]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - fs/super.c
switch mount_capable() to fs_context
[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->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
261
262         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
263         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
264         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
265         s->s_shrink.batch = 1024;
266         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
267         if (prealloc_shrinker(&s->s_shrink))
268                 goto fail;
269         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru, &s->s_shrink))
270                 goto fail;
271         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru, &s->s_shrink))
272                 goto fail;
273         return s;
274
275 fail:
276         destroy_unused_super(s);
277         return NULL;
278 }
279
280 /* Superblock refcounting  */
281
282 /*
283  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
284  */
285 static void __put_super(struct super_block *s)
286 {
287         if (!--s->s_count) {
288                 list_del_init(&s->s_list);
289                 WARN_ON(s->s_dentry_lru.node);
290                 WARN_ON(s->s_inode_lru.node);
291                 WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
292                 security_sb_free(s);
293                 put_user_ns(s->s_user_ns);
294                 kfree(s->s_subtype);
295                 call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
296         }
297 }
298
299 /**
300  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
301  *      @sb: superblock in question
302  *
303  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
304  *      references left.
305  */
306 static void put_super(struct super_block *sb)
307 {
308         spin_lock(&sb_lock);
309         __put_super(sb);
310         spin_unlock(&sb_lock);
311 }
312
313
314 /**
315  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
316  *      @s: superblock to deactivate
317  *
318  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
319  *      one if there is no other active references left.  In that case we
320  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
321  *      had just acquired.
322  *
323  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
324  */
325 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
326 {
327         struct file_system_type *fs = s->s_type;
328         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
329                 cleancache_invalidate_fs(s);
330                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
331                 fs->kill_sb(s);
332
333                 /*
334                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
335                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
336                  * the lru lists right now.
337                  */
338                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
339                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
340
341                 put_filesystem(fs);
342                 put_super(s);
343         } else {
344                 up_write(&s->s_umount);
345         }
346 }
347
348 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
349
350 /**
351  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
352  *      @s: superblock to deactivate
353  *
354  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
355  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
356  *      lock will be acquired prior to that.
357  */
358 void deactivate_super(struct super_block *s)
359 {
360         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
361                 down_write(&s->s_umount);
362                 deactivate_locked_super(s);
363         }
364 }
365
366 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
367
368 /**
369  *      grab_super - acquire an active reference
370  *      @s: reference we are trying to make active
371  *
372  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
373  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
374  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
375  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
376  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
377  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
378  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
379  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
380  */
381 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
382 {
383         s->s_count++;
384         spin_unlock(&sb_lock);
385         down_write(&s->s_umount);
386         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
387                 put_super(s);
388                 return 1;
389         }
390         up_write(&s->s_umount);
391         put_super(s);
392         return 0;
393 }
394
395 /*
396  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
397  *      @sb: reference we are trying to grab
398  *
399  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
400  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
401  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
402  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
403  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
404  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
405  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
406  *
407  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
408  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
409  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
410  *      it's very much not a general-purpose interface.
411  */
412 bool trylock_super(struct super_block *sb)
413 {
414         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
415                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
416                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
417                         return true;
418                 up_read(&sb->s_umount);
419         }
420
421         return false;
422 }
423
424 /**
425  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
426  *      @sb: superblock to kill
427  *
428  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
429  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
430  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
431  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
432  *      taken care of and do not need specific handling.
433  *
434  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
435  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
436  *      change the attachments of dentries to inodes.
437  */
438 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
439 {
440         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
441
442         if (sb->s_root) {
443                 shrink_dcache_for_umount(sb);
444                 sync_filesystem(sb);
445                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
446
447                 fsnotify_sb_delete(sb);
448                 cgroup_writeback_umount();
449
450                 evict_inodes(sb);
451
452                 if (sb->s_dio_done_wq) {
453                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
454                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
455                 }
456
457                 if (sop->put_super)
458                         sop->put_super(sb);
459
460                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
461                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
462                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
463                            sb->s_id);
464                 }
465         }
466         spin_lock(&sb_lock);
467         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
468         hlist_del_init(&sb->s_instances);
469         spin_unlock(&sb_lock);
470         up_write(&sb->s_umount);
471         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
472                 bdi_put(sb->s_bdi);
473                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
474         }
475 }
476
477 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
478
479 bool mount_capable(struct fs_context *fc)
480 {
481         struct user_namespace *user_ns = fc->global ? &init_user_ns
482                                                     : fc->user_ns;
483
484         if (!(fc->fs_type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT))
485                 return capable(CAP_SYS_ADMIN);
486         else
487                 return ns_capable(user_ns, CAP_SYS_ADMIN);
488 }
489
490 /**
491  * sget_fc - Find or create a superblock
492  * @fc: Filesystem context.
493  * @test: Comparison callback
494  * @set: Setup callback
495  *
496  * Find or create a superblock using the parameters stored in the filesystem
497  * context and the two callback functions.
498  *
499  * If an extant superblock is matched, then that will be returned with an
500  * elevated reference count that the caller must transfer or discard.
501  *
502  * If no match is made, a new superblock will be allocated and basic
503  * initialisation will be performed (s_type, s_fs_info and s_id will be set and
504  * the set() callback will be invoked), the superblock will be published and it
505  * will be returned in a partially constructed state with SB_BORN and SB_ACTIVE
506  * as yet unset.
507  */
508 struct super_block *sget_fc(struct fs_context *fc,
509                             int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *),
510                             int (*set)(struct super_block *, struct fs_context *))
511 {
512         struct super_block *s = NULL;
513         struct super_block *old;
514         struct user_namespace *user_ns = fc->global ? &init_user_ns : fc->user_ns;
515         int err;
516
517         if (!(fc->sb_flags & SB_KERNMOUNT) &&
518             fc->purpose != FS_CONTEXT_FOR_SUBMOUNT) {
519                 if (!mount_capable(fc))
520                         return ERR_PTR(-EPERM);
521         }
522
523 retry:
524         spin_lock(&sb_lock);
525         if (test) {
526                 hlist_for_each_entry(old, &fc->fs_type->fs_supers, s_instances) {
527                         if (test(old, fc))
528                                 goto share_extant_sb;
529                 }
530         }
531         if (!s) {
532                 spin_unlock(&sb_lock);
533                 s = alloc_super(fc->fs_type, fc->sb_flags, user_ns);
534                 if (!s)
535                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
536                 goto retry;
537         }
538
539         s->s_fs_info = fc->s_fs_info;
540         err = set(s, fc);
541         if (err) {
542                 s->s_fs_info = NULL;
543                 spin_unlock(&sb_lock);
544                 destroy_unused_super(s);
545                 return ERR_PTR(err);
546         }
547         fc->s_fs_info = NULL;
548         s->s_type = fc->fs_type;
549         strlcpy(s->s_id, s->s_type->name, sizeof(s->s_id));
550         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
551         hlist_add_head(&s->s_instances, &s->s_type->fs_supers);
552         spin_unlock(&sb_lock);
553         get_filesystem(s->s_type);
554         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
555         return s;
556
557 share_extant_sb:
558         if (user_ns != old->s_user_ns) {
559                 spin_unlock(&sb_lock);
560                 destroy_unused_super(s);
561                 return ERR_PTR(-EBUSY);
562         }
563         if (!grab_super(old))
564                 goto retry;
565         destroy_unused_super(s);
566         return old;
567 }
568 EXPORT_SYMBOL(sget_fc);
569
570 /**
571  *      sget_userns -   find or create a superblock
572  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
573  *      @test:  comparison callback
574  *      @set:   setup callback
575  *      @flags: mount flags
576  *      @user_ns: User namespace for the super_block
577  *      @data:  argument to each of them
578  */
579 struct super_block *sget_userns(struct file_system_type *type,
580                         int (*test)(struct super_block *,void *),
581                         int (*set)(struct super_block *,void *),
582                         int flags, struct user_namespace *user_ns,
583                         void *data)
584 {
585         struct super_block *s = NULL;
586         struct super_block *old;
587         int err;
588
589 retry:
590         spin_lock(&sb_lock);
591         if (test) {
592                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
593                         if (!test(old, data))
594                                 continue;
595                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
596                                 spin_unlock(&sb_lock);
597                                 destroy_unused_super(s);
598                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
599                         }
600                         if (!grab_super(old))
601                                 goto retry;
602                         destroy_unused_super(s);
603                         return old;
604                 }
605         }
606         if (!s) {
607                 spin_unlock(&sb_lock);
608                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
609                 if (!s)
610                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
611                 goto retry;
612         }
613
614         err = set(s, data);
615         if (err) {
616                 spin_unlock(&sb_lock);
617                 destroy_unused_super(s);
618                 return ERR_PTR(err);
619         }
620         s->s_type = type;
621         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
622         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
623         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
624         spin_unlock(&sb_lock);
625         get_filesystem(type);
626         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
627         return s;
628 }
629
630 EXPORT_SYMBOL(sget_userns);
631
632 /**
633  *      sget    -       find or create a superblock
634  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
635  *      @test:    comparison callback
636  *      @set:     setup callback
637  *      @flags:   mount flags
638  *      @data:    argument to each of them
639  */
640 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
641                         int (*test)(struct super_block *,void *),
642                         int (*set)(struct super_block *,void *),
643                         int flags,
644                         void *data)
645 {
646         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
647
648         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
649          * mount through to here so always use &init_user_ns
650          * until that changes.
651          */
652         if (flags & SB_SUBMOUNT)
653                 user_ns = &init_user_ns;
654
655         return sget_userns(type, test, set, flags, user_ns, data);
656 }
657
658 EXPORT_SYMBOL(sget);
659
660 void drop_super(struct super_block *sb)
661 {
662         up_read(&sb->s_umount);
663         put_super(sb);
664 }
665
666 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
667
668 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
669 {
670         up_write(&sb->s_umount);
671         put_super(sb);
672 }
673 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
674
675 static void __iterate_supers(void (*f)(struct super_block *))
676 {
677         struct super_block *sb, *p = NULL;
678
679         spin_lock(&sb_lock);
680         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
681                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
682                         continue;
683                 sb->s_count++;
684                 spin_unlock(&sb_lock);
685
686                 f(sb);
687
688                 spin_lock(&sb_lock);
689                 if (p)
690                         __put_super(p);
691                 p = sb;
692         }
693         if (p)
694                 __put_super(p);
695         spin_unlock(&sb_lock);
696 }
697 /**
698  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
699  *      @f: function to call
700  *      @arg: argument to pass to it
701  *
702  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
703  *      locked superblock and given argument.
704  */
705 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
706 {
707         struct super_block *sb, *p = NULL;
708
709         spin_lock(&sb_lock);
710         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
711                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
712                         continue;
713                 sb->s_count++;
714                 spin_unlock(&sb_lock);
715
716                 down_read(&sb->s_umount);
717                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
718                         f(sb, arg);
719                 up_read(&sb->s_umount);
720
721                 spin_lock(&sb_lock);
722                 if (p)
723                         __put_super(p);
724                 p = sb;
725         }
726         if (p)
727                 __put_super(p);
728         spin_unlock(&sb_lock);
729 }
730
731 /**
732  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
733  *      @type: fs type
734  *      @f: function to call
735  *      @arg: argument to pass to it
736  *
737  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
738  *      locked superblock and given argument.
739  */
740 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
741         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
742 {
743         struct super_block *sb, *p = NULL;
744
745         spin_lock(&sb_lock);
746         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
747                 sb->s_count++;
748                 spin_unlock(&sb_lock);
749
750                 down_read(&sb->s_umount);
751                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
752                         f(sb, arg);
753                 up_read(&sb->s_umount);
754
755                 spin_lock(&sb_lock);
756                 if (p)
757                         __put_super(p);
758                 p = sb;
759         }
760         if (p)
761                 __put_super(p);
762         spin_unlock(&sb_lock);
763 }
764
765 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
766
767 static struct super_block *__get_super(struct block_device *bdev, bool excl)
768 {
769         struct super_block *sb;
770
771         if (!bdev)
772                 return NULL;
773
774         spin_lock(&sb_lock);
775 rescan:
776         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
777                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
778                         continue;
779                 if (sb->s_bdev == bdev) {
780                         sb->s_count++;
781                         spin_unlock(&sb_lock);
782                         if (!excl)
783                                 down_read(&sb->s_umount);
784                         else
785                                 down_write(&sb->s_umount);
786                         /* still alive? */
787                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
788                                 return sb;
789                         if (!excl)
790                                 up_read(&sb->s_umount);
791                         else
792                                 up_write(&sb->s_umount);
793                         /* nope, got unmounted */
794                         spin_lock(&sb_lock);
795                         __put_super(sb);
796                         goto rescan;
797                 }
798         }
799         spin_unlock(&sb_lock);
800         return NULL;
801 }
802
803 /**
804  *      get_super - get the superblock of a device
805  *      @bdev: device to get the superblock for
806  *
807  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
808  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
809  */
810 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
811 {
812         return __get_super(bdev, false);
813 }
814 EXPORT_SYMBOL(get_super);
815
816 static struct super_block *__get_super_thawed(struct block_device *bdev,
817                                               bool excl)
818 {
819         while (1) {
820                 struct super_block *s = __get_super(bdev, excl);
821                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
822                         return s;
823                 if (!excl)
824                         up_read(&s->s_umount);
825                 else
826                         up_write(&s->s_umount);
827                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
828                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
829                 put_super(s);
830         }
831 }
832
833 /**
834  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
835  *      @bdev: device to get the superblock for
836  *
837  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
838  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
839  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
840  *      is found.
841  */
842 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
843 {
844         return __get_super_thawed(bdev, false);
845 }
846 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
847
848 /**
849  *      get_super_exclusive_thawed - get thawed superblock of a device
850  *      @bdev: device to get the superblock for
851  *
852  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
853  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
854  *      (or immediately if it was not frozen) and s_umount semaphore is held
855  *      in exclusive mode. %NULL is returned if no match is found.
856  */
857 struct super_block *get_super_exclusive_thawed(struct block_device *bdev)
858 {
859         return __get_super_thawed(bdev, true);
860 }
861 EXPORT_SYMBOL(get_super_exclusive_thawed);
862
863 /**
864  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
865  * @bdev: device to get the superblock for
866  *
867  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
868  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
869  * reference or %NULL if none was found.
870  */
871 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
872 {
873         struct super_block *sb;
874
875         if (!bdev)
876                 return NULL;
877
878 restart:
879         spin_lock(&sb_lock);
880         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
881                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
882                         continue;
883                 if (sb->s_bdev == bdev) {
884                         if (!grab_super(sb))
885                                 goto restart;
886                         up_write(&sb->s_umount);
887                         return sb;
888                 }
889         }
890         spin_unlock(&sb_lock);
891         return NULL;
892 }
893
894 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
895 {
896         struct super_block *sb;
897
898         spin_lock(&sb_lock);
899 rescan:
900         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
901                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
902                         continue;
903                 if (sb->s_dev ==  dev) {
904                         sb->s_count++;
905                         spin_unlock(&sb_lock);
906                         down_read(&sb->s_umount);
907                         /* still alive? */
908                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
909                                 return sb;
910                         up_read(&sb->s_umount);
911                         /* nope, got unmounted */
912                         spin_lock(&sb_lock);
913                         __put_super(sb);
914                         goto rescan;
915                 }
916         }
917         spin_unlock(&sb_lock);
918         return NULL;
919 }
920
921 /**
922  * reconfigure_super - asks filesystem to change superblock parameters
923  * @fc: The superblock and configuration
924  *
925  * Alters the configuration parameters of a live superblock.
926  */
927 int reconfigure_super(struct fs_context *fc)
928 {
929         struct super_block *sb = fc->root->d_sb;
930         int retval;
931         bool remount_ro = false;
932         bool force = fc->sb_flags & SB_FORCE;
933
934         if (fc->sb_flags_mask & ~MS_RMT_MASK)
935                 return -EINVAL;
936         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
937                 return -EBUSY;
938
939         retval = security_sb_remount(sb, fc->security);
940         if (retval)
941                 return retval;
942
943         if (fc->sb_flags_mask & SB_RDONLY) {
944 #ifdef CONFIG_BLOCK
945                 if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
946                         return -EACCES;
947 #endif
948
949                 remount_ro = (fc->sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
950         }
951
952         if (remount_ro) {
953                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
954                         up_write(&sb->s_umount);
955                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
956                         down_write(&sb->s_umount);
957                         if (!sb->s_root)
958                                 return 0;
959                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
960                                 return -EBUSY;
961                         remount_ro = !sb_rdonly(sb);
962                 }
963         }
964         shrink_dcache_sb(sb);
965
966         /* If we are reconfiguring to RDONLY and current sb is read/write,
967          * make sure there are no files open for writing.
968          */
969         if (remount_ro) {
970                 if (force) {
971                         sb->s_readonly_remount = 1;
972                         smp_wmb();
973                 } else {
974                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
975                         if (retval)
976                                 return retval;
977                 }
978         }
979
980         if (fc->ops->reconfigure) {
981                 retval = fc->ops->reconfigure(fc);
982                 if (retval) {
983                         if (!force)
984                                 goto cancel_readonly;
985                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
986                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
987                              sb->s_type->name, retval);
988                 }
989         }
990
991         WRITE_ONCE(sb->s_flags, ((sb->s_flags & ~fc->sb_flags_mask) |
992                                  (fc->sb_flags & fc->sb_flags_mask)));
993         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
994         smp_wmb();
995         sb->s_readonly_remount = 0;
996
997         /*
998          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
999          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
1000          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
1001          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
1002          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
1003          * effort at coherency.
1004          */
1005         if (remount_ro && sb->s_bdev)
1006                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
1007         return 0;
1008
1009 cancel_readonly:
1010         sb->s_readonly_remount = 0;
1011         return retval;
1012 }
1013
1014 static void do_emergency_remount_callback(struct super_block *sb)
1015 {
1016         down_write(&sb->s_umount);
1017         if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
1018             !sb_rdonly(sb)) {
1019                 struct fs_context *fc;
1020
1021                 fc = fs_context_for_reconfigure(sb->s_root,
1022                                         SB_RDONLY | SB_FORCE, SB_RDONLY);
1023                 if (!IS_ERR(fc)) {
1024                         if (parse_monolithic_mount_data(fc, NULL) == 0)
1025                                 (void)reconfigure_super(fc);
1026                         put_fs_context(fc);
1027                 }
1028         }
1029         up_write(&sb->s_umount);
1030 }
1031
1032 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
1033 {
1034         __iterate_supers(do_emergency_remount_callback);
1035         kfree(work);
1036         printk("Emergency Remount complete\n");
1037 }
1038
1039 void emergency_remount(void)
1040 {
1041         struct work_struct *work;
1042
1043         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1044         if (work) {
1045                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
1046                 schedule_work(work);
1047         }
1048 }
1049
1050 static void do_thaw_all_callback(struct super_block *sb)
1051 {
1052         down_write(&sb->s_umount);
1053         if (sb->s_root && sb->s_flags & SB_BORN) {
1054                 emergency_thaw_bdev(sb);
1055                 thaw_super_locked(sb);
1056         } else {
1057                 up_write(&sb->s_umount);
1058         }
1059 }
1060
1061 static void do_thaw_all(struct work_struct *work)
1062 {
1063         __iterate_supers(do_thaw_all_callback);
1064         kfree(work);
1065         printk(KERN_WARNING "Emergency Thaw complete\n");
1066 }
1067
1068 /**
1069  * emergency_thaw_all -- forcibly thaw every frozen filesystem
1070  *
1071  * Used for emergency unfreeze of all filesystems via SysRq
1072  */
1073 void emergency_thaw_all(void)
1074 {
1075         struct work_struct *work;
1076
1077         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1078         if (work) {
1079                 INIT_WORK(work, do_thaw_all);
1080                 schedule_work(work);
1081         }
1082 }
1083
1084 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
1085
1086 /**
1087  * get_anon_bdev - Allocate a block device for filesystems which don't have one.
1088  * @p: Pointer to a dev_t.
1089  *
1090  * Filesystems which don't use real block devices can call this function
1091  * to allocate a virtual block device.
1092  *
1093  * Context: Any context.  Frequently called while holding sb_lock.
1094  * Return: 0 on success, -EMFILE if there are no anonymous bdevs left
1095  * or -ENOMEM if memory allocation failed.
1096  */
1097 int get_anon_bdev(dev_t *p)
1098 {
1099         int dev;
1100
1101         /*
1102          * Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
1103          * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
1104          */
1105         dev = ida_alloc_range(&unnamed_dev_ida, 1, (1 << MINORBITS) - 1,
1106                         GFP_ATOMIC);
1107         if (dev == -ENOSPC)
1108                 dev = -EMFILE;
1109         if (dev < 0)
1110                 return dev;
1111
1112         *p = MKDEV(0, dev);
1113         return 0;
1114 }
1115 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
1116
1117 void free_anon_bdev(dev_t dev)
1118 {
1119         ida_free(&unnamed_dev_ida, MINOR(dev));
1120 }
1121 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
1122
1123 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
1124 {
1125         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
1126 }
1127 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
1128
1129 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
1130 {
1131         dev_t dev = sb->s_dev;
1132         generic_shutdown_super(sb);
1133         free_anon_bdev(dev);
1134 }
1135 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
1136
1137 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
1138 {
1139         if (sb->s_root)
1140                 d_genocide(sb->s_root);
1141         kill_anon_super(sb);
1142 }
1143 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1144
1145 int set_anon_super_fc(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1146 {
1147         return set_anon_super(sb, NULL);
1148 }
1149 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super_fc);
1150
1151 static int test_keyed_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1152 {
1153         return sb->s_fs_info == fc->s_fs_info;
1154 }
1155
1156 static int test_single_super(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1157 {
1158         return 1;
1159 }
1160
1161 /**
1162  * vfs_get_super - Get a superblock with a search key set in s_fs_info.
1163  * @fc: The filesystem context holding the parameters
1164  * @keying: How to distinguish superblocks
1165  * @fill_super: Helper to initialise a new superblock
1166  *
1167  * Search for a superblock and create a new one if not found.  The search
1168  * criterion is controlled by @keying.  If the search fails, a new superblock
1169  * is created and @fill_super() is called to initialise it.
1170  *
1171  * @keying can take one of a number of values:
1172  *
1173  * (1) vfs_get_single_super - Only one superblock of this type may exist on the
1174  *     system.  This is typically used for special system filesystems.
1175  *
1176  * (2) vfs_get_keyed_super - Multiple superblocks may exist, but they must have
1177  *     distinct keys (where the key is in s_fs_info).  Searching for the same
1178  *     key again will turn up the superblock for that key.
1179  *
1180  * (3) vfs_get_independent_super - Multiple superblocks may exist and are
1181  *     unkeyed.  Each call will get a new superblock.
1182  *
1183  * A permissions check is made by sget_fc() unless we're getting a superblock
1184  * for a kernel-internal mount or a submount.
1185  */
1186 int vfs_get_super(struct fs_context *fc,
1187                   enum vfs_get_super_keying keying,
1188                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1189                                     struct fs_context *fc))
1190 {
1191         int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *);
1192         struct super_block *sb;
1193
1194         switch (keying) {
1195         case vfs_get_single_super:
1196                 test = test_single_super;
1197                 break;
1198         case vfs_get_keyed_super:
1199                 test = test_keyed_super;
1200                 break;
1201         case vfs_get_independent_super:
1202                 test = NULL;
1203                 break;
1204         default:
1205                 BUG();
1206         }
1207
1208         sb = sget_fc(fc, test, set_anon_super_fc);
1209         if (IS_ERR(sb))
1210                 return PTR_ERR(sb);
1211
1212         if (!sb->s_root) {
1213                 int err = fill_super(sb, fc);
1214                 if (err) {
1215                         deactivate_locked_super(sb);
1216                         return err;
1217                 }
1218
1219                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1220         }
1221
1222         BUG_ON(fc->root);
1223         fc->root = dget(sb->s_root);
1224         return 0;
1225 }
1226 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_super);
1227
1228 #ifdef CONFIG_BLOCK
1229 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1230 {
1231         s->s_bdev = data;
1232         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1233         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_bdi);
1234
1235         return 0;
1236 }
1237
1238 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1239 {
1240         return (void *)s->s_bdev == data;
1241 }
1242
1243 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1244         int flags, const char *dev_name, void *data,
1245         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1246 {
1247         struct block_device *bdev;
1248         struct super_block *s;
1249         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1250         int error = 0;
1251
1252         if (!(flags & SB_RDONLY))
1253                 mode |= FMODE_WRITE;
1254
1255         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1256         if (IS_ERR(bdev))
1257                 return ERR_CAST(bdev);
1258
1259         /*
1260          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1261          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1262          * while we are mounting
1263          */
1264         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1265         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1266                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1267                 error = -EBUSY;
1268                 goto error_bdev;
1269         }
1270         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1271                  bdev);
1272         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1273         if (IS_ERR(s))
1274                 goto error_s;
1275
1276         if (s->s_root) {
1277                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1278                         deactivate_locked_super(s);
1279                         error = -EBUSY;
1280                         goto error_bdev;
1281                 }
1282
1283                 /*
1284                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1285                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1286                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1287                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1288                  * holding an active reference.
1289                  */
1290                 up_write(&s->s_umount);
1291                 blkdev_put(bdev, mode);
1292                 down_write(&s->s_umount);
1293         } else {
1294                 s->s_mode = mode;
1295                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1296                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1297                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1298                 if (error) {
1299                         deactivate_locked_super(s);
1300                         goto error;
1301                 }
1302
1303                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1304                 bdev->bd_super = s;
1305         }
1306
1307         return dget(s->s_root);
1308
1309 error_s:
1310         error = PTR_ERR(s);
1311 error_bdev:
1312         blkdev_put(bdev, mode);
1313 error:
1314         return ERR_PTR(error);
1315 }
1316 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1317
1318 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1319 {
1320         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1321         fmode_t mode = sb->s_mode;
1322
1323         bdev->bd_super = NULL;
1324         generic_shutdown_super(sb);
1325         sync_blockdev(bdev);
1326         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1327         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1328 }
1329
1330 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1331 #endif
1332
1333 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1334         int flags, void *data,
1335         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1336 {
1337         int error;
1338         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1339
1340         if (IS_ERR(s))
1341                 return ERR_CAST(s);
1342
1343         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1344         if (error) {
1345                 deactivate_locked_super(s);
1346                 return ERR_PTR(error);
1347         }
1348         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1349         return dget(s->s_root);
1350 }
1351 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1352
1353 static int reconfigure_single(struct super_block *s,
1354                               int flags, void *data)
1355 {
1356         struct fs_context *fc;
1357         int ret;
1358
1359         /* The caller really need to be passing fc down into mount_single(),
1360          * then a chunk of this can be removed.  [Bollocks -- AV]
1361          * Better yet, reconfiguration shouldn't happen, but rather the second
1362          * mount should be rejected if the parameters are not compatible.
1363          */
1364         fc = fs_context_for_reconfigure(s->s_root, flags, MS_RMT_MASK);
1365         if (IS_ERR(fc))
1366                 return PTR_ERR(fc);
1367
1368         ret = parse_monolithic_mount_data(fc, data);
1369         if (ret < 0)
1370                 goto out;
1371
1372         ret = reconfigure_super(fc);
1373 out:
1374         put_fs_context(fc);
1375         return ret;
1376 }
1377
1378 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1379 {
1380         return 1;
1381 }
1382
1383 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1384         int flags, void *data,
1385         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1386 {
1387         struct super_block *s;
1388         int error;
1389
1390         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1391         if (IS_ERR(s))
1392                 return ERR_CAST(s);
1393         if (!s->s_root) {
1394                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1395                 if (!error)
1396                         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1397         } else {
1398                 error = reconfigure_single(s, flags, data);
1399         }
1400         if (unlikely(error)) {
1401                 deactivate_locked_super(s);
1402                 return ERR_PTR(error);
1403         }
1404         return dget(s->s_root);
1405 }
1406 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1407
1408 /**
1409  * vfs_get_tree - Get the mountable root
1410  * @fc: The superblock configuration context.
1411  *
1412  * The filesystem is invoked to get or create a superblock which can then later
1413  * be used for mounting.  The filesystem places a pointer to the root to be
1414  * used for mounting in @fc->root.
1415  */
1416 int vfs_get_tree(struct fs_context *fc)
1417 {
1418         struct super_block *sb;
1419         int error;
1420
1421         if (fc->root)
1422                 return -EBUSY;
1423
1424         /* Get the mountable root in fc->root, with a ref on the root and a ref
1425          * on the superblock.
1426          */
1427         error = fc->ops->get_tree(fc);
1428         if (error < 0)
1429                 return error;
1430
1431         if (!fc->root) {
1432                 pr_err("Filesystem %s get_tree() didn't set fc->root\n",
1433                        fc->fs_type->name);
1434                 /* We don't know what the locking state of the superblock is -
1435                  * if there is a superblock.
1436                  */
1437                 BUG();
1438         }
1439
1440         sb = fc->root->d_sb;
1441         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1442
1443         if (fc->subtype && !sb->s_subtype) {
1444                 sb->s_subtype = fc->subtype;
1445                 fc->subtype = NULL;
1446         }
1447
1448         /*
1449          * Write barrier is for super_cache_count(). We place it before setting
1450          * SB_BORN as the data dependency between the two functions is the
1451          * superblock structure contents that we just set up, not the SB_BORN
1452          * flag.
1453          */
1454         smp_wmb();
1455         sb->s_flags |= SB_BORN;
1456
1457         error = security_sb_set_mnt_opts(sb, fc->security, 0, NULL);
1458         if (unlikely(error)) {
1459                 fc_drop_locked(fc);
1460                 return error;
1461         }
1462
1463         /*
1464          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1465          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1466          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1467          * violate this rule.
1468          */
1469         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1470                 "negative value (%lld)\n", fc->fs_type->name, sb->s_maxbytes);
1471
1472         return 0;
1473 }
1474 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_tree);
1475
1476 /*
1477  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1478  * in generic_shutdown_super().
1479  */
1480 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1481 {
1482         struct backing_dev_info *bdi;
1483         int err;
1484         va_list args;
1485
1486         bdi = bdi_alloc(GFP_KERNEL);
1487         if (!bdi)
1488                 return -ENOMEM;
1489
1490         bdi->name = sb->s_type->name;
1491
1492         va_start(args, fmt);
1493         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1494         va_end(args);
1495         if (err) {
1496                 bdi_put(bdi);
1497                 return err;
1498         }
1499         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1500         sb->s_bdi = bdi;
1501
1502         return 0;
1503 }
1504 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1505
1506 /*
1507  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1508  * in generic_shutdown_super().
1509  */
1510 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1511 {
1512         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1513
1514         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1515                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1516 }
1517 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1518
1519 /*
1520  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1521  * instead.
1522  */
1523 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1524 {
1525         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1526 }
1527 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1528
1529 /*
1530  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1531  * instead.
1532  */
1533 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1534 {
1535         bool force_trylock = false;
1536         int ret = 1;
1537
1538 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1539         /*
1540          * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing
1541          * but it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze
1542          * protection works as getting a read lock but there are subtle
1543          * problems. XFS for example gets freeze protection on internal level
1544          * twice in some cases, which is OK only because we already hold a
1545          * freeze protection also on higher level. Due to these cases we have
1546          * to use wait == F (trylock mode) which must not fail.
1547          */
1548         if (wait) {
1549                 int i;
1550
1551                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1552                         if (percpu_rwsem_is_held(sb->s_writers.rw_sem + i)) {
1553                                 force_trylock = true;
1554                                 break;
1555                         }
1556         }
1557 #endif
1558         if (wait && !force_trylock)
1559                 percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1560         else
1561                 ret = percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1562
1563         WARN_ON(force_trylock && !ret);
1564         return ret;
1565 }
1566 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1567
1568 /**
1569  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1570  * @sb: the super for which we wait
1571  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1572  *
1573  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1574  * system.
1575  */
1576 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1577 {
1578         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1579 }
1580
1581 /*
1582  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1583  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1584  */
1585 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1586 {
1587         int level;
1588
1589         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1590                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1591 }
1592
1593 /*
1594  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1595  */
1596 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1597 {
1598         int level;
1599
1600         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1601                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1602 }
1603
1604 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb)
1605 {
1606         int level;
1607
1608         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1609                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1610 }
1611
1612 /**
1613  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1614  * @sb: the super to lock
1615  *
1616  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1617  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1618  * -EBUSY.
1619  *
1620  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1621  *
1622  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1623  *
1624  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1625  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1626  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1627  *
1628  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1629  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1630  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1631  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1632  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1633  * sync is running).
1634  *
1635  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1636  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1637  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1638  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1639  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1640  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1641  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1642  *
1643  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1644  */
1645 int freeze_super(struct super_block *sb)
1646 {
1647         int ret;
1648
1649         atomic_inc(&sb->s_active);
1650         down_write(&sb->s_umount);
1651         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1652                 deactivate_locked_super(sb);
1653                 return -EBUSY;
1654         }
1655
1656         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1657                 up_write(&sb->s_umount);
1658                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1659         }
1660
1661         if (sb_rdonly(sb)) {
1662                 /* Nothing to do really... */
1663                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1664                 up_write(&sb->s_umount);
1665                 return 0;
1666         }
1667
1668         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1669         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1670         up_write(&sb->s_umount);
1671         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1672         down_write(&sb->s_umount);
1673
1674         /* Now we go and block page faults... */
1675         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1676         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1677
1678         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1679         sync_filesystem(sb);
1680
1681         /* Now wait for internal filesystem counter */
1682         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1683         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1684
1685         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1686                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1687                 if (ret) {
1688                         printk(KERN_ERR
1689                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1690                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1691                         sb_freeze_unlock(sb);
1692                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1693                         deactivate_locked_super(sb);
1694                         return ret;
1695                 }
1696         }
1697         /*
1698          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1699          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1700          */
1701         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1702         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1703         up_write(&sb->s_umount);
1704         return 0;
1705 }
1706 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1707
1708 /**
1709  * thaw_super -- unlock filesystem
1710  * @sb: the super to thaw
1711  *
1712  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1713  */
1714 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb)
1715 {
1716         int error;
1717
1718         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1719                 up_write(&sb->s_umount);
1720                 return -EINVAL;
1721         }
1722
1723         if (sb_rdonly(sb)) {
1724                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1725                 goto out;
1726         }
1727
1728         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1729
1730         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1731                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1732                 if (error) {
1733                         printk(KERN_ERR
1734                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1735                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1736                         up_write(&sb->s_umount);
1737                         return error;
1738                 }
1739         }
1740
1741         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1742         sb_freeze_unlock(sb);
1743 out:
1744         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1745         deactivate_locked_super(sb);
1746         return 0;
1747 }
1748
1749 int thaw_super(struct super_block *sb)
1750 {
1751         down_write(&sb->s_umount);
1752         return thaw_super_locked(sb);
1753 }
1754 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);