inode: convert inode_sb_list_lock to per-sb
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / fs / super.c
1 /*
2  *  linux/fs/super.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
5  *
6  *  super.c contains code to handle: - mount structures
7  *                                   - super-block tables
8  *                                   - filesystem drivers list
9  *                                   - mount system call
10  *                                   - umount system call
11  *                                   - ustat system call
12  *
13  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
14  *
15  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
16  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
17  *  Added options to /proc/mounts:
18  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
19  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
20  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
21  */
22
23 #include <linux/export.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/blkdev.h>
26 #include <linux/mount.h>
27 #include <linux/security.h>
28 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
29 #include <linux/idr.h>
30 #include <linux/mutex.h>
31 #include <linux/backing-dev.h>
32 #include <linux/rculist_bl.h>
33 #include <linux/cleancache.h>
34 #include <linux/fsnotify.h>
35 #include <linux/lockdep.h>
36 #include "internal.h"
37
38
39 static LIST_HEAD(super_blocks);
40 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
41
42 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
43         "sb_writers",
44         "sb_pagefaults",
45         "sb_internal",
46 };
47
48 /*
49  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
50  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
51  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
52  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
53  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
54  */
55 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
56                                       struct shrink_control *sc)
57 {
58         struct super_block *sb;
59         long    fs_objects = 0;
60         long    total_objects;
61         long    freed = 0;
62         long    dentries;
63         long    inodes;
64
65         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
66
67         /*
68          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
69          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
70          */
71         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
72                 return SHRINK_STOP;
73
74         if (!trylock_super(sb))
75                 return SHRINK_STOP;
76
77         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
78                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
79
80         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
81         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
82         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
83         if (!total_objects)
84                 total_objects = 1;
85
86         /* proportion the scan between the caches */
87         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
88         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
89         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
90
91         /*
92          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
93          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
94          *
95          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
96          * accounting uses this to fully empty the caches.
97          */
98         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
99         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
100         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
101         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
102
103         if (fs_objects) {
104                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
105                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
106         }
107
108         up_read(&sb->s_umount);
109         return freed;
110 }
111
112 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
113                                        struct shrink_control *sc)
114 {
115         struct super_block *sb;
116         long    total_objects = 0;
117
118         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
119
120         /*
121          * Don't call trylock_super as it is a potential
122          * scalability bottleneck. The counts could get updated
123          * between super_cache_count and super_cache_scan anyway.
124          * Call to super_cache_count with shrinker_rwsem held
125          * ensures the safety of call to list_lru_shrink_count() and
126          * s_op->nr_cached_objects().
127          */
128         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
129                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
130
131         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
132         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
133
134         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
135         return total_objects;
136 }
137
138 /**
139  *      destroy_super   -       frees a superblock
140  *      @s: superblock to free
141  *
142  *      Frees a superblock.
143  */
144 static void destroy_super(struct super_block *s)
145 {
146         int i;
147         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
148         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
149         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
150                 percpu_counter_destroy(&s->s_writers.counter[i]);
151         security_sb_free(s);
152         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
153         kfree(s->s_subtype);
154         kfree(s->s_options);
155         kfree_rcu(s, rcu);
156 }
157
158 /**
159  *      alloc_super     -       create new superblock
160  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
161  *      @flags: the mount flags
162  *
163  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
164  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
165  */
166 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags)
167 {
168         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
169         static const struct super_operations default_op;
170         int i;
171
172         if (!s)
173                 return NULL;
174
175         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
176
177         if (security_sb_alloc(s))
178                 goto fail;
179
180         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
181                 if (percpu_counter_init(&s->s_writers.counter[i], 0,
182                                         GFP_KERNEL) < 0)
183                         goto fail;
184                 lockdep_init_map(&s->s_writers.lock_map[i], sb_writers_name[i],
185                                  &type->s_writers_key[i], 0);
186         }
187         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait);
188         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
189         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
190         s->s_flags = flags;
191         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
192         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
193         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
194         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
195
196         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru))
197                 goto fail;
198         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru))
199                 goto fail;
200
201         init_rwsem(&s->s_umount);
202         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
203         /*
204          * sget() can have s_umount recursion.
205          *
206          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
207          * one (this one), and tries again to find a suitable old
208          * one.
209          *
210          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
211          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
212          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
213          * risk of deadlocks.
214          *
215          * Annotate this by putting this lock in a different
216          * subclass.
217          */
218         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
219         s->s_count = 1;
220         atomic_set(&s->s_active, 1);
221         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
222         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
223         mutex_init(&s->s_dquot.dqio_mutex);
224         mutex_init(&s->s_dquot.dqonoff_mutex);
225         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
226         s->s_op = &default_op;
227         s->s_time_gran = 1000000000;
228         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
229
230         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
231         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
232         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
233         s->s_shrink.batch = 1024;
234         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
235         return s;
236
237 fail:
238         destroy_super(s);
239         return NULL;
240 }
241
242 /* Superblock refcounting  */
243
244 /*
245  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
246  */
247 static void __put_super(struct super_block *sb)
248 {
249         if (!--sb->s_count) {
250                 list_del_init(&sb->s_list);
251                 destroy_super(sb);
252         }
253 }
254
255 /**
256  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
257  *      @sb: superblock in question
258  *
259  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
260  *      references left.
261  */
262 static void put_super(struct super_block *sb)
263 {
264         spin_lock(&sb_lock);
265         __put_super(sb);
266         spin_unlock(&sb_lock);
267 }
268
269
270 /**
271  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
272  *      @s: superblock to deactivate
273  *
274  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temprory
275  *      one if there is no other active references left.  In that case we
276  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
277  *      had just acquired.
278  *
279  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
280  */
281 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
282 {
283         struct file_system_type *fs = s->s_type;
284         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
285                 cleancache_invalidate_fs(s);
286                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
287                 fs->kill_sb(s);
288
289                 /*
290                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
291                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
292                  * the lru lists right now.
293                  */
294                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
295                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
296
297                 put_filesystem(fs);
298                 put_super(s);
299         } else {
300                 up_write(&s->s_umount);
301         }
302 }
303
304 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
305
306 /**
307  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
308  *      @s: superblock to deactivate
309  *
310  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
311  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
312  *      lock will be acquired prior to that.
313  */
314 void deactivate_super(struct super_block *s)
315 {
316         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
317                 down_write(&s->s_umount);
318                 deactivate_locked_super(s);
319         }
320 }
321
322 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
323
324 /**
325  *      grab_super - acquire an active reference
326  *      @s: reference we are trying to make active
327  *
328  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
329  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
330  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
331  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
332  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
333  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
334  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
335  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
336  */
337 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
338 {
339         s->s_count++;
340         spin_unlock(&sb_lock);
341         down_write(&s->s_umount);
342         if ((s->s_flags & MS_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
343                 put_super(s);
344                 return 1;
345         }
346         up_write(&s->s_umount);
347         put_super(s);
348         return 0;
349 }
350
351 /*
352  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
353  *      @sb: reference we are trying to grab
354  *
355  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
356  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
357  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
358  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
359  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
360  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
361  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
362  *
363  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
364  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
365  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
366  *      it's very much not a general-purpose interface.
367  */
368 bool trylock_super(struct super_block *sb)
369 {
370         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
371                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
372                     sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
373                         return true;
374                 up_read(&sb->s_umount);
375         }
376
377         return false;
378 }
379
380 /**
381  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
382  *      @sb: superblock to kill
383  *
384  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
385  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
386  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
387  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
388  *      taken care of and do not need specific handling.
389  *
390  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
391  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
392  *      change the attachments of dentries to inodes.
393  */
394 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
395 {
396         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
397
398         if (sb->s_root) {
399                 shrink_dcache_for_umount(sb);
400                 sync_filesystem(sb);
401                 sb->s_flags &= ~MS_ACTIVE;
402
403                 fsnotify_unmount_inodes(sb);
404
405                 evict_inodes(sb);
406
407                 if (sb->s_dio_done_wq) {
408                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
409                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
410                 }
411
412                 if (sop->put_super)
413                         sop->put_super(sb);
414
415                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
416                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
417                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
418                            sb->s_id);
419                 }
420         }
421         spin_lock(&sb_lock);
422         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
423         hlist_del_init(&sb->s_instances);
424         spin_unlock(&sb_lock);
425         up_write(&sb->s_umount);
426 }
427
428 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
429
430 /**
431  *      sget    -       find or create a superblock
432  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
433  *      @test:  comparison callback
434  *      @set:   setup callback
435  *      @flags: mount flags
436  *      @data:  argument to each of them
437  */
438 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
439                         int (*test)(struct super_block *,void *),
440                         int (*set)(struct super_block *,void *),
441                         int flags,
442                         void *data)
443 {
444         struct super_block *s = NULL;
445         struct super_block *old;
446         int err;
447
448 retry:
449         spin_lock(&sb_lock);
450         if (test) {
451                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
452                         if (!test(old, data))
453                                 continue;
454                         if (!grab_super(old))
455                                 goto retry;
456                         if (s) {
457                                 up_write(&s->s_umount);
458                                 destroy_super(s);
459                                 s = NULL;
460                         }
461                         return old;
462                 }
463         }
464         if (!s) {
465                 spin_unlock(&sb_lock);
466                 s = alloc_super(type, flags);
467                 if (!s)
468                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
469                 goto retry;
470         }
471                 
472         err = set(s, data);
473         if (err) {
474                 spin_unlock(&sb_lock);
475                 up_write(&s->s_umount);
476                 destroy_super(s);
477                 return ERR_PTR(err);
478         }
479         s->s_type = type;
480         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
481         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
482         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
483         spin_unlock(&sb_lock);
484         get_filesystem(type);
485         register_shrinker(&s->s_shrink);
486         return s;
487 }
488
489 EXPORT_SYMBOL(sget);
490
491 void drop_super(struct super_block *sb)
492 {
493         up_read(&sb->s_umount);
494         put_super(sb);
495 }
496
497 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
498
499 /**
500  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
501  *      @f: function to call
502  *      @arg: argument to pass to it
503  *
504  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
505  *      locked superblock and given argument.
506  */
507 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
508 {
509         struct super_block *sb, *p = NULL;
510
511         spin_lock(&sb_lock);
512         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
513                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
514                         continue;
515                 sb->s_count++;
516                 spin_unlock(&sb_lock);
517
518                 down_read(&sb->s_umount);
519                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
520                         f(sb, arg);
521                 up_read(&sb->s_umount);
522
523                 spin_lock(&sb_lock);
524                 if (p)
525                         __put_super(p);
526                 p = sb;
527         }
528         if (p)
529                 __put_super(p);
530         spin_unlock(&sb_lock);
531 }
532
533 /**
534  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
535  *      @type: fs type
536  *      @f: function to call
537  *      @arg: argument to pass to it
538  *
539  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
540  *      locked superblock and given argument.
541  */
542 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
543         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
544 {
545         struct super_block *sb, *p = NULL;
546
547         spin_lock(&sb_lock);
548         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
549                 sb->s_count++;
550                 spin_unlock(&sb_lock);
551
552                 down_read(&sb->s_umount);
553                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
554                         f(sb, arg);
555                 up_read(&sb->s_umount);
556
557                 spin_lock(&sb_lock);
558                 if (p)
559                         __put_super(p);
560                 p = sb;
561         }
562         if (p)
563                 __put_super(p);
564         spin_unlock(&sb_lock);
565 }
566
567 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
568
569 /**
570  *      get_super - get the superblock of a device
571  *      @bdev: device to get the superblock for
572  *      
573  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
574  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
575  */
576
577 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
578 {
579         struct super_block *sb;
580
581         if (!bdev)
582                 return NULL;
583
584         spin_lock(&sb_lock);
585 rescan:
586         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
587                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
588                         continue;
589                 if (sb->s_bdev == bdev) {
590                         sb->s_count++;
591                         spin_unlock(&sb_lock);
592                         down_read(&sb->s_umount);
593                         /* still alive? */
594                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
595                                 return sb;
596                         up_read(&sb->s_umount);
597                         /* nope, got unmounted */
598                         spin_lock(&sb_lock);
599                         __put_super(sb);
600                         goto rescan;
601                 }
602         }
603         spin_unlock(&sb_lock);
604         return NULL;
605 }
606
607 EXPORT_SYMBOL(get_super);
608
609 /**
610  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
611  *      @bdev: device to get the superblock for
612  *
613  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
614  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
615  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
616  *      is found.
617  */
618 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
619 {
620         while (1) {
621                 struct super_block *s = get_super(bdev);
622                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
623                         return s;
624                 up_read(&s->s_umount);
625                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
626                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
627                 put_super(s);
628         }
629 }
630 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
631
632 /**
633  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
634  * @bdev: device to get the superblock for
635  *
636  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
637  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
638  * reference or %NULL if none was found.
639  */
640 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
641 {
642         struct super_block *sb;
643
644         if (!bdev)
645                 return NULL;
646
647 restart:
648         spin_lock(&sb_lock);
649         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
650                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
651                         continue;
652                 if (sb->s_bdev == bdev) {
653                         if (!grab_super(sb))
654                                 goto restart;
655                         up_write(&sb->s_umount);
656                         return sb;
657                 }
658         }
659         spin_unlock(&sb_lock);
660         return NULL;
661 }
662  
663 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
664 {
665         struct super_block *sb;
666
667         spin_lock(&sb_lock);
668 rescan:
669         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
670                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
671                         continue;
672                 if (sb->s_dev ==  dev) {
673                         sb->s_count++;
674                         spin_unlock(&sb_lock);
675                         down_read(&sb->s_umount);
676                         /* still alive? */
677                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & MS_BORN))
678                                 return sb;
679                         up_read(&sb->s_umount);
680                         /* nope, got unmounted */
681                         spin_lock(&sb_lock);
682                         __put_super(sb);
683                         goto rescan;
684                 }
685         }
686         spin_unlock(&sb_lock);
687         return NULL;
688 }
689
690 /**
691  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
692  *      @sb:    superblock in question
693  *      @flags: numeric part of options
694  *      @data:  the rest of options
695  *      @force: whether or not to force the change
696  *
697  *      Alters the mount options of a mounted file system.
698  */
699 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int flags, void *data, int force)
700 {
701         int retval;
702         int remount_ro;
703
704         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
705                 return -EBUSY;
706
707 #ifdef CONFIG_BLOCK
708         if (!(flags & MS_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
709                 return -EACCES;
710 #endif
711
712         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
713
714         if (remount_ro) {
715                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
716                         up_write(&sb->s_umount);
717                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
718                         down_write(&sb->s_umount);
719                         if (!sb->s_root)
720                                 return 0;
721                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
722                                 return -EBUSY;
723                         remount_ro = (flags & MS_RDONLY) && !(sb->s_flags & MS_RDONLY);
724                 }
725         }
726         shrink_dcache_sb(sb);
727
728         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
729            make sure there are no rw files opened */
730         if (remount_ro) {
731                 if (force) {
732                         sb->s_readonly_remount = 1;
733                         smp_wmb();
734                 } else {
735                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
736                         if (retval)
737                                 return retval;
738                 }
739         }
740
741         if (sb->s_op->remount_fs) {
742                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &flags, data);
743                 if (retval) {
744                         if (!force)
745                                 goto cancel_readonly;
746                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
747                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
748                              sb->s_type->name, retval);
749                 }
750         }
751         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (flags & MS_RMT_MASK);
752         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
753         smp_wmb();
754         sb->s_readonly_remount = 0;
755
756         /*
757          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
758          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
759          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
760          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
761          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
762          * effort at coherency.
763          */
764         if (remount_ro && sb->s_bdev)
765                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
766         return 0;
767
768 cancel_readonly:
769         sb->s_readonly_remount = 0;
770         return retval;
771 }
772
773 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
774 {
775         struct super_block *sb, *p = NULL;
776
777         spin_lock(&sb_lock);
778         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
779                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
780                         continue;
781                 sb->s_count++;
782                 spin_unlock(&sb_lock);
783                 down_write(&sb->s_umount);
784                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & MS_BORN) &&
785                     !(sb->s_flags & MS_RDONLY)) {
786                         /*
787                          * What lock protects sb->s_flags??
788                          */
789                         do_remount_sb(sb, MS_RDONLY, NULL, 1);
790                 }
791                 up_write(&sb->s_umount);
792                 spin_lock(&sb_lock);
793                 if (p)
794                         __put_super(p);
795                 p = sb;
796         }
797         if (p)
798                 __put_super(p);
799         spin_unlock(&sb_lock);
800         kfree(work);
801         printk("Emergency Remount complete\n");
802 }
803
804 void emergency_remount(void)
805 {
806         struct work_struct *work;
807
808         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
809         if (work) {
810                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
811                 schedule_work(work);
812         }
813 }
814
815 /*
816  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
817  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
818  */
819
820 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
821 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
822 /* Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
823  * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
824  */
825 static int unnamed_dev_start = 1;
826
827 int get_anon_bdev(dev_t *p)
828 {
829         int dev;
830         int error;
831
832  retry:
833         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
834                 return -ENOMEM;
835         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
836         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
837         if (!error)
838                 unnamed_dev_start = dev + 1;
839         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
840         if (error == -EAGAIN)
841                 /* We raced and lost with another CPU. */
842                 goto retry;
843         else if (error)
844                 return -EAGAIN;
845
846         if (dev >= (1 << MINORBITS)) {
847                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
848                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
849                 if (unnamed_dev_start > dev)
850                         unnamed_dev_start = dev;
851                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
852                 return -EMFILE;
853         }
854         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
855         return 0;
856 }
857 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
858
859 void free_anon_bdev(dev_t dev)
860 {
861         int slot = MINOR(dev);
862         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
863         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
864         if (slot < unnamed_dev_start)
865                 unnamed_dev_start = slot;
866         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
867 }
868 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
869
870 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
871 {
872         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
873 }
874
875 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
876
877 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
878 {
879         dev_t dev = sb->s_dev;
880         generic_shutdown_super(sb);
881         free_anon_bdev(dev);
882 }
883
884 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
885
886 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
887 {
888         if (sb->s_root)
889                 d_genocide(sb->s_root);
890         kill_anon_super(sb);
891 }
892
893 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
894
895 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
896 {
897         return sb->s_fs_info == data;
898 }
899
900 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
901 {
902         sb->s_fs_info = data;
903         return set_anon_super(sb, NULL);
904 }
905
906 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type, int flags,
907         void *data, int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
908 {
909         struct super_block *sb;
910
911         sb = sget(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags, data);
912         if (IS_ERR(sb))
913                 return ERR_CAST(sb);
914
915         if (!sb->s_root) {
916                 int err;
917                 err = fill_super(sb, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
918                 if (err) {
919                         deactivate_locked_super(sb);
920                         return ERR_PTR(err);
921                 }
922
923                 sb->s_flags |= MS_ACTIVE;
924         }
925
926         return dget(sb->s_root);
927 }
928
929 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
930
931 #ifdef CONFIG_BLOCK
932 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
933 {
934         s->s_bdev = data;
935         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
936
937         /*
938          * We set the bdi here to the queue backing, file systems can
939          * overwrite this in ->fill_super()
940          */
941         s->s_bdi = &bdev_get_queue(s->s_bdev)->backing_dev_info;
942         return 0;
943 }
944
945 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
946 {
947         return (void *)s->s_bdev == data;
948 }
949
950 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
951         int flags, const char *dev_name, void *data,
952         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
953 {
954         struct block_device *bdev;
955         struct super_block *s;
956         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
957         int error = 0;
958
959         if (!(flags & MS_RDONLY))
960                 mode |= FMODE_WRITE;
961
962         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
963         if (IS_ERR(bdev))
964                 return ERR_CAST(bdev);
965
966         /*
967          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
968          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
969          * while we are mounting
970          */
971         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
972         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
973                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
974                 error = -EBUSY;
975                 goto error_bdev;
976         }
977         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | MS_NOSEC,
978                  bdev);
979         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
980         if (IS_ERR(s))
981                 goto error_s;
982
983         if (s->s_root) {
984                 if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
985                         deactivate_locked_super(s);
986                         error = -EBUSY;
987                         goto error_bdev;
988                 }
989
990                 /*
991                  * s_umount nests inside bd_mutex during
992                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
993                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
994                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
995                  * holding an active reference.
996                  */
997                 up_write(&s->s_umount);
998                 blkdev_put(bdev, mode);
999                 down_write(&s->s_umount);
1000         } else {
1001                 char b[BDEVNAME_SIZE];
1002
1003                 s->s_mode = mode;
1004                 strlcpy(s->s_id, bdevname(bdev, b), sizeof(s->s_id));
1005                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1006                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1007                 if (error) {
1008                         deactivate_locked_super(s);
1009                         goto error;
1010                 }
1011
1012                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1013                 bdev->bd_super = s;
1014         }
1015
1016         return dget(s->s_root);
1017
1018 error_s:
1019         error = PTR_ERR(s);
1020 error_bdev:
1021         blkdev_put(bdev, mode);
1022 error:
1023         return ERR_PTR(error);
1024 }
1025 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1026
1027 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1028 {
1029         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1030         fmode_t mode = sb->s_mode;
1031
1032         bdev->bd_super = NULL;
1033         generic_shutdown_super(sb);
1034         sync_blockdev(bdev);
1035         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1036         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1037 }
1038
1039 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1040 #endif
1041
1042 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1043         int flags, void *data,
1044         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1045 {
1046         int error;
1047         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1048
1049         if (IS_ERR(s))
1050                 return ERR_CAST(s);
1051
1052         error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1053         if (error) {
1054                 deactivate_locked_super(s);
1055                 return ERR_PTR(error);
1056         }
1057         s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1058         return dget(s->s_root);
1059 }
1060 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1061
1062 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1063 {
1064         return 1;
1065 }
1066
1067 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1068         int flags, void *data,
1069         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1070 {
1071         struct super_block *s;
1072         int error;
1073
1074         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1075         if (IS_ERR(s))
1076                 return ERR_CAST(s);
1077         if (!s->s_root) {
1078                 error = fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1079                 if (error) {
1080                         deactivate_locked_super(s);
1081                         return ERR_PTR(error);
1082                 }
1083                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1084         } else {
1085                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1086         }
1087         return dget(s->s_root);
1088 }
1089 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1090
1091 struct dentry *
1092 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1093 {
1094         struct dentry *root;
1095         struct super_block *sb;
1096         char *secdata = NULL;
1097         int error = -ENOMEM;
1098
1099         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1100                 secdata = alloc_secdata();
1101                 if (!secdata)
1102                         goto out;
1103
1104                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1105                 if (error)
1106                         goto out_free_secdata;
1107         }
1108
1109         root = type->mount(type, flags, name, data);
1110         if (IS_ERR(root)) {
1111                 error = PTR_ERR(root);
1112                 goto out_free_secdata;
1113         }
1114         sb = root->d_sb;
1115         BUG_ON(!sb);
1116         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1117         sb->s_flags |= MS_BORN;
1118
1119         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1120         if (error)
1121                 goto out_sb;
1122
1123         /*
1124          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1125          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1126          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1127          * violate this rule.
1128          */
1129         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1130                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1131
1132         up_write(&sb->s_umount);
1133         free_secdata(secdata);
1134         return root;
1135 out_sb:
1136         dput(root);
1137         deactivate_locked_super(sb);
1138 out_free_secdata:
1139         free_secdata(secdata);
1140 out:
1141         return ERR_PTR(error);
1142 }
1143
1144 /*
1145  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1146  * instead.
1147  */
1148 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1149 {
1150         percpu_counter_dec(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1151         /*
1152          * Make sure s_writers are updated before we wake up waiters in
1153          * freeze_super().
1154          */
1155         smp_mb();
1156         if (waitqueue_active(&sb->s_writers.wait))
1157                 wake_up(&sb->s_writers.wait);
1158         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _RET_IP_);
1159 }
1160 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1161
1162 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1163 /*
1164  * We want lockdep to tell us about possible deadlocks with freezing but
1165  * it's it bit tricky to properly instrument it. Getting a freeze protection
1166  * works as getting a read lock but there are subtle problems. XFS for example
1167  * gets freeze protection on internal level twice in some cases, which is OK
1168  * only because we already hold a freeze protection also on higher level. Due
1169  * to these cases we have to tell lockdep we are doing trylock when we
1170  * already hold a freeze protection for a higher freeze level.
1171  */
1172 static void acquire_freeze_lock(struct super_block *sb, int level, bool trylock,
1173                                 unsigned long ip)
1174 {
1175         int i;
1176
1177         if (!trylock) {
1178                 for (i = 0; i < level - 1; i++)
1179                         if (lock_is_held(&sb->s_writers.lock_map[i])) {
1180                                 trylock = true;
1181                                 break;
1182                         }
1183         }
1184         rwsem_acquire_read(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, trylock, ip);
1185 }
1186 #endif
1187
1188 /*
1189  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1190  * instead.
1191  */
1192 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1193 {
1194 retry:
1195         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1196                 if (!wait)
1197                         return 0;
1198                 wait_event(sb->s_writers.wait_unfrozen,
1199                            sb->s_writers.frozen < level);
1200         }
1201
1202 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1203         acquire_freeze_lock(sb, level, !wait, _RET_IP_);
1204 #endif
1205         percpu_counter_inc(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1206         /*
1207          * Make sure counter is updated before we check for frozen.
1208          * freeze_super() first sets frozen and then checks the counter.
1209          */
1210         smp_mb();
1211         if (unlikely(sb->s_writers.frozen >= level)) {
1212                 __sb_end_write(sb, level);
1213                 goto retry;
1214         }
1215         return 1;
1216 }
1217 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1218
1219 /**
1220  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1221  * @sb: the super for which we wait
1222  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1223  *
1224  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1225  * system. Caller of this function should make sure there can be no new writers
1226  * of type @level before calling this function. Otherwise this function can
1227  * livelock.
1228  */
1229 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1230 {
1231         s64 writers;
1232
1233         /*
1234          * We just cycle-through lockdep here so that it does not complain
1235          * about returning with lock to userspace
1236          */
1237         rwsem_acquire(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 0, 0, _THIS_IP_);
1238         rwsem_release(&sb->s_writers.lock_map[level-1], 1, _THIS_IP_);
1239
1240         do {
1241                 DEFINE_WAIT(wait);
1242
1243                 /*
1244                  * We use a barrier in prepare_to_wait() to separate setting
1245                  * of frozen and checking of the counter
1246                  */
1247                 prepare_to_wait(&sb->s_writers.wait, &wait,
1248                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1249
1250                 writers = percpu_counter_sum(&sb->s_writers.counter[level-1]);
1251                 if (writers)
1252                         schedule();
1253
1254                 finish_wait(&sb->s_writers.wait, &wait);
1255         } while (writers);
1256 }
1257
1258 /**
1259  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1260  * @sb: the super to lock
1261  *
1262  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1263  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1264  * -EBUSY.
1265  *
1266  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1267  *
1268  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1269  *
1270  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1271  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1272  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1273  *
1274  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1275  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1276  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1277  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1278  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1279  * sync is running).
1280  *
1281  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1282  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1283  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1284  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1285  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1286  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1287  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1288  *
1289  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1290  */
1291 int freeze_super(struct super_block *sb)
1292 {
1293         int ret;
1294
1295         atomic_inc(&sb->s_active);
1296         down_write(&sb->s_umount);
1297         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1298                 deactivate_locked_super(sb);
1299                 return -EBUSY;
1300         }
1301
1302         if (!(sb->s_flags & MS_BORN)) {
1303                 up_write(&sb->s_umount);
1304                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1305         }
1306
1307         if (sb->s_flags & MS_RDONLY) {
1308                 /* Nothing to do really... */
1309                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1310                 up_write(&sb->s_umount);
1311                 return 0;
1312         }
1313
1314         /* From now on, no new normal writers can start */
1315         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1316         smp_wmb();
1317
1318         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1319         up_write(&sb->s_umount);
1320
1321         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1322
1323         /* Now we go and block page faults... */
1324         down_write(&sb->s_umount);
1325         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1326         smp_wmb();
1327
1328         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1329
1330         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1331         sync_filesystem(sb);
1332
1333         /* Now wait for internal filesystem counter */
1334         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1335         smp_wmb();
1336         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1337
1338         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1339                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1340                 if (ret) {
1341                         printk(KERN_ERR
1342                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1343                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1344                         smp_wmb();
1345                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1346                         deactivate_locked_super(sb);
1347                         return ret;
1348                 }
1349         }
1350         /*
1351          * This is just for debugging purposes so that fs can warn if it
1352          * sees write activity when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE.
1353          */
1354         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1355         up_write(&sb->s_umount);
1356         return 0;
1357 }
1358 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1359
1360 /**
1361  * thaw_super -- unlock filesystem
1362  * @sb: the super to thaw
1363  *
1364  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1365  */
1366 int thaw_super(struct super_block *sb)
1367 {
1368         int error;
1369
1370         down_write(&sb->s_umount);
1371         if (sb->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN) {
1372                 up_write(&sb->s_umount);
1373                 return -EINVAL;
1374         }
1375
1376         if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
1377                 goto out;
1378
1379         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1380                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1381                 if (error) {
1382                         printk(KERN_ERR
1383                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1384                         up_write(&sb->s_umount);
1385                         return error;
1386                 }
1387         }
1388
1389 out:
1390         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1391         smp_wmb();
1392         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1393         deactivate_locked_super(sb);
1394
1395         return 0;
1396 }
1397 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);