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