GNU Linux-libre 5.15.137-gnu
[releases.git] / fs / super.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  linux/fs/super.c
4  *
5  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
6  *
7  *  super.c contains code to handle: - mount structures
8  *                                   - super-block tables
9  *                                   - filesystem drivers list
10  *                                   - mount system call
11  *                                   - umount system call
12  *                                   - ustat system call
13  *
14  * GK 2/5/95  -  Changed to support mounting the root fs via NFS
15  *
16  *  Added kerneld support: Jacques Gelinas and Bjorn Ekwall
17  *  Added change_root: Werner Almesberger & Hans Lermen, Feb '96
18  *  Added options to /proc/mounts:
19  *    Torbjörn Lindh (torbjorn.lindh@gopta.se), April 14, 1996.
20  *  Added devfs support: Richard Gooch <rgooch@atnf.csiro.au>, 13-JAN-1998
21  *  Heavily rewritten for 'one fs - one tree' dcache architecture. AV, Mar 2000
22  */
23
24 #include <linux/export.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/security.h>
29 #include <linux/writeback.h>            /* for the emergency remount stuff */
30 #include <linux/idr.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/rculist_bl.h>
34 #include <linux/cleancache.h>
35 #include <linux/fscrypt.h>
36 #include <linux/fsnotify.h>
37 #include <linux/lockdep.h>
38 #include <linux/user_namespace.h>
39 #include <linux/fs_context.h>
40 #include <uapi/linux/mount.h>
41 #include "internal.h"
42
43 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb);
44
45 static LIST_HEAD(super_blocks);
46 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
47
48 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
49         "sb_writers",
50         "sb_pagefaults",
51         "sb_internal",
52 };
53
54 /*
55  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
56  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
57  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
58  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
59  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
60  */
61 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
62                                       struct shrink_control *sc)
63 {
64         struct super_block *sb;
65         long    fs_objects = 0;
66         long    total_objects;
67         long    freed = 0;
68         long    dentries;
69         long    inodes;
70
71         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
72
73         /*
74          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
75          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
76          */
77         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
78                 return SHRINK_STOP;
79
80         if (!trylock_super(sb))
81                 return SHRINK_STOP;
82
83         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
84                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
85
86         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
87         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
88         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
89         if (!total_objects)
90                 total_objects = 1;
91
92         /* proportion the scan between the caches */
93         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
94         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
95         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
96
97         /*
98          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
99          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
100          *
101          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
102          * accounting uses this to fully empty the caches.
103          */
104         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
105         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
106         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
107         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
108
109         if (fs_objects) {
110                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
111                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
112         }
113
114         up_read(&sb->s_umount);
115         return freed;
116 }
117
118 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
119                                        struct shrink_control *sc)
120 {
121         struct super_block *sb;
122         long    total_objects = 0;
123
124         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
125
126         /*
127          * We don't call trylock_super() here as it is a scalability bottleneck,
128          * so we're exposed to partial setup state. The shrinker rwsem does not
129          * protect filesystem operations backing list_lru_shrink_count() or
130          * s_op->nr_cached_objects(). Counts can change between
131          * super_cache_count and super_cache_scan, so we really don't need locks
132          * here.
133          *
134          * However, if we are currently mounting the superblock, the underlying
135          * filesystem might be in a state of partial construction and hence it
136          * is dangerous to access it.  trylock_super() uses a SB_BORN check to
137          * avoid this situation, so do the same here. The memory barrier is
138          * matched with the one in mount_fs() as we don't hold locks here.
139          */
140         if (!(sb->s_flags & SB_BORN))
141                 return 0;
142         smp_rmb();
143
144         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
145                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
146
147         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
148         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
149
150         if (!total_objects)
151                 return SHRINK_EMPTY;
152
153         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
154         return total_objects;
155 }
156
157 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
158 {
159         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
160                                                         destroy_work);
161         int i;
162
163         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
164                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
165         kfree(s);
166 }
167
168 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
169 {
170         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
171         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
172         schedule_work(&s->destroy_work);
173 }
174
175 /* Free a superblock that has never been seen by anyone */
176 static void destroy_unused_super(struct super_block *s)
177 {
178         if (!s)
179                 return;
180         up_write(&s->s_umount);
181         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
182         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
183         security_sb_free(s);
184         put_user_ns(s->s_user_ns);
185         kfree(s->s_subtype);
186         free_prealloced_shrinker(&s->s_shrink);
187         /* no delays needed */
188         destroy_super_work(&s->destroy_work);
189 }
190
191 /**
192  *      alloc_super     -       create new superblock
193  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
194  *      @flags: the mount flags
195  *      @user_ns: User namespace for the super_block
196  *
197  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
198  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
199  */
200 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags,
201                                        struct user_namespace *user_ns)
202 {
203         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
204         static const struct super_operations default_op;
205         int i;
206
207         if (!s)
208                 return NULL;
209
210         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
211         s->s_user_ns = get_user_ns(user_ns);
212         init_rwsem(&s->s_umount);
213         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
214         /*
215          * sget() can have s_umount recursion.
216          *
217          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
218          * one (this one), and tries again to find a suitable old
219          * one.
220          *
221          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
222          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
223          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
224          * risk of deadlocks.
225          *
226          * Annotate this by putting this lock in a different
227          * subclass.
228          */
229         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
230
231         if (security_sb_alloc(s))
232                 goto fail;
233
234         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
235                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
236                                         sb_writers_name[i],
237                                         &type->s_writers_key[i]))
238                         goto fail;
239         }
240         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
241         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
242         s->s_flags = flags;
243         if (s->s_user_ns != &init_user_ns)
244                 s->s_iflags |= SB_I_NODEV;
245         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
246         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_roots);
247         mutex_init(&s->s_sync_lock);
248         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
249         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
250         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes_wb);
251         spin_lock_init(&s->s_inode_wblist_lock);
252
253         s->s_count = 1;
254         atomic_set(&s->s_active, 1);
255         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
256         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
257         init_rwsem(&s->s_dquot.dqio_sem);
258         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
259         s->s_op = &default_op;
260         s->s_time_gran = 1000000000;
261         s->s_time_min = TIME64_MIN;
262         s->s_time_max = TIME64_MAX;
263         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
264
265         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
266         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
267         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
268         s->s_shrink.batch = 1024;
269         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
270         if (prealloc_shrinker(&s->s_shrink))
271                 goto fail;
272         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru, &s->s_shrink))
273                 goto fail;
274         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru, &s->s_shrink))
275                 goto fail;
276         return s;
277
278 fail:
279         destroy_unused_super(s);
280         return NULL;
281 }
282
283 /* Superblock refcounting  */
284
285 /*
286  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
287  */
288 static void __put_super(struct super_block *s)
289 {
290         if (!--s->s_count) {
291                 list_del_init(&s->s_list);
292                 WARN_ON(s->s_dentry_lru.node);
293                 WARN_ON(s->s_inode_lru.node);
294                 WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
295                 security_sb_free(s);
296                 fscrypt_destroy_keyring(s);
297                 put_user_ns(s->s_user_ns);
298                 kfree(s->s_subtype);
299                 call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
300         }
301 }
302
303 /**
304  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
305  *      @sb: superblock in question
306  *
307  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
308  *      references left.
309  */
310 void put_super(struct super_block *sb)
311 {
312         spin_lock(&sb_lock);
313         __put_super(sb);
314         spin_unlock(&sb_lock);
315 }
316
317
318 /**
319  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
320  *      @s: superblock to deactivate
321  *
322  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
323  *      one if there is no other active references left.  In that case we
324  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
325  *      had just acquired.
326  *
327  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
328  */
329 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
330 {
331         struct file_system_type *fs = s->s_type;
332         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
333                 cleancache_invalidate_fs(s);
334                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
335                 fs->kill_sb(s);
336
337                 /*
338                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
339                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
340                  * the lru lists right now.
341                  */
342                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
343                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
344
345                 put_filesystem(fs);
346                 put_super(s);
347         } else {
348                 up_write(&s->s_umount);
349         }
350 }
351
352 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
353
354 /**
355  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
356  *      @s: superblock to deactivate
357  *
358  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
359  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
360  *      lock will be acquired prior to that.
361  */
362 void deactivate_super(struct super_block *s)
363 {
364         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
365                 down_write(&s->s_umount);
366                 deactivate_locked_super(s);
367         }
368 }
369
370 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
371
372 /**
373  *      grab_super - acquire an active reference
374  *      @s: reference we are trying to make active
375  *
376  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
377  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
378  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
379  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
380  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
381  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
382  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
383  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
384  */
385 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
386 {
387         s->s_count++;
388         spin_unlock(&sb_lock);
389         down_write(&s->s_umount);
390         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
391                 put_super(s);
392                 return 1;
393         }
394         up_write(&s->s_umount);
395         put_super(s);
396         return 0;
397 }
398
399 /*
400  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
401  *      @sb: reference we are trying to grab
402  *
403  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
404  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
405  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
406  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
407  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
408  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
409  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
410  *
411  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
412  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
413  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
414  *      it's very much not a general-purpose interface.
415  */
416 bool trylock_super(struct super_block *sb)
417 {
418         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
419                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
420                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
421                         return true;
422                 up_read(&sb->s_umount);
423         }
424
425         return false;
426 }
427
428 /**
429  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
430  *      @sb: superblock to kill
431  *
432  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
433  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
434  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
435  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
436  *      taken care of and do not need specific handling.
437  *
438  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
439  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
440  *      change the attachments of dentries to inodes.
441  */
442 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
443 {
444         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
445
446         if (sb->s_root) {
447                 shrink_dcache_for_umount(sb);
448                 sync_filesystem(sb);
449                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
450
451                 cgroup_writeback_umount();
452
453                 /* Evict all inodes with zero refcount. */
454                 evict_inodes(sb);
455
456                 /*
457                  * Clean up and evict any inodes that still have references due
458                  * to fsnotify or the security policy.
459                  */
460                 fsnotify_sb_delete(sb);
461                 security_sb_delete(sb);
462
463                 /*
464                  * Now that all potentially-encrypted inodes have been evicted,
465                  * the fscrypt keyring can be destroyed.
466                  */
467                 fscrypt_destroy_keyring(sb);
468
469                 if (sb->s_dio_done_wq) {
470                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
471                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
472                 }
473
474                 if (sop->put_super)
475                         sop->put_super(sb);
476
477                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
478                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
479                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
480                            sb->s_id);
481                 }
482         }
483         spin_lock(&sb_lock);
484         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
485         hlist_del_init(&sb->s_instances);
486         spin_unlock(&sb_lock);
487         up_write(&sb->s_umount);
488         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
489                 bdi_put(sb->s_bdi);
490                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
491         }
492 }
493
494 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
495
496 bool mount_capable(struct fs_context *fc)
497 {
498         if (!(fc->fs_type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT))
499                 return capable(CAP_SYS_ADMIN);
500         else
501                 return ns_capable(fc->user_ns, CAP_SYS_ADMIN);
502 }
503
504 /**
505  * sget_fc - Find or create a superblock
506  * @fc: Filesystem context.
507  * @test: Comparison callback
508  * @set: Setup callback
509  *
510  * Find or create a superblock using the parameters stored in the filesystem
511  * context and the two callback functions.
512  *
513  * If an extant superblock is matched, then that will be returned with an
514  * elevated reference count that the caller must transfer or discard.
515  *
516  * If no match is made, a new superblock will be allocated and basic
517  * initialisation will be performed (s_type, s_fs_info and s_id will be set and
518  * the set() callback will be invoked), the superblock will be published and it
519  * will be returned in a partially constructed state with SB_BORN and SB_ACTIVE
520  * as yet unset.
521  */
522 struct super_block *sget_fc(struct fs_context *fc,
523                             int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *),
524                             int (*set)(struct super_block *, struct fs_context *))
525 {
526         struct super_block *s = NULL;
527         struct super_block *old;
528         struct user_namespace *user_ns = fc->global ? &init_user_ns : fc->user_ns;
529         int err;
530
531 retry:
532         spin_lock(&sb_lock);
533         if (test) {
534                 hlist_for_each_entry(old, &fc->fs_type->fs_supers, s_instances) {
535                         if (test(old, fc))
536                                 goto share_extant_sb;
537                 }
538         }
539         if (!s) {
540                 spin_unlock(&sb_lock);
541                 s = alloc_super(fc->fs_type, fc->sb_flags, user_ns);
542                 if (!s)
543                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
544                 goto retry;
545         }
546
547         s->s_fs_info = fc->s_fs_info;
548         err = set(s, fc);
549         if (err) {
550                 s->s_fs_info = NULL;
551                 spin_unlock(&sb_lock);
552                 destroy_unused_super(s);
553                 return ERR_PTR(err);
554         }
555         fc->s_fs_info = NULL;
556         s->s_type = fc->fs_type;
557         s->s_iflags |= fc->s_iflags;
558         strlcpy(s->s_id, s->s_type->name, sizeof(s->s_id));
559         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
560         hlist_add_head(&s->s_instances, &s->s_type->fs_supers);
561         spin_unlock(&sb_lock);
562         get_filesystem(s->s_type);
563         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
564         return s;
565
566 share_extant_sb:
567         if (user_ns != old->s_user_ns) {
568                 spin_unlock(&sb_lock);
569                 destroy_unused_super(s);
570                 return ERR_PTR(-EBUSY);
571         }
572         if (!grab_super(old))
573                 goto retry;
574         destroy_unused_super(s);
575         return old;
576 }
577 EXPORT_SYMBOL(sget_fc);
578
579 /**
580  *      sget    -       find or create a superblock
581  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
582  *      @test:    comparison callback
583  *      @set:     setup callback
584  *      @flags:   mount flags
585  *      @data:    argument to each of them
586  */
587 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
588                         int (*test)(struct super_block *,void *),
589                         int (*set)(struct super_block *,void *),
590                         int flags,
591                         void *data)
592 {
593         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
594         struct super_block *s = NULL;
595         struct super_block *old;
596         int err;
597
598         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
599          * mount through to here so always use &init_user_ns
600          * until that changes.
601          */
602         if (flags & SB_SUBMOUNT)
603                 user_ns = &init_user_ns;
604
605 retry:
606         spin_lock(&sb_lock);
607         if (test) {
608                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
609                         if (!test(old, data))
610                                 continue;
611                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
612                                 spin_unlock(&sb_lock);
613                                 destroy_unused_super(s);
614                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
615                         }
616                         if (!grab_super(old))
617                                 goto retry;
618                         destroy_unused_super(s);
619                         return old;
620                 }
621         }
622         if (!s) {
623                 spin_unlock(&sb_lock);
624                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
625                 if (!s)
626                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
627                 goto retry;
628         }
629
630         err = set(s, data);
631         if (err) {
632                 spin_unlock(&sb_lock);
633                 destroy_unused_super(s);
634                 return ERR_PTR(err);
635         }
636         s->s_type = type;
637         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
638         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
639         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
640         spin_unlock(&sb_lock);
641         get_filesystem(type);
642         register_shrinker_prepared(&s->s_shrink);
643         return s;
644 }
645 EXPORT_SYMBOL(sget);
646
647 void drop_super(struct super_block *sb)
648 {
649         up_read(&sb->s_umount);
650         put_super(sb);
651 }
652
653 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
654
655 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
656 {
657         up_write(&sb->s_umount);
658         put_super(sb);
659 }
660 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
661
662 static void __iterate_supers(void (*f)(struct super_block *))
663 {
664         struct super_block *sb, *p = NULL;
665
666         spin_lock(&sb_lock);
667         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
668                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
669                         continue;
670                 sb->s_count++;
671                 spin_unlock(&sb_lock);
672
673                 f(sb);
674
675                 spin_lock(&sb_lock);
676                 if (p)
677                         __put_super(p);
678                 p = sb;
679         }
680         if (p)
681                 __put_super(p);
682         spin_unlock(&sb_lock);
683 }
684 /**
685  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
686  *      @f: function to call
687  *      @arg: argument to pass to it
688  *
689  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
690  *      locked superblock and given argument.
691  */
692 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
693 {
694         struct super_block *sb, *p = NULL;
695
696         spin_lock(&sb_lock);
697         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
698                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
699                         continue;
700                 sb->s_count++;
701                 spin_unlock(&sb_lock);
702
703                 down_read(&sb->s_umount);
704                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
705                         f(sb, arg);
706                 up_read(&sb->s_umount);
707
708                 spin_lock(&sb_lock);
709                 if (p)
710                         __put_super(p);
711                 p = sb;
712         }
713         if (p)
714                 __put_super(p);
715         spin_unlock(&sb_lock);
716 }
717
718 /**
719  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
720  *      @type: fs type
721  *      @f: function to call
722  *      @arg: argument to pass to it
723  *
724  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
725  *      locked superblock and given argument.
726  */
727 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
728         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
729 {
730         struct super_block *sb, *p = NULL;
731
732         spin_lock(&sb_lock);
733         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
734                 sb->s_count++;
735                 spin_unlock(&sb_lock);
736
737                 down_read(&sb->s_umount);
738                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
739                         f(sb, arg);
740                 up_read(&sb->s_umount);
741
742                 spin_lock(&sb_lock);
743                 if (p)
744                         __put_super(p);
745                 p = sb;
746         }
747         if (p)
748                 __put_super(p);
749         spin_unlock(&sb_lock);
750 }
751
752 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
753
754 /**
755  * get_super - get the superblock of a device
756  * @bdev: device to get the superblock for
757  *
758  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
759  * mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
760  */
761 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
762 {
763         struct super_block *sb;
764
765         if (!bdev)
766                 return NULL;
767
768         spin_lock(&sb_lock);
769 rescan:
770         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
771                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
772                         continue;
773                 if (sb->s_bdev == bdev) {
774                         sb->s_count++;
775                         spin_unlock(&sb_lock);
776                         down_read(&sb->s_umount);
777                         /* still alive? */
778                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
779                                 return sb;
780                         up_read(&sb->s_umount);
781                         /* nope, got unmounted */
782                         spin_lock(&sb_lock);
783                         __put_super(sb);
784                         goto rescan;
785                 }
786         }
787         spin_unlock(&sb_lock);
788         return NULL;
789 }
790
791 /**
792  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
793  * @bdev: device to get the superblock for
794  *
795  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
796  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
797  * reference or %NULL if none was found.
798  */
799 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
800 {
801         struct super_block *sb;
802
803         if (!bdev)
804                 return NULL;
805
806 restart:
807         spin_lock(&sb_lock);
808         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
809                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
810                         continue;
811                 if (sb->s_bdev == bdev) {
812                         if (!grab_super(sb))
813                                 goto restart;
814                         up_write(&sb->s_umount);
815                         return sb;
816                 }
817         }
818         spin_unlock(&sb_lock);
819         return NULL;
820 }
821
822 struct super_block *user_get_super(dev_t dev, bool excl)
823 {
824         struct super_block *sb;
825
826         spin_lock(&sb_lock);
827 rescan:
828         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
829                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
830                         continue;
831                 if (sb->s_dev ==  dev) {
832                         sb->s_count++;
833                         spin_unlock(&sb_lock);
834                         if (excl)
835                                 down_write(&sb->s_umount);
836                         else
837                                 down_read(&sb->s_umount);
838                         /* still alive? */
839                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
840                                 return sb;
841                         if (excl)
842                                 up_write(&sb->s_umount);
843                         else
844                                 up_read(&sb->s_umount);
845                         /* nope, got unmounted */
846                         spin_lock(&sb_lock);
847                         __put_super(sb);
848                         goto rescan;
849                 }
850         }
851         spin_unlock(&sb_lock);
852         return NULL;
853 }
854
855 /**
856  * reconfigure_super - asks filesystem to change superblock parameters
857  * @fc: The superblock and configuration
858  *
859  * Alters the configuration parameters of a live superblock.
860  */
861 int reconfigure_super(struct fs_context *fc)
862 {
863         struct super_block *sb = fc->root->d_sb;
864         int retval;
865         bool remount_ro = false;
866         bool remount_rw = false;
867         bool force = fc->sb_flags & SB_FORCE;
868
869         if (fc->sb_flags_mask & ~MS_RMT_MASK)
870                 return -EINVAL;
871         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
872                 return -EBUSY;
873
874         retval = security_sb_remount(sb, fc->security);
875         if (retval)
876                 return retval;
877
878         if (fc->sb_flags_mask & SB_RDONLY) {
879 #ifdef CONFIG_BLOCK
880                 if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY) && sb->s_bdev &&
881                     bdev_read_only(sb->s_bdev))
882                         return -EACCES;
883 #endif
884                 remount_rw = !(fc->sb_flags & SB_RDONLY) && sb_rdonly(sb);
885                 remount_ro = (fc->sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
886         }
887
888         if (remount_ro) {
889                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
890                         up_write(&sb->s_umount);
891                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
892                         down_write(&sb->s_umount);
893                         if (!sb->s_root)
894                                 return 0;
895                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
896                                 return -EBUSY;
897                         remount_ro = !sb_rdonly(sb);
898                 }
899         }
900         shrink_dcache_sb(sb);
901
902         /* If we are reconfiguring to RDONLY and current sb is read/write,
903          * make sure there are no files open for writing.
904          */
905         if (remount_ro) {
906                 if (force) {
907                         sb->s_readonly_remount = 1;
908                         smp_wmb();
909                 } else {
910                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
911                         if (retval)
912                                 return retval;
913                 }
914         } else if (remount_rw) {
915                 /*
916                  * We set s_readonly_remount here to protect filesystem's
917                  * reconfigure code from writes from userspace until
918                  * reconfigure finishes.
919                  */
920                 sb->s_readonly_remount = 1;
921                 smp_wmb();
922         }
923
924         if (fc->ops->reconfigure) {
925                 retval = fc->ops->reconfigure(fc);
926                 if (retval) {
927                         if (!force)
928                                 goto cancel_readonly;
929                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
930                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
931                              sb->s_type->name, retval);
932                 }
933         }
934
935         WRITE_ONCE(sb->s_flags, ((sb->s_flags & ~fc->sb_flags_mask) |
936                                  (fc->sb_flags & fc->sb_flags_mask)));
937         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
938         smp_wmb();
939         sb->s_readonly_remount = 0;
940
941         /*
942          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
943          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
944          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
945          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
946          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
947          * effort at coherency.
948          */
949         if (remount_ro && sb->s_bdev)
950                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
951         return 0;
952
953 cancel_readonly:
954         sb->s_readonly_remount = 0;
955         return retval;
956 }
957
958 static void do_emergency_remount_callback(struct super_block *sb)
959 {
960         down_write(&sb->s_umount);
961         if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
962             !sb_rdonly(sb)) {
963                 struct fs_context *fc;
964
965                 fc = fs_context_for_reconfigure(sb->s_root,
966                                         SB_RDONLY | SB_FORCE, SB_RDONLY);
967                 if (!IS_ERR(fc)) {
968                         if (parse_monolithic_mount_data(fc, NULL) == 0)
969                                 (void)reconfigure_super(fc);
970                         put_fs_context(fc);
971                 }
972         }
973         up_write(&sb->s_umount);
974 }
975
976 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
977 {
978         __iterate_supers(do_emergency_remount_callback);
979         kfree(work);
980         printk("Emergency Remount complete\n");
981 }
982
983 void emergency_remount(void)
984 {
985         struct work_struct *work;
986
987         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
988         if (work) {
989                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
990                 schedule_work(work);
991         }
992 }
993
994 static void do_thaw_all_callback(struct super_block *sb)
995 {
996         down_write(&sb->s_umount);
997         if (sb->s_root && sb->s_flags & SB_BORN) {
998                 emergency_thaw_bdev(sb);
999                 thaw_super_locked(sb);
1000         } else {
1001                 up_write(&sb->s_umount);
1002         }
1003 }
1004
1005 static void do_thaw_all(struct work_struct *work)
1006 {
1007         __iterate_supers(do_thaw_all_callback);
1008         kfree(work);
1009         printk(KERN_WARNING "Emergency Thaw complete\n");
1010 }
1011
1012 /**
1013  * emergency_thaw_all -- forcibly thaw every frozen filesystem
1014  *
1015  * Used for emergency unfreeze of all filesystems via SysRq
1016  */
1017 void emergency_thaw_all(void)
1018 {
1019         struct work_struct *work;
1020
1021         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
1022         if (work) {
1023                 INIT_WORK(work, do_thaw_all);
1024                 schedule_work(work);
1025         }
1026 }
1027
1028 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
1029
1030 /**
1031  * get_anon_bdev - Allocate a block device for filesystems which don't have one.
1032  * @p: Pointer to a dev_t.
1033  *
1034  * Filesystems which don't use real block devices can call this function
1035  * to allocate a virtual block device.
1036  *
1037  * Context: Any context.  Frequently called while holding sb_lock.
1038  * Return: 0 on success, -EMFILE if there are no anonymous bdevs left
1039  * or -ENOMEM if memory allocation failed.
1040  */
1041 int get_anon_bdev(dev_t *p)
1042 {
1043         int dev;
1044
1045         /*
1046          * Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
1047          * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
1048          */
1049         dev = ida_alloc_range(&unnamed_dev_ida, 1, (1 << MINORBITS) - 1,
1050                         GFP_ATOMIC);
1051         if (dev == -ENOSPC)
1052                 dev = -EMFILE;
1053         if (dev < 0)
1054                 return dev;
1055
1056         *p = MKDEV(0, dev);
1057         return 0;
1058 }
1059 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
1060
1061 void free_anon_bdev(dev_t dev)
1062 {
1063         ida_free(&unnamed_dev_ida, MINOR(dev));
1064 }
1065 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
1066
1067 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
1068 {
1069         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
1070 }
1071 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
1072
1073 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
1074 {
1075         dev_t dev = sb->s_dev;
1076         generic_shutdown_super(sb);
1077         free_anon_bdev(dev);
1078 }
1079 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
1080
1081 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
1082 {
1083         if (sb->s_root)
1084                 d_genocide(sb->s_root);
1085         kill_anon_super(sb);
1086 }
1087 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1088
1089 int set_anon_super_fc(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1090 {
1091         return set_anon_super(sb, NULL);
1092 }
1093 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super_fc);
1094
1095 static int test_keyed_super(struct super_block *sb, struct fs_context *fc)
1096 {
1097         return sb->s_fs_info == fc->s_fs_info;
1098 }
1099
1100 static int test_single_super(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1101 {
1102         return 1;
1103 }
1104
1105 /**
1106  * vfs_get_super - Get a superblock with a search key set in s_fs_info.
1107  * @fc: The filesystem context holding the parameters
1108  * @keying: How to distinguish superblocks
1109  * @fill_super: Helper to initialise a new superblock
1110  *
1111  * Search for a superblock and create a new one if not found.  The search
1112  * criterion is controlled by @keying.  If the search fails, a new superblock
1113  * is created and @fill_super() is called to initialise it.
1114  *
1115  * @keying can take one of a number of values:
1116  *
1117  * (1) vfs_get_single_super - Only one superblock of this type may exist on the
1118  *     system.  This is typically used for special system filesystems.
1119  *
1120  * (2) vfs_get_keyed_super - Multiple superblocks may exist, but they must have
1121  *     distinct keys (where the key is in s_fs_info).  Searching for the same
1122  *     key again will turn up the superblock for that key.
1123  *
1124  * (3) vfs_get_independent_super - Multiple superblocks may exist and are
1125  *     unkeyed.  Each call will get a new superblock.
1126  *
1127  * A permissions check is made by sget_fc() unless we're getting a superblock
1128  * for a kernel-internal mount or a submount.
1129  */
1130 int vfs_get_super(struct fs_context *fc,
1131                   enum vfs_get_super_keying keying,
1132                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1133                                     struct fs_context *fc))
1134 {
1135         int (*test)(struct super_block *, struct fs_context *);
1136         struct super_block *sb;
1137         int err;
1138
1139         switch (keying) {
1140         case vfs_get_single_super:
1141         case vfs_get_single_reconf_super:
1142                 test = test_single_super;
1143                 break;
1144         case vfs_get_keyed_super:
1145                 test = test_keyed_super;
1146                 break;
1147         case vfs_get_independent_super:
1148                 test = NULL;
1149                 break;
1150         default:
1151                 BUG();
1152         }
1153
1154         sb = sget_fc(fc, test, set_anon_super_fc);
1155         if (IS_ERR(sb))
1156                 return PTR_ERR(sb);
1157
1158         if (!sb->s_root) {
1159                 err = fill_super(sb, fc);
1160                 if (err)
1161                         goto error;
1162
1163                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1164                 fc->root = dget(sb->s_root);
1165         } else {
1166                 fc->root = dget(sb->s_root);
1167                 if (keying == vfs_get_single_reconf_super) {
1168                         err = reconfigure_super(fc);
1169                         if (err < 0) {
1170                                 dput(fc->root);
1171                                 fc->root = NULL;
1172                                 goto error;
1173                         }
1174                 }
1175         }
1176
1177         return 0;
1178
1179 error:
1180         deactivate_locked_super(sb);
1181         return err;
1182 }
1183 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_super);
1184
1185 int get_tree_nodev(struct fs_context *fc,
1186                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1187                                     struct fs_context *fc))
1188 {
1189         return vfs_get_super(fc, vfs_get_independent_super, fill_super);
1190 }
1191 EXPORT_SYMBOL(get_tree_nodev);
1192
1193 int get_tree_single(struct fs_context *fc,
1194                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1195                                     struct fs_context *fc))
1196 {
1197         return vfs_get_super(fc, vfs_get_single_super, fill_super);
1198 }
1199 EXPORT_SYMBOL(get_tree_single);
1200
1201 int get_tree_single_reconf(struct fs_context *fc,
1202                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1203                                     struct fs_context *fc))
1204 {
1205         return vfs_get_super(fc, vfs_get_single_reconf_super, fill_super);
1206 }
1207 EXPORT_SYMBOL(get_tree_single_reconf);
1208
1209 int get_tree_keyed(struct fs_context *fc,
1210                   int (*fill_super)(struct super_block *sb,
1211                                     struct fs_context *fc),
1212                 void *key)
1213 {
1214         fc->s_fs_info = key;
1215         return vfs_get_super(fc, vfs_get_keyed_super, fill_super);
1216 }
1217 EXPORT_SYMBOL(get_tree_keyed);
1218
1219 #ifdef CONFIG_BLOCK
1220
1221 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1222 {
1223         s->s_bdev = data;
1224         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1225         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_disk->bdi);
1226
1227         if (blk_queue_stable_writes(s->s_bdev->bd_disk->queue))
1228                 s->s_iflags |= SB_I_STABLE_WRITES;
1229         return 0;
1230 }
1231
1232 static int set_bdev_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1233 {
1234         return set_bdev_super(s, fc->sget_key);
1235 }
1236
1237 static int test_bdev_super_fc(struct super_block *s, struct fs_context *fc)
1238 {
1239         return s->s_bdev == fc->sget_key;
1240 }
1241
1242 /**
1243  * get_tree_bdev - Get a superblock based on a single block device
1244  * @fc: The filesystem context holding the parameters
1245  * @fill_super: Helper to initialise a new superblock
1246  */
1247 int get_tree_bdev(struct fs_context *fc,
1248                 int (*fill_super)(struct super_block *,
1249                                   struct fs_context *))
1250 {
1251         struct block_device *bdev;
1252         struct super_block *s;
1253         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1254         int error = 0;
1255
1256         if (!(fc->sb_flags & SB_RDONLY))
1257                 mode |= FMODE_WRITE;
1258
1259         if (!fc->source)
1260                 return invalf(fc, "No source specified");
1261
1262         bdev = blkdev_get_by_path(fc->source, mode, fc->fs_type);
1263         if (IS_ERR(bdev)) {
1264                 errorf(fc, "%s: Can't open blockdev", fc->source);
1265                 return PTR_ERR(bdev);
1266         }
1267
1268         /* Once the superblock is inserted into the list by sget_fc(), s_umount
1269          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot while
1270          * we are mounting
1271          */
1272         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1273         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1274                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1275                 warnf(fc, "%pg: Can't mount, blockdev is frozen", bdev);
1276                 blkdev_put(bdev, mode);
1277                 return -EBUSY;
1278         }
1279
1280         fc->sb_flags |= SB_NOSEC;
1281         fc->sget_key = bdev;
1282         s = sget_fc(fc, test_bdev_super_fc, set_bdev_super_fc);
1283         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1284         if (IS_ERR(s)) {
1285                 blkdev_put(bdev, mode);
1286                 return PTR_ERR(s);
1287         }
1288
1289         if (s->s_root) {
1290                 /* Don't summarily change the RO/RW state. */
1291                 if ((fc->sb_flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1292                         warnf(fc, "%pg: Can't mount, would change RO state", bdev);
1293                         deactivate_locked_super(s);
1294                         blkdev_put(bdev, mode);
1295                         return -EBUSY;
1296                 }
1297
1298                 /*
1299                  * s_umount nests inside open_mutex during
1300                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1301                  * open_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1302                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1303                  * holding an active reference.
1304                  */
1305                 up_write(&s->s_umount);
1306                 blkdev_put(bdev, mode);
1307                 down_write(&s->s_umount);
1308         } else {
1309                 s->s_mode = mode;
1310                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1311                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1312                 error = fill_super(s, fc);
1313                 if (error) {
1314                         deactivate_locked_super(s);
1315                         return error;
1316                 }
1317
1318                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1319                 bdev->bd_super = s;
1320         }
1321
1322         BUG_ON(fc->root);
1323         fc->root = dget(s->s_root);
1324         return 0;
1325 }
1326 EXPORT_SYMBOL(get_tree_bdev);
1327
1328 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1329 {
1330         return (void *)s->s_bdev == data;
1331 }
1332
1333 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1334         int flags, const char *dev_name, void *data,
1335         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1336 {
1337         struct block_device *bdev;
1338         struct super_block *s;
1339         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1340         int error = 0;
1341
1342         if (!(flags & SB_RDONLY))
1343                 mode |= FMODE_WRITE;
1344
1345         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1346         if (IS_ERR(bdev))
1347                 return ERR_CAST(bdev);
1348
1349         /*
1350          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1351          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1352          * while we are mounting
1353          */
1354         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1355         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1356                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1357                 error = -EBUSY;
1358                 goto error_bdev;
1359         }
1360         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1361                  bdev);
1362         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1363         if (IS_ERR(s))
1364                 goto error_s;
1365
1366         if (s->s_root) {
1367                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1368                         deactivate_locked_super(s);
1369                         error = -EBUSY;
1370                         goto error_bdev;
1371                 }
1372
1373                 /*
1374                  * s_umount nests inside open_mutex during
1375                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1376                  * open_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1377                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1378                  * holding an active reference.
1379                  */
1380                 up_write(&s->s_umount);
1381                 blkdev_put(bdev, mode);
1382                 down_write(&s->s_umount);
1383         } else {
1384                 s->s_mode = mode;
1385                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1386                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1387                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1388                 if (error) {
1389                         deactivate_locked_super(s);
1390                         goto error;
1391                 }
1392
1393                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1394                 bdev->bd_super = s;
1395         }
1396
1397         return dget(s->s_root);
1398
1399 error_s:
1400         error = PTR_ERR(s);
1401 error_bdev:
1402         blkdev_put(bdev, mode);
1403 error:
1404         return ERR_PTR(error);
1405 }
1406 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1407
1408 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1409 {
1410         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1411         fmode_t mode = sb->s_mode;
1412
1413         bdev->bd_super = NULL;
1414         generic_shutdown_super(sb);
1415         sync_blockdev(bdev);
1416         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1417         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1418 }
1419
1420 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1421 #endif
1422
1423 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1424         int flags, void *data,
1425         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1426 {
1427         int error;
1428         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1429
1430         if (IS_ERR(s))
1431                 return ERR_CAST(s);
1432
1433         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1434         if (error) {
1435                 deactivate_locked_super(s);
1436                 return ERR_PTR(error);
1437         }
1438         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1439         return dget(s->s_root);
1440 }
1441 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1442
1443 int reconfigure_single(struct super_block *s,
1444                        int flags, void *data)
1445 {
1446         struct fs_context *fc;
1447         int ret;
1448
1449         /* The caller really need to be passing fc down into mount_single(),
1450          * then a chunk of this can be removed.  [Bollocks -- AV]
1451          * Better yet, reconfiguration shouldn't happen, but rather the second
1452          * mount should be rejected if the parameters are not compatible.
1453          */
1454         fc = fs_context_for_reconfigure(s->s_root, flags, MS_RMT_MASK);
1455         if (IS_ERR(fc))
1456                 return PTR_ERR(fc);
1457
1458         ret = parse_monolithic_mount_data(fc, data);
1459         if (ret < 0)
1460                 goto out;
1461
1462         ret = reconfigure_super(fc);
1463 out:
1464         put_fs_context(fc);
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1469 {
1470         return 1;
1471 }
1472
1473 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1474         int flags, void *data,
1475         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1476 {
1477         struct super_block *s;
1478         int error;
1479
1480         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1481         if (IS_ERR(s))
1482                 return ERR_CAST(s);
1483         if (!s->s_root) {
1484                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1485                 if (!error)
1486                         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1487         } else {
1488                 error = reconfigure_single(s, flags, data);
1489         }
1490         if (unlikely(error)) {
1491                 deactivate_locked_super(s);
1492                 return ERR_PTR(error);
1493         }
1494         return dget(s->s_root);
1495 }
1496 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1497
1498 /**
1499  * vfs_get_tree - Get the mountable root
1500  * @fc: The superblock configuration context.
1501  *
1502  * The filesystem is invoked to get or create a superblock which can then later
1503  * be used for mounting.  The filesystem places a pointer to the root to be
1504  * used for mounting in @fc->root.
1505  */
1506 int vfs_get_tree(struct fs_context *fc)
1507 {
1508         struct super_block *sb;
1509         int error;
1510
1511         if (fc->root)
1512                 return -EBUSY;
1513
1514         /* Get the mountable root in fc->root, with a ref on the root and a ref
1515          * on the superblock.
1516          */
1517         error = fc->ops->get_tree(fc);
1518         if (error < 0)
1519                 return error;
1520
1521         if (!fc->root) {
1522                 pr_err("Filesystem %s get_tree() didn't set fc->root\n",
1523                        fc->fs_type->name);
1524                 /* We don't know what the locking state of the superblock is -
1525                  * if there is a superblock.
1526                  */
1527                 BUG();
1528         }
1529
1530         sb = fc->root->d_sb;
1531         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1532
1533         /*
1534          * Write barrier is for super_cache_count(). We place it before setting
1535          * SB_BORN as the data dependency between the two functions is the
1536          * superblock structure contents that we just set up, not the SB_BORN
1537          * flag.
1538          */
1539         smp_wmb();
1540         sb->s_flags |= SB_BORN;
1541
1542         error = security_sb_set_mnt_opts(sb, fc->security, 0, NULL);
1543         if (unlikely(error)) {
1544                 fc_drop_locked(fc);
1545                 return error;
1546         }
1547
1548         /*
1549          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1550          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1551          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1552          * violate this rule.
1553          */
1554         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1555                 "negative value (%lld)\n", fc->fs_type->name, sb->s_maxbytes);
1556
1557         return 0;
1558 }
1559 EXPORT_SYMBOL(vfs_get_tree);
1560
1561 /*
1562  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1563  * in generic_shutdown_super().
1564  */
1565 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1566 {
1567         struct backing_dev_info *bdi;
1568         int err;
1569         va_list args;
1570
1571         bdi = bdi_alloc(NUMA_NO_NODE);
1572         if (!bdi)
1573                 return -ENOMEM;
1574
1575         va_start(args, fmt);
1576         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1577         va_end(args);
1578         if (err) {
1579                 bdi_put(bdi);
1580                 return err;
1581         }
1582         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1583         sb->s_bdi = bdi;
1584
1585         return 0;
1586 }
1587 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1588
1589 /*
1590  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1591  * in generic_shutdown_super().
1592  */
1593 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1594 {
1595         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1596
1597         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1598                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1599 }
1600 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1601
1602 /**
1603  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1604  * @sb: the super for which we wait
1605  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1606  *
1607  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1608  * system.
1609  */
1610 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1611 {
1612         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1613 }
1614
1615 /*
1616  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1617  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1618  */
1619 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1620 {
1621         int level;
1622
1623         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1624                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1625 }
1626
1627 /*
1628  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1629  */
1630 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1631 {
1632         int level;
1633
1634         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1635                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1636 }
1637
1638 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb, int level)
1639 {
1640         for (level--; level >= 0; level--)
1641                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1642 }
1643
1644 /**
1645  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1646  * @sb: the super to lock
1647  *
1648  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1649  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1650  * -EBUSY.
1651  *
1652  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1653  *
1654  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1655  *
1656  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1657  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1658  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1659  *
1660  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1661  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1662  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1663  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1664  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1665  * sync is running).
1666  *
1667  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1668  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1669  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1670  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1671  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1672  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1673  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1674  *
1675  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1676  */
1677 int freeze_super(struct super_block *sb)
1678 {
1679         int ret;
1680
1681         atomic_inc(&sb->s_active);
1682         down_write(&sb->s_umount);
1683         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1684                 deactivate_locked_super(sb);
1685                 return -EBUSY;
1686         }
1687
1688         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1689                 up_write(&sb->s_umount);
1690                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1691         }
1692
1693         if (sb_rdonly(sb)) {
1694                 /* Nothing to do really... */
1695                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1696                 up_write(&sb->s_umount);
1697                 return 0;
1698         }
1699
1700         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1701         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1702         up_write(&sb->s_umount);
1703         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1704         down_write(&sb->s_umount);
1705
1706         /* Now we go and block page faults... */
1707         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1708         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1709
1710         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1711         ret = sync_filesystem(sb);
1712         if (ret) {
1713                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1714                 sb_freeze_unlock(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1715                 wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1716                 deactivate_locked_super(sb);
1717                 return ret;
1718         }
1719
1720         /* Now wait for internal filesystem counter */
1721         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1722         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1723
1724         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1725                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1726                 if (ret) {
1727                         printk(KERN_ERR
1728                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1729                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1730                         sb_freeze_unlock(sb, SB_FREEZE_FS);
1731                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1732                         deactivate_locked_super(sb);
1733                         return ret;
1734                 }
1735         }
1736         /*
1737          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1738          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1739          */
1740         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1741         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1742         up_write(&sb->s_umount);
1743         return 0;
1744 }
1745 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1746
1747 static int thaw_super_locked(struct super_block *sb)
1748 {
1749         int error;
1750
1751         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1752                 up_write(&sb->s_umount);
1753                 return -EINVAL;
1754         }
1755
1756         if (sb_rdonly(sb)) {
1757                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1758                 goto out;
1759         }
1760
1761         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1762
1763         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1764                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1765                 if (error) {
1766                         printk(KERN_ERR
1767                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1768                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1769                         up_write(&sb->s_umount);
1770                         return error;
1771                 }
1772         }
1773
1774         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1775         sb_freeze_unlock(sb, SB_FREEZE_FS);
1776 out:
1777         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1778         deactivate_locked_super(sb);
1779         return 0;
1780 }
1781
1782 /**
1783  * thaw_super -- unlock filesystem
1784  * @sb: the super to thaw
1785  *
1786  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1787  */
1788 int thaw_super(struct super_block *sb)
1789 {
1790         down_write(&sb->s_umount);
1791         return thaw_super_locked(sb);
1792 }
1793 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);