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