOR(dev)+MINOR(dev);
900 }
901
902 static int bdev_test(struct inode *inode, void *data)
903 {
904         return BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev == *(dev_t *)data;
905 }
906
907 static int bdev_set(struct inode *inode, void *data)
908 {
909         BDEV_I(inode)->bdev.bd_dev = *(dev_t *)data;
910         return 0;
911 }
912
913 static LIST_HEAD(all_bdevs);
914
915 /*
916  * If there is a bdev inode for this device, unhash it so that it gets evicted
917  * as soon as last inode reference is dropped.
918  */
919 void bdev_unhash_inode(dev_t dev)
920 {
921         struct inode *inode;
922
923         inode = ilookup5(blockdev_superblock, hash(dev), bdev_test, &dev);
924         if (inode) {
925                 remove_inode_hash(inode);
926                 iput(inode);
927         }
928 }
929
930 struct block_device *bdget(dev_t dev)
931 {
932         struct block_device *bdev;
933         struct inode *inode;
934
935         inode = iget5_locked(blockdev_superblock, hash(dev),
936                         bdev_test, bdev_set, &dev);
937
938         if (!inode)
939                 return NULL;
940
941         bdev = &BDEV_I(inode)->bdev;
942
943         if (inode->i_state & I_NEW) {
944                 bdev->bd_contains = NULL;
945                 bdev->bd_super = NULL;
946                 bdev->bd_inode = inode;
947                 bdev->bd_block_size = i_blocksize(inode);
948                 bdev->bd_part_count = 0;
949                 bdev->bd_invalidated = 0;
950                 inode->i_mode = S_IFBLK;
951                 inode->i_rdev = dev;
952                 inode->i_bdev = bdev;
953                 inode->i_data.a_ops = &def_blk_aops;
954                 mapping_set_gfp_mask(&inode->i_data, GFP_USER);
955                 spin_lock(&bdev_lock);
956                 list_add(&bdev->bd_list, &all_bdevs);
957                 spin_unlock(&bdev_lock);
958                 unlock_new_inode(inode);
959         }
960         return bdev;
961 }
962
963 EXPORT_SYMBOL(bdget);
964
965 /**
966  * bdgrab -- Grab a reference to an already referenced block device
967  * @bdev:       Block device to grab a reference to.
968  */
969 struct block_device *bdgrab(struct block_device *bdev)
970 {
971         ihold(bdev->bd_inode);
972         return bdev;
973 }
974 EXPORT_SYMBOL(bdgrab);
975
976 long nr_blockdev_pages(void)
977 {
978         struct block_device *bdev;
979         long ret = 0;
980         spin_lock(&bdev_lock);
981         list_for_each_entry(bdev, &all_bdevs, bd_list) {
982                 ret += bdev->bd_inode->i_mapping->nrpages;
983         }
984         spin_unlock(&bdev_lock);
985         return ret;
986 }
987
988 void bdput(struct block_device *bdev)
989 {
990         iput(bdev->bd_inode);
991 }
992
993 EXPORT_SYMBOL(bdput);
994  
995 static struct block_device *bd_acquire(struct inode *inode)
996 {
997         struct block_device *bdev;
998
999         spin_lock(&bdev_lock);
1000         bdev = inode->i_bdev;
1001         if (bdev && !inode_unhashed(bdev->bd_inode)) {
1002                 bdgrab(bdev);
1003                 spin_unlock(&bdev_lock);
1004                 return bdev;
1005         }
1006         spin_unlock(&bdev_lock);
1007
1008         /*
1009          * i_bdev references block device inode that was already shut down
1010          * (corresponding device got removed).  Remove the reference and look
1011          * up block device inode again just in case new device got
1012          * reestablished under the same device number.
1013          */
1014         if (bdev)
1015                 bd_forget(inode);
1016
1017         bdev = bdget(inode->i_rdev);
1018         if (bdev) {
1019                 spin_lock(&bdev_lock);
1020                 if (!inode->i_bdev) {
1021                         /*
1022                          * We take an additional reference to bd_inode,
1023                          * and it's released in clear_inode() of inode.
1024                          * So, we can access it via ->i_mapping always
1025                          * without igrab().
1026                          */
1027                         bdgrab(bdev);
1028                         inode->i_bdev = bdev;
1029                         inode->i_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1030                 }
1031                 spin_unlock(&bdev_lock);
1032         }
1033         return bdev;
1034 }
1035
1036 /* Call when you free inode */
1037
1038 void bd_forget(struct inode *inode)
1039 {
1040         struct block_device *bdev = NULL;
1041
1042         spin_lock(&bdev_lock);
1043         if (!sb_is_blkdev_sb(inode->i_sb))
1044                 bdev = inode->i_bdev;
1045         inode->i_bdev = NULL;
1046         inode->i_mapping = &inode->i_data;
1047         spin_unlock(&bdev_lock);
1048
1049         if (bdev)
1050                 bdput(bdev);
1051 }
1052
1053 /**
1054  * bd_may_claim - test whether a block device can be claimed
1055  * @bdev: block device of interest
1056  * @whole: whole block device containing @bdev, may equal @bdev
1057  * @holder: holder trying to claim @bdev
1058  *
1059  * Test whether @bdev can be claimed by @holder.
1060  *
1061  * CONTEXT:
1062  * spin_lock(&bdev_lock).
1063  *
1064  * RETURNS:
1065  * %true if @bdev can be claimed, %false otherwise.
1066  */
1067 static bool bd_may_claim(struct block_device *bdev, struct block_device *whole,
1068                          void *holder)
1069 {
1070         if (bdev->bd_holder == holder)
1071                 return true;     /* already a holder */
1072         else if (bdev->bd_holder != NULL)
1073                 return false;    /* held by someone else */
1074         else if (whole == bdev)
1075                 return true;     /* is a whole device which isn't held */
1076
1077         else if (whole->bd_holder == bd_may_claim)
1078                 return true;     /* is a partition of a device that is being partitioned */
1079         else if (whole->bd_holder != NULL)
1080                 return false;    /* is a partition of a held device */
1081         else
1082                 return true;     /* is a partition of an un-held device */
1083 }
1084
1085 /**
1086  * bd_prepare_to_claim - prepare to claim a block device
1087  * @bdev: block device of interest
1088  * @whole: the whole device containing @bdev, may equal @bdev
1089  * @holder: holder trying to claim @bdev
1090  *
1091  * Prepare to claim @bdev.  This function fails if @bdev is already
1092  * claimed by another holder and waits if another claiming is in
1093  * progress.  This function doesn't actually claim.  On successful
1094  * return, the caller has ownership of bd_claiming and bd_holder[s].
1095  *
1096  * CONTEXT:
1097  * spin_lock(&bdev_lock).  Might release bdev_lock, sleep and regrab
1098  * it multiple times.
1099  *
1100  * RETURNS:
1101  * 0 if @bdev can be claimed, -EBUSY otherwise.
1102  */
1103 static int bd_prepare_to_claim(struct block_device *bdev,
1104                                struct block_device *whole, void *holder)
1105 {
1106 retry:
1107         /* if someone else claimed, fail */
1108         if (!bd_may_claim(bdev, whole, holder))
1109                 return -EBUSY;
1110
1111         /* if claiming is already in progress, wait for it to finish */
1112         if (whole->bd_claiming) {
1113                 wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&whole->bd_claiming, 0);
1114                 DEFINE_WAIT(wait);
1115
1116                 prepare_to_wait(wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1117                 spin_unlock(&bdev_lock);
1118                 schedule();
1119                 finish_wait(wq, &wait);
1120                 spin_lock(&bdev_lock);
1121                 goto retry;
1122         }
1123
1124         /* yay, all mine */
1125         return 0;
1126 }
1127
1128 /**
1129  * bd_start_claiming - start claiming a block device
1130  * @bdev: block device of interest
1131  * @holder: holder trying to claim @bdev
1132  *
1133  * @bdev is about to be opened exclusively.  Check @bdev can be opened
1134  * exclusively and mark that an exclusive open is in progress.  Each
1135  * successful call to this function must be matched with a call to
1136  * either bd_finish_claiming() or bd_abort_claiming() (which do not
1137  * fail).
1138  *
1139  * This function is used to gain exclusive access to the block device
1140  * without actually causing other exclusive open attempts to fail. It
1141  * should be used when the open sequence itself requires exclusive
1142  * access but may subsequently fail.
1143  *
1144  * CONTEXT:
1145  * Might sleep.
1146  *
1147  * RETURNS:
1148  * Pointer to the block device containing @bdev on success, ERR_PTR()
1149  * value on failure.
1150  */
1151 static struct block_device *bd_start_claiming(struct block_device *bdev,
1152                                               void *holder)
1153 {
1154         struct gendisk *disk;
1155         struct block_device *whole;
1156         int partno, err;
1157
1158         might_sleep();
1159
1160         /*
1161          * @bdev might not have been initialized properly yet, look up
1162          * and grab the outer block device the hard way.
1163          */
1164         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1165         if (!disk)
1166                 return ERR_PTR(-ENXIO);
1167
1168         /*
1169          * Normally, @bdev should equal what's returned from bdget_disk()
1170          * if partno is 0; however, some drivers (floppy) use multiple
1171          * bdev's for the same physical device and @bdev may be one of the
1172          * aliases.  Keep @bdev if partno is 0.  This means claimer
1173          * tracking is broken for those devices but it has always been that
1174          * way.
1175          */
1176         if (partno)
1177                 whole = bdget_disk(disk, 0);
1178         else
1179                 whole = bdgrab(bdev);
1180
1181         module_put(disk->fops->owner);
1182         put_disk(disk);
1183         if (!whole)
1184                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1185
1186         /* prepare to claim, if successful, mark claiming in progress */
1187         spin_lock(&bdev_lock);
1188
1189         err = bd_prepare_to_claim(bdev, whole, holder);
1190         if (err == 0) {
1191                 whole->bd_claiming = holder;
1192                 spin_unlock(&bdev_lock);
1193                 return whole;
1194         } else {
1195                 spin_unlock(&bdev_lock);
1196                 bdput(whole);
1197                 return ERR_PTR(err);
1198         }
1199 }
1200
1201 #ifdef CONFIG_SYSFS
1202 struct bd_holder_disk {
1203         struct list_head        list;
1204         struct gendisk          *disk;
1205         int                     refcnt;
1206 };
1207
1208 static struct bd_holder_disk *bd_find_holder_disk(struct block_device *bdev,
1209                                                   struct gendisk *disk)
1210 {
1211         struct bd_holder_disk *holder;
1212
1213         list_for_each_entry(holder, &bdev->bd_holder_disks, list)
1214                 if (holder->disk == disk)
1215                         return holder;
1216         return NULL;
1217 }
1218
1219 static int add_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1220 {
1221         return sysfs_create_link(from, to, kobject_name(to));
1222 }
1223
1224 static void del_symlink(struct kobject *from, struct kobject *to)
1225 {
1226         sysfs_remove_link(from, kobject_name(to));
1227 }
1228
1229 /**
1230  * bd_link_disk_holder - create symlinks between holding disk and slave bdev
1231  * @bdev: the claimed slave bdev
1232  * @disk: the holding disk
1233  *
1234  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1235  *
1236  * This functions creates the following sysfs symlinks.
1237  *
1238  * - from "slaves" directory of the holder @disk to the claimed @bdev
1239  * - from "holders" directory of the @bdev to the holder @disk
1240  *
1241  * For example, if /dev/dm-0 maps to /dev/sda and disk for dm-0 is
1242  * passed to bd_link_disk_holder(), then:
1243  *
1244  *   /sys/block/dm-0/slaves/sda --> /sys/block/sda
1245  *   /sys/block/sda/holders/dm-0 --> /sys/block/dm-0
1246  *
1247  * The caller must have claimed @bdev before calling this function and
1248  * ensure that both @bdev and @disk are valid during the creation and
1249  * lifetime of these symlinks.
1250  *
1251  * CONTEXT:
1252  * Might sleep.
1253  *
1254  * RETURNS:
1255  * 0 on success, -errno on failure.
1256  */
1257 int bd_link_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1258 {
1259         struct bd_holder_disk *holder;
1260         int ret = 0;
1261
1262         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1263
1264         WARN_ON_ONCE(!bdev->bd_holder);
1265
1266         /* FIXME: remove the following once add_disk() handles errors */
1267         if (WARN_ON(!disk->slave_dir || !bdev->bd_part->holder_dir))
1268                 goto out_unlock;
1269
1270         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1271         if (holder) {
1272                 holder->refcnt++;
1273                 goto out_unlock;
1274         }
1275
1276         holder = kzalloc(sizeof(*holder), GFP_KERNEL);
1277         if (!holder) {
1278                 ret = -ENOMEM;
1279                 goto out_unlock;
1280         }
1281
1282         INIT_LIST_HEAD(&holder->list);
1283         holder->disk = disk;
1284         holder->refcnt = 1;
1285
1286         ret = add_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1287         if (ret)
1288                 goto out_free;
1289
1290         ret = add_symlink(bdev->bd_part->holder_dir, &disk_to_dev(disk)->kobj);
1291         if (ret)
1292                 goto out_del;
1293         /*
1294          * bdev could be deleted beneath us which would implicitly destroy
1295          * the holder directory.  Hold on to it.
1296          */
1297         kobject_get(bdev->bd_part->holder_dir);
1298
1299         list_add(&holder->list, &bdev->bd_holder_disks);
1300         goto out_unlock;
1301
1302 out_del:
1303         del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1304 out_free:
1305         kfree(holder);
1306 out_unlock:
1307         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1308         return ret;
1309 }
1310 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_link_disk_holder);
1311
1312 /**
1313  * bd_unlink_disk_holder - destroy symlinks created by bd_link_disk_holder()
1314  * @bdev: the calimed slave bdev
1315  * @disk: the holding disk
1316  *
1317  * DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT.
1318  *
1319  * CONTEXT:
1320  * Might sleep.
1321  */
1322 void bd_unlink_disk_holder(struct block_device *bdev, struct gendisk *disk)
1323 {
1324         struct bd_holder_disk *holder;
1325
1326         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1327
1328         holder = bd_find_holder_disk(bdev, disk);
1329
1330         if (!WARN_ON_ONCE(holder == NULL) && !--holder->refcnt) {
1331                 del_symlink(disk->slave_dir, &part_to_dev(bdev->bd_part)->kobj);
1332                 del_symlink(bdev->bd_part->holder_dir,
1333                             &disk_to_dev(disk)->kobj);
1334                 kobject_put(bdev->bd_part->holder_dir);
1335                 list_del_init(&holder->list);
1336                 kfree(holder);
1337         }
1338
1339         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1340 }
1341 EXPORT_SYMBOL_GPL(bd_unlink_disk_holder);
1342 #endif
1343
1344 /**
1345  * flush_disk - invalidates all buffer-cache entries on a disk
1346  *
1347  * @bdev:      struct block device to be flushed
1348  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
1349  *
1350  * Invalidates all buffer-cache entries on a disk. It should be called
1351  * when a disk has been changed -- either by a media change or online
1352  * resize.
1353  */
1354 static void flush_disk(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
1355 {
1356         if (__invalidate_device(bdev, kill_dirty)) {
1357                 printk(KERN_WARNING "VFS: busy inodes on changed media or "
1358                        "resized disk %s\n",
1359                        bdev->bd_disk ? bdev->bd_disk->disk_name : "");
1360         }
1361
1362         if (!bdev->bd_disk)
1363                 return;
1364         if (disk_part_scan_enabled(bdev->bd_disk))
1365                 bdev->bd_invalidated = 1;
1366 }
1367
1368 /**
1369  * check_disk_size_change - checks for disk size change and adjusts bdev size.
1370  * @disk: struct gendisk to check
1371  * @bdev: struct bdev to adjust.
1372  *
1373  * This routine checks to see if the bdev size does not match the disk size
1374  * and adjusts it if it differs.
1375  */
1376 void check_disk_size_change(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev)
1377 {
1378         loff_t disk_size, bdev_size;
1379
1380         disk_size = (loff_t)get_capacity(disk) << 9;
1381         bdev_size = i_size_read(bdev->bd_inode);
1382         if (disk_size != bdev_size) {
1383                 printk(KERN_INFO
1384                        "%s: detected capacity change from %lld to %lld\n",
1385                        disk->disk_name, bdev_size, disk_size);
1386                 i_size_write(bdev->bd_inode, disk_size);
1387                 flush_disk(bdev, false);
1388         }
1389 }
1390 EXPORT_SYMBOL(check_disk_size_change);
1391
1392 /**
1393  * revalidate_disk - wrapper for lower-level driver's revalidate_disk call-back
1394  * @disk: struct gendisk to be revalidated
1395  *
1396  * This routine is a wrapper for lower-level driver's revalidate_disk
1397  * call-backs.  It is used to do common pre and post operations needed
1398  * for all revalidate_disk operations.
1399  */
1400 int revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1401 {
1402         struct block_device *bdev;
1403         int ret = 0;
1404
1405         if (disk->fops->revalidate_disk)
1406                 ret = disk->fops->revalidate_disk(disk);
1407         blk_integrity_revalidate(disk);
1408         bdev = bdget_disk(disk, 0);
1409         if (!bdev)
1410                 return ret;
1411
1412         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1413         check_disk_size_change(disk, bdev);
1414         bdev->bd_invalidated = 0;
1415         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1416         bdput(bdev);
1417         return ret;
1418 }
1419 EXPORT_SYMBOL(revalidate_disk);
1420
1421 /*
1422  * This routine checks whether a removable media has been changed,
1423  * and invalidates all buffer-cache-entries in that case. This
1424  * is a relatively slow routine, so we have to try to minimize using
1425  * it. Thus it is called only upon a 'mount' or 'open'. This
1426  * is the best way of combining speed and utility, I think.
1427  * People changing diskettes in the middle of an operation deserve
1428  * to lose :-)
1429  */
1430 int check_disk_change(struct block_device *bdev)
1431 {
1432         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1433         const struct block_device_operations *bdops = disk->fops;
1434         unsigned int events;
1435
1436         events = disk_clear_events(disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE |
1437                                    DISK_EVENT_EJECT_REQUEST);
1438         if (!(events & DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE))
1439                 return 0;
1440
1441         flush_disk(bdev, true);
1442         if (bdops->revalidate_disk)
1443                 bdops->revalidate_disk(bdev->bd_disk);
1444         return 1;
1445 }
1446
1447 EXPORT_SYMBOL(check_disk_change);
1448
1449 void bd_set_size(struct block_device *bdev, loff_t size)
1450 {
1451         unsigned bsize = bdev_logical_block_size(bdev);
1452
1453         inode_lock(bdev->bd_inode);
1454         i_size_write(bdev->bd_inode, size);
1455         inode_unlock(bdev->bd_inode);
1456         while (bsize < PAGE_SIZE) {
1457                 if (size & bsize)
1458                         break;
1459                 bsize <<= 1;
1460         }
1461         bdev->bd_block_size = bsize;
1462         bdev->bd_inode->i_blkbits = blksize_bits(bsize);
1463 }
1464 EXPORT_SYMBOL(bd_set_size);
1465
1466 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part);
1467
1468 /*
1469  * bd_mutex locking:
1470  *
1471  *  mutex_lock(part->bd_mutex)
1472  *    mutex_lock_nested(whole->bd_mutex, 1)
1473  */
1474
1475 static int __blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1476 {
1477         struct gendisk *disk;
1478         struct module *owner;
1479         int ret;
1480         int partno;
1481         int perm = 0;
1482
1483         if (mode & FMODE_READ)
1484                 perm |= MAY_READ;
1485         if (mode & FMODE_WRITE)
1486                 perm |= MAY_WRITE;
1487         /*
1488          * hooks: /n/, see "layering violations".
1489          */
1490         if (!for_part) {
1491                 ret = devcgroup_inode_permission(bdev->bd_inode, perm);
1492                 if (ret != 0) {
1493                         bdput(bdev);
1494                         return ret;
1495                 }
1496         }
1497
1498  restart:
1499
1500         ret = -ENXIO;
1501         disk = get_gendisk(bdev->bd_dev, &partno);
1502         if (!disk)
1503                 goto out;
1504         owner = disk->fops->owner;
1505
1506         disk_block_events(disk);
1507         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1508         if (!bdev->bd_openers) {
1509                 bdev->bd_disk = disk;
1510                 bdev->bd_queue = disk->queue;
1511                 bdev->bd_contains = bdev;
1512                 if (bdev->bd_bdi == &noop_backing_dev_info)
1513                         bdev->bd_bdi = bdi_get(disk->queue->backing_dev_info);
1514
1515                 if (!partno) {
1516                         ret = -ENXIO;
1517                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1518                         if (!bdev->bd_part)
1519                                 goto out_clear;
1520
1521                         ret = 0;
1522                         if (disk->fops->open) {
1523                                 ret = disk->fops->open(bdev, mode);
1524                                 if (ret == -ERESTARTSYS) {
1525                                         /* Lost a race with 'disk' being
1526                                          * deleted, try again.
1527                                          * See md.c
1528                                          */
1529                                         disk_put_part(bdev->bd_part);
1530                                         bdev->bd_part = NULL;
1531                                         bdev->bd_disk = NULL;
1532                                         bdev->bd_queue = NULL;
1533                                         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1534                                         disk_unblock_events(disk);
1535                                         put_disk(disk);
1536                                         module_put(owner);
1537                                         goto restart;
1538                                 }
1539                         }
1540
1541                         if (!ret)
1542                                 bd_set_size(bdev,(loff_t)get_capacity(disk)<<9);
1543
1544                         /*
1545                          * If the device is invalidated, rescan partition
1546                          * if open succeeded or failed with -ENOMEDIUM.
1547                          * The latter is necessary to prevent ghost
1548                          * partitions on a removed medium.
1549                          */
1550                         if (bdev->bd_invalidated) {
1551                                 if (!ret)
1552                                         rescan_partitions(disk, bdev);
1553                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1554                                         invalidate_partitions(disk, bdev);
1555                         }
1556
1557                         if (ret)
1558                                 goto out_clear;
1559                 } else {
1560                         struct block_device *whole;
1561                         whole = bdget_disk(disk, 0);
1562                         ret = -ENOMEM;
1563                         if (!whole)
1564                                 goto out_clear;
1565                         BUG_ON(for_part);
1566                         ret = __blkdev_get(whole, mode, 1);
1567                         if (ret)
1568                                 goto out_clear;
1569                         bdev->bd_contains = whole;
1570                         bdev->bd_part = disk_get_part(disk, partno);
1571                         if (!(disk->flags & GENHD_FL_UP) ||
1572                             !bdev->bd_part || !bdev->bd_part->nr_sects) {
1573                                 ret = -ENXIO;
1574                                 goto out_clear;
1575                         }
1576                         bd_set_size(bdev, (loff_t)bdev->bd_part->nr_sects << 9);
1577                 }
1578         } else {
1579                 if (bdev->bd_contains == bdev) {
1580                         ret = 0;
1581                         if (bdev->bd_disk->fops->open)
1582                                 ret = bdev->bd_disk->fops->open(bdev, mode);
1583                         /* the same as first opener case, read comment there */
1584                         if (bdev->bd_invalidated) {
1585                                 if (!ret)
1586                                         rescan_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1587                                 else if (ret == -ENOMEDIUM)
1588                                         invalidate_partitions(bdev->bd_disk, bdev);
1589                         }
1590                         if (ret)
1591                                 goto out_unlock_bdev;
1592                 }
1593                 /* only one opener holds refs to the module and disk */
1594                 put_disk(disk);
1595                 module_put(owner);
1596         }
1597         bdev->bd_openers++;
1598         if (for_part)
1599                 bdev->bd_part_count++;
1600         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1601         disk_unblock_events(disk);
1602         return 0;
1603
1604  out_clear:
1605         disk_put_part(bdev->bd_part);
1606         bdev->bd_disk = NULL;
1607         bdev->bd_part = NULL;
1608         bdev->bd_queue = NULL;
1609         bdi_put(bdev->bd_bdi);
1610         bdev->bd_bdi = &noop_backing_dev_info;
1611         if (bdev != bdev->bd_contains)
1612                 __blkdev_put(bdev->bd_contains, mode, 1);
1613         bdev->bd_contains = NULL;
1614  out_unlock_bdev:
1615         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1616         disk_unblock_events(disk);
1617         put_disk(disk);
1618         module_put(owner);
1619  out:
1620         bdput(bdev);
1621
1622         return ret;
1623 }
1624
1625 /**
1626  * blkdev_get - open a block device
1627  * @bdev: block_device to open
1628  * @mode: FMODE_* mask
1629  * @holder: exclusive holder identifier
1630  *
1631  * Open @bdev with @mode.  If @mode includes %FMODE_EXCL, @bdev is
1632  * open with exclusive access.  Specifying %FMODE_EXCL with %NULL
1633  * @holder is invalid.  Exclusive opens may nest for the same @holder.
1634  *
1635  * On success, the reference count of @bdev is unchanged.  On failure,
1636  * @bdev is put.
1637  *
1638  * CONTEXT:
1639  * Might sleep.
1640  *
1641  * RETURNS:
1642  * 0 on success, -errno on failure.
1643  */
1644 int blkdev_get(struct block_device *bdev, fmode_t mode, void *holder)
1645 {
1646         struct block_device *whole = NULL;
1647         int res;
1648
1649         WARN_ON_ONCE((mode & FMODE_EXCL) && !holder);
1650
1651         if ((mode & FMODE_EXCL) && holder) {
1652                 whole = bd_start_claiming(bdev, holder);
1653                 if (IS_ERR(whole)) {
1654                         bdput(bdev);
1655                         return PTR_ERR(whole);
1656                 }
1657         }
1658
1659         res = __blkdev_get(bdev, mode, 0);
1660
1661         if (whole) {
1662                 struct gendisk *disk = whole->bd_disk;
1663
1664                 /* finish claiming */
1665                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1666                 spin_lock(&bdev_lock);
1667
1668                 if (!res) {
1669                         BUG_ON(!bd_may_claim(bdev, whole, holder));
1670                         /*
1671                          * Note that for a whole device bd_holders
1672                          * will be incremented twice, and bd_holder
1673                          * will be set to bd_may_claim before being
1674                          * set to holder
1675                          */
1676                         whole->bd_holders++;
1677                         whole->bd_holder = bd_may_claim;
1678                         bdev->bd_holders++;
1679                         bdev->bd_holder = holder;
1680                 }
1681
1682                 /* tell others that we're done */
1683                 BUG_ON(whole->bd_claiming != holder);
1684                 whole->bd_claiming = NULL;
1685                 wake_up_bit(&whole->bd_claiming, 0);
1686
1687                 spin_unlock(&bdev_lock);
1688
1689                 /*
1690                  * Block event polling for write claims if requested.  Any
1691                  * write holder makes the write_holder state stick until
1692                  * all are released.  This is good enough and tracking
1693                  * individual writeable reference is too fragile given the
1694                  * way @mode is used in blkdev_get/put().
1695                  */
1696                 if (!res && (mode & FMODE_WRITE) && !bdev->bd_write_holder &&
1697                     (disk->flags & GENHD_FL_BLOCK_EVENTS_ON_EXCL_WRITE)) {
1698                         bdev->bd_write_holder = true;
1699                         disk_block_events(disk);
1700                 }
1701
1702                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1703                 bdput(whole);
1704         }
1705
1706         return res;
1707 }
1708 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get);
1709
1710 /**
1711  * blkdev_get_by_path - open a block device by name
1712  * @path: path to the block device to open
1713  * @mode: FMODE_* mask
1714  * @holder: exclusive holder identifier
1715  *
1716  * Open the blockdevice described by the device file at @path.  @mode
1717  * and @holder are identical to blkdev_get().
1718  *
1719  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1720  *
1721  * CONTEXT:
1722  * Might sleep.
1723  *
1724  * RETURNS:
1725  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1726  */
1727 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
1728                                         void *holder)
1729 {
1730         struct block_device *bdev;
1731         int err;
1732
1733         bdev = lookup_bdev(path);
1734         if (IS_ERR(bdev))
1735                 return bdev;
1736
1737         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1738         if (err)
1739                 return ERR_PTR(err);
1740
1741         if ((mode & FMODE_WRITE) && bdev_read_only(bdev)) {
1742                 blkdev_put(bdev, mode);
1743                 return ERR_PTR(-EACCES);
1744         }
1745
1746         return bdev;
1747 }
1748 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_path);
1749
1750 /**
1751  * blkdev_get_by_dev - open a block device by device number
1752  * @dev: device number of block device to open
1753  * @mode: FMODE_* mask
1754  * @holder: exclusive holder identifier
1755  *
1756  * Open the blockdevice described by device number @dev.  @mode and
1757  * @holder are identical to blkdev_get().
1758  *
1759  * Use it ONLY if you really do not have anything better - i.e. when
1760  * you are behind a truly sucky interface and all you are given is a
1761  * device number.  _Never_ to be used for internal purposes.  If you
1762  * ever need it - reconsider your API.
1763  *
1764  * On success, the returned block_device has reference count of one.
1765  *
1766  * CONTEXT:
1767  * Might sleep.
1768  *
1769  * RETURNS:
1770  * Pointer to block_device on success, ERR_PTR(-errno) on failure.
1771  */
1772 struct block_device *blkdev_get_by_dev(dev_t dev, fmode_t mode, void *holder)
1773 {
1774         struct block_device *bdev;
1775         int err;
1776
1777         bdev = bdget(dev);
1778         if (!bdev)
1779                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1780
1781         err = blkdev_get(bdev, mode, holder);
1782         if (err)
1783                 return ERR_PTR(err);
1784
1785         return bdev;
1786 }
1787 EXPORT_SYMBOL(blkdev_get_by_dev);
1788
1789 static int blkdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
1790 {
1791         struct block_device *bdev;
1792
1793         /*
1794          * Preserve backwards compatibility and allow large file access
1795          * even if userspace doesn't ask for it explicitly. Some mkfs
1796          * binary needs it. We might want to drop this workaround
1797          * during an unstable branch.
1798          */
1799         filp->f_flags |= O_LARGEFILE;
1800
1801         if (filp->f_flags & O_NDELAY)
1802                 filp->f_mode |= FMODE_NDELAY;
1803         if (filp->f_flags & O_EXCL)
1804                 filp->f_mode |= FMODE_EXCL;
1805         if ((filp->f_flags & O_ACCMODE) == 3)
1806                 filp->f_mode |= FMODE_WRITE_IOCTL;
1807
1808         bdev = bd_acquire(inode);
1809         if (bdev == NULL)
1810                 return -ENOMEM;
1811
1812         filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
1813
1814         return blkdev_get(bdev, filp->f_mode, filp);
1815 }
1816
1817 static void __blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode, int for_part)
1818 {
1819         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
1820         struct block_device *victim = NULL;
1821
1822         mutex_lock_nested(&bdev->bd_mutex, for_part);
1823         if (for_part)
1824                 bdev->bd_part_count--;
1825
1826         if (!--bdev->bd_openers) {
1827                 WARN_ON_ONCE(bdev->bd_holders);
1828                 sync_blockdev(bdev);
1829                 kill_bdev(bdev);
1830
1831                 bdev_write_inode(bdev);
1832                 /*
1833                  * Detaching bdev inode from its wb in __destroy_inode()
1834                  * is too late: the queue which embeds its bdi (along with
1835                  * root wb) can be gone as soon as we put_disk() below.
1836                  */
1837                 inode_detach_wb(bdev->bd_inode);
1838         }
1839         if (bdev->bd_contains == bdev) {
1840                 if (disk->fops->release)
1841                         disk->fops->release(disk, mode);
1842         }
1843         if (!bdev->bd_openers) {
1844                 struct module *owner = disk->fops->owner;
1845
1846                 disk_put_part(bdev->bd_part);
1847                 bdev->bd_part = NULL;
1848                 bdev->bd_disk = NULL;
1849                 if (bdev != bdev->bd_contains)
1850                         victim = bdev->bd_contains;
1851                 bdev->bd_contains = NULL;
1852
1853                 put_disk(disk);
1854                 module_put(owner);
1855         }
1856         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1857         bdput(bdev);
1858         if (victim)
1859                 __blkdev_put(victim, mode, 1);
1860 }
1861
1862 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
1863 {
1864         mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
1865
1866         if (mode & FMODE_EXCL) {
1867                 bool bdev_free;
1868
1869                 /*
1870                  * Release a claim on the device.  The holder fields
1871                  * are protected with bdev_lock.  bd_mutex is to
1872                  * synchronize disk_holder unlinking.
1873                  */
1874                 spin_lock(&bdev_lock);
1875
1876                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_holders < 0);
1877                 WARN_ON_ONCE(--bdev->bd_contains->bd_holders < 0);
1878
1879                 /* bd_contains might point to self, check in a separate step */
1880                 if ((bdev_free = !bdev->bd_holders))
1881                         bdev->bd_holder = NULL;
1882                 if (!bdev->bd_contains->bd_holders)
1883                         bdev->bd_contains->bd_holder = NULL;
1884
1885                 spin_unlock(&bdev_lock);
1886
1887                 /*
1888                  * If this was the last claim, remove holder link and
1889                  * unblock evpoll if it was a write holder.
1890                  */
1891                 if (bdev_free && bdev->bd_write_holder) {
1892                         disk_unblock_events(bdev->bd_disk);
1893                         bdev->bd_write_holder = false;
1894                 }
1895         }
1896
1897         /*
1898          * Trigger event checking and tell drivers to flush MEDIA_CHANGE
1899          * event.  This is to ensure detection of media removal commanded
1900          * from userland - e.g. eject(1).
1901          */
1902         disk_flush_events(bdev->bd_disk, DISK_EVENT_MEDIA_CHANGE);
1903
1904         mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
1905
1906         __blkdev_put(bdev, mode, 0);
1907 }
1908 EXPORT_SYMBOL(blkdev_put);
1909
1910 static int blkdev_close(struct inode * inode, struct file * filp)
1911 {
1912         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(filp));
1913         blkdev_put(bdev, filp->f_mode);
1914         return 0;
1915 }
1916
1917 static long block_ioctl(struct file *file, unsigned cmd, unsigned long arg)
1918 {
1919         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
1920         fmode_t mode = file->f_mode;
1921
1922         /*
1923          * O_NDELAY can be altered using fcntl(.., F_SETFL, ..), so we have
1924          * to updated it before every ioctl.
1925          */
1926         if (file->f_flags & O_NDELAY)
1927                 mode |= FMODE_NDELAY;
1928         else
1929                 mode &= ~FMODE_NDELAY;
1930
1931         return blkdev_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1932 }
1933
1934 /*
1935  * Write data to the block device.  Only intended for the block device itself
1936  * and the raw driver which basically is a fake block device.
1937  *
1938  * Does not take i_mutex for the write and thus is not for general purpose
1939  * use.
1940  */
1941 ssize_t blkdev_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1942 {
1943         struct file *file = iocb->ki_filp;
1944         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1945         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1946         struct blk_plug plug;
1947         ssize_t ret;
1948
1949         if (bdev_read_only(I_BDEV(bd_inode)))
1950                 return -EPERM;
1951
1952         if (!iov_iter_count(from))
1953                 return 0;
1954
1955         if (iocb->ki_pos >= size)
1956                 return -ENOSPC;
1957
1958         iov_iter_truncate(from, size - iocb->ki_pos);
1959
1960         blk_start_plug(&plug);
1961         ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
1962         if (ret > 0)
1963                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
1964         blk_finish_plug(&plug);
1965         return ret;
1966 }
1967 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_write_iter);
1968
1969 ssize_t blkdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1970 {
1971         struct file *file = iocb->ki_filp;
1972         struct inode *bd_inode = bdev_file_inode(file);
1973         loff_t size = i_size_read(bd_inode);
1974         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1975
1976         if (pos >= size)
1977                 return 0;
1978
1979         size -= pos;
1980         iov_iter_truncate(to, size);
1981         return generic_file_read_iter(iocb, to);
1982 }
1983 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkdev_read_iter);
1984
1985 /*
1986  * Try to release a page associated with block device when the system
1987  * is under memory pressure.
1988  */
1989 static int blkdev_releasepage(struct page *page, gfp_t wait)
1990 {
1991         struct super_block *super = BDEV_I(page->mapping->host)->bdev.bd_super;
1992
1993         if (super && super->s_op->bdev_try_to_free_page)
1994                 return super->s_op->bdev_try_to_free_page(super, page, wait);
1995
1996         return try_to_free_buffers(page);
1997 }
1998
1999 static int blkdev_writepages(struct address_space *mapping,
2000                              struct writeback_control *wbc)
2001 {
2002         if (dax_mapping(mapping)) {
2003                 struct block_device *bdev = I_BDEV(mapping->host);
2004
2005                 return dax_writeback_mapping_range(mapping, bdev, wbc);
2006         }
2007         return generic_writepages(mapping, wbc);
2008 }
2009
2010 static const struct address_space_operations def_blk_aops = {
2011         .readpage       = blkdev_readpage,
2012         .readpages      = blkdev_readpages,
2013         .writepage      = blkdev_writepage,
2014         .write_begin    = blkdev_write_begin,
2015         .write_end      = blkdev_write_end,
2016         .writepages     = blkdev_writepages,
2017         .releasepage    = blkdev_releasepage,
2018         .direct_IO      = blkdev_direct_IO,
2019         .is_dirty_writeback = buffer_check_dirty_writeback,
2020 };
2021
2022 #define BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED                                      \
2023                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
2024                  FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE)
2025
2026 static long blkdev_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t start,
2027                              loff_t len)
2028 {
2029         struct block_device *bdev = I_BDEV(bdev_file_inode(file));
2030         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
2031         struct address_space *mapping;
2032         loff_t end = start + len - 1;
2033         loff_t isize;
2034         int error;
2035
2036         /* Fail if we don't recognize the flags. */
2037         if (mode & ~BLKDEV_FALLOC_FL_SUPPORTED)
2038                 return -EOPNOTSUPP;
2039
2040         /* Don't go off the end of the device. */
2041         isize = i_size_read(bdev->bd_inode);
2042         if (start >= isize)
2043                 return -EINVAL;
2044         if (end >= isize) {
2045                 if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) {
2046                         len = isize - start;
2047                         end = start + len - 1;
2048                 } else
2049                         return -EINVAL;
2050         }
2051
2052         /*
2053          * Don't allow IO that isn't aligned to logical block size.
2054          */
2055         if ((start | len) & (bdev_logical_block_size(bdev) - 1))
2056                 return -EINVAL;
2057
2058         /* Invalidate the page cache, including dirty pages. */
2059         mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
2060         truncate_inode_pages_range(mapping, start, end);
2061
2062         switch (mode) {
2063         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE:
2064         case FALLOC_FL_ZERO_RANGE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2065                 error = blkdev_issue_zeroout(bdev, start >> 9, len >> 9,
2066                                             GFP_KERNEL, false);
2067                 break;
2068         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE:
2069                 /* Only punch if the device can do zeroing discard. */
2070                 if (!blk_queue_discard(q) || !q->limits.discard_zeroes_data)
2071                         return -EOPNOTSUPP;
2072                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
2073                                              GFP_KERNEL, 0);
2074                 break;
2075         case FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_NO_HIDE_STALE:
2076                 if (!blk_queue_discard(q))
2077                         return -EOPNOTSUPP;
2078                 error = blkdev_issue_discard(bdev, start >> 9, len >> 9,
2079                                              GFP_KERNEL, 0);
2080                 break;
2081         default:
2082                 return -EOPNOTSUPP;
2083         }
2084         if (error)
2085                 return error;
2086
2087         /*
2088          * Invalidate again; if someone wandered in and dirtied a page,
2089          * the caller will be given -EBUSY.  The third argument is
2090          * inclusive, so the rounding here is safe.
2091          */
2092         return invalidate_inode_pages2_range(mapping,
2093                                              start >> PAGE_SHIFT,
2094                                              end >> PAGE_SHIFT);
2095 }
2096
2097 const struct file_operations def_blk_fops = {
2098         .open           = blkdev_open,
2099         .release        = blkdev_close,
2100         .llseek         = block_llseek,
2101         .read_iter      = blkdev_read_iter,
2102         .write_iter     = blkdev_write_iter,
2103         .mmap           = generic_file_mmap,
2104         .fsync          = blkdev_fsync,
2105         .unlocked_ioctl = block_ioctl,
2106 #ifdef CONFIG_COMPAT
2107         .compat_ioctl   = compat_blkdev_ioctl,
2108 #endif
2109         .splice_read    = generic_file_splice_read,
2110         .splice_write   = iter_file_splice_write,
2111         .fallocate      = blkdev_fallocate,
2112 };
2113
2114 int ioctl_by_bdev(struct block_device *bdev, unsigned cmd, unsigned long arg)
2115 {
2116         int res;
2117         mm_segment_t old_fs = get_fs();
2118         set_fs(KERNEL_DS);
2119         res = blkdev_ioctl(bdev, 0, cmd, arg);
2120         set_fs(old_fs);
2121         return res;
2122 }
2123
2124 EXPORT_SYMBOL(ioctl_by_bdev);
2125
2126 /**
2127  * lookup_bdev  - lookup a struct block_device by name
2128  * @pathname:   special file representing the block device
2129  *
2130  * Get a reference to the blockdevice at @pathname in the current
2131  * namespace if possible and return it.  Return ERR_PTR(error)
2132  * otherwise.
2133  */
2134 struct block_device *lookup_bdev(const char *pathname)
2135 {
2136         struct block_device *bdev;
2137         struct inode *inode;
2138         struct path path;
2139         int error;
2140
2141         if (!pathname || !*pathname)
2142                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2143
2144         error = kern_path(pathname, LOOKUP_FOLLOW, &path);
2145         if (error)
2146                 return ERR_PTR(error);
2147
2148         inode = d_backing_inode(path.dentry);
2149         error = -ENOTBLK;
2150         if (!S_ISBLK(inode->i_mode))
2151                 goto fail;
2152         error = -EACCES;
2153         if (!may_open_dev(&path))
2154                 goto fail;
2155         error = -ENOMEM;
2156         bdev = bd_acquire(inode);
2157         if (!bdev)
2158                 goto fail;
2159 out:
2160         path_put(&path);
2161         return bdev;
2162 fail:
2163         bdev = ERR_PTR(error);
2164         goto out;
2165 }
2166 EXPORT_SYMBOL(lookup_bdev);
2167
2168 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, bool kill_dirty)
2169 {
2170         struct super_block *sb = get_super(bdev);
2171         int res = 0;
2172
2173         if (sb) {
2174                 /*
2175                  * no need to lock the super, get_super holds the
2176                  * read mutex so the filesystem cannot go away
2177                  * under us (->put_super runs with the write lock
2178                  * hold).
2179                  */
2180                 shrink_dcache_sb(sb);
2181                 res = invalidate_inodes(sb, kill_dirty);
2182                 drop_super(sb);
2183         }
2184         invalidate_bdev(bdev);
2185         return res;
2186 }
2187 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
2188
2189 void iterate_bdevs(void (*func)(struct block_device *, void *), void *arg)
2190 {
2191         struct inode *inode, *old_inode = NULL;
2192
2193         spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2194         list_for_each_entry(inode, &blockdev_superblock->s_inodes, i_sb_list) {
2195                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2196                 struct block_device *bdev;
2197
2198                 spin_lock(&inode->i_lock);
2199                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE|I_NEW) ||
2200                     mapping->nrpages == 0) {
2201                         spin_unlock(&inode->i_lock);
2202                         continue;
2203                 }
2204                 __iget(inode);
2205                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2206                 spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2207                 /*
2208                  * We hold a reference to 'inode' so it couldn't have been
2209                  * removed from s_inodes list while we dropped the
2210                  * s_inode_list_lock  We cannot iput the inode now as we can
2211                  * be holding the last reference and we cannot iput it under
2212                  * s_inode_list_lock. So we keep the reference and iput it
2213                  * later.
2214                  */
2215                 iput(old_inode);
2216                 old_inode = inode;
2217                 bdev = I_BDEV(inode);
2218
2219                 mutex_lock(&bdev->bd_mutex);
2220                 if (bdev->bd_openers)
2221                         func(bdev, arg);
2222                 mutex_unlock(&bdev->bd_mutex);
2223
2224                 spin_lock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2225         }
2226         spin_unlock(&blockdev_superblock->s_inode_list_lock);
2227         iput(old_inode);
2228 }