fs/nilfs2/super.c

   1 /*
   2  * super.c - NILFS module and super block management.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2005-2008 Nippon Telegraph and Telephone Corporation.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * Written by Ryusuke Konishi.
  17  */
  18 /*
  19  *  linux/fs/ext2/super.c
  20  *
  21  * Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995
  22  * Remy Card (card@masi.ibp.fr)
  23  * Laboratoire MASI - Institut Blaise Pascal
  24  * Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI)
  25  *
  26  *  from
  27  *
  28  *  linux/fs/minix/inode.c
  29  *
  30  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
  31  *
  32  *  Big-endian to little-endian byte-swapping/bitmaps by
  33  *        David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu), 1995
  34  */
  35
  36 #include <linux/module.h>
  37 #include <linux/string.h>
  38 #include <linux/slab.h>
  39 #include <linux/init.h>
  40 #include <linux/blkdev.h>
  41 #include <linux/parser.h>
  42 #include <linux/crc32.h>
  43 #include <linux/vfs.h>
  44 #include <linux/writeback.h>
  45 #include <linux/seq_file.h>
  46 #include <linux/mount.h>
  47 #include "nilfs.h"
  48 #include "export.h"
  49 #include "mdt.h"
  50 #include "alloc.h"
  51 #include "btree.h"
  52 #include "btnode.h"
  53 #include "page.h"
  54 #include "cpfile.h"
  55 #include "sufile.h" /* nilfs_sufile_resize(), nilfs_sufile_set_alloc_range() */
  56 #include "ifile.h"
  57 #include "dat.h"
  58 #include "segment.h"
  59 #include "segbuf.h"
  60
  61 MODULE_AUTHOR("NTT Corp.");
  62 MODULE_DESCRIPTION("A New Implementation of the Log-structured Filesystem "
  63                    "(NILFS)");
  64 MODULE_LICENSE("GPL");
  65
  66 static struct kmem_cache *nilfs_inode_cachep;
  67 struct kmem_cache *nilfs_transaction_cachep;
  68 struct kmem_cache *nilfs_segbuf_cachep;
  69 struct kmem_cache *nilfs_btree_path_cache;
  70
  71 static int nilfs_setup_super(struct super_block *sb, int is_mount);
  72 static int nilfs_remount(struct super_block *sb, int *flags, char *data);
  73
  74 void __nilfs_msg(struct super_block *sb, const char *level, const char *fmt,
  75                  ...)
  76 {
  77         struct va_format vaf;
  78         va_list args;
  79
  80         va_start(args, fmt);
  81         vaf.fmt = fmt;
  82         vaf.va = &args;
  83         if (sb)
  84                 printk("%sNILFS (%s): %pV\n", level, sb->s_id, &vaf);
  85         else
  86                 printk("%sNILFS: %pV\n", level, &vaf);
  87         va_end(args);
  88 }
  89
  90 static void nilfs_set_error(struct super_block *sb)
  91 {
  92         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
  93         struct nilfs_super_block **sbp;
  94
  95         down_write(&nilfs->ns_sem);
  96         if (!(nilfs->ns_mount_state & NILFS_ERROR_FS)) {
  97                 nilfs->ns_mount_state |= NILFS_ERROR_FS;
  98                 sbp = nilfs_prepare_super(sb, 0);
  99                 if (likely(sbp)) {
 100                         sbp[0]->s_state |= cpu_to_le16(NILFS_ERROR_FS);
 101                         if (sbp[1])
 102                                 sbp[1]->s_state |= cpu_to_le16(NILFS_ERROR_FS);
 103                         nilfs_commit_super(sb, NILFS_SB_COMMIT_ALL);
 104                 }
 105         }
 106         up_write(&nilfs->ns_sem);
 107 }
 108
 109 /**
 110  * __nilfs_error() - report failure condition on a filesystem
 111  *
 112  * __nilfs_error() sets an ERROR_FS flag on the superblock as well as
 113  * reporting an error message.  This function should be called when
 114  * NILFS detects incoherences or defects of meta data on disk.
 115  *
 116  * This implements the body of nilfs_error() macro.  Normally,
 117  * nilfs_error() should be used.  As for sustainable errors such as a
 118  * single-shot I/O error, nilfs_msg() should be used instead.
 119  *
 120  * Callers should not add a trailing newline since this will do it.
 121  */
 122 void __nilfs_error(struct super_block *sb, const char *function,
 123                    const char *fmt, ...)
 124 {
 125         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 126         struct va_format vaf;
 127         va_list args;
 128
 129         va_start(args, fmt);
 130
 131         vaf.fmt = fmt;
 132         vaf.va = &args;
 133
 134         printk(KERN_CRIT "NILFS error (device %s): %s: %pV\n",
 135                sb->s_id, function, &vaf);
 136
 137         va_end(args);
 138
 139         if (!sb_rdonly(sb)) {
 140                 nilfs_set_error(sb);
 141
 142                 if (nilfs_test_opt(nilfs, ERRORS_RO)) {
 143                         printk(KERN_CRIT "Remounting filesystem read-only\n");
 144                         sb->s_flags |= MS_RDONLY;
 145                 }
 146         }
 147
 148         if (nilfs_test_opt(nilfs, ERRORS_PANIC))
 149                 panic("NILFS (device %s): panic forced after error\n",
 150                       sb->s_id);
 151 }
 152
 153 struct inode *nilfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
 154 {
 155         struct nilfs_inode_info *ii;
 156
 157         ii = kmem_cache_alloc(nilfs_inode_cachep, GFP_NOFS);
 158         if (!ii)
 159                 return NULL;
 160         ii->i_bh = NULL;
 161         ii->i_state = 0;
 162         ii->i_cno = 0;
 163         ii->vfs_inode.i_version = 1;
 164         ii->i_assoc_inode = NULL;
 165         ii->i_bmap = &ii->i_bmap_data;
 166         return &ii->vfs_inode;
 167 }
 168
 169 static void nilfs_i_callback(struct rcu_head *head)
 170 {
 171         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
 172
 173         if (nilfs_is_metadata_file_inode(inode))
 174                 nilfs_mdt_destroy(inode);
 175
 176         kmem_cache_free(nilfs_inode_cachep, NILFS_I(inode));
 177 }
 178
 179 void nilfs_destroy_inode(struct inode *inode)
 180 {
 181         call_rcu(&inode->i_rcu, nilfs_i_callback);
 182 }
 183
 184 static int nilfs_sync_super(struct super_block *sb, int flag)
 185 {
 186         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 187         int err;
 188
 189  retry:
 190         set_buffer_dirty(nilfs->ns_sbh[0]);
 191         if (nilfs_test_opt(nilfs, BARRIER)) {
 192                 err = __sync_dirty_buffer(nilfs->ns_sbh[0],
 193                                           REQ_SYNC | REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
 194         } else {
 195                 err = sync_dirty_buffer(nilfs->ns_sbh[0]);
 196         }
 197
 198         if (unlikely(err)) {
 199                 nilfs_msg(sb, KERN_ERR, "unable to write superblock: err=%d",
 200                           err);
 201                 if (err == -EIO && nilfs->ns_sbh[1]) {
 202                         /*
 203                          * sbp[0] points to newer log than sbp[1],
 204                          * so copy sbp[0] to sbp[1] to take over sbp[0].
 205                          */
 206                         memcpy(nilfs->ns_sbp[1], nilfs->ns_sbp[0],
 207                                nilfs->ns_sbsize);
 208                         nilfs_fall_back_super_block(nilfs);
 209                         goto retry;
 210                 }
 211         } else {
 212                 struct nilfs_super_block *sbp = nilfs->ns_sbp[0];
 213
 214                 nilfs->ns_sbwcount++;
 215
 216                 /*
 217                  * The latest segment becomes trailable from the position
 218                  * written in superblock.
 219                  */
 220                 clear_nilfs_discontinued(nilfs);
 221
 222                 /* update GC protection for recent segments */
 223                 if (nilfs->ns_sbh[1]) {
 224                         if (flag == NILFS_SB_COMMIT_ALL) {
 225                                 set_buffer_dirty(nilfs->ns_sbh[1]);
 226                                 if (sync_dirty_buffer(nilfs->ns_sbh[1]) < 0)
 227                                         goto out;
 228                         }
 229                         if (le64_to_cpu(nilfs->ns_sbp[1]->s_last_cno) <
 230                             le64_to_cpu(nilfs->ns_sbp[0]->s_last_cno))
 231                                 sbp = nilfs->ns_sbp[1];
 232                 }
 233
 234                 spin_lock(&nilfs->ns_last_segment_lock);
 235                 nilfs->ns_prot_seq = le64_to_cpu(sbp->s_last_seq);
 236                 spin_unlock(&nilfs->ns_last_segment_lock);
 237         }
 238  out:
 239         return err;
 240 }
 241
 242 void nilfs_set_log_cursor(struct nilfs_super_block *sbp,
 243                           struct the_nilfs *nilfs)
 244 {
 245         sector_t nfreeblocks;
 246
 247         /* nilfs->ns_sem must be locked by the caller. */
 248         nilfs_count_free_blocks(nilfs, &nfreeblocks);
 249         sbp->s_free_blocks_count = cpu_to_le64(nfreeblocks);
 250
 251         spin_lock(&nilfs->ns_last_segment_lock);
 252         sbp->s_last_seq = cpu_to_le64(nilfs->ns_last_seq);
 253         sbp->s_last_pseg = cpu_to_le64(nilfs->ns_last_pseg);
 254         sbp->s_last_cno = cpu_to_le64(nilfs->ns_last_cno);
 255         spin_unlock(&nilfs->ns_last_segment_lock);
 256 }
 257
 258 struct nilfs_super_block **nilfs_prepare_super(struct super_block *sb,
 259                                                int flip)
 260 {
 261         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 262         struct nilfs_super_block **sbp = nilfs->ns_sbp;
 263
 264         /* nilfs->ns_sem must be locked by the caller. */
 265         if (sbp[0]->s_magic != cpu_to_le16(NILFS_SUPER_MAGIC)) {
 266                 if (sbp[1] &&
 267                     sbp[1]->s_magic == cpu_to_le16(NILFS_SUPER_MAGIC)) {
 268                         memcpy(sbp[0], sbp[1], nilfs->ns_sbsize);
 269                 } else {
 270                         nilfs_msg(sb, KERN_CRIT, "superblock broke");
 271                         return NULL;
 272                 }
 273         } else if (sbp[1] &&
 274                    sbp[1]->s_magic != cpu_to_le16(NILFS_SUPER_MAGIC)) {
 275                 memcpy(sbp[1], sbp[0], nilfs->ns_sbsize);
 276         }
 277
 278         if (flip && sbp[1])
 279                 nilfs_swap_super_block(nilfs);
 280
 281         return sbp;
 282 }
 283
 284 int nilfs_commit_super(struct super_block *sb, int flag)
 285 {
 286         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 287         struct nilfs_super_block **sbp = nilfs->ns_sbp;
 288         time_t t;
 289
 290         /* nilfs->ns_sem must be locked by the caller. */
 291         t = get_seconds();
 292         nilfs->ns_sbwtime = t;
 293         sbp[0]->s_wtime = cpu_to_le64(t);
 294         sbp[0]->s_sum = 0;
 295         sbp[0]->s_sum = cpu_to_le32(crc32_le(nilfs->ns_crc_seed,
 296                                              (unsigned char *)sbp[0],
 297                                              nilfs->ns_sbsize));
 298         if (flag == NILFS_SB_COMMIT_ALL && sbp[1]) {
 299                 sbp[1]->s_wtime = sbp[0]->s_wtime;
 300                 sbp[1]->s_sum = 0;
 301                 sbp[1]->s_sum = cpu_to_le32(crc32_le(nilfs->ns_crc_seed,
 302                                             (unsigned char *)sbp[1],
 303                                             nilfs->ns_sbsize));
 304         }
 305         clear_nilfs_sb_dirty(nilfs);
 306         nilfs->ns_flushed_device = 1;
 307         /* make sure store to ns_flushed_device cannot be reordered */
 308         smp_wmb();
 309         return nilfs_sync_super(sb, flag);
 310 }
 311
 312 /**
 313  * nilfs_cleanup_super() - write filesystem state for cleanup
 314  * @sb: super block instance to be unmounted or degraded to read-only
 315  *
 316  * This function restores state flags in the on-disk super block.
 317  * This will set "clean" flag (i.e. NILFS_VALID_FS) unless the
 318  * filesystem was not clean previously.
 319  */
 320 int nilfs_cleanup_super(struct super_block *sb)
 321 {
 322         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 323         struct nilfs_super_block **sbp;
 324         int flag = NILFS_SB_COMMIT;
 325         int ret = -EIO;
 326
 327         sbp = nilfs_prepare_super(sb, 0);
 328         if (sbp) {
 329                 sbp[0]->s_state = cpu_to_le16(nilfs->ns_mount_state);
 330                 nilfs_set_log_cursor(sbp[0], nilfs);
 331                 if (sbp[1] && sbp[0]->s_last_cno == sbp[1]->s_last_cno) {
 332                         /*
 333                          * make the "clean" flag also to the opposite
 334                          * super block if both super blocks point to
 335                          * the same checkpoint.
 336                          */
 337                         sbp[1]->s_state = sbp[0]->s_state;
 338                         flag = NILFS_SB_COMMIT_ALL;
 339                 }
 340                 ret = nilfs_commit_super(sb, flag);
 341         }
 342         return ret;
 343 }
 344
 345 /**
 346  * nilfs_move_2nd_super - relocate secondary super block
 347  * @sb: super block instance
 348  * @sb2off: new offset of the secondary super block (in bytes)
 349  */
 350 static int nilfs_move_2nd_super(struct super_block *sb, loff_t sb2off)
 351 {
 352         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 353         struct buffer_head *nsbh;
 354         struct nilfs_super_block *nsbp;
 355         sector_t blocknr, newblocknr;
 356         unsigned long offset;
 357         int sb2i;  /* array index of the secondary superblock */
 358         int ret = 0;
 359
 360         /* nilfs->ns_sem must be locked by the caller. */
 361         if (nilfs->ns_sbh[1] &&
 362             nilfs->ns_sbh[1]->b_blocknr > nilfs->ns_first_data_block) {
 363                 sb2i = 1;
 364                 blocknr = nilfs->ns_sbh[1]->b_blocknr;
 365         } else if (nilfs->ns_sbh[0]->b_blocknr > nilfs->ns_first_data_block) {
 366                 sb2i = 0;
 367                 blocknr = nilfs->ns_sbh[0]->b_blocknr;
 368         } else {
 369                 sb2i = -1;
 370                 blocknr = 0;
 371         }
 372         if (sb2i >= 0 && (u64)blocknr << nilfs->ns_blocksize_bits == sb2off)
 373                 goto out;  /* super block location is unchanged */
 374
 375         /* Get new super block buffer */
 376         newblocknr = sb2off >> nilfs->ns_blocksize_bits;
 377         offset = sb2off & (nilfs->ns_blocksize - 1);
 378         nsbh = sb_getblk(sb, newblocknr);
 379         if (!nsbh) {
 380                 nilfs_msg(sb, KERN_WARNING,
 381                           "unable to move secondary superblock to block %llu",
 382                           (unsigned long long)newblocknr);
 383                 ret = -EIO;
 384                 goto out;
 385         }
 386         nsbp = (void *)nsbh->b_data + offset;
 387
 388         lock_buffer(nsbh);
 389         if (sb2i >= 0) {
 390                 /*
 391                  * The position of the second superblock only changes by 4KiB,
 392                  * which is larger than the maximum superblock data size
 393                  * (= 1KiB), so there is no need to use memmove() to allow
 394                  * overlap between source and destination.
 395                  */
 396                 memcpy(nsbp, nilfs->ns_sbp[sb2i], nilfs->ns_sbsize);
 397
 398                 /*
 399                  * Zero fill after copy to avoid overwriting in case of move
 400                  * within the same block.
 401                  */
 402                 memset(nsbh->b_data, 0, offset);
 403                 memset((void *)nsbp + nilfs->ns_sbsize, 0,
 404                        nsbh->b_size - offset - nilfs->ns_sbsize);
 405         } else {
 406                 memset(nsbh->b_data, 0, nsbh->b_size);
 407         }
 408         set_buffer_uptodate(nsbh);
 409         unlock_buffer(nsbh);
 410
 411         if (sb2i >= 0) {
 412                 brelse(nilfs->ns_sbh[sb2i]);
 413                 nilfs->ns_sbh[sb2i] = nsbh;
 414                 nilfs->ns_sbp[sb2i] = nsbp;
 415         } else if (nilfs->ns_sbh[0]->b_blocknr < nilfs->ns_first_data_block) {
 416                 /* secondary super block will be restored to index 1 */
 417                 nilfs->ns_sbh[1] = nsbh;
 418                 nilfs->ns_sbp[1] = nsbp;
 419         } else {
 420                 brelse(nsbh);
 421         }
 422 out:
 423         return ret;
 424 }
 425
 426 /**
 427  * nilfs_resize_fs - resize the filesystem
 428  * @sb: super block instance
 429  * @newsize: new size of the filesystem (in bytes)
 430  */
 431 int nilfs_resize_fs(struct super_block *sb, __u64 newsize)
 432 {
 433         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 434         struct nilfs_super_block **sbp;
 435         __u64 devsize, newnsegs;
 436         loff_t sb2off;
 437         int ret;
 438
 439         ret = -ERANGE;
 440         devsize = i_size_read(sb->s_bdev->bd_inode);
 441         if (newsize > devsize)
 442                 goto out;
 443
 444         /*
 445          * Prevent underflow in second superblock position calculation.
 446          * The exact minimum size check is done in nilfs_sufile_resize().
 447          */
 448         if (newsize < 4096) {
 449                 ret = -ENOSPC;
 450                 goto out;
 451         }
 452
 453         /*
 454          * Write lock is required to protect some functions depending
 455          * on the number of segments, the number of reserved segments,
 456          * and so forth.
 457          */
 458         down_write(&nilfs->ns_segctor_sem);
 459
 460         sb2off = NILFS_SB2_OFFSET_BYTES(newsize);
 461         newnsegs = sb2off >> nilfs->ns_blocksize_bits;
 462         do_div(newnsegs, nilfs->ns_blocks_per_segment);
 463
 464         ret = nilfs_sufile_resize(nilfs->ns_sufile, newnsegs);
 465         up_write(&nilfs->ns_segctor_sem);
 466         if (ret < 0)
 467                 goto out;
 468
 469         ret = nilfs_construct_segment(sb);
 470         if (ret < 0)
 471                 goto out;
 472
 473         down_write(&nilfs->ns_sem);
 474         nilfs_move_2nd_super(sb, sb2off);
 475         ret = -EIO;
 476         sbp = nilfs_prepare_super(sb, 0);
 477         if (likely(sbp)) {
 478                 nilfs_set_log_cursor(sbp[0], nilfs);
 479                 /*
 480                  * Drop NILFS_RESIZE_FS flag for compatibility with
 481                  * mount-time resize which may be implemented in a
 482                  * future release.
 483                  */
 484                 sbp[0]->s_state = cpu_to_le16(le16_to_cpu(sbp[0]->s_state) &
 485                                               ~NILFS_RESIZE_FS);
 486                 sbp[0]->s_dev_size = cpu_to_le64(newsize);
 487                 sbp[0]->s_nsegments = cpu_to_le64(nilfs->ns_nsegments);
 488                 if (sbp[1])
 489                         memcpy(sbp[1], sbp[0], nilfs->ns_sbsize);
 490                 ret = nilfs_commit_super(sb, NILFS_SB_COMMIT_ALL);
 491         }
 492         up_write(&nilfs->ns_sem);
 493
 494         /*
 495          * Reset the range of allocatable segments last.  This order
 496          * is important in the case of expansion because the secondary
 497          * superblock must be protected from log write until migration
 498          * completes.
 499          */
 500         if (!ret)
 501                 nilfs_sufile_set_alloc_range(nilfs->ns_sufile, 0, newnsegs - 1);
 502 out:
 503         return ret;
 504 }
 505
 506 static void nilfs_put_super(struct super_block *sb)
 507 {
 508         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 509
 510         nilfs_detach_log_writer(sb);
 511
 512         if (!sb_rdonly(sb)) {
 513                 down_write(&nilfs->ns_sem);
 514                 nilfs_cleanup_super(sb);
 515                 up_write(&nilfs->ns_sem);
 516         }
 517
 518         nilfs_sysfs_delete_device_group(nilfs);
 519         iput(nilfs->ns_sufile);
 520         iput(nilfs->ns_cpfile);
 521         iput(nilfs->ns_dat);
 522
 523         destroy_nilfs(nilfs);
 524         sb->s_fs_info = NULL;
 525 }
 526
 527 static int nilfs_sync_fs(struct super_block *sb, int wait)
 528 {
 529         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 530         struct nilfs_super_block **sbp;
 531         int err = 0;
 532
 533         /* This function is called when super block should be written back */
 534         if (wait)
 535                 err = nilfs_construct_segment(sb);
 536
 537         down_write(&nilfs->ns_sem);
 538         if (nilfs_sb_dirty(nilfs)) {
 539                 sbp = nilfs_prepare_super(sb, nilfs_sb_will_flip(nilfs));
 540                 if (likely(sbp)) {
 541                         nilfs_set_log_cursor(sbp[0], nilfs);
 542                         nilfs_commit_super(sb, NILFS_SB_COMMIT);
 543                 }
 544         }
 545         up_write(&nilfs->ns_sem);
 546
 547         if (!err)
 548                 err = nilfs_flush_device(nilfs);
 549
 550         return err;
 551 }
 552
 553 int nilfs_attach_checkpoint(struct super_block *sb, __u64 cno, int curr_mnt,
 554                             struct nilfs_root **rootp)
 555 {
 556         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 557         struct nilfs_root *root;
 558         struct nilfs_checkpoint *raw_cp;
 559         struct buffer_head *bh_cp;
 560         int err = -ENOMEM;
 561
 562         root = nilfs_find_or_create_root(
 563                 nilfs, curr_mnt ? NILFS_CPTREE_CURRENT_CNO : cno);
 564         if (!root)
 565                 return err;
 566
 567         if (root->ifile)
 568                 goto reuse; /* already attached checkpoint */
 569
 570         down_read(&nilfs->ns_segctor_sem);
 571         err = nilfs_cpfile_get_checkpoint(nilfs->ns_cpfile, cno, 0, &raw_cp,
 572                                           &bh_cp);
 573         up_read(&nilfs->ns_segctor_sem);
 574         if (unlikely(err)) {
 575                 if (err == -ENOENT || err == -EINVAL) {
 576                         nilfs_msg(sb, KERN_ERR,
 577                                   "Invalid checkpoint (checkpoint number=%llu)",
 578                                   (unsigned long long)cno);
 579                         err = -EINVAL;
 580                 }
 581                 goto failed;
 582         }
 583
 584         err = nilfs_ifile_read(sb, root, nilfs->ns_inode_size,
 585                                &raw_cp->cp_ifile_inode, &root->ifile);
 586         if (err)
 587                 goto failed_bh;
 588
 589         atomic64_set(&root->inodes_count,
 590                         le64_to_cpu(raw_cp->cp_inodes_count));
 591         atomic64_set(&root->blocks_count,
 592                         le64_to_cpu(raw_cp->cp_blocks_count));
 593
 594         nilfs_cpfile_put_checkpoint(nilfs->ns_cpfile, cno, bh_cp);
 595
 596  reuse:
 597         *rootp = root;
 598         return 0;
 599
 600  failed_bh:
 601         nilfs_cpfile_put_checkpoint(nilfs->ns_cpfile, cno, bh_cp);
 602  failed:
 603         nilfs_put_root(root);
 604
 605         return err;
 606 }
 607
 608 static int nilfs_freeze(struct super_block *sb)
 609 {
 610         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 611         int err;
 612
 613         if (sb_rdonly(sb))
 614                 return 0;
 615
 616         /* Mark super block clean */
 617         down_write(&nilfs->ns_sem);
 618         err = nilfs_cleanup_super(sb);
 619         up_write(&nilfs->ns_sem);
 620         return err;
 621 }
 622
 623 static int nilfs_unfreeze(struct super_block *sb)
 624 {
 625         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 626
 627         if (sb_rdonly(sb))
 628                 return 0;
 629
 630         down_write(&nilfs->ns_sem);
 631         nilfs_setup_super(sb, false);
 632         up_write(&nilfs->ns_sem);
 633         return 0;
 634 }
 635
 636 static int nilfs_statfs(struct dentry *dentry, struct kstatfs *buf)
 637 {
 638         struct super_block *sb = dentry->d_sb;
 639         struct nilfs_root *root = NILFS_I(d_inode(dentry))->i_root;
 640         struct the_nilfs *nilfs = root->nilfs;
 641         u64 id = huge_encode_dev(sb->s_bdev->bd_dev);
 642         unsigned long long blocks;
 643         unsigned long overhead;
 644         unsigned long nrsvblocks;
 645         sector_t nfreeblocks;
 646         u64 nmaxinodes, nfreeinodes;
 647         int err;
 648
 649         /*
 650          * Compute all of the segment blocks
 651          *
 652          * The blocks before first segment and after last segment
 653          * are excluded.
 654          */
 655         blocks = nilfs->ns_blocks_per_segment * nilfs->ns_nsegments
 656                 - nilfs->ns_first_data_block;
 657         nrsvblocks = nilfs->ns_nrsvsegs * nilfs->ns_blocks_per_segment;
 658
 659         /*
 660          * Compute the overhead
 661          *
 662          * When distributing meta data blocks outside segment structure,
 663          * We must count them as the overhead.
 664          */
 665         overhead = 0;
 666
 667         err = nilfs_count_free_blocks(nilfs, &nfreeblocks);
 668         if (unlikely(err))
 669                 return err;
 670
 671         err = nilfs_ifile_count_free_inodes(root->ifile,
 672                                             &nmaxinodes, &nfreeinodes);
 673         if (unlikely(err)) {
 674                 nilfs_msg(sb, KERN_WARNING,
 675                           "failed to count free inodes: err=%d", err);
 676                 if (err == -ERANGE) {
 677                         /*
 678                          * If nilfs_palloc_count_max_entries() returns
 679                          * -ERANGE error code then we simply treat
 680                          * curent inodes count as maximum possible and
 681                          * zero as free inodes value.
 682                          */
 683                         nmaxinodes = atomic64_read(&root->inodes_count);
 684                         nfreeinodes = 0;
 685                         err = 0;
 686                 } else
 687                         return err;
 688         }
 689
 690         buf->f_type = NILFS_SUPER_MAGIC;
 691         buf->f_bsize = sb->s_blocksize;
 692         buf->f_blocks = blocks - overhead;
 693         buf->f_bfree = nfreeblocks;
 694         buf->f_bavail = (buf->f_bfree >= nrsvblocks) ?
 695                 (buf->f_bfree - nrsvblocks) : 0;
 696         buf->f_files = nmaxinodes;
 697         buf->f_ffree = nfreeinodes;
 698         buf->f_namelen = NILFS_NAME_LEN;
 699         buf->f_fsid.val[0] = (u32)id;
 700         buf->f_fsid.val[1] = (u32)(id >> 32);
 701
 702         return 0;
 703 }
 704
 705 static int nilfs_show_options(struct seq_file *seq, struct dentry *dentry)
 706 {
 707         struct super_block *sb = dentry->d_sb;
 708         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 709         struct nilfs_root *root = NILFS_I(d_inode(dentry))->i_root;
 710
 711         if (!nilfs_test_opt(nilfs, BARRIER))
 712                 seq_puts(seq, ",nobarrier");
 713         if (root->cno != NILFS_CPTREE_CURRENT_CNO)
 714                 seq_printf(seq, ",cp=%llu", (unsigned long long)root->cno);
 715         if (nilfs_test_opt(nilfs, ERRORS_PANIC))
 716                 seq_puts(seq, ",errors=panic");
 717         if (nilfs_test_opt(nilfs, ERRORS_CONT))
 718                 seq_puts(seq, ",errors=continue");
 719         if (nilfs_test_opt(nilfs, STRICT_ORDER))
 720                 seq_puts(seq, ",order=strict");
 721         if (nilfs_test_opt(nilfs, NORECOVERY))
 722                 seq_puts(seq, ",norecovery");
 723         if (nilfs_test_opt(nilfs, DISCARD))
 724                 seq_puts(seq, ",discard");
 725
 726         return 0;
 727 }
 728
 729 static const struct super_operations nilfs_sops = {
 730         .alloc_inode    = nilfs_alloc_inode,
 731         .destroy_inode  = nilfs_destroy_inode,
 732         .dirty_inode    = nilfs_dirty_inode,
 733         .evict_inode    = nilfs_evict_inode,
 734         .put_super      = nilfs_put_super,
 735         .sync_fs        = nilfs_sync_fs,
 736         .freeze_fs      = nilfs_freeze,
 737         .unfreeze_fs    = nilfs_unfreeze,
 738         .statfs         = nilfs_statfs,
 739         .remount_fs     = nilfs_remount,
 740         .show_options = nilfs_show_options
 741 };
 742
 743 enum {
 744         Opt_err_cont, Opt_err_panic, Opt_err_ro,
 745         Opt_barrier, Opt_nobarrier, Opt_snapshot, Opt_order, Opt_norecovery,
 746         Opt_discard, Opt_nodiscard, Opt_err,
 747 };
 748
 749 static match_table_t tokens = {
 750         {Opt_err_cont, "errors=continue"},
 751         {Opt_err_panic, "errors=panic"},
 752         {Opt_err_ro, "errors=remount-ro"},
 753         {Opt_barrier, "barrier"},
 754         {Opt_nobarrier, "nobarrier"},
 755         {Opt_snapshot, "cp=%u"},
 756         {Opt_order, "order=%s"},
 757         {Opt_norecovery, "norecovery"},
 758         {Opt_discard, "discard"},
 759         {Opt_nodiscard, "nodiscard"},
 760         {Opt_err, NULL}
 761 };
 762
 763 static int parse_options(char *options, struct super_block *sb, int is_remount)
 764 {
 765         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 766         char *p;
 767         substring_t args[MAX_OPT_ARGS];
 768
 769         if (!options)
 770                 return 1;
 771
 772         while ((p = strsep(&options, ",")) != NULL) {
 773                 int token;
 774
 775                 if (!*p)
 776                         continue;
 777
 778                 token = match_token(p, tokens, args);
 779                 switch (token) {
 780                 case Opt_barrier:
 781                         nilfs_set_opt(nilfs, BARRIER);
 782                         break;
 783                 case Opt_nobarrier:
 784                         nilfs_clear_opt(nilfs, BARRIER);
 785                         break;
 786                 case Opt_order:
 787                         if (strcmp(args[0].from, "relaxed") == 0)
 788                                 /* Ordered data semantics */
 789                                 nilfs_clear_opt(nilfs, STRICT_ORDER);
 790                         else if (strcmp(args[0].from, "strict") == 0)
 791                                 /* Strict in-order semantics */
 792                                 nilfs_set_opt(nilfs, STRICT_ORDER);
 793                         else
 794                                 return 0;
 795                         break;
 796                 case Opt_err_panic:
 797                         nilfs_write_opt(nilfs, ERROR_MODE, ERRORS_PANIC);
 798                         break;
 799                 case Opt_err_ro:
 800                         nilfs_write_opt(nilfs, ERROR_MODE, ERRORS_RO);
 801                         break;
 802                 case Opt_err_cont:
 803                         nilfs_write_opt(nilfs, ERROR_MODE, ERRORS_CONT);
 804                         break;
 805                 case Opt_snapshot:
 806                         if (is_remount) {
 807                                 nilfs_msg(sb, KERN_ERR,
 808                                           "\"%s\" option is invalid for remount",
 809                                           p);
 810                                 return 0;
 811                         }
 812                         break;
 813                 case Opt_norecovery:
 814                         nilfs_set_opt(nilfs, NORECOVERY);
 815                         break;
 816                 case Opt_discard:
 817                         nilfs_set_opt(nilfs, DISCARD);
 818                         break;
 819                 case Opt_nodiscard:
 820                         nilfs_clear_opt(nilfs, DISCARD);
 821                         break;
 822                 default:
 823                         nilfs_msg(sb, KERN_ERR,
 824                                   "unrecognized mount option \"%s\"", p);
 825                         return 0;
 826                 }
 827         }
 828         return 1;
 829 }
 830
 831 static inline void
 832 nilfs_set_default_options(struct super_block *sb,
 833                           struct nilfs_super_block *sbp)
 834 {
 835         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 836
 837         nilfs->ns_mount_opt =
 838                 NILFS_MOUNT_ERRORS_RO | NILFS_MOUNT_BARRIER;
 839 }
 840
 841 static int nilfs_setup_super(struct super_block *sb, int is_mount)
 842 {
 843         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 844         struct nilfs_super_block **sbp;
 845         int max_mnt_count;
 846         int mnt_count;
 847
 848         /* nilfs->ns_sem must be locked by the caller. */
 849         sbp = nilfs_prepare_super(sb, 0);
 850         if (!sbp)
 851                 return -EIO;
 852
 853         if (!is_mount)
 854                 goto skip_mount_setup;
 855
 856         max_mnt_count = le16_to_cpu(sbp[0]->s_max_mnt_count);
 857         mnt_count = le16_to_cpu(sbp[0]->s_mnt_count);
 858
 859         if (nilfs->ns_mount_state & NILFS_ERROR_FS) {
 860                 nilfs_msg(sb, KERN_WARNING, "mounting fs with errors");
 861 #if 0
 862         } else if (max_mnt_count >= 0 && mnt_count >= max_mnt_count) {
 863                 nilfs_msg(sb, KERN_WARNING, "maximal mount count reached");
 864 #endif
 865         }
 866         if (!max_mnt_count)
 867                 sbp[0]->s_max_mnt_count = cpu_to_le16(NILFS_DFL_MAX_MNT_COUNT);
 868
 869         sbp[0]->s_mnt_count = cpu_to_le16(mnt_count + 1);
 870         sbp[0]->s_mtime = cpu_to_le64(get_seconds());
 871
 872 skip_mount_setup:
 873         sbp[0]->s_state =
 874                 cpu_to_le16(le16_to_cpu(sbp[0]->s_state) & ~NILFS_VALID_FS);
 875         /* synchronize sbp[1] with sbp[0] */
 876         if (sbp[1])
 877                 memcpy(sbp[1], sbp[0], nilfs->ns_sbsize);
 878         return nilfs_commit_super(sb, NILFS_SB_COMMIT_ALL);
 879 }
 880
 881 struct nilfs_super_block *nilfs_read_super_block(struct super_block *sb,
 882                                                  u64 pos, int blocksize,
 883                                                  struct buffer_head **pbh)
 884 {
 885         unsigned long long sb_index = pos;
 886         unsigned long offset;
 887
 888         offset = do_div(sb_index, blocksize);
 889         *pbh = sb_bread(sb, sb_index);
 890         if (!*pbh)
 891                 return NULL;
 892         return (struct nilfs_super_block *)((char *)(*pbh)->b_data + offset);
 893 }
 894
 895 int nilfs_store_magic_and_option(struct super_block *sb,
 896                                  struct nilfs_super_block *sbp,
 897                                  char *data)
 898 {
 899         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
 900
 901         sb->s_magic = le16_to_cpu(sbp->s_magic);
 902
 903         /* FS independent flags */
 904 #ifdef NILFS_ATIME_DISABLE
 905         sb->s_flags |= MS_NOATIME;
 906 #endif
 907
 908         nilfs_set_default_options(sb, sbp);
 909
 910         nilfs->ns_resuid = le16_to_cpu(sbp->s_def_resuid);
 911         nilfs->ns_resgid = le16_to_cpu(sbp->s_def_resgid);
 912         nilfs->ns_interval = le32_to_cpu(sbp->s_c_interval);
 913         nilfs->ns_watermark = le32_to_cpu(sbp->s_c_block_max);
 914
 915         return !parse_options(data, sb, 0) ? -EINVAL : 0;
 916 }
 917
 918 int nilfs_check_feature_compatibility(struct super_block *sb,
 919                                       struct nilfs_super_block *sbp)
 920 {
 921         __u64 features;
 922
 923         features = le64_to_cpu(sbp->s_feature_incompat) &
 924                 ~NILFS_FEATURE_INCOMPAT_SUPP;
 925         if (features) {
 926                 nilfs_msg(sb, KERN_ERR,
 927                           "couldn't mount because of unsupported optional features (%llx)",
 928                           (unsigned long long)features);
 929                 return -EINVAL;
 930         }
 931         features = le64_to_cpu(sbp->s_feature_compat_ro) &
 932                 ~NILFS_FEATURE_COMPAT_RO_SUPP;
 933         if (!sb_rdonly(sb) && features) {
 934                 nilfs_msg(sb, KERN_ERR,
 935                           "couldn't mount RDWR because of unsupported optional features (%llx)",
 936                           (unsigned long long)features);
 937                 return -EINVAL;
 938         }
 939         return 0;
 940 }
 941
 942 static int nilfs_get_root_dentry(struct super_block *sb,
 943                                  struct nilfs_root *root,
 944                                  struct dentry **root_dentry)
 945 {
 946         struct inode *inode;
 947         struct dentry *dentry;
 948         int ret = 0;
 949
 950         inode = nilfs_iget(sb, root, NILFS_ROOT_INO);
 951         if (IS_ERR(inode)) {
 952                 ret = PTR_ERR(inode);
 953                 nilfs_msg(sb, KERN_ERR, "error %d getting root inode", ret);
 954                 goto out;
 955         }
 956         if (!S_ISDIR(inode->i_mode) || !inode->i_blocks || !inode->i_size) {
 957                 iput(inode);
 958                 nilfs_msg(sb, KERN_ERR, "corrupt root inode");
 959                 ret = -EINVAL;
 960                 goto out;
 961         }
 962
 963         if (root->cno == NILFS_CPTREE_CURRENT_CNO) {
 964                 dentry = d_find_alias(inode);
 965                 if (!dentry) {
 966                         dentry = d_make_root(inode);
 967                         if (!dentry) {
 968                                 ret = -ENOMEM;
 969                                 goto failed_dentry;
 970                         }
 971                 } else {
 972                         iput(inode);
 973                 }
 974         } else {
 975                 dentry = d_obtain_root(inode);
 976                 if (IS_ERR(dentry)) {
 977                         ret = PTR_ERR(dentry);
 978                         goto failed_dentry;
 979                 }
 980         }
 981         *root_dentry = dentry;
 982  out:
 983         return ret;
 984
 985  failed_dentry:
 986         nilfs_msg(sb, KERN_ERR, "error %d getting root dentry", ret);
 987         goto out;
 988 }
 989
 990 static int nilfs_attach_snapshot(struct super_block *s, __u64 cno,
 991                                  struct dentry **root_dentry)
 992 {
 993         struct the_nilfs *nilfs = s->s_fs_info;
 994         struct nilfs_root *root;
 995         int ret;
 996
 997         mutex_lock(&nilfs->ns_snapshot_mount_mutex);
 998
 999         down_read(&nilfs->ns_segctor_sem);
1000         ret = nilfs_cpfile_is_snapshot(nilfs->ns_cpfile, cno);
1001         up_read(&nilfs->ns_segctor_sem);
1002         if (ret < 0) {
1003                 ret = (ret == -ENOENT) ? -EINVAL : ret;
1004                 goto out;
1005         } else if (!ret) {
1006                 nilfs_msg(s, KERN_ERR,
1007                           "The specified checkpoint is not a snapshot (checkpoint number=%llu)",
1008                           (unsigned long long)cno);
1009                 ret = -EINVAL;
1010                 goto out;
1011         }
1012
1013         ret = nilfs_attach_checkpoint(s, cno, false, &root);
1014         if (ret) {
1015                 nilfs_msg(s, KERN_ERR,
1016                           "error %d while loading snapshot (checkpoint number=%llu)",
1017                           ret, (unsigned long long)cno);
1018                 goto out;
1019         }
1020         ret = nilfs_get_root_dentry(s, root, root_dentry);
1021         nilfs_put_root(root);
1022  out:
1023         mutex_unlock(&nilfs->ns_snapshot_mount_mutex);
1024         return ret;
1025 }
1026
1027 /**
1028  * nilfs_tree_is_busy() - try to shrink dentries of a checkpoint
1029  * @root_dentry: root dentry of the tree to be shrunk
1030  *
1031  * This function returns true if the tree was in-use.
1032  */
1033 static bool nilfs_tree_is_busy(struct dentry *root_dentry)
1034 {
1035         shrink_dcache_parent(root_dentry);
1036         return d_count(root_dentry) > 1;
1037 }
1038
1039 int nilfs_checkpoint_is_mounted(struct super_block *sb, __u64 cno)
1040 {
1041         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
1042         struct nilfs_root *root;
1043         struct inode *inode;
1044         struct dentry *dentry;
1045         int ret;
1046
1047         if (cno > nilfs->ns_cno)
1048                 return false;
1049
1050         if (cno >= nilfs_last_cno(nilfs))
1051                 return true;    /* protect recent checkpoints */
1052
1053         ret = false;
1054         root = nilfs_lookup_root(nilfs, cno);
1055         if (root) {
1056                 inode = nilfs_ilookup(sb, root, NILFS_ROOT_INO);
1057                 if (inode) {
1058                         dentry = d_find_alias(inode);
1059                         if (dentry) {
1060                                 ret = nilfs_tree_is_busy(dentry);
1061                                 dput(dentry);
1062                         }
1063                         iput(inode);
1064                 }
1065                 nilfs_put_root(root);
1066         }
1067         return ret;
1068 }
1069
1070 /**
1071  * nilfs_fill_super() - initialize a super block instance
1072  * @sb: super_block
1073  * @data: mount options
1074  * @silent: silent mode flag
1075  *
1076  * This function is called exclusively by nilfs->ns_mount_mutex.
1077  * So, the recovery process is protected from other simultaneous mounts.
1078  */
1079 static int
1080 nilfs_fill_super(struct super_block *sb, void *data, int silent)
1081 {
1082         struct the_nilfs *nilfs;
1083         struct nilfs_root *fsroot;
1084         __u64 cno;
1085         int err;
1086
1087         nilfs = alloc_nilfs(sb);
1088         if (!nilfs)
1089                 return -ENOMEM;
1090
1091         sb->s_fs_info = nilfs;
1092
1093         err = init_nilfs(nilfs, sb, (char *)data);
1094         if (err)
1095                 goto failed_nilfs;
1096
1097         sb->s_op = &nilfs_sops;
1098         sb->s_export_op = &nilfs_export_ops;
1099         sb->s_root = NULL;
1100         sb->s_time_gran = 1;
1101         sb->s_max_links = NILFS_LINK_MAX;
1102
1103         sb->s_bdi = bdi_get(sb->s_bdev->bd_bdi);
1104
1105         err = load_nilfs(nilfs, sb);
1106         if (err)
1107                 goto failed_nilfs;
1108
1109         cno = nilfs_last_cno(nilfs);
1110         err = nilfs_attach_checkpoint(sb, cno, true, &fsroot);
1111         if (err) {
1112                 nilfs_msg(sb, KERN_ERR,
1113                           "error %d while loading last checkpoint (checkpoint number=%llu)",
1114                           err, (unsigned long long)cno);
1115                 goto failed_unload;
1116         }
1117
1118         if (!sb_rdonly(sb)) {
1119                 err = nilfs_attach_log_writer(sb, fsroot);
1120                 if (err)
1121                         goto failed_checkpoint;
1122         }
1123
1124         err = nilfs_get_root_dentry(sb, fsroot, &sb->s_root);
1125         if (err)
1126                 goto failed_segctor;
1127
1128         nilfs_put_root(fsroot);
1129
1130         if (!sb_rdonly(sb)) {
1131                 down_write(&nilfs->ns_sem);
1132                 nilfs_setup_super(sb, true);
1133                 up_write(&nilfs->ns_sem);
1134         }
1135
1136         return 0;
1137
1138  failed_segctor:
1139         nilfs_detach_log_writer(sb);
1140
1141  failed_checkpoint:
1142         nilfs_put_root(fsroot);
1143
1144  failed_unload:
1145         nilfs_sysfs_delete_device_group(nilfs);
1146         iput(nilfs->ns_sufile);
1147         iput(nilfs->ns_cpfile);
1148         iput(nilfs->ns_dat);
1149
1150  failed_nilfs:
1151         destroy_nilfs(nilfs);
1152         return err;
1153 }
1154
1155 static int nilfs_remount(struct super_block *sb, int *flags, char *data)
1156 {
1157         struct the_nilfs *nilfs = sb->s_fs_info;
1158         unsigned long old_sb_flags;
1159         unsigned long old_mount_opt;
1160         int err;
1161
1162         sync_filesystem(sb);
1163         old_sb_flags = sb->s_flags;
1164         old_mount_opt = nilfs->ns_mount_opt;
1165
1166         if (!parse_options(data, sb, 1)) {
1167                 err = -EINVAL;
1168                 goto restore_opts;
1169         }
1170         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_POSIXACL);
1171
1172         err = -EINVAL;
1173
1174         if (!nilfs_valid_fs(nilfs)) {
1175                 nilfs_msg(sb, KERN_WARNING,
1176                           "couldn't remount because the filesystem is in an incomplete recovery state");
1177                 goto restore_opts;
1178         }
1179
1180         if ((bool)(*flags & MS_RDONLY) == sb_rdonly(sb))
1181                 goto out;
1182         if (*flags & MS_RDONLY) {
1183                 sb->s_flags |= MS_RDONLY;
1184
1185                 /*
1186                  * Remounting a valid RW partition RDONLY, so set
1187                  * the RDONLY flag and then mark the partition as valid again.
1188                  */
1189                 down_write(&nilfs->ns_sem);
1190                 nilfs_cleanup_super(sb);
1191                 up_write(&nilfs->ns_sem);
1192         } else {
1193                 __u64 features;
1194                 struct nilfs_root *root;
1195
1196                 /*
1197                  * Mounting a RDONLY partition read-write, so reread and
1198                  * store the current valid flag.  (It may have been changed
1199                  * by fsck since we originally mounted the partition.)
1200                  */
1201                 down_read(&nilfs->ns_sem);
1202                 features = le64_to_cpu(nilfs->ns_sbp[0]->s_feature_compat_ro) &
1203                         ~NILFS_FEATURE_COMPAT_RO_SUPP;
1204                 up_read(&nilfs->ns_sem);
1205                 if (features) {
1206                         nilfs_msg(sb, KERN_WARNING,
1207                                   "couldn't remount RDWR because of unsupported optional features (%llx)",
1208                                   (unsigned long long)features);
1209                         err = -EROFS;
1210                         goto restore_opts;
1211                 }
1212
1213                 sb->s_flags &= ~MS_RDONLY;
1214
1215                 root = NILFS_I(d_inode(sb->s_root))->i_root;
1216                 err = nilfs_attach_log_writer(sb, root);
1217                 if (err)
1218                         goto restore_opts;
1219
1220                 down_write(&nilfs->ns_sem);
1221                 nilfs_setup_super(sb, true);
1222                 up_write(&nilfs->ns_sem);
1223         }
1224  out:
1225         return 0;
1226
1227  restore_opts:
1228         sb->s_flags = old_sb_flags;
1229         nilfs->ns_mount_opt = old_mount_opt;
1230         return err;
1231 }
1232
1233 struct nilfs_super_data {
1234         struct block_device *bdev;
1235         __u64 cno;
1236         int flags;
1237 };
1238
1239 static int nilfs_parse_snapshot_option(const char *option,
1240                                        const substring_t *arg,
1241                                        struct nilfs_super_data *sd)
1242 {
1243         unsigned long long val;
1244         const char *msg = NULL;
1245         int err;
1246
1247         if (!(sd->flags & MS_RDONLY)) {
1248                 msg = "read-only option is not specified";
1249                 goto parse_error;
1250         }
1251
1252         err = kstrtoull(arg->from, 0, &val);
1253         if (err) {
1254                 if (err == -ERANGE)
1255                         msg = "too large checkpoint number";
1256                 else
1257                         msg = "malformed argument";
1258                 goto parse_error;
1259         } else if (val == 0) {
1260                 msg = "invalid checkpoint number 0";
1261                 goto parse_error;
1262         }
1263         sd->cno = val;
1264         return 0;
1265
1266 parse_error:
1267         nilfs_msg(NULL, KERN_ERR, "invalid option \"%s\": %s", option, msg);
1268         return 1;
1269 }
1270
1271 /**
1272  * nilfs_identify - pre-read mount options needed to identify mount instance
1273  * @data: mount options
1274  * @sd: nilfs_super_data
1275  */
1276 static int nilfs_identify(char *data, struct nilfs_super_data *sd)
1277 {
1278         char *p, *options = data;
1279         substring_t args[MAX_OPT_ARGS];
1280         int token;
1281         int ret = 0;
1282
1283         do {
1284                 p = strsep(&options, ",");
1285                 if (p != NULL && *p) {
1286                         token = match_token(p, tokens, args);
1287                         if (token == Opt_snapshot)
1288                                 ret = nilfs_parse_snapshot_option(p, &args[0],
1289                                                                   sd);
1290                 }
1291                 if (!options)
1292                         break;
1293                 BUG_ON(options == data);
1294                 *(options - 1) = ',';
1295         } while (!ret);
1296         return ret;
1297 }
1298
1299 static int nilfs_set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1300 {
1301         s->s_bdev = data;
1302         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1303         return 0;
1304 }
1305
1306 static int nilfs_test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1307 {
1308         return (void *)s->s_bdev == data;
1309 }
1310
1311 static struct dentry *
1312 nilfs_mount(struct file_system_type *fs_type, int flags,
1313              const char *dev_name, void *data)
1314 {
1315         struct nilfs_super_data sd;
1316         struct super_block *s;
1317         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1318         struct dentry *root_dentry;
1319         int err, s_new = false;
1320
1321         if (!(flags & MS_RDONLY))
1322                 mode |= FMODE_WRITE;
1323
1324         sd.bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1325         if (IS_ERR(sd.bdev))
1326                 return ERR_CAST(sd.bdev);
1327
1328         sd.cno = 0;
1329         sd.flags = flags;
1330         if (nilfs_identify((char *)data, &sd)) {
1331                 err = -EINVAL;
1332                 goto failed;
1333         }
1334
1335         /*
1336          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1337          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1338          * while we are mounting
1339          */
1340         mutex_lock(&sd.bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1341         if (sd.bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1342                 mutex_unlock(&sd.bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1343                 err = -EBUSY;
1344                 goto failed;
1345         }
1346         s = sget(fs_type, nilfs_test_bdev_super, nilfs_set_bdev_super, flags,
1347                  sd.bdev);
1348         mutex_unlock(&sd.bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1349         if (IS_ERR(s)) {
1350                 err = PTR_ERR(s);
1351                 goto failed;
1352         }
1353
1354         if (!s->s_root) {
1355                 s_new = true;
1356
1357                 /* New superblock instance created */
1358                 s->s_mode = mode;
1359                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", sd.bdev);
1360                 sb_set_blocksize(s, block_size(sd.bdev));
1361
1362                 err = nilfs_fill_super(s, data, flags & MS_SILENT ? 1 : 0);
1363                 if (err)
1364                         goto failed_super;
1365
1366                 s->s_flags |= MS_ACTIVE;
1367         } else if (!sd.cno) {
1368                 if (nilfs_tree_is_busy(s->s_root)) {
1369                         if ((flags ^ s->s_flags) & MS_RDONLY) {
1370                                 nilfs_msg(s, KERN_ERR,
1371                                           "the device already has a %s mount.",
1372                                           sb_rdonly(s) ? "read-only" : "read/write");
1373                                 err = -EBUSY;
1374                                 goto failed_super;
1375                         }
1376                 } else {
1377                         /*
1378                          * Try remount to setup mount states if the current
1379                          * tree is not mounted and only snapshots use this sb.
1380                          */
1381                         err = nilfs_remount(s, &flags, data);
1382                         if (err)
1383                                 goto failed_super;
1384                 }
1385         }
1386
1387         if (sd.cno) {
1388                 err = nilfs_attach_snapshot(s, sd.cno, &root_dentry);
1389                 if (err)
1390                         goto failed_super;
1391         } else {
1392                 root_dentry = dget(s->s_root);
1393         }
1394
1395         if (!s_new)
1396                 blkdev_put(sd.bdev, mode);
1397
1398         return root_dentry;
1399
1400  failed_super:
1401         deactivate_locked_super(s);
1402
1403  failed:
1404         if (!s_new)
1405                 blkdev_put(sd.bdev, mode);
1406         return ERR_PTR(err);
1407 }
1408
1409 struct file_system_type nilfs_fs_type = {
1410         .owner    = THIS_MODULE,
1411         .name     = "nilfs2",
1412         .mount    = nilfs_mount,
1413         .kill_sb  = kill_block_super,
1414         .fs_flags = FS_REQUIRES_DEV,
1415 };
1416 MODULE_ALIAS_FS("nilfs2");
1417
1418 static void nilfs_inode_init_once(void *obj)
1419 {
1420         struct nilfs_inode_info *ii = obj;
1421
1422         INIT_LIST_HEAD(&ii->i_dirty);
1423 #ifdef CONFIG_NILFS_XATTR
1424         init_rwsem(&ii->xattr_sem);
1425 #endif
1426         inode_init_once(&ii->vfs_inode);
1427 }
1428
1429 static void nilfs_segbuf_init_once(void *obj)
1430 {
1431         memset(obj, 0, sizeof(struct nilfs_segment_buffer));
1432 }
1433
1434 static void nilfs_destroy_cachep(void)
1435 {
1436         /*
1437          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
1438          * destroy cache.
1439          */
1440         rcu_barrier();
1441
1442         kmem_cache_destroy(nilfs_inode_cachep);
1443         kmem_cache_destroy(nilfs_transaction_cachep);
1444         kmem_cache_destroy(nilfs_segbuf_cachep);
1445         kmem_cache_destroy(nilfs_btree_path_cache);
1446 }
1447
1448 static int __init nilfs_init_cachep(void)
1449 {
1450         nilfs_inode_cachep = kmem_cache_create("nilfs2_inode_cache",
1451                         sizeof(struct nilfs_inode_info), 0,
1452                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_ACCOUNT,
1453                         nilfs_inode_init_once);
1454         if (!nilfs_inode_cachep)
1455                 goto fail;
1456
1457         nilfs_transaction_cachep = kmem_cache_create("nilfs2_transaction_cache",
1458                         sizeof(struct nilfs_transaction_info), 0,
1459                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT, NULL);
1460         if (!nilfs_transaction_cachep)
1461                 goto fail;
1462
1463         nilfs_segbuf_cachep = kmem_cache_create("nilfs2_segbuf_cache",
1464                         sizeof(struct nilfs_segment_buffer), 0,
1465                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT, nilfs_segbuf_init_once);
1466         if (!nilfs_segbuf_cachep)
1467                 goto fail;
1468
1469         nilfs_btree_path_cache = kmem_cache_create("nilfs2_btree_path_cache",
1470                         sizeof(struct nilfs_btree_path) * NILFS_BTREE_LEVEL_MAX,
1471                         0, 0, NULL);
1472         if (!nilfs_btree_path_cache)
1473                 goto fail;
1474
1475         return 0;
1476
1477 fail:
1478         nilfs_destroy_cachep();
1479         return -ENOMEM;
1480 }
1481
1482 static int __init init_nilfs_fs(void)
1483 {
1484         int err;
1485
1486         err = nilfs_init_cachep();
1487         if (err)
1488                 goto fail;
1489
1490         err = nilfs_sysfs_init();
1491         if (err)
1492                 goto free_cachep;
1493
1494         err = register_filesystem(&nilfs_fs_type);
1495         if (err)
1496                 goto deinit_sysfs_entry;
1497
1498         printk(KERN_INFO "NILFS version 2 loaded\n");
1499         return 0;
1500
1501 deinit_sysfs_entry:
1502         nilfs_sysfs_exit();
1503 free_cachep:
1504         nilfs_destroy_cachep();
1505 fail:
1506         return err;
1507 }
1508
1509 static void __exit exit_nilfs_fs(void)
1510 {
1511         nilfs_destroy_cachep();
1512         nilfs_sysfs_exit();
1513         unregister_filesystem(&nilfs_fs_type);
1514 }
1515
1516 module_init(init_nilfs_fs)
1517 module_exit(exit_nilfs_fs)