GNU Linux-libre 4.14.324-gnu1
[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/fsnotify.h>
36 #include <linux/lockdep.h>
37 #include <linux/user_namespace.h>
38 #include "internal.h"
39
40
41 static LIST_HEAD(super_blocks);
42 static DEFINE_SPINLOCK(sb_lock);
43
44 static char *sb_writers_name[SB_FREEZE_LEVELS] = {
45         "sb_writers",
46         "sb_pagefaults",
47         "sb_internal",
48 };
49
50 /*
51  * One thing we have to be careful of with a per-sb shrinker is that we don't
52  * drop the last active reference to the superblock from within the shrinker.
53  * If that happens we could trigger unregistering the shrinker from within the
54  * shrinker path and that leads to deadlock on the shrinker_rwsem. Hence we
55  * take a passive reference to the superblock to avoid this from occurring.
56  */
57 static unsigned long super_cache_scan(struct shrinker *shrink,
58                                       struct shrink_control *sc)
59 {
60         struct super_block *sb;
61         long    fs_objects = 0;
62         long    total_objects;
63         long    freed = 0;
64         long    dentries;
65         long    inodes;
66
67         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
68
69         /*
70          * Deadlock avoidance.  We may hold various FS locks, and we don't want
71          * to recurse into the FS that called us in clear_inode() and friends..
72          */
73         if (!(sc->gfp_mask & __GFP_FS))
74                 return SHRINK_STOP;
75
76         if (!trylock_super(sb))
77                 return SHRINK_STOP;
78
79         if (sb->s_op->nr_cached_objects)
80                 fs_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
81
82         inodes = list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
83         dentries = list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
84         total_objects = dentries + inodes + fs_objects + 1;
85         if (!total_objects)
86                 total_objects = 1;
87
88         /* proportion the scan between the caches */
89         dentries = mult_frac(sc->nr_to_scan, dentries, total_objects);
90         inodes = mult_frac(sc->nr_to_scan, inodes, total_objects);
91         fs_objects = mult_frac(sc->nr_to_scan, fs_objects, total_objects);
92
93         /*
94          * prune the dcache first as the icache is pinned by it, then
95          * prune the icache, followed by the filesystem specific caches
96          *
97          * Ensure that we always scan at least one object - memcg kmem
98          * accounting uses this to fully empty the caches.
99          */
100         sc->nr_to_scan = dentries + 1;
101         freed = prune_dcache_sb(sb, sc);
102         sc->nr_to_scan = inodes + 1;
103         freed += prune_icache_sb(sb, sc);
104
105         if (fs_objects) {
106                 sc->nr_to_scan = fs_objects + 1;
107                 freed += sb->s_op->free_cached_objects(sb, sc);
108         }
109
110         up_read(&sb->s_umount);
111         return freed;
112 }
113
114 static unsigned long super_cache_count(struct shrinker *shrink,
115                                        struct shrink_control *sc)
116 {
117         struct super_block *sb;
118         long    total_objects = 0;
119
120         sb = container_of(shrink, struct super_block, s_shrink);
121
122         /*
123          * We don't call trylock_super() here as it is a scalability bottleneck,
124          * so we're exposed to partial setup state. The shrinker rwsem does not
125          * protect filesystem operations backing list_lru_shrink_count() or
126          * s_op->nr_cached_objects(). Counts can change between
127          * super_cache_count and super_cache_scan, so we really don't need locks
128          * here.
129          *
130          * However, if we are currently mounting the superblock, the underlying
131          * filesystem might be in a state of partial construction and hence it
132          * is dangerous to access it.  trylock_super() uses a SB_BORN check to
133          * avoid this situation, so do the same here. The memory barrier is
134          * matched with the one in mount_fs() as we don't hold locks here.
135          */
136         if (!(sb->s_flags & SB_BORN))
137                 return 0;
138         smp_rmb();
139
140         if (sb->s_op && sb->s_op->nr_cached_objects)
141                 total_objects = sb->s_op->nr_cached_objects(sb, sc);
142
143         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_dentry_lru, sc);
144         total_objects += list_lru_shrink_count(&sb->s_inode_lru, sc);
145
146         total_objects = vfs_pressure_ratio(total_objects);
147         return total_objects;
148 }
149
150 static void destroy_super_work(struct work_struct *work)
151 {
152         struct super_block *s = container_of(work, struct super_block,
153                                                         destroy_work);
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++)
157                 percpu_free_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i]);
158         kfree(s);
159 }
160
161 static void destroy_super_rcu(struct rcu_head *head)
162 {
163         struct super_block *s = container_of(head, struct super_block, rcu);
164         INIT_WORK(&s->destroy_work, destroy_super_work);
165         schedule_work(&s->destroy_work);
166 }
167
168 /**
169  *      destroy_super   -       frees a superblock
170  *      @s: superblock to free
171  *
172  *      Frees a superblock.
173  */
174 static void destroy_super(struct super_block *s)
175 {
176         list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
177         list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
178         security_sb_free(s);
179         WARN_ON(!list_empty(&s->s_mounts));
180         put_user_ns(s->s_user_ns);
181         kfree(s->s_subtype);
182         call_rcu(&s->rcu, destroy_super_rcu);
183 }
184
185 /**
186  *      alloc_super     -       create new superblock
187  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
188  *      @flags: the mount flags
189  *      @user_ns: User namespace for the super_block
190  *
191  *      Allocates and initializes a new &struct super_block.  alloc_super()
192  *      returns a pointer new superblock or %NULL if allocation had failed.
193  */
194 static struct super_block *alloc_super(struct file_system_type *type, int flags,
195                                        struct user_namespace *user_ns)
196 {
197         struct super_block *s = kzalloc(sizeof(struct super_block),  GFP_USER);
198         static const struct super_operations default_op;
199         int i;
200
201         if (!s)
202                 return NULL;
203
204         INIT_LIST_HEAD(&s->s_mounts);
205         s->s_user_ns = get_user_ns(user_ns);
206
207         if (security_sb_alloc(s))
208                 goto fail;
209
210         for (i = 0; i < SB_FREEZE_LEVELS; i++) {
211                 if (__percpu_init_rwsem(&s->s_writers.rw_sem[i],
212                                         sb_writers_name[i],
213                                         &type->s_writers_key[i]))
214                         goto fail;
215         }
216         init_waitqueue_head(&s->s_writers.wait_unfrozen);
217         s->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
218         s->s_flags = flags;
219         if (s->s_user_ns != &init_user_ns)
220                 s->s_iflags |= SB_I_NODEV;
221         INIT_HLIST_NODE(&s->s_instances);
222         INIT_HLIST_BL_HEAD(&s->s_anon);
223         mutex_init(&s->s_sync_lock);
224         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes);
225         spin_lock_init(&s->s_inode_list_lock);
226         INIT_LIST_HEAD(&s->s_inodes_wb);
227         spin_lock_init(&s->s_inode_wblist_lock);
228
229         if (list_lru_init_memcg(&s->s_dentry_lru))
230                 goto fail;
231         if (list_lru_init_memcg(&s->s_inode_lru))
232                 goto fail;
233
234         init_rwsem(&s->s_umount);
235         lockdep_set_class(&s->s_umount, &type->s_umount_key);
236         /*
237          * sget() can have s_umount recursion.
238          *
239          * When it cannot find a suitable sb, it allocates a new
240          * one (this one), and tries again to find a suitable old
241          * one.
242          *
243          * In case that succeeds, it will acquire the s_umount
244          * lock of the old one. Since these are clearly distrinct
245          * locks, and this object isn't exposed yet, there's no
246          * risk of deadlocks.
247          *
248          * Annotate this by putting this lock in a different
249          * subclass.
250          */
251         down_write_nested(&s->s_umount, SINGLE_DEPTH_NESTING);
252         s->s_count = 1;
253         atomic_set(&s->s_active, 1);
254         mutex_init(&s->s_vfs_rename_mutex);
255         lockdep_set_class(&s->s_vfs_rename_mutex, &type->s_vfs_rename_key);
256         init_rwsem(&s->s_dquot.dqio_sem);
257         s->s_maxbytes = MAX_NON_LFS;
258         s->s_op = &default_op;
259         s->s_time_gran = 1000000000;
260         s->cleancache_poolid = CLEANCACHE_NO_POOL;
261
262         s->s_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
263         s->s_shrink.scan_objects = super_cache_scan;
264         s->s_shrink.count_objects = super_cache_count;
265         s->s_shrink.batch = 1024;
266         s->s_shrink.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE | SHRINKER_MEMCG_AWARE;
267         return s;
268
269 fail:
270         destroy_super(s);
271         return NULL;
272 }
273
274 /* Superblock refcounting  */
275
276 /*
277  * Drop a superblock's refcount.  The caller must hold sb_lock.
278  */
279 static void __put_super(struct super_block *sb)
280 {
281         if (!--sb->s_count) {
282                 list_del_init(&sb->s_list);
283                 destroy_super(sb);
284         }
285 }
286
287 /**
288  *      put_super       -       drop a temporary reference to superblock
289  *      @sb: superblock in question
290  *
291  *      Drops a temporary reference, frees superblock if there's no
292  *      references left.
293  */
294 static void put_super(struct super_block *sb)
295 {
296         spin_lock(&sb_lock);
297         __put_super(sb);
298         spin_unlock(&sb_lock);
299 }
300
301
302 /**
303  *      deactivate_locked_super -       drop an active reference to superblock
304  *      @s: superblock to deactivate
305  *
306  *      Drops an active reference to superblock, converting it into a temporary
307  *      one if there is no other active references left.  In that case we
308  *      tell fs driver to shut it down and drop the temporary reference we
309  *      had just acquired.
310  *
311  *      Caller holds exclusive lock on superblock; that lock is released.
312  */
313 void deactivate_locked_super(struct super_block *s)
314 {
315         struct file_system_type *fs = s->s_type;
316         if (atomic_dec_and_test(&s->s_active)) {
317                 cleancache_invalidate_fs(s);
318                 unregister_shrinker(&s->s_shrink);
319                 fs->kill_sb(s);
320
321                 /*
322                  * Since list_lru_destroy() may sleep, we cannot call it from
323                  * put_super(), where we hold the sb_lock. Therefore we destroy
324                  * the lru lists right now.
325                  */
326                 list_lru_destroy(&s->s_dentry_lru);
327                 list_lru_destroy(&s->s_inode_lru);
328
329                 put_filesystem(fs);
330                 put_super(s);
331         } else {
332                 up_write(&s->s_umount);
333         }
334 }
335
336 EXPORT_SYMBOL(deactivate_locked_super);
337
338 /**
339  *      deactivate_super        -       drop an active reference to superblock
340  *      @s: superblock to deactivate
341  *
342  *      Variant of deactivate_locked_super(), except that superblock is *not*
343  *      locked by caller.  If we are going to drop the final active reference,
344  *      lock will be acquired prior to that.
345  */
346 void deactivate_super(struct super_block *s)
347 {
348         if (!atomic_add_unless(&s->s_active, -1, 1)) {
349                 down_write(&s->s_umount);
350                 deactivate_locked_super(s);
351         }
352 }
353
354 EXPORT_SYMBOL(deactivate_super);
355
356 /**
357  *      grab_super - acquire an active reference
358  *      @s: reference we are trying to make active
359  *
360  *      Tries to acquire an active reference.  grab_super() is used when we
361  *      had just found a superblock in super_blocks or fs_type->fs_supers
362  *      and want to turn it into a full-blown active reference.  grab_super()
363  *      is called with sb_lock held and drops it.  Returns 1 in case of
364  *      success, 0 if we had failed (superblock contents was already dead or
365  *      dying when grab_super() had been called).  Note that this is only
366  *      called for superblocks not in rundown mode (== ones still on ->fs_supers
367  *      of their type), so increment of ->s_count is OK here.
368  */
369 static int grab_super(struct super_block *s) __releases(sb_lock)
370 {
371         s->s_count++;
372         spin_unlock(&sb_lock);
373         down_write(&s->s_umount);
374         if ((s->s_flags & SB_BORN) && atomic_inc_not_zero(&s->s_active)) {
375                 put_super(s);
376                 return 1;
377         }
378         up_write(&s->s_umount);
379         put_super(s);
380         return 0;
381 }
382
383 /*
384  *      trylock_super - try to grab ->s_umount shared
385  *      @sb: reference we are trying to grab
386  *
387  *      Try to prevent fs shutdown.  This is used in places where we
388  *      cannot take an active reference but we need to ensure that the
389  *      filesystem is not shut down while we are working on it. It returns
390  *      false if we cannot acquire s_umount or if we lose the race and
391  *      filesystem already got into shutdown, and returns true with the s_umount
392  *      lock held in read mode in case of success. On successful return,
393  *      the caller must drop the s_umount lock when done.
394  *
395  *      Note that unlike get_super() et.al. this one does *not* bump ->s_count.
396  *      The reason why it's safe is that we are OK with doing trylock instead
397  *      of down_read().  There's a couple of places that are OK with that, but
398  *      it's very much not a general-purpose interface.
399  */
400 bool trylock_super(struct super_block *sb)
401 {
402         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
403                 if (!hlist_unhashed(&sb->s_instances) &&
404                     sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
405                         return true;
406                 up_read(&sb->s_umount);
407         }
408
409         return false;
410 }
411
412 /**
413  *      generic_shutdown_super  -       common helper for ->kill_sb()
414  *      @sb: superblock to kill
415  *
416  *      generic_shutdown_super() does all fs-independent work on superblock
417  *      shutdown.  Typical ->kill_sb() should pick all fs-specific objects
418  *      that need destruction out of superblock, call generic_shutdown_super()
419  *      and release aforementioned objects.  Note: dentries and inodes _are_
420  *      taken care of and do not need specific handling.
421  *
422  *      Upon calling this function, the filesystem may no longer alter or
423  *      rearrange the set of dentries belonging to this super_block, nor may it
424  *      change the attachments of dentries to inodes.
425  */
426 void generic_shutdown_super(struct super_block *sb)
427 {
428         const struct super_operations *sop = sb->s_op;
429
430         if (sb->s_root) {
431                 shrink_dcache_for_umount(sb);
432                 sync_filesystem(sb);
433                 sb->s_flags &= ~SB_ACTIVE;
434
435                 fsnotify_unmount_inodes(sb);
436                 cgroup_writeback_umount();
437
438                 evict_inodes(sb);
439
440                 if (sb->s_dio_done_wq) {
441                         destroy_workqueue(sb->s_dio_done_wq);
442                         sb->s_dio_done_wq = NULL;
443                 }
444
445                 if (sop->put_super)
446                         sop->put_super(sb);
447
448                 if (!list_empty(&sb->s_inodes)) {
449                         printk("VFS: Busy inodes after unmount of %s. "
450                            "Self-destruct in 5 seconds.  Have a nice day...\n",
451                            sb->s_id);
452                 }
453         }
454         spin_lock(&sb_lock);
455         /* should be initialized for __put_super_and_need_restart() */
456         hlist_del_init(&sb->s_instances);
457         spin_unlock(&sb_lock);
458         up_write(&sb->s_umount);
459         if (sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info) {
460                 bdi_put(sb->s_bdi);
461                 sb->s_bdi = &noop_backing_dev_info;
462         }
463 }
464
465 EXPORT_SYMBOL(generic_shutdown_super);
466
467 /**
468  *      sget_userns -   find or create a superblock
469  *      @type:  filesystem type superblock should belong to
470  *      @test:  comparison callback
471  *      @set:   setup callback
472  *      @flags: mount flags
473  *      @user_ns: User namespace for the super_block
474  *      @data:  argument to each of them
475  */
476 struct super_block *sget_userns(struct file_system_type *type,
477                         int (*test)(struct super_block *,void *),
478                         int (*set)(struct super_block *,void *),
479                         int flags, struct user_namespace *user_ns,
480                         void *data)
481 {
482         struct super_block *s = NULL;
483         struct super_block *old;
484         int err;
485
486         if (!(flags & (SB_KERNMOUNT|SB_SUBMOUNT)) &&
487             !(type->fs_flags & FS_USERNS_MOUNT) &&
488             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
489                 return ERR_PTR(-EPERM);
490 retry:
491         spin_lock(&sb_lock);
492         if (test) {
493                 hlist_for_each_entry(old, &type->fs_supers, s_instances) {
494                         if (!test(old, data))
495                                 continue;
496                         if (user_ns != old->s_user_ns) {
497                                 spin_unlock(&sb_lock);
498                                 if (s) {
499                                         up_write(&s->s_umount);
500                                         destroy_super(s);
501                                 }
502                                 return ERR_PTR(-EBUSY);
503                         }
504                         if (!grab_super(old))
505                                 goto retry;
506                         if (s) {
507                                 up_write(&s->s_umount);
508                                 destroy_super(s);
509                                 s = NULL;
510                         }
511                         return old;
512                 }
513         }
514         if (!s) {
515                 spin_unlock(&sb_lock);
516                 s = alloc_super(type, (flags & ~SB_SUBMOUNT), user_ns);
517                 if (!s)
518                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
519                 goto retry;
520         }
521
522         err = set(s, data);
523         if (err) {
524                 spin_unlock(&sb_lock);
525                 up_write(&s->s_umount);
526                 destroy_super(s);
527                 return ERR_PTR(err);
528         }
529         s->s_type = type;
530         strlcpy(s->s_id, type->name, sizeof(s->s_id));
531         list_add_tail(&s->s_list, &super_blocks);
532         hlist_add_head(&s->s_instances, &type->fs_supers);
533         spin_unlock(&sb_lock);
534         get_filesystem(type);
535         err = register_shrinker(&s->s_shrink);
536         if (err) {
537                 deactivate_locked_super(s);
538                 s = ERR_PTR(err);
539         }
540         return s;
541 }
542
543 EXPORT_SYMBOL(sget_userns);
544
545 /**
546  *      sget    -       find or create a superblock
547  *      @type:    filesystem type superblock should belong to
548  *      @test:    comparison callback
549  *      @set:     setup callback
550  *      @flags:   mount flags
551  *      @data:    argument to each of them
552  */
553 struct super_block *sget(struct file_system_type *type,
554                         int (*test)(struct super_block *,void *),
555                         int (*set)(struct super_block *,void *),
556                         int flags,
557                         void *data)
558 {
559         struct user_namespace *user_ns = current_user_ns();
560
561         /* We don't yet pass the user namespace of the parent
562          * mount through to here so always use &init_user_ns
563          * until that changes.
564          */
565         if (flags & SB_SUBMOUNT)
566                 user_ns = &init_user_ns;
567
568         /* Ensure the requestor has permissions over the target filesystem */
569         if (!(flags & (SB_KERNMOUNT|SB_SUBMOUNT)) && !ns_capable(user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
570                 return ERR_PTR(-EPERM);
571
572         return sget_userns(type, test, set, flags, user_ns, data);
573 }
574
575 EXPORT_SYMBOL(sget);
576
577 void drop_super(struct super_block *sb)
578 {
579         up_read(&sb->s_umount);
580         put_super(sb);
581 }
582
583 EXPORT_SYMBOL(drop_super);
584
585 void drop_super_exclusive(struct super_block *sb)
586 {
587         up_write(&sb->s_umount);
588         put_super(sb);
589 }
590 EXPORT_SYMBOL(drop_super_exclusive);
591
592 /**
593  *      iterate_supers - call function for all active superblocks
594  *      @f: function to call
595  *      @arg: argument to pass to it
596  *
597  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
598  *      locked superblock and given argument.
599  */
600 void iterate_supers(void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
601 {
602         struct super_block *sb, *p = NULL;
603
604         spin_lock(&sb_lock);
605         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
606                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
607                         continue;
608                 sb->s_count++;
609                 spin_unlock(&sb_lock);
610
611                 down_read(&sb->s_umount);
612                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
613                         f(sb, arg);
614                 up_read(&sb->s_umount);
615
616                 spin_lock(&sb_lock);
617                 if (p)
618                         __put_super(p);
619                 p = sb;
620         }
621         if (p)
622                 __put_super(p);
623         spin_unlock(&sb_lock);
624 }
625
626 /**
627  *      iterate_supers_type - call function for superblocks of given type
628  *      @type: fs type
629  *      @f: function to call
630  *      @arg: argument to pass to it
631  *
632  *      Scans the superblock list and calls given function, passing it
633  *      locked superblock and given argument.
634  */
635 void iterate_supers_type(struct file_system_type *type,
636         void (*f)(struct super_block *, void *), void *arg)
637 {
638         struct super_block *sb, *p = NULL;
639
640         spin_lock(&sb_lock);
641         hlist_for_each_entry(sb, &type->fs_supers, s_instances) {
642                 sb->s_count++;
643                 spin_unlock(&sb_lock);
644
645                 down_read(&sb->s_umount);
646                 if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
647                         f(sb, arg);
648                 up_read(&sb->s_umount);
649
650                 spin_lock(&sb_lock);
651                 if (p)
652                         __put_super(p);
653                 p = sb;
654         }
655         if (p)
656                 __put_super(p);
657         spin_unlock(&sb_lock);
658 }
659
660 EXPORT_SYMBOL(iterate_supers_type);
661
662 static struct super_block *__get_super(struct block_device *bdev, bool excl)
663 {
664         struct super_block *sb;
665
666         if (!bdev)
667                 return NULL;
668
669         spin_lock(&sb_lock);
670 rescan:
671         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
672                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
673                         continue;
674                 if (sb->s_bdev == bdev) {
675                         sb->s_count++;
676                         spin_unlock(&sb_lock);
677                         if (!excl)
678                                 down_read(&sb->s_umount);
679                         else
680                                 down_write(&sb->s_umount);
681                         /* still alive? */
682                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
683                                 return sb;
684                         if (!excl)
685                                 up_read(&sb->s_umount);
686                         else
687                                 up_write(&sb->s_umount);
688                         /* nope, got unmounted */
689                         spin_lock(&sb_lock);
690                         __put_super(sb);
691                         goto rescan;
692                 }
693         }
694         spin_unlock(&sb_lock);
695         return NULL;
696 }
697
698 /**
699  *      get_super - get the superblock of a device
700  *      @bdev: device to get the superblock for
701  *
702  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
703  *      mounted on the device given. %NULL is returned if no match is found.
704  */
705 struct super_block *get_super(struct block_device *bdev)
706 {
707         return __get_super(bdev, false);
708 }
709 EXPORT_SYMBOL(get_super);
710
711 static struct super_block *__get_super_thawed(struct block_device *bdev,
712                                               bool excl)
713 {
714         while (1) {
715                 struct super_block *s = __get_super(bdev, excl);
716                 if (!s || s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN)
717                         return s;
718                 if (!excl)
719                         up_read(&s->s_umount);
720                 else
721                         up_write(&s->s_umount);
722                 wait_event(s->s_writers.wait_unfrozen,
723                            s->s_writers.frozen == SB_UNFROZEN);
724                 put_super(s);
725         }
726 }
727
728 /**
729  *      get_super_thawed - get thawed superblock of a device
730  *      @bdev: device to get the superblock for
731  *
732  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
733  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
734  *      (or immediately if it was not frozen). %NULL is returned if no match
735  *      is found.
736  */
737 struct super_block *get_super_thawed(struct block_device *bdev)
738 {
739         return __get_super_thawed(bdev, false);
740 }
741 EXPORT_SYMBOL(get_super_thawed);
742
743 /**
744  *      get_super_exclusive_thawed - get thawed superblock of a device
745  *      @bdev: device to get the superblock for
746  *
747  *      Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
748  *      mounted on the device. The superblock is returned once it is thawed
749  *      (or immediately if it was not frozen) and s_umount semaphore is held
750  *      in exclusive mode. %NULL is returned if no match is found.
751  */
752 struct super_block *get_super_exclusive_thawed(struct block_device *bdev)
753 {
754         return __get_super_thawed(bdev, true);
755 }
756 EXPORT_SYMBOL(get_super_exclusive_thawed);
757
758 /**
759  * get_active_super - get an active reference to the superblock of a device
760  * @bdev: device to get the superblock for
761  *
762  * Scans the superblock list and finds the superblock of the file system
763  * mounted on the device given.  Returns the superblock with an active
764  * reference or %NULL if none was found.
765  */
766 struct super_block *get_active_super(struct block_device *bdev)
767 {
768         struct super_block *sb;
769
770         if (!bdev)
771                 return NULL;
772
773 restart:
774         spin_lock(&sb_lock);
775         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
776                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
777                         continue;
778                 if (sb->s_bdev == bdev) {
779                         if (!grab_super(sb))
780                                 goto restart;
781                         up_write(&sb->s_umount);
782                         return sb;
783                 }
784         }
785         spin_unlock(&sb_lock);
786         return NULL;
787 }
788
789 struct super_block *user_get_super(dev_t dev)
790 {
791         struct super_block *sb;
792
793         spin_lock(&sb_lock);
794 rescan:
795         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
796                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
797                         continue;
798                 if (sb->s_dev ==  dev) {
799                         sb->s_count++;
800                         spin_unlock(&sb_lock);
801                         down_read(&sb->s_umount);
802                         /* still alive? */
803                         if (sb->s_root && (sb->s_flags & SB_BORN))
804                                 return sb;
805                         up_read(&sb->s_umount);
806                         /* nope, got unmounted */
807                         spin_lock(&sb_lock);
808                         __put_super(sb);
809                         goto rescan;
810                 }
811         }
812         spin_unlock(&sb_lock);
813         return NULL;
814 }
815
816 /**
817  *      do_remount_sb - asks filesystem to change mount options.
818  *      @sb:    superblock in question
819  *      @sb_flags: revised superblock flags
820  *      @data:  the rest of options
821  *      @force: whether or not to force the change
822  *
823  *      Alters the mount options of a mounted file system.
824  */
825 int do_remount_sb(struct super_block *sb, int sb_flags, void *data, int force)
826 {
827         int retval;
828         int remount_ro;
829
830         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
831                 return -EBUSY;
832
833 #ifdef CONFIG_BLOCK
834         if (!(sb_flags & SB_RDONLY) && bdev_read_only(sb->s_bdev))
835                 return -EACCES;
836 #endif
837
838         remount_ro = (sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
839
840         if (remount_ro) {
841                 if (!hlist_empty(&sb->s_pins)) {
842                         up_write(&sb->s_umount);
843                         group_pin_kill(&sb->s_pins);
844                         down_write(&sb->s_umount);
845                         if (!sb->s_root)
846                                 return 0;
847                         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN)
848                                 return -EBUSY;
849                         remount_ro = (sb_flags & SB_RDONLY) && !sb_rdonly(sb);
850                 }
851         }
852         shrink_dcache_sb(sb);
853
854         /* If we are remounting RDONLY and current sb is read/write,
855            make sure there are no rw files opened */
856         if (remount_ro) {
857                 if (force) {
858                         sb->s_readonly_remount = 1;
859                         smp_wmb();
860                 } else {
861                         retval = sb_prepare_remount_readonly(sb);
862                         if (retval)
863                                 return retval;
864                 }
865         }
866
867         if (sb->s_op->remount_fs) {
868                 retval = sb->s_op->remount_fs(sb, &sb_flags, data);
869                 if (retval) {
870                         if (!force)
871                                 goto cancel_readonly;
872                         /* If forced remount, go ahead despite any errors */
873                         WARN(1, "forced remount of a %s fs returned %i\n",
874                              sb->s_type->name, retval);
875                 }
876         }
877         sb->s_flags = (sb->s_flags & ~MS_RMT_MASK) | (sb_flags & MS_RMT_MASK);
878         /* Needs to be ordered wrt mnt_is_readonly() */
879         smp_wmb();
880         sb->s_readonly_remount = 0;
881
882         /*
883          * Some filesystems modify their metadata via some other path than the
884          * bdev buffer cache (eg. use a private mapping, or directories in
885          * pagecache, etc). Also file data modifications go via their own
886          * mappings. So If we try to mount readonly then copy the filesystem
887          * from bdev, we could get stale data, so invalidate it to give a best
888          * effort at coherency.
889          */
890         if (remount_ro && sb->s_bdev)
891                 invalidate_bdev(sb->s_bdev);
892         return 0;
893
894 cancel_readonly:
895         sb->s_readonly_remount = 0;
896         return retval;
897 }
898
899 static void do_emergency_remount(struct work_struct *work)
900 {
901         struct super_block *sb, *p = NULL;
902
903         spin_lock(&sb_lock);
904         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
905                 if (hlist_unhashed(&sb->s_instances))
906                         continue;
907                 sb->s_count++;
908                 spin_unlock(&sb_lock);
909                 down_write(&sb->s_umount);
910                 if (sb->s_root && sb->s_bdev && (sb->s_flags & SB_BORN) &&
911                     !sb_rdonly(sb)) {
912                         /*
913                          * What lock protects sb->s_flags??
914                          */
915                         do_remount_sb(sb, SB_RDONLY, NULL, 1);
916                 }
917                 up_write(&sb->s_umount);
918                 spin_lock(&sb_lock);
919                 if (p)
920                         __put_super(p);
921                 p = sb;
922         }
923         if (p)
924                 __put_super(p);
925         spin_unlock(&sb_lock);
926         kfree(work);
927         printk("Emergency Remount complete\n");
928 }
929
930 void emergency_remount(void)
931 {
932         struct work_struct *work;
933
934         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
935         if (work) {
936                 INIT_WORK(work, do_emergency_remount);
937                 schedule_work(work);
938         }
939 }
940
941 /*
942  * Unnamed block devices are dummy devices used by virtual
943  * filesystems which don't use real block-devices.  -- jrs
944  */
945
946 static DEFINE_IDA(unnamed_dev_ida);
947 static DEFINE_SPINLOCK(unnamed_dev_lock);/* protects the above */
948 /* Many userspace utilities consider an FSID of 0 invalid.
949  * Always return at least 1 from get_anon_bdev.
950  */
951 static int unnamed_dev_start = 1;
952
953 int get_anon_bdev(dev_t *p)
954 {
955         int dev;
956         int error;
957
958  retry:
959         if (ida_pre_get(&unnamed_dev_ida, GFP_ATOMIC) == 0)
960                 return -ENOMEM;
961         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
962         error = ida_get_new_above(&unnamed_dev_ida, unnamed_dev_start, &dev);
963         if (!error)
964                 unnamed_dev_start = dev + 1;
965         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
966         if (error == -EAGAIN)
967                 /* We raced and lost with another CPU. */
968                 goto retry;
969         else if (error)
970                 return -EAGAIN;
971
972         if (dev >= (1 << MINORBITS)) {
973                 spin_lock(&unnamed_dev_lock);
974                 ida_remove(&unnamed_dev_ida, dev);
975                 if (unnamed_dev_start > dev)
976                         unnamed_dev_start = dev;
977                 spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
978                 return -EMFILE;
979         }
980         *p = MKDEV(0, dev & MINORMASK);
981         return 0;
982 }
983 EXPORT_SYMBOL(get_anon_bdev);
984
985 void free_anon_bdev(dev_t dev)
986 {
987         int slot = MINOR(dev);
988         spin_lock(&unnamed_dev_lock);
989         ida_remove(&unnamed_dev_ida, slot);
990         if (slot < unnamed_dev_start)
991                 unnamed_dev_start = slot;
992         spin_unlock(&unnamed_dev_lock);
993 }
994 EXPORT_SYMBOL(free_anon_bdev);
995
996 int set_anon_super(struct super_block *s, void *data)
997 {
998         return get_anon_bdev(&s->s_dev);
999 }
1000
1001 EXPORT_SYMBOL(set_anon_super);
1002
1003 void kill_anon_super(struct super_block *sb)
1004 {
1005         dev_t dev = sb->s_dev;
1006         generic_shutdown_super(sb);
1007         free_anon_bdev(dev);
1008 }
1009
1010 EXPORT_SYMBOL(kill_anon_super);
1011
1012 void kill_litter_super(struct super_block *sb)
1013 {
1014         if (sb->s_root)
1015                 d_genocide(sb->s_root);
1016         kill_anon_super(sb);
1017 }
1018
1019 EXPORT_SYMBOL(kill_litter_super);
1020
1021 static int ns_test_super(struct super_block *sb, void *data)
1022 {
1023         return sb->s_fs_info == data;
1024 }
1025
1026 static int ns_set_super(struct super_block *sb, void *data)
1027 {
1028         sb->s_fs_info = data;
1029         return set_anon_super(sb, NULL);
1030 }
1031
1032 struct dentry *mount_ns(struct file_system_type *fs_type,
1033         int flags, void *data, void *ns, struct user_namespace *user_ns,
1034         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1035 {
1036         struct super_block *sb;
1037
1038         /* Don't allow mounting unless the caller has CAP_SYS_ADMIN
1039          * over the namespace.
1040          */
1041         if (!(flags & SB_KERNMOUNT) && !ns_capable(user_ns, CAP_SYS_ADMIN))
1042                 return ERR_PTR(-EPERM);
1043
1044         sb = sget_userns(fs_type, ns_test_super, ns_set_super, flags,
1045                          user_ns, ns);
1046         if (IS_ERR(sb))
1047                 return ERR_CAST(sb);
1048
1049         if (!sb->s_root) {
1050                 int err;
1051                 err = fill_super(sb, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1052                 if (err) {
1053                         deactivate_locked_super(sb);
1054                         return ERR_PTR(err);
1055                 }
1056
1057                 sb->s_flags |= SB_ACTIVE;
1058         }
1059
1060         return dget(sb->s_root);
1061 }
1062
1063 EXPORT_SYMBOL(mount_ns);
1064
1065 #ifdef CONFIG_BLOCK
1066 static int set_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1067 {
1068         s->s_bdev = data;
1069         s->s_dev = s->s_bdev->bd_dev;
1070         s->s_bdi = bdi_get(s->s_bdev->bd_bdi);
1071
1072         return 0;
1073 }
1074
1075 static int test_bdev_super(struct super_block *s, void *data)
1076 {
1077         return (void *)s->s_bdev == data;
1078 }
1079
1080 struct dentry *mount_bdev(struct file_system_type *fs_type,
1081         int flags, const char *dev_name, void *data,
1082         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1083 {
1084         struct block_device *bdev;
1085         struct super_block *s;
1086         fmode_t mode = FMODE_READ | FMODE_EXCL;
1087         int error = 0;
1088
1089         if (!(flags & SB_RDONLY))
1090                 mode |= FMODE_WRITE;
1091
1092         bdev = blkdev_get_by_path(dev_name, mode, fs_type);
1093         if (IS_ERR(bdev))
1094                 return ERR_CAST(bdev);
1095
1096         /*
1097          * once the super is inserted into the list by sget, s_umount
1098          * will protect the lockfs code from trying to start a snapshot
1099          * while we are mounting
1100          */
1101         mutex_lock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1102         if (bdev->bd_fsfreeze_count > 0) {
1103                 mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1104                 error = -EBUSY;
1105                 goto error_bdev;
1106         }
1107         s = sget(fs_type, test_bdev_super, set_bdev_super, flags | SB_NOSEC,
1108                  bdev);
1109         mutex_unlock(&bdev->bd_fsfreeze_mutex);
1110         if (IS_ERR(s))
1111                 goto error_s;
1112
1113         if (s->s_root) {
1114                 if ((flags ^ s->s_flags) & SB_RDONLY) {
1115                         deactivate_locked_super(s);
1116                         error = -EBUSY;
1117                         goto error_bdev;
1118                 }
1119
1120                 /*
1121                  * s_umount nests inside bd_mutex during
1122                  * __invalidate_device().  blkdev_put() acquires
1123                  * bd_mutex and can't be called under s_umount.  Drop
1124                  * s_umount temporarily.  This is safe as we're
1125                  * holding an active reference.
1126                  */
1127                 up_write(&s->s_umount);
1128                 blkdev_put(bdev, mode);
1129                 down_write(&s->s_umount);
1130         } else {
1131                 s->s_mode = mode;
1132                 snprintf(s->s_id, sizeof(s->s_id), "%pg", bdev);
1133                 sb_set_blocksize(s, block_size(bdev));
1134                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1135                 if (error) {
1136                         deactivate_locked_super(s);
1137                         goto error;
1138                 }
1139
1140                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1141                 bdev->bd_super = s;
1142         }
1143
1144         return dget(s->s_root);
1145
1146 error_s:
1147         error = PTR_ERR(s);
1148 error_bdev:
1149         blkdev_put(bdev, mode);
1150 error:
1151         return ERR_PTR(error);
1152 }
1153 EXPORT_SYMBOL(mount_bdev);
1154
1155 void kill_block_super(struct super_block *sb)
1156 {
1157         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1158         fmode_t mode = sb->s_mode;
1159
1160         bdev->bd_super = NULL;
1161         generic_shutdown_super(sb);
1162         sync_blockdev(bdev);
1163         WARN_ON_ONCE(!(mode & FMODE_EXCL));
1164         blkdev_put(bdev, mode | FMODE_EXCL);
1165 }
1166
1167 EXPORT_SYMBOL(kill_block_super);
1168 #endif
1169
1170 struct dentry *mount_nodev(struct file_system_type *fs_type,
1171         int flags, void *data,
1172         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1173 {
1174         int error;
1175         struct super_block *s = sget(fs_type, NULL, set_anon_super, flags, NULL);
1176
1177         if (IS_ERR(s))
1178                 return ERR_CAST(s);
1179
1180         error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1181         if (error) {
1182                 deactivate_locked_super(s);
1183                 return ERR_PTR(error);
1184         }
1185         s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1186         return dget(s->s_root);
1187 }
1188 EXPORT_SYMBOL(mount_nodev);
1189
1190 static int compare_single(struct super_block *s, void *p)
1191 {
1192         return 1;
1193 }
1194
1195 struct dentry *mount_single(struct file_system_type *fs_type,
1196         int flags, void *data,
1197         int (*fill_super)(struct super_block *, void *, int))
1198 {
1199         struct super_block *s;
1200         int error;
1201
1202         s = sget(fs_type, compare_single, set_anon_super, flags, NULL);
1203         if (IS_ERR(s))
1204                 return ERR_CAST(s);
1205         if (!s->s_root) {
1206                 error = fill_super(s, data, flags & SB_SILENT ? 1 : 0);
1207                 if (error) {
1208                         deactivate_locked_super(s);
1209                         return ERR_PTR(error);
1210                 }
1211                 s->s_flags |= SB_ACTIVE;
1212         } else {
1213                 do_remount_sb(s, flags, data, 0);
1214         }
1215         return dget(s->s_root);
1216 }
1217 EXPORT_SYMBOL(mount_single);
1218
1219 struct dentry *
1220 mount_fs(struct file_system_type *type, int flags, const char *name, void *data)
1221 {
1222         struct dentry *root;
1223         struct super_block *sb;
1224         char *secdata = NULL;
1225         int error = -ENOMEM;
1226
1227         if (data && !(type->fs_flags & FS_BINARY_MOUNTDATA)) {
1228                 secdata = alloc_secdata();
1229                 if (!secdata)
1230                         goto out;
1231
1232                 error = security_sb_copy_data(data, secdata);
1233                 if (error)
1234                         goto out_free_secdata;
1235         }
1236
1237         root = type->mount(type, flags, name, data);
1238         if (IS_ERR(root)) {
1239                 error = PTR_ERR(root);
1240                 goto out_free_secdata;
1241         }
1242         sb = root->d_sb;
1243         BUG_ON(!sb);
1244         WARN_ON(!sb->s_bdi);
1245
1246         /*
1247          * Write barrier is for super_cache_count(). We place it before setting
1248          * SB_BORN as the data dependency between the two functions is the
1249          * superblock structure contents that we just set up, not the SB_BORN
1250          * flag.
1251          */
1252         smp_wmb();
1253         sb->s_flags |= SB_BORN;
1254
1255         error = security_sb_kern_mount(sb, flags, secdata);
1256         if (error)
1257                 goto out_sb;
1258
1259         /*
1260          * filesystems should never set s_maxbytes larger than MAX_LFS_FILESIZE
1261          * but s_maxbytes was an unsigned long long for many releases. Throw
1262          * this warning for a little while to try and catch filesystems that
1263          * violate this rule.
1264          */
1265         WARN((sb->s_maxbytes < 0), "%s set sb->s_maxbytes to "
1266                 "negative value (%lld)\n", type->name, sb->s_maxbytes);
1267
1268         up_write(&sb->s_umount);
1269         free_secdata(secdata);
1270         return root;
1271 out_sb:
1272         dput(root);
1273         deactivate_locked_super(sb);
1274 out_free_secdata:
1275         free_secdata(secdata);
1276 out:
1277         return ERR_PTR(error);
1278 }
1279
1280 /*
1281  * Setup private BDI for given superblock. It gets automatically cleaned up
1282  * in generic_shutdown_super().
1283  */
1284 int super_setup_bdi_name(struct super_block *sb, char *fmt, ...)
1285 {
1286         struct backing_dev_info *bdi;
1287         int err;
1288         va_list args;
1289
1290         bdi = bdi_alloc(GFP_KERNEL);
1291         if (!bdi)
1292                 return -ENOMEM;
1293
1294         bdi->name = sb->s_type->name;
1295
1296         va_start(args, fmt);
1297         err = bdi_register_va(bdi, fmt, args);
1298         va_end(args);
1299         if (err) {
1300                 bdi_put(bdi);
1301                 return err;
1302         }
1303         WARN_ON(sb->s_bdi != &noop_backing_dev_info);
1304         sb->s_bdi = bdi;
1305
1306         return 0;
1307 }
1308 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi_name);
1309
1310 /*
1311  * Setup private BDI for given superblock. I gets automatically cleaned up
1312  * in generic_shutdown_super().
1313  */
1314 int super_setup_bdi(struct super_block *sb)
1315 {
1316         static atomic_long_t bdi_seq = ATOMIC_LONG_INIT(0);
1317
1318         return super_setup_bdi_name(sb, "%.28s-%ld", sb->s_type->name,
1319                                     atomic_long_inc_return(&bdi_seq));
1320 }
1321 EXPORT_SYMBOL(super_setup_bdi);
1322
1323 /*
1324  * This is an internal function, please use sb_end_{write,pagefault,intwrite}
1325  * instead.
1326  */
1327 void __sb_end_write(struct super_block *sb, int level)
1328 {
1329         percpu_up_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1330 }
1331 EXPORT_SYMBOL(__sb_end_write);
1332
1333 /*
1334  * This is an internal function, please use sb_start_{write,pagefault,intwrite}
1335  * instead.
1336  */
1337 int __sb_start_write(struct super_block *sb, int level, bool wait)
1338 {
1339         if (!wait)
1340                 return percpu_down_read_trylock(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1341
1342         percpu_down_read(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1343         return 1;
1344 }
1345 EXPORT_SYMBOL(__sb_start_write);
1346
1347 /**
1348  * sb_wait_write - wait until all writers to given file system finish
1349  * @sb: the super for which we wait
1350  * @level: type of writers we wait for (normal vs page fault)
1351  *
1352  * This function waits until there are no writers of given type to given file
1353  * system.
1354  */
1355 static void sb_wait_write(struct super_block *sb, int level)
1356 {
1357         percpu_down_write(sb->s_writers.rw_sem + level-1);
1358 }
1359
1360 /*
1361  * We are going to return to userspace and forget about these locks, the
1362  * ownership goes to the caller of thaw_super() which does unlock().
1363  */
1364 static void lockdep_sb_freeze_release(struct super_block *sb)
1365 {
1366         int level;
1367
1368         for (level = SB_FREEZE_LEVELS - 1; level >= 0; level--)
1369                 percpu_rwsem_release(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1370 }
1371
1372 /*
1373  * Tell lockdep we are holding these locks before we call ->unfreeze_fs(sb).
1374  */
1375 static void lockdep_sb_freeze_acquire(struct super_block *sb)
1376 {
1377         int level;
1378
1379         for (level = 0; level < SB_FREEZE_LEVELS; ++level)
1380                 percpu_rwsem_acquire(sb->s_writers.rw_sem + level, 0, _THIS_IP_);
1381 }
1382
1383 static void sb_freeze_unlock(struct super_block *sb, int level)
1384 {
1385         for (level--; level >= 0; level--)
1386                 percpu_up_write(sb->s_writers.rw_sem + level);
1387 }
1388
1389 /**
1390  * freeze_super - lock the filesystem and force it into a consistent state
1391  * @sb: the super to lock
1392  *
1393  * Syncs the super to make sure the filesystem is consistent and calls the fs's
1394  * freeze_fs.  Subsequent calls to this without first thawing the fs will return
1395  * -EBUSY.
1396  *
1397  * During this function, sb->s_writers.frozen goes through these values:
1398  *
1399  * SB_UNFROZEN: File system is normal, all writes progress as usual.
1400  *
1401  * SB_FREEZE_WRITE: The file system is in the process of being frozen.  New
1402  * writes should be blocked, though page faults are still allowed. We wait for
1403  * all writes to complete and then proceed to the next stage.
1404  *
1405  * SB_FREEZE_PAGEFAULT: Freezing continues. Now also page faults are blocked
1406  * but internal fs threads can still modify the filesystem (although they
1407  * should not dirty new pages or inodes), writeback can run etc. After waiting
1408  * for all running page faults we sync the filesystem which will clean all
1409  * dirty pages and inodes (no new dirty pages or inodes can be created when
1410  * sync is running).
1411  *
1412  * SB_FREEZE_FS: The file system is frozen. Now all internal sources of fs
1413  * modification are blocked (e.g. XFS preallocation truncation on inode
1414  * reclaim). This is usually implemented by blocking new transactions for
1415  * filesystems that have them and need this additional guard. After all
1416  * internal writers are finished we call ->freeze_fs() to finish filesystem
1417  * freezing. Then we transition to SB_FREEZE_COMPLETE state. This state is
1418  * mostly auxiliary for filesystems to verify they do not modify frozen fs.
1419  *
1420  * sb->s_writers.frozen is protected by sb->s_umount.
1421  */
1422 int freeze_super(struct super_block *sb)
1423 {
1424         int ret;
1425
1426         atomic_inc(&sb->s_active);
1427         down_write(&sb->s_umount);
1428         if (sb->s_writers.frozen != SB_UNFROZEN) {
1429                 deactivate_locked_super(sb);
1430                 return -EBUSY;
1431         }
1432
1433         if (!(sb->s_flags & SB_BORN)) {
1434                 up_write(&sb->s_umount);
1435                 return 0;       /* sic - it's "nothing to do" */
1436         }
1437
1438         if (sb_rdonly(sb)) {
1439                 /* Nothing to do really... */
1440                 sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1441                 up_write(&sb->s_umount);
1442                 return 0;
1443         }
1444
1445         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_WRITE;
1446         /* Release s_umount to preserve sb_start_write -> s_umount ordering */
1447         up_write(&sb->s_umount);
1448         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_WRITE);
1449         down_write(&sb->s_umount);
1450
1451         /* Now we go and block page faults... */
1452         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_PAGEFAULT;
1453         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1454
1455         /* All writers are done so after syncing there won't be dirty data */
1456         ret = sync_filesystem(sb);
1457         if (ret) {
1458                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1459                 sb_freeze_unlock(sb, SB_FREEZE_PAGEFAULT);
1460                 wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1461                 deactivate_locked_super(sb);
1462                 return ret;
1463         }
1464
1465         /* Now wait for internal filesystem counter */
1466         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_FS;
1467         sb_wait_write(sb, SB_FREEZE_FS);
1468
1469         if (sb->s_op->freeze_fs) {
1470                 ret = sb->s_op->freeze_fs(sb);
1471                 if (ret) {
1472                         printk(KERN_ERR
1473                                 "VFS:Filesystem freeze failed\n");
1474                         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1475                         sb_freeze_unlock(sb, SB_FREEZE_FS);
1476                         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1477                         deactivate_locked_super(sb);
1478                         return ret;
1479                 }
1480         }
1481         /*
1482          * For debugging purposes so that fs can warn if it sees write activity
1483          * when frozen is set to SB_FREEZE_COMPLETE, and for thaw_super().
1484          */
1485         sb->s_writers.frozen = SB_FREEZE_COMPLETE;
1486         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1487         up_write(&sb->s_umount);
1488         return 0;
1489 }
1490 EXPORT_SYMBOL(freeze_super);
1491
1492 /**
1493  * thaw_super -- unlock filesystem
1494  * @sb: the super to thaw
1495  *
1496  * Unlocks the filesystem and marks it writeable again after freeze_super().
1497  */
1498 int thaw_super(struct super_block *sb)
1499 {
1500         int error;
1501
1502         down_write(&sb->s_umount);
1503         if (sb->s_writers.frozen != SB_FREEZE_COMPLETE) {
1504                 up_write(&sb->s_umount);
1505                 return -EINVAL;
1506         }
1507
1508         if (sb_rdonly(sb)) {
1509                 sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1510                 goto out;
1511         }
1512
1513         lockdep_sb_freeze_acquire(sb);
1514
1515         if (sb->s_op->unfreeze_fs) {
1516                 error = sb->s_op->unfreeze_fs(sb);
1517                 if (error) {
1518                         printk(KERN_ERR
1519                                 "VFS:Filesystem thaw failed\n");
1520                         lockdep_sb_freeze_release(sb);
1521                         up_write(&sb->s_umount);
1522                         return error;
1523                 }
1524         }
1525
1526         sb->s_writers.frozen = SB_UNFROZEN;
1527         sb_freeze_unlock(sb, SB_FREEZE_FS);
1528 out:
1529         wake_up(&sb->s_writers.wait_unfrozen);
1530         deactivate_locked_super(sb);
1531         return 0;
1532 }
1533 EXPORT_SYMBOL(thaw_super);