]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - fs/super.c
Merge branch 'limits' of https://github.com/deepa-hub/vfs into y2038
[linux.git] / fs / super.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  linux/fs/super.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  super.c contains code to handle: - mount structures
8  *                                   - super-block tables
9  *                                   - filesystem drivers list
10  *                                   - mount system call
11  *                                   - umount system call
12  *                                   - ustat system call
13  *
14  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
15  *
16  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
17  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
18  *  Added options to /proc/mounts:
19  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
20  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
21  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
22  */
23
24 #include <linux/export.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fsnotify.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include <linux/user_namespace.h>
38 #include <linux/fs_context.h>
39 #include <uapi/linux/mount.h>
40 #include "internal.h"
41
42 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb);
43
44 static LIST_HEAD(super_blocks);
45 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
46
47 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
48         "sb_writers",
49         "sb_pagefaults",
50         "sb_internal",
51 };
52
53 /*
54  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
55  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
56  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
57  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
58  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
59  */
60 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
61                                       struct shrink_control *sc)
62 {
63         struct super_block *sb;
64         long    fs_objects = 0;
65         long    total_objects;
66         long    freed = 0;
67         long    dentries;
68         long    inodes;
69
70         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
71
72         /*
73          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
74          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
75          */
76         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
77                 return SHRINK_STOP;
78
79         if (!trylock_super(sb))
80                 return SHRINK_STOP;
81
82         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
83                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
84
85         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
86         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
87         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
88         if (!total_objects)
89                 total_objects = 1;
90
91         /* proportion the scan between the caches */
92         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
93         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
94         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
95
96         /*
97          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
98          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
99          *
100          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
101          * accounting uses this to fully empty the caches.
102          */
103         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
104         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
105         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
106         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
107
108         if (fs_objects) {
109                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
110                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
111         }
112
113         up_read(&sb->s_umount);
114         return freed;
115 }
116
117 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
118                                        struct shrink_control *sc)
119 {
120         struct super_block *sb;
121         long    total_objects = 0;
122
123         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
124
125         /*
126          * We don't call trylock_super() here as it is a scalability bottleneck,
127          * so we're exposed to partial setup state. The shrinker rwsem does not
128          * protect filesystem operations backing list_lru_shrink_count() or
129          * s_op->nr_cached_objects(). Counts can change between
130          * super_cache_count and super_cache_scan, so we really don't need locks
131          * here.
132          *
133          * However, if we are currently mounting the superblock, the underlying
134          * filesystem might be in a state of partial construction and hence it
135          * is dangerous to access it.  trylock_super() uses a SB_BORN check to
136          * avoid this situation, so do the same here. The memory barrier is
137          * matched with the one in mount_fs() as we don't hold locks here.
138          */
139         if (!(sb->s_flags & SB_BORN))
140                 return 0;
141         smp_rmb();
142
143         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
144                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
145
146         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
147         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
148
149         if (!total_objects)
150                 return SHRINK_EMPTY;
151
152         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
153         return total_objects;
154 }
155
156 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
157 {
158         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
159                                                         destroy_work);
160         int i;
161
162         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
163                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
164         kfree(s);
165 }
166
167 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
168 {
169         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
170         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
171         schedule_work(&s->destroy_work);
172 }
173
174 /* Free a superblock that has never been seen by anyone */
175 static void destroy_unused_super(struct super_block *s)
176 {
177         if (!s)
178                 return;
179         up_write(&s->s_umount);
180         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
181         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
182         security_sb_free(s);
183         put_user_ns(s->s_user_ns);
184         kfree(s->s_subtype);
185         free_prealloced_shrinker(&s->s_shrink);
186         /* no delays needed */
187         destroy_super_work(&s->destroy_work);
188 }
189
190 /**
191  *      alloc_super     -       create new superblock
192  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
193  *      @flags: the mount flags
194  *      @user_ns: User namespace for the super_block
195  *
196  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
197  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
198  */
199 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags,
200                                        struct user_namespace *user_ns)
201 {
202         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
203         static const struct super_operations default_op;
204         int i;
205
206         if (!s)
207                 return NULL;
208
209         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
210         s->s_user_ns = get_user_ns(user_ns);
211         init_rwsem(&s->s_umount);
212         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
213         /*
214          * sget() can have s_umount recursion.
215          *
216          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
217          * one (this one), and tries again to find a suitable old
218          * one.
219          *
220          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
221          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
222          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
223          * risk of deadlocks.
224          *
225          * Annotate this by putting this lock in a different
226          * subclass.
227          */
228         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
229
230         if (security_sb_alloc(s))
231                 goto fail;
232
233         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
234                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
235                                         sb_writers_name[i],
236                                         &type->s_writers_key[i]))
237                         goto fail;
238         }
239         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
240         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
241         s->s_flags = flags;
242         if (s->s_user_ns != &init_user_ns)
243                 s->s_iflags |= SB_I_NODEV;
244         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
245         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_roots);
246         mutex_init(&s->s_sync_lock);
247         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
248         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
249         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes_wb);
250         spin_lock_init(&s->s_inode_wblist_lock);
251
252         s->s_count = 1;
253         atomic_set(&s->s_active, 1);
254         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
255         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
256         init_rwsem(&s->s_dquot.dqio_sem);
257         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
258         s->s_op = &default_op;
259         s->s_time_gran = 1000000000;
260         s->s_time_min = TIME64_MIN;
261         s->s_time_max = TIME64_MAX;
262         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
263
264         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
265         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
266         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
267         s->s_shrink.batch = 1024;
268         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
269         if (prealloc_shrinker(&s->s_shrink))
270                 goto fail;
271         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru, &s->s_shrink))
272                 goto fail;
273         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru, &s->s_shrink))
274                 goto fail;
275         return s;
276
277 fail:
278         destroy_unused_super(s);
279         return NULL;
280 }
281
282 /* Superblock refcounting  */
283
284 /*
285  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
286  */
287 static void __put_super(struct super_block *s)
288 {
289         if (!--s->s_count) {
290                 list_del_init(&s->s_list);
291                 WARN_ON(s->s_dentry_lru.node);
292                 WARN_ON(s->s_inode_lru.node);
293                 WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
294                 security_sb_free(s);
295                 put_user_ns(s->s_user_ns);
296                 kfree(s->s_subtype);
297                 call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
298         }
299 }
300
301 /**
302  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
303  *      @sb: superblock in question
304  *
305  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
306  *      references left.
307  */
308 static void put_super(struct super_block *sb)
309 {
310         spin_lock(&sb_lock);
311         __put_super(sb);
312         spin_unlock(&sb_lock);
313 }
314
315
316 /**
317  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
318  *      @s: superblock to deactivate
319  *
320  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
321  *      one if there is no other active references left.  In that case we
322  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
323  *      had just acquired.
324  *
325  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
326  */
327 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
328 {
329         struct file_system_type *fs = s->s_type;
330         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
331                 cleancache_invalidate_fs(s);
332                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
333                 fs->kill_sb(s);
334
335                 /*
336                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
337                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
338                  * the lru lists right now.
339                  */
340                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
341                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
342
343                 put_filesystem(fs);
344                 put_super(s);
345         } else {
346                 up_write(&s->s_umount);
347         }
348 }
349
350 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
351
352 /**
353  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
354  *      @s: superblock to deactivate
355  *
356  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
357  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
358  *      lock will be acquired prior to that.
359  */
360 void deactivate_super(struct super_block *s)
361 {
362         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
363                 down_write(&s->s_umount);
364                 deactivate_locked_super(s);
365         }
366 }
367
368 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
369
370 /**
371  *      grab_super - acquire an active reference
372  *      @s: reference we are trying to make active
373  *
374  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
375  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
376  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
377  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
378  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
379  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
380  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
381  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
382  */
383 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
384 {
385         s->s_count++;
386         spin_unlock(&sb_lock);
387         down_write(&s->s_umount);
388         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
389                 put_super(s);
390                 return 1;
391         }
392         up_write(&s->s_umount);
393         put_super(s);
394         return 0;
395 }
396
397 /*
398  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
399  *      @sb: reference we are trying to grab
400  *
401  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
402  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
403  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
404  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
405  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
406  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
407  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
408  *
409  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
410  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
411  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
412  *      it's very much not a general-purpose interface.
413  */
414 bool trylock_super(struct super_block *sb)
415 {
416         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
417                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
418                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
419                         return true;
420                 up_read(&sb->s_umount);
421         }
422
423         return false;
424 }
425
426 /**
427  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
428  *      @sb: superblock to kill
429  *
430  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
431  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
432  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
433  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
434  *      taken care of and do not need specific handling.
435  *
436  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
437  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
438  *      change the attachments of dentries to inodes.
439  */
440 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
441 {
442         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
443
444         if (sb->s_root) {
445                 shrink_dcache_for_umount(sb);
446                 sync_filesystem(sb);
447                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
448
449                 fsnotify_sb_delete(sb);
450                 cgroup_writeback_umount();
451
452                 evict_inodes(sb);
453
454                 if (sb->s_dio_done_wq) {
455                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
456                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
457                 }
458
459                 if (sop->put_super)
460                         sop->put_super(sb);
461
462                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
463                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
464                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
465                            sb->s_id);
466                 }
467         }
468         spin_lock(&sb_lock);
469         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
470         hlist_del_init(&sb->s_instances);
471         spin_unlock(&sb_lock);
472         up_write(&sb->s_umount);
473         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
474                 bdi_put(sb->s_bdi);
475                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
476         }
477 }
478
479 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
480
481 bool mount_capable(struct fs_context *fc)
482 {
483         if (!(fc->fs_type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT))
484                 return capable(CAP_SYS_ADMIN);
485         else
486                 return ns_capable(fc->user_ns, CAP_SYS_ADMIN);
487 }
488
489 /**
490  * sget_fc - Find or create a superblock
491  * @fc: Filesystem context.
492  * @test: Comparison callback
493  * @set: Setup callback
494  *
495  * Find or create a superblock using the parameters stored in the filesystem
496  * context and the two callback functions.
497  *
498  * If an extant superblock is matched, then that will be returned with an
499  * elevated reference count that the caller must transfer or discard.
500  *
501  * If no match is made, a new superblock will be allocated and basic
502  * initialisation will be performed (s_type, s_fs_info and s_id will be set and
503  * the set() callback will be invoked), the superblock will be published and it
504  * will be returned in a partially constructed state with SB_BORN and SB_ACTIVE
505  * as yet unset.
506  */
507 struct super_block *sget_fc(struct fs_context *fc,
508                             int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *),
509                             int (*set)(struct super_block *, struct fs_context *))
510 {
511         struct super_block *s = NULL;
512         struct super_block *old;
513         struct user_namespace *user_ns = fc->global ? &init_user_ns : fc->user_ns;
514         int err;
515
516 retry:
517         spin_lock(&sb_lock);
518         if (test) {
519                 hlist_for_each_entry(old, &fc->fs_type->fs_supers, s_instances) {
520                         if (test(old, fc))
521                                 goto share_extant_sb;
522                 }
523         }
524         if (!s) {
525                 spin_unlock(&sb_lock);
526                 s = alloc_super(fc->fs_type, fc->sb_flags, user_ns);
527                 if (!s)
528                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
529                 goto retry;
530         }
531
532         s->s_fs_info = fc->s_fs_info;
533         err = set(s, fc);
534         if (err) {
535                 s->s_fs_info = NULL;
536                 spin_unlock(&sb_lock);
537                 destroy_unused_super(s);
538                 return ERR_PTR(err);
539         }
540         fc->s_fs_info = NULL;
541         s->s_type = fc->fs_type;
542         s->s_iflags |= fc->s_iflags;
543         strlcpy(s->s_id, s->s_type->name, sizeof(s->s_id));
544         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
545         hlist_add_head(&s->s_instances, &s->s_type->fs_supers);
546         spin_unlock(&sb_lock);
547         get_filesystem(s->s_type);
548         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
549         return s;
550
551 share_extant_sb:
552         if (user_ns != old->s_user_ns) {
553                 spin_unlock(&sb_lock);
554                 destroy_unused_super(s);
555                 return ERR_PTR(-EBUSY);
556         }
557         if (!grab_super(old))
558                 goto retry;
559         destroy_unused_super(s);
560         return old;
561 }
562 EXPORT_SYMBOL(sget_fc);
563
564 /**
565  *      sget    -       find or create a superblock
566  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
567  *      @test:    comparison callback
568  *      @set:     setup callback
569  *      @flags:   mount flags
570  *      @data:    argument to each of them
571  */
572 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
573                         int (*test)(struct super_block *,void *),
574                         int (*set)(struct super_block *,void *),
575                         int flags,
576                         void *data)
577 {
578         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
579         struct super_block *s = NULL;
580         struct super_block *old;
581         int err;
582
583         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
584          * mount through to here so always use &init_user_ns
585          * until that changes.
586          */
587         if (flags & SB_SUBMOUNT)
588                 user_ns = &init_user_ns;
589
590 retry:
591         spin_lock(&sb_lock);
592         if (test) {
593                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
594                         if (!test(old, data))
595                                 continue;
596                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
597                                 spin_unlock(&sb_lock);
598                                 destroy_unused_super(s);
599                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
600                         }
601                         if (!grab_super(old))
602                                 goto retry;
603                         destroy_unused_super(s);
604                         return old;
605                 }
606         }
607         if (!s) {
608                 spin_unlock(&sb_lock);
609                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
610                 if (!s)
611                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
612                 goto retry;
613         }
614
615         err = set(s, data);
616         if (err) {
617                 spin_unlock(&sb_lock);
618                 destroy_unused_super(s);
619                 return ERR_PTR(err);
620         }
621         s->s_type = type;
622         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
623         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
624         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
625         spin_unlock(&sb_lock);
626         get_filesystem(type);
627         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
628         return s;
629 }
630 EXPORT_SYMBOL(sget);
631
632 void drop_super(struct super_block *sb)
633 {
634         up_read(&sb->s_umount);
635         put_super(sb);
636 }
637
638 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
639
640 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
641 {
642         up_write(&sb->s_umount);
643         put_super(sb);
644 }
645 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
646
647 static void __iterate_supers(void (*f)(struct super_block *))
648 {
649         struct super_block *sb, *p = NULL;
650
651         spin_lock(&sb_lock);
652         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
653                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
654                         continue;
655                 sb->s_count++;
656                 spin_unlock(&sb_lock);
657
658                 f(sb);
659
660                 spin_lock(&sb_lock);
661                 if (p)
662                         __put_super(p);
663                 p = sb;
664         }
665         if (p)
666                 __put_super(p);
667         spin_unlock(&sb_lock);
668 }
669 /**
670  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
671  *      @f: function to call
672  *      @arg: argument to pass to it
673  *
674  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
675  *      locked superblock and given argument.
676  */
677 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
678 {
679         struct super_block *sb, *p = NULL;
680
681         spin_lock(&sb_lock);
682         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
683                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
684                         continue;
685                 sb->s_count++;
686                 spin_unlock(&sb_lock);
687
688                 down_read(&sb->s_umount);
689                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
690                         f(sb, arg);
691                 up_read(&sb->s_umount);
692
693                 spin_lock(&sb_lock);
694                 if (p)
695                         __put_super(p);
696                 p = sb;
697         }
698         if (p)
699                 __put_super(p);
700         spin_unlock(&sb_lock);
701 }
702
703 /**
704  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
705  *      @type: fs type
706  *      @f: function to call
707  *      @arg: argument to pass to it
708  *
709  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
710  *      locked superblock and given argument.
711  */
712 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
713         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
714 {
715         struct super_block *sb, *p = NULL;
716
717         spin_lock(&sb_lock);
718         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
719                 sb->s_count++;
720                 spin_unlock(&sb_lock);
721
722                 down_read(&sb->s_umount);
723                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
724                         f(sb, arg);
725                 up_read(&sb->s_umount);
726
727                 spin_lock(&sb_lock);
728                 if (p)
729                         __put_super(p);
730                 p = sb;
731         }
732         if (p)
733                 __put_super(p);
734         spin_unlock(&sb_lock);
735 }
736
737 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
738
739 static struct super_block *__get_super(struct block_device *bdev, bool excl)
740 {
741         struct super_block *sb;
742
743         if (!bdev)
744                 return NULL;
745
746         spin_lock(&sb_lock);
747 rescan:
748         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
749                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
750                         continue;
751                 if (sb->s_bdev == bdev) {
752                         sb->s_count++;
753                         spin_unlock(&sb_lock);
754                         if (!excl)
755                                 down_read(&sb->s_umount);
756                         else
757                                 down_write(&sb->s_umount);
758                         /* still alive? */
759                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
760                                 return sb;
761                         if (!excl)
762                                 up_read(&sb->s_umount);
763                         else
764                                 up_write(&sb->s_umount);
765                         /* nope, got unmounted */
766                         spin_lock(&sb_lock);
767                         __put_super(sb);
768                         goto rescan;
769                 }
770         }
771         spin_unlock(&sb_lock);
772         return NULL;
773 }
774
775 /**
776  *      get_super - get the superblock of a device
777  *      @bdev: device to get the superblock for
778  *
779  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
780  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
781  */
782 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
783 {
784         return __get_super(bdev, false);
785 }
786 EXPORT_SYMBOL(get_super);
787
788 static struct super_block *__get_super_thawed(struct block_device *bdev,
789                                               bool excl)
790 {
791         while (1) {
792                 struct super_block *s = __get_super(bdev, excl);
793                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
794                         return s;
795                 if (!excl)
796                         up_read(&s->s_umount);
797                 else
798                         up_write(&s->s_umount);
799                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
800                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
801                 put_super(s);
802         }
803 }
804
805 /**
806  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
807  *      @bdev: device to get the superblock for
808  *
809  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
810  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
811  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
812  *      is found.
813  */
814 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
815 {
816         return __get_super_thawed(bdev, false);
817 }
818 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
819
820 /**
821  *      get_super_exclusive_thawed - get thawed superblock of a device
822  *      @bdev: device to get the superblock for
823  *
824  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
825  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
826  *      (or immediately if it was not frozen) and s_umount semaphore is held
827  *      in exclusive mode. %NULL is returned if no match is found.
828  */
829 struct super_block *get_super_exclusive_thawed(struct block_device *bdev)
830 {
831         return __get_super_thawed(bdev, true);
832 }
833 EXPORT_SYMBOL(get_super_exclusive_thawed);
834
835 /**
836  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
837  * @bdev: device to get the superblock for
838  *
839  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
840  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
841  * reference or %NULL if none was found.
842  */
843 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
844 {
845         struct super_block *sb;
846
847         if (!bdev)
848                 return NULL;
849
850 restart:
851         spin_lock(&sb_lock);
852         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
853                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
854                         continue;
855                 if (sb->s_bdev == bdev) {
856                         if (!grab_super(sb))
857                                 goto restart;
858                         up_write(&sb->s_umount);
859                         return sb;
860                 }
861         }
862         spin_unlock(&sb_lock);
863         return NULL;
864 }
865
866 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
867 {
868         struct super_block *sb;
869
870         spin_lock(&sb_lock);
871 rescan:
872         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
873                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
874                         continue;
875                 if (sb->s_dev ==  dev) {
876                         sb->s_count++;
877                         spin_unlock(&sb_lock);
878                         down_read(&sb->s_umount);
879                         /* still alive? */
880                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
881                                 return sb;
882                         up_read(&sb->s_umount);
883                         /* nope, got unmounted */
884                         spin_lock(&sb_lock);
885                         __put_super(sb);
886                         goto rescan;
887                 }
888         }
889         spin_unlock(&sb_lock);
890         return NULL;
891 }
892
893 /**
894  * reconfigure_super - asks filesystem to change superblock parameters
895  * @fc: The superblock and configuration
896  *
897  * Alters the configuration parameters of a live superblock.
898  */
899 int reconfigure_super(struct fs_context *fc)
900 {
901         struct super_block *sb = fc->root->d_sb;
902         int retval;
903         bool remount_ro = false;
904         bool force = fc->sb_flags & SB_FORCE;
905
906         if (fc->sb_flags_mask & ~MS_RMT_MASK)
907                 return -EINVAL;
908         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
909                 return -EBUSY;
910
911         retval = security_sb_remount(sb, fc->security);
912         if (retval)
913                 return retval;
914
915         if (fc->sb_flags_mask & SB_RDONLY) {
916 #ifdef CONFIG_BLOCK
917                 if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
918                         return -EACCES;
919 #endif
920
921                 remount_ro = (fc->sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
922         }
923
924         if (remount_ro) {
925                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
926                         up_write(&sb->s_umount);
927                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
928                         down_write(&sb->s_umount);
929                         if (!sb->s_root)
930                                 return 0;
931                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
932                                 return -EBUSY;
933                         remount_ro = !sb_rdonly(sb);
934                 }
935         }
936         shrink_dcache_sb(sb);
937
938         /* If we are reconfiguring to RDONLY and current sb is read/write,
939          * make sure there are no files open for writing.
940          */
941         if (remount_ro) {
942                 if (force) {
943                         sb->s_readonly_remount = 1;
944                         smp_wmb();
945                 } else {
946                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
947                         if (retval)
948                                 return retval;
949                 }
950         }
951
952         if (fc->ops->reconfigure) {
953                 retval = fc->ops->reconfigure(fc);
954                 if (retval) {
955                         if (!force)
956                                 goto cancel_readonly;
957                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
958                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
959                              sb->s_type->name, retval);
960                 }
961         }
962
963         WRITE_ONCE(sb->s_flags, ((sb->s_flags & ~fc->sb_flags_mask) |
964                                  (fc->sb_flags & fc->sb_flags_mask)));
965         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
966         smp_wmb();
967         sb->s_readonly_remount = 0;
968
969         /*
970          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
971          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
972          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
973          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
974          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
975          * effort at coherency.
976          */
977         if (remount_ro && sb->s_bdev)
978                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
979         return 0;
980
981 cancel_readonly:
982         sb->s_readonly_remount = 0;
983         return retval;
984 }
985
986 static void do_emergency_remount_callback(struct super_block *sb)
987 {
988         down_write(&sb->s_umount);
989         if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
990             !sb_rdonly(sb)) {
991                 struct fs_context *fc;
992
993                 fc = fs_context_for_reconfigure(sb->s_root,
994                                         SB_RDONLY | SB_FORCE, SB_RDONLY);
995                 if (!IS_ERR(fc)) {
996                         if (parse_monolithic_mount_data(fc, NULL) == 0)
997                                 (void)reconfigure_super(fc);
998                         put_fs_context(fc);
999                 }
1000         }
1001         up_write(&sb->s_umount);
1002 }
1003
1004 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
1005 {
1006         __iterate_supers(do_emergency_remount_callback);
1007         kfree(work);
1008         printk("Emergency Remount complete\n");
1009 }
1010
1011 void emergency_remount(void)
1012 {
1013         struct work_struct *work;
1014
1015         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1016         if (work) {
1017                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
1018                 schedule_work(work);
1019         }
1020 }
1021
1022 static void do_thaw_all_callback(struct super_block *sb)
1023 {
1024         down_write(&sb->s_umount);
1025         if (sb->s_root && sb->s_flags & SB_BORN) {
1026                 emergency_thaw_bdev(sb);
1027                 thaw_super_locked(sb);
1028         } else {
1029                 up_write(&sb->s_umount);
1030         }
1031 }
1032
1033 static void do_thaw_all(struct work_struct *work)
1034 {
1035         __iterate_supers(do_thaw_all_callback);
1036         kfree(work);
1037         printk(KERN_WARNING "Emergency Thaw complete\n");
1038 }
1039
1040 /**
1041  * emergency_thaw_all -- forcibly thaw every frozen filesystem
1042  *
1043  * Used for emergency unfreeze of all filesystems via SysRq
1044  */
1045 void emergency_thaw_all(void)
1046 {
1047         struct work_struct *work;
1048
1049         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1050         if (work) {
1051                 INIT_WORK(work, do_thaw_all);
1052                 schedule_work(work);
1053         }
1054 }
1055
1056 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
1057
1058 /**
1059  * get_anon_bdev - Allocate a block device for filesystems which don't have one.
1060  * @p: Pointer to a dev_t.
1061  *
1062  * Filesystems which don't use real block devices can call this function
1063  * to allocate a virtual block device.
1064  *
1065  * Context: Any context.  Frequently called while holding sb_lock.
1066  * Return: 0 on success, -EMFILE if there are no anonymous bdevs left
1067  * or -ENOMEM if memory allocation failed.
1068  */
1069 int get_anon_bdev(dev_t *p)
1070 {
1071         int dev;
1072
1073         /*
1074          * Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
1075          * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
1076          */
1077         dev = ida_alloc_range(&unnamed_dev_ida, 1, (1 << MINORBITS) - 1,
1078                         GFP_ATOMIC);
1079         if (dev == -ENOSPC)
1080                 dev = -EMFILE;
1081         if (dev < 0)
1082                 return dev;
1083
1084         *p = MKDEV(0, dev);
1085         return 0;
1086 }
1087 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
1088
1089 void free_anon_bdev(dev_t dev)
1090 {
1091         ida_free(&unnamed_dev_ida, MINOR(dev));
1092 }
1093 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
1094
1095 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
1096 {
1097         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
1098 }
1099 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
1100
1101 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
1102 {
1103         dev_t dev = sb->s_dev;
1104         generic_shutdown_super(sb);
1105         free_anon_bdev(dev);
1106 }
1107 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
1108
1109 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
1110 {
1111         if (sb->s_root)
1112                 d_genocide(sb->s_root);
1113         kill_anon_super(sb);
1114 }
1115 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1116
1117 int set_anon_super_fc(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1118 {
1119         return set_anon_super(sb, NULL);
1120 }
1121 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super_fc);
1122
1123 static int test_keyed_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1124 {
1125         return sb->s_fs_info == fc->s_fs_info;
1126 }
1127
1128 static int test_single_super(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1129 {
1130         return 1;
1131 }
1132
1133 /**
1134  * vfs_get_super - Get a superblock with a search key set in s_fs_info.
1135  * @fc: The filesystem context holding the parameters
1136  * @keying: How to distinguish superblocks
1137  * @fill_super: Helper to initialise a new superblock
1138  *
1139  * Search for a superblock and create a new one if not found.  The search
1140  * criterion is controlled by @keying.  If the search fails, a new superblock
1141  * is created and @fill_super() is called to initialise it.
1142  *
1143  * @keying can take one of a number of values:
1144  *
1145  * (1) vfs_get_single_super - Only one superblock of this type may exist on the
1146  *     system.  This is typically used for special system filesystems.
1147  *
1148  * (2) vfs_get_keyed_super - Multiple superblocks may exist, but they must have
1149  *     distinct keys (where the key is in s_fs_info).  Searching for the same
1150  *     key again will turn up the superblock for that key.
1151  *
1152  * (3) vfs_get_independent_super - Multiple superblocks may exist and are
1153  *     unkeyed.  Each call will get a new superblock.
1154  *
1155  * A permissions check is made by sget_fc() unless we're getting a superblock
1156  * for a kernel-internal mount or a submount.
1157  */
1158 int vfs_get_super(struct fs_context *fc,
1159                   enum vfs_get_super_keying keying,
1160                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1161                                     struct fs_context *fc))
1162 {
1163         int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *);
1164         struct super_block *sb;
1165
1166         switch (keying) {
1167         case vfs_get_single_super:
1168                 test = test_single_super;
1169                 break;
1170         case vfs_get_keyed_super:
1171                 test = test_keyed_super;
1172                 break;
1173         case vfs_get_independent_super:
1174                 test = NULL;
1175                 break;
1176         default:
1177                 BUG();
1178         }
1179
1180         sb = sget_fc(fc, test, set_anon_super_fc);
1181         if (IS_ERR(sb))
1182                 return PTR_ERR(sb);
1183
1184         if (!sb->s_root) {
1185                 int err = fill_super(sb, fc);
1186                 if (err) {
1187                         deactivate_locked_super(sb);
1188                         return err;
1189                 }
1190
1191                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1192         }
1193
1194         BUG_ON(fc->root);
1195         fc->root = dget(sb->s_root);
1196         return 0;
1197 }
1198 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_super);
1199
1200 int get_tree_nodev(struct fs_context *fc,
1201                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1202                                     struct fs_context *fc))
1203 {
1204         return vfs_get_super(fc, vfs_get_independent_super, fill_super);
1205 }
1206 EXPORT_SYMBOL(get_tree_nodev);
1207
1208 int get_tree_single(struct fs_context *fc,
1209                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1210                                     struct fs_context *fc))
1211 {
1212         return vfs_get_super(fc, vfs_get_single_super, fill_super);
1213 }
1214 EXPORT_SYMBOL(get_tree_single);
1215
1216 #ifdef CONFIG_BLOCK
1217 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1218 {
1219         s->s_bdev = data;
1220         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1221         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_bdi);
1222
1223         return 0;
1224 }
1225
1226 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1227 {
1228         return (void *)s->s_bdev == data;
1229 }
1230
1231 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1232         int flags, const char *dev_name, void *data,
1233         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1234 {
1235         struct block_device *bdev;
1236         struct super_block *s;
1237         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1238         int error = 0;
1239
1240         if (!(flags & SB_RDONLY))
1241                 mode |= FMODE_WRITE;
1242
1243         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1244         if (IS_ERR(bdev))
1245                 return ERR_CAST(bdev);
1246
1247         /*
1248          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1249          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1250          * while we are mounting
1251          */
1252         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1253         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1254                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1255                 error = -EBUSY;
1256                 goto error_bdev;
1257         }
1258         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1259                  bdev);
1260         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1261         if (IS_ERR(s))
1262                 goto error_s;
1263
1264         if (s->s_root) {
1265                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1266                         deactivate_locked_super(s);
1267                         error = -EBUSY;
1268                         goto error_bdev;
1269                 }
1270
1271                 /*
1272                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1273                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1274                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1275                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1276                  * holding an active reference.
1277                  */
1278                 up_write(&s->s_umount);
1279                 blkdev_put(bdev, mode);
1280                 down_write(&s->s_umount);
1281         } else {
1282                 s->s_mode = mode;
1283                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1284                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1285                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1286                 if (error) {
1287                         deactivate_locked_super(s);
1288                         goto error;
1289                 }
1290
1291                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1292                 bdev->bd_super = s;
1293         }
1294
1295         return dget(s->s_root);
1296
1297 error_s:
1298         error = PTR_ERR(s);
1299 error_bdev:
1300         blkdev_put(bdev, mode);
1301 error:
1302         return ERR_PTR(error);
1303 }
1304 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1305
1306 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1307 {
1308         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1309         fmode_t mode = sb->s_mode;
1310
1311         bdev->bd_super = NULL;
1312         generic_shutdown_super(sb);
1313         sync_blockdev(bdev);
1314         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1315         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1316 }
1317
1318 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1319 #endif
1320
1321 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1322         int flags, void *data,
1323         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1324 {
1325         int error;
1326         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1327
1328         if (IS_ERR(s))
1329                 return ERR_CAST(s);
1330
1331         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1332         if (error) {
1333                 deactivate_locked_super(s);
1334                 return ERR_PTR(error);
1335         }
1336         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1337         return dget(s->s_root);
1338 }
1339 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1340
1341 static int reconfigure_single(struct super_block *s,
1342                               int flags, void *data)
1343 {
1344         struct fs_context *fc;
1345         int ret;
1346
1347         /* The caller really need to be passing fc down into mount_single(),
1348          * then a chunk of this can be removed.  [Bollocks -- AV]
1349          * Better yet, reconfiguration shouldn't happen, but rather the second
1350          * mount should be rejected if the parameters are not compatible.
1351          */
1352         fc = fs_context_for_reconfigure(s->s_root, flags, MS_RMT_MASK);
1353         if (IS_ERR(fc))
1354                 return PTR_ERR(fc);
1355
1356         ret = parse_monolithic_mount_data(fc, data);
1357         if (ret < 0)
1358                 goto out;
1359
1360         ret = reconfigure_super(fc);
1361 out:
1362         put_fs_context(fc);
1363         return ret;
1364 }
1365
1366 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1367 {
1368         return 1;
1369 }
1370
1371 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1372         int flags, void *data,
1373         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1374 {
1375         struct super_block *s;
1376         int error;
1377
1378         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1379         if (IS_ERR(s))
1380                 return ERR_CAST(s);
1381         if (!s->s_root) {
1382                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1383                 if (!error)
1384                         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1385         } else {
1386                 error = reconfigure_single(s, flags, data);
1387         }
1388         if (unlikely(error)) {
1389                 deactivate_locked_super(s);
1390                 return ERR_PTR(error);
1391         }
1392         return dget(s->s_root);
1393 }
1394 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1395
1396 /**
1397  * vfs_get_tree - Get the mountable root
1398  * @fc: The superblock configuration context.
1399  *
1400  * The filesystem is invoked to get or create a superblock which can then later
1401  * be used for mounting.  The filesystem places a pointer to the root to be
1402  * used for mounting in @fc->root.
1403  */
1404 int vfs_get_tree(struct fs_context *fc)
1405 {
1406         struct super_block *sb;
1407         int error;
1408
1409         if (fc->root)
1410                 return -EBUSY;
1411
1412         /* Get the mountable root in fc->root, with a ref on the root and a ref
1413          * on the superblock.
1414          */
1415         error = fc->ops->get_tree(fc);
1416         if (error < 0)
1417                 return error;
1418
1419         if (!fc->root) {
1420                 pr_err("Filesystem %s get_tree() didn't set fc->root\n",
1421                        fc->fs_type->name);
1422                 /* We don't know what the locking state of the superblock is -
1423                  * if there is a superblock.
1424                  */
1425                 BUG();
1426         }
1427
1428         sb = fc->root->d_sb;
1429         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1430
1431         if (fc->subtype && !sb->s_subtype) {
1432                 sb->s_subtype = fc->subtype;
1433                 fc->subtype = NULL;
1434         }
1435
1436         /*
1437          * Write barrier is for super_cache_count(). We place it before setting
1438          * SB_BORN as the data dependency between the two functions is the
1439          * superblock structure contents that we just set up, not the SB_BORN
1440          * flag.
1441          */
1442         smp_wmb();
1443         sb->s_flags |= SB_BORN;
1444
1445         error = security_sb_set_mnt_opts(sb, fc->security, 0, NULL);
1446         if (unlikely(error)) {
1447                 fc_drop_locked(fc);
1448                 return error;
1449         }
1450
1451         /*
1452          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1453          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1454          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1455          * violate this rule.
1456          */
1457         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1458                 "negative value (%lld)\n", fc->fs_type->name, sb->s_maxbytes);
1459
1460         return 0;
1461 }
1462 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_tree);
1463
1464 /*
1465  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1466  * in generic_shutdown_super().
1467  */
1468 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1469 {
1470         struct backing_dev_info *bdi;
1471         int err;
1472         va_list args;
1473
1474         bdi = bdi_alloc(GFP_KERNEL);
1475         if (!bdi)
1476                 return -ENOMEM;
1477
1478         bdi->name = sb->s_type->name;
1479
1480         va_start(args, fmt);
1481         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1482         va_end(args);
1483         if (err) {
1484                 bdi_put(bdi);
1485                 return err;
1486         }
1487         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1488         sb->s_bdi = bdi;
1489
1490         return 0;
1491 }
1492 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1493
1494 /*
1495  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1496  * in generic_shutdown_super().
1497  */
1498 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1499 {
1500         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1501
1502         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1503                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1504 }
1505 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1506
1507 /*
1508  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1509  * instead.
1510  */
1511 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1512 {
1513         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1514 }
1515 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1516
1517 /*
1518  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1519  * instead.
1520  */
1521 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1522 {
1523         bool force_trylock = false;
1524         int ret = 1;
1525
1526 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1527         /*
1528          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1529          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1530          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1531          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1532          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1533          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1534          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1535          */
1536         if (wait) {
1537                 int i;
1538
1539                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1540                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1541                                 force_trylock = true;
1542                                 break;
1543                         }
1544         }
1545 #endif
1546         if (wait && !force_trylock)
1547                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1548         else
1549                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1550
1551         WARN_ON(force_trylock && !ret);
1552         return ret;
1553 }
1554 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1555
1556 /**
1557  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1558  * @sb: the super for which we wait
1559  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1560  *
1561  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1562  * system.
1563  */
1564 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1565 {
1566         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1567 }
1568
1569 /*
1570  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1571  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1572  */
1573 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1574 {
1575         int level;
1576
1577         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1578                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1583  */
1584 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1585 {
1586         int level;
1587
1588         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1589                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1590 }
1591
1592 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1593 {
1594         int level;
1595
1596         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1597                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1598 }
1599
1600 /**
1601  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1602  * @sb: the super to lock
1603  *
1604  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1605  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1606  * -EBUSY.
1607  *
1608  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1609  *
1610  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1611  *
1612  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1613  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1614  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1615  *
1616  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1617  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1618  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1619  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1620  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1621  * sync is running).
1622  *
1623  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1624  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1625  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1626  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1627  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1628  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1629  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1630  *
1631  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1632  */
1633 int freeze_super(struct super_block *sb)
1634 {
1635         int ret;
1636
1637         atomic_inc(&sb->s_active);
1638         down_write(&sb->s_umount);
1639         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1640                 deactivate_locked_super(sb);
1641                 return -EBUSY;
1642         }
1643
1644         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1645                 up_write(&sb->s_umount);
1646                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1647         }
1648
1649         if (sb_rdonly(sb)) {
1650                 /* Nothing to do really... */
1651                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1652                 up_write(&sb->s_umount);
1653                 return 0;
1654         }
1655
1656         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1657         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1658         up_write(&sb->s_umount);
1659         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1660         down_write(&sb->s_umount);
1661
1662         /* Now we go and block page faults... */
1663         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1664         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1665
1666         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1667         sync_filesystem(sb);
1668
1669         /* Now wait for internal filesystem counter */
1670         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1671         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1672
1673         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1674                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1675                 if (ret) {
1676                         printk(KERN_ERR
1677                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1678                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1679                         sb_freeze_unlock(sb);
1680                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1681                         deactivate_locked_super(sb);
1682                         return ret;
1683                 }
1684         }
1685         /*
1686          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1687          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1688          */
1689         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1690         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1691         up_write(&sb->s_umount);
1692         return 0;
1693 }
1694 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1695
1696 /**
1697  * thaw_super -- unlock filesystem
1698  * @sb: the super to thaw
1699  *
1700  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1701  */
1702 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb)
1703 {
1704         int error;
1705
1706         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1707                 up_write(&sb->s_umount);
1708                 return -EINVAL;
1709         }
1710
1711         if (sb_rdonly(sb)) {
1712                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1713                 goto out;
1714         }
1715
1716         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1717
1718         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1719                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1720                 if (error) {
1721                         printk(KERN_ERR
1722                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1723                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1724                         up_write(&sb->s_umount);
1725                         return error;
1726                 }
1727         }
1728
1729         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1730         sb_freeze_unlock(sb);
1731 out:
1732         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1733         deactivate_locked_super(sb);
1734         return 0;
1735 }
1736
1737 int thaw_super(struct super_block *sb)
1738 {
1739         down_write(&sb->s_umount);
1740         return thaw_super_locked(sb);
1741 }
1742 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);