Merge tag 'dm-3.20-changes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/device...
[cascardo/linux.git] / fs / inode.c
1 /*
2  * (C) 1997 Linus Torvalds
3  * (C) 1999 Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> (dynamic inode allocation)
4  */
5 #include <linux/export.h>
6 #include <linux/fs.h>
7 #include <linux/mm.h>
8 #include <linux/backing-dev.h>
9 #include <linux/hash.h>
10 #include <linux/swap.h>
11 #include <linux/security.h>
12 #include <linux/cdev.h>
13 #include <linux/bootmem.h>
14 #include <linux/fsnotify.h>
15 #include <linux/mount.h>
16 #include <linux/posix_acl.h>
17 #include <linux/prefetch.h>
18 #include <linux/buffer_head.h> /* for inode_has_buffers */
19 #include <linux/ratelimit.h>
20 #include <linux/list_lru.h>
21 #include "internal.h"
22
23 /*
24  * Inode locking rules:
25  *
26  * inode->i_lock protects:
27  *   inode->i_state, inode->i_hash, __iget()
28  * Inode LRU list locks protect:
29  *   inode->i_sb->s_inode_lru, inode->i_lru
30  * inode_sb_list_lock protects:
31  *   sb->s_inodes, inode->i_sb_list
32  * bdi->wb.list_lock protects:
33  *   bdi->wb.b_{dirty,io,more_io}, inode->i_wb_list
34  * inode_hash_lock protects:
35  *   inode_hashtable, inode->i_hash
36  *
37  * Lock ordering:
38  *
39  * inode_sb_list_lock
40  *   inode->i_lock
41  *     Inode LRU list locks
42  *
43  * bdi->wb.list_lock
44  *   inode->i_lock
45  *
46  * inode_hash_lock
47  *   inode_sb_list_lock
48  *   inode->i_lock
49  *
50  * iunique_lock
51  *   inode_hash_lock
52  */
53
54 static unsigned int i_hash_mask __read_mostly;
55 static unsigned int i_hash_shift __read_mostly;
56 static struct hlist_head *inode_hashtable __read_mostly;
57 static __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(inode_hash_lock);
58
59 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(inode_sb_list_lock);
60
61 /*
62  * Empty aops. Can be used for the cases where the user does not
63  * define any of the address_space operations.
64  */
65 const struct address_space_operations empty_aops = {
66 };
67 EXPORT_SYMBOL(empty_aops);
68
69 /*
70  * Statistics gathering..
71  */
72 struct inodes_stat_t inodes_stat;
73
74 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, nr_inodes);
75 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, nr_unused);
76
77 static struct kmem_cache *inode_cachep __read_mostly;
78
79 static long get_nr_inodes(void)
80 {
81         int i;
82         long sum = 0;
83         for_each_possible_cpu(i)
84                 sum += per_cpu(nr_inodes, i);
85         return sum < 0 ? 0 : sum;
86 }
87
88 static inline long get_nr_inodes_unused(void)
89 {
90         int i;
91         long sum = 0;
92         for_each_possible_cpu(i)
93                 sum += per_cpu(nr_unused, i);
94         return sum < 0 ? 0 : sum;
95 }
96
97 long get_nr_dirty_inodes(void)
98 {
99         /* not actually dirty inodes, but a wild approximation */
100         long nr_dirty = get_nr_inodes() - get_nr_inodes_unused();
101         return nr_dirty > 0 ? nr_dirty : 0;
102 }
103
104 /*
105  * Handle nr_inode sysctl
106  */
107 #ifdef CONFIG_SYSCTL
108 int proc_nr_inodes(struct ctl_table *table, int write,
109                    void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
110 {
111         inodes_stat.nr_inodes = get_nr_inodes();
112         inodes_stat.nr_unused = get_nr_inodes_unused();
113         return proc_doulongvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
114 }
115 #endif
116
117 static int no_open(struct inode *inode, struct file *file)
118 {
119         return -ENXIO;
120 }
121
122 /**
123  * inode_init_always - perform inode structure intialisation
124  * @sb: superblock inode belongs to
125  * @inode: inode to initialise
126  *
127  * These are initializations that need to be done on every inode
128  * allocation as the fields are not initialised by slab allocation.
129  */
130 int inode_init_always(struct super_block *sb, struct inode *inode)
131 {
132         static const struct inode_operations empty_iops;
133         static const struct file_operations no_open_fops = {.open = no_open};
134         struct address_space *const mapping = &inode->i_data;
135
136         inode->i_sb = sb;
137         inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
138         inode->i_flags = 0;
139         atomic_set(&inode->i_count, 1);
140         inode->i_op = &empty_iops;
141         inode->i_fop = &no_open_fops;
142         inode->__i_nlink = 1;
143         inode->i_opflags = 0;
144         i_uid_write(inode, 0);
145         i_gid_write(inode, 0);
146         atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
147         inode->i_size = 0;
148         inode->i_blocks = 0;
149         inode->i_bytes = 0;
150         inode->i_generation = 0;
151         inode->i_pipe = NULL;
152         inode->i_bdev = NULL;
153         inode->i_cdev = NULL;
154         inode->i_rdev = 0;
155         inode->dirtied_when = 0;
156
157         if (security_inode_alloc(inode))
158                 goto out;
159         spin_lock_init(&inode->i_lock);
160         lockdep_set_class(&inode->i_lock, &sb->s_type->i_lock_key);
161
162         mutex_init(&inode->i_mutex);
163         lockdep_set_class(&inode->i_mutex, &sb->s_type->i_mutex_key);
164
165         atomic_set(&inode->i_dio_count, 0);
166
167         mapping->a_ops = &empty_aops;
168         mapping->host = inode;
169         mapping->flags = 0;
170         atomic_set(&mapping->i_mmap_writable, 0);
171         mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER_MOVABLE);
172         mapping->private_data = NULL;
173         mapping->writeback_index = 0;
174         inode->i_private = NULL;
175         inode->i_mapping = mapping;
176         INIT_HLIST_HEAD(&inode->i_dentry);      /* buggered by rcu freeing */
177 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
178         inode->i_acl = inode->i_default_acl = ACL_NOT_CACHED;
179 #endif
180
181 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
182         inode->i_fsnotify_mask = 0;
183 #endif
184         inode->i_flctx = NULL;
185         this_cpu_inc(nr_inodes);
186
187         return 0;
188 out:
189         return -ENOMEM;
190 }
191 EXPORT_SYMBOL(inode_init_always);
192
193 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
194 {
195         struct inode *inode;
196
197         if (sb->s_op->alloc_inode)
198                 inode = sb->s_op->alloc_inode(sb);
199         else
200                 inode = kmem_cache_alloc(inode_cachep, GFP_KERNEL);
201
202         if (!inode)
203                 return NULL;
204
205         if (unlikely(inode_init_always(sb, inode))) {
206                 if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
207                         inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
208                 else
209                         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
210                 return NULL;
211         }
212
213         return inode;
214 }
215
216 void free_inode_nonrcu(struct inode *inode)
217 {
218         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
219 }
220 EXPORT_SYMBOL(free_inode_nonrcu);
221
222 void __destroy_inode(struct inode *inode)
223 {
224         BUG_ON(inode_has_buffers(inode));
225         security_inode_free(inode);
226         fsnotify_inode_delete(inode);
227         locks_free_lock_context(inode->i_flctx);
228         if (!inode->i_nlink) {
229                 WARN_ON(atomic_long_read(&inode->i_sb->s_remove_count) == 0);
230                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
231         }
232
233 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
234         if (inode->i_acl && inode->i_acl != ACL_NOT_CACHED)
235                 posix_acl_release(inode->i_acl);
236         if (inode->i_default_acl && inode->i_default_acl != ACL_NOT_CACHED)
237                 posix_acl_release(inode->i_default_acl);
238 #endif
239         this_cpu_dec(nr_inodes);
240 }
241 EXPORT_SYMBOL(__destroy_inode);
242
243 static void i_callback(struct rcu_head *head)
244 {
245         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
246         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
247 }
248
249 static void destroy_inode(struct inode *inode)
250 {
251         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
252         __destroy_inode(inode);
253         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
254                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
255         else
256                 call_rcu(&inode->i_rcu, i_callback);
257 }
258
259 /**
260  * drop_nlink - directly drop an inode's link count
261  * @inode: inode
262  *
263  * This is a low-level filesystem helper to replace any
264  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  In cases
265  * where we are attempting to track writes to the
266  * filesystem, a decrement to zero means an imminent
267  * write when the file is truncated and actually unlinked
268  * on the filesystem.
269  */
270 void drop_nlink(struct inode *inode)
271 {
272         WARN_ON(inode->i_nlink == 0);
273         inode->__i_nlink--;
274         if (!inode->i_nlink)
275                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
276 }
277 EXPORT_SYMBOL(drop_nlink);
278
279 /**
280  * clear_nlink - directly zero an inode's link count
281  * @inode: inode
282  *
283  * This is a low-level filesystem helper to replace any
284  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  See
285  * drop_nlink() for why we care about i_nlink hitting zero.
286  */
287 void clear_nlink(struct inode *inode)
288 {
289         if (inode->i_nlink) {
290                 inode->__i_nlink = 0;
291                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
292         }
293 }
294 EXPORT_SYMBOL(clear_nlink);
295
296 /**
297  * set_nlink - directly set an inode's link count
298  * @inode: inode
299  * @nlink: new nlink (should be non-zero)
300  *
301  * This is a low-level filesystem helper to replace any
302  * direct filesystem manipulation of i_nlink.
303  */
304 void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink)
305 {
306         if (!nlink) {
307                 clear_nlink(inode);
308         } else {
309                 /* Yes, some filesystems do change nlink from zero to one */
310                 if (inode->i_nlink == 0)
311                         atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
312
313                 inode->__i_nlink = nlink;
314         }
315 }
316 EXPORT_SYMBOL(set_nlink);
317
318 /**
319  * inc_nlink - directly increment an inode's link count
320  * @inode: inode
321  *
322  * This is a low-level filesystem helper to replace any
323  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  Currently,
324  * it is only here for parity with dec_nlink().
325  */
326 void inc_nlink(struct inode *inode)
327 {
328         if (unlikely(inode->i_nlink == 0)) {
329                 WARN_ON(!(inode->i_state & I_LINKABLE));
330                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
331         }
332
333         inode->__i_nlink++;
334 }
335 EXPORT_SYMBOL(inc_nlink);
336
337 void address_space_init_once(struct address_space *mapping)
338 {
339         memset(mapping, 0, sizeof(*mapping));
340         INIT_RADIX_TREE(&mapping->page_tree, GFP_ATOMIC);
341         spin_lock_init(&mapping->tree_lock);
342         init_rwsem(&mapping->i_mmap_rwsem);
343         INIT_LIST_HEAD(&mapping->private_list);
344         spin_lock_init(&mapping->private_lock);
345         mapping->i_mmap = RB_ROOT;
346 }
347 EXPORT_SYMBOL(address_space_init_once);
348
349 /*
350  * These are initializations that only need to be done
351  * once, because the fields are idempotent across use
352  * of the inode, so let the slab aware of that.
353  */
354 void inode_init_once(struct inode *inode)
355 {
356         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
357         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
358         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
359         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_wb_list);
360         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_lru);
361         address_space_init_once(&inode->i_data);
362         i_size_ordered_init(inode);
363 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
364         INIT_HLIST_HEAD(&inode->i_fsnotify_marks);
365 #endif
366 }
367 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
368
369 static void init_once(void *foo)
370 {
371         struct inode *inode = (struct inode *) foo;
372
373         inode_init_once(inode);
374 }
375
376 /*
377  * inode->i_lock must be held
378  */
379 void __iget(struct inode *inode)
380 {
381         atomic_inc(&inode->i_count);
382 }
383
384 /*
385  * get additional reference to inode; caller must already hold one.
386  */
387 void ihold(struct inode *inode)
388 {
389         WARN_ON(atomic_inc_return(&inode->i_count) < 2);
390 }
391 EXPORT_SYMBOL(ihold);
392
393 static void inode_lru_list_add(struct inode *inode)
394 {
395         if (list_lru_add(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
396                 this_cpu_inc(nr_unused);
397 }
398
399 /*
400  * Add inode to LRU if needed (inode is unused and clean).
401  *
402  * Needs inode->i_lock held.
403  */
404 void inode_add_lru(struct inode *inode)
405 {
406         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY | I_SYNC | I_FREEING | I_WILL_FREE)) &&
407             !atomic_read(&inode->i_count) && inode->i_sb->s_flags & MS_ACTIVE)
408                 inode_lru_list_add(inode);
409 }
410
411
412 static void inode_lru_list_del(struct inode *inode)
413 {
414
415         if (list_lru_del(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
416                 this_cpu_dec(nr_unused);
417 }
418
419 /**
420  * inode_sb_list_add - add inode to the superblock list of inodes
421  * @inode: inode to add
422  */
423 void inode_sb_list_add(struct inode *inode)
424 {
425         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
426         list_add(&inode->i_sb_list, &inode->i_sb->s_inodes);
427         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
428 }
429 EXPORT_SYMBOL_GPL(inode_sb_list_add);
430
431 static inline void inode_sb_list_del(struct inode *inode)
432 {
433         if (!list_empty(&inode->i_sb_list)) {
434                 spin_lock(&inode_sb_list_lock);
435                 list_del_init(&inode->i_sb_list);
436                 spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
437         }
438 }
439
440 static unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
441 {
442         unsigned long tmp;
443
444         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
445                         L1_CACHE_BYTES;
446         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> i_hash_shift);
447         return tmp & i_hash_mask;
448 }
449
450 /**
451  *      __insert_inode_hash - hash an inode
452  *      @inode: unhashed inode
453  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
454  *              inode_hashtable.
455  *
456  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
457  */
458 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
459 {
460         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
461
462         spin_lock(&inode_hash_lock);
463         spin_lock(&inode->i_lock);
464         hlist_add_head(&inode->i_hash, b);
465         spin_unlock(&inode->i_lock);
466         spin_unlock(&inode_hash_lock);
467 }
468 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
469
470 /**
471  *      __remove_inode_hash - remove an inode from the hash
472  *      @inode: inode to unhash
473  *
474  *      Remove an inode from the superblock.
475  */
476 void __remove_inode_hash(struct inode *inode)
477 {
478         spin_lock(&inode_hash_lock);
479         spin_lock(&inode->i_lock);
480         hlist_del_init(&inode->i_hash);
481         spin_unlock(&inode->i_lock);
482         spin_unlock(&inode_hash_lock);
483 }
484 EXPORT_SYMBOL(__remove_inode_hash);
485
486 void clear_inode(struct inode *inode)
487 {
488         might_sleep();
489         /*
490          * We have to cycle tree_lock here because reclaim can be still in the
491          * process of removing the last page (in __delete_from_page_cache())
492          * and we must not free mapping under it.
493          */
494         spin_lock_irq(&inode->i_data.tree_lock);
495         BUG_ON(inode->i_data.nrpages);
496         BUG_ON(inode->i_data.nrshadows);
497         spin_unlock_irq(&inode->i_data.tree_lock);
498         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_data.private_list));
499         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
500         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
501         /* don't need i_lock here, no concurrent mods to i_state */
502         inode->i_state = I_FREEING | I_CLEAR;
503 }
504 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
505
506 /*
507  * Free the inode passed in, removing it from the lists it is still connected
508  * to. We remove any pages still attached to the inode and wait for any IO that
509  * is still in progress before finally destroying the inode.
510  *
511  * An inode must already be marked I_FREEING so that we avoid the inode being
512  * moved back onto lists if we race with other code that manipulates the lists
513  * (e.g. writeback_single_inode). The caller is responsible for setting this.
514  *
515  * An inode must already be removed from the LRU list before being evicted from
516  * the cache. This should occur atomically with setting the I_FREEING state
517  * flag, so no inodes here should ever be on the LRU when being evicted.
518  */
519 static void evict(struct inode *inode)
520 {
521         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
522
523         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
524         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
525
526         if (!list_empty(&inode->i_wb_list))
527                 inode_wb_list_del(inode);
528
529         inode_sb_list_del(inode);
530
531         /*
532          * Wait for flusher thread to be done with the inode so that filesystem
533          * does not start destroying it while writeback is still running. Since
534          * the inode has I_FREEING set, flusher thread won't start new work on
535          * the inode.  We just have to wait for running writeback to finish.
536          */
537         inode_wait_for_writeback(inode);
538
539         if (op->evict_inode) {
540                 op->evict_inode(inode);
541         } else {
542                 truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
543                 clear_inode(inode);
544         }
545         if (S_ISBLK(inode->i_mode) && inode->i_bdev)
546                 bd_forget(inode);
547         if (S_ISCHR(inode->i_mode) && inode->i_cdev)
548                 cd_forget(inode);
549
550         remove_inode_hash(inode);
551
552         spin_lock(&inode->i_lock);
553         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
554         BUG_ON(inode->i_state != (I_FREEING | I_CLEAR));
555         spin_unlock(&inode->i_lock);
556
557         destroy_inode(inode);
558 }
559
560 /*
561  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
562  * @head: the head of the list to free
563  *
564  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
565  * need to worry about list corruption and SMP locks.
566  */
567 static void dispose_list(struct list_head *head)
568 {
569         while (!list_empty(head)) {
570                 struct inode *inode;
571
572                 inode = list_first_entry(head, struct inode, i_lru);
573                 list_del_init(&inode->i_lru);
574
575                 evict(inode);
576         }
577 }
578
579 /**
580  * evict_inodes - evict all evictable inodes for a superblock
581  * @sb:         superblock to operate on
582  *
583  * Make sure that no inodes with zero refcount are retained.  This is
584  * called by superblock shutdown after having MS_ACTIVE flag removed,
585  * so any inode reaching zero refcount during or after that call will
586  * be immediately evicted.
587  */
588 void evict_inodes(struct super_block *sb)
589 {
590         struct inode *inode, *next;
591         LIST_HEAD(dispose);
592
593         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
594         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
595                 if (atomic_read(&inode->i_count))
596                         continue;
597
598                 spin_lock(&inode->i_lock);
599                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
600                         spin_unlock(&inode->i_lock);
601                         continue;
602                 }
603
604                 inode->i_state |= I_FREEING;
605                 inode_lru_list_del(inode);
606                 spin_unlock(&inode->i_lock);
607                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
608         }
609         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
610
611         dispose_list(&dispose);
612 }
613
614 /**
615  * invalidate_inodes    - attempt to free all inodes on a superblock
616  * @sb:         superblock to operate on
617  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
618  *
619  * Attempts to free all inodes for a given superblock.  If there were any
620  * busy inodes return a non-zero value, else zero.
621  * If @kill_dirty is set, discard dirty inodes too, otherwise treat
622  * them as busy.
623  */
624 int invalidate_inodes(struct super_block *sb, bool kill_dirty)
625 {
626         int busy = 0;
627         struct inode *inode, *next;
628         LIST_HEAD(dispose);
629
630         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
631         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
632                 spin_lock(&inode->i_lock);
633                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
634                         spin_unlock(&inode->i_lock);
635                         continue;
636                 }
637                 if (inode->i_state & I_DIRTY && !kill_dirty) {
638                         spin_unlock(&inode->i_lock);
639                         busy = 1;
640                         continue;
641                 }
642                 if (atomic_read(&inode->i_count)) {
643                         spin_unlock(&inode->i_lock);
644                         busy = 1;
645                         continue;
646                 }
647
648                 inode->i_state |= I_FREEING;
649                 inode_lru_list_del(inode);
650                 spin_unlock(&inode->i_lock);
651                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
652         }
653         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
654
655         dispose_list(&dispose);
656
657         return busy;
658 }
659
660 /*
661  * Isolate the inode from the LRU in preparation for freeing it.
662  *
663  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
664  * pagecache removed.  If the inode has metadata buffers attached to
665  * mapping->private_list then try to remove them.
666  *
667  * If the inode has the I_REFERENCED flag set, then it means that it has been
668  * used recently - the flag is set in iput_final(). When we encounter such an
669  * inode, clear the flag and move it to the back of the LRU so it gets another
670  * pass through the LRU before it gets reclaimed. This is necessary because of
671  * the fact we are doing lazy LRU updates to minimise lock contention so the
672  * LRU does not have strict ordering. Hence we don't want to reclaim inodes
673  * with this flag set because they are the inodes that are out of order.
674  */
675 static enum lru_status
676 inode_lru_isolate(struct list_head *item, spinlock_t *lru_lock, void *arg)
677 {
678         struct list_head *freeable = arg;
679         struct inode    *inode = container_of(item, struct inode, i_lru);
680
681         /*
682          * we are inverting the lru lock/inode->i_lock here, so use a trylock.
683          * If we fail to get the lock, just skip it.
684          */
685         if (!spin_trylock(&inode->i_lock))
686                 return LRU_SKIP;
687
688         /*
689          * Referenced or dirty inodes are still in use. Give them another pass
690          * through the LRU as we canot reclaim them now.
691          */
692         if (atomic_read(&inode->i_count) ||
693             (inode->i_state & ~I_REFERENCED)) {
694                 list_del_init(&inode->i_lru);
695                 spin_unlock(&inode->i_lock);
696                 this_cpu_dec(nr_unused);
697                 return LRU_REMOVED;
698         }
699
700         /* recently referenced inodes get one more pass */
701         if (inode->i_state & I_REFERENCED) {
702                 inode->i_state &= ~I_REFERENCED;
703                 spin_unlock(&inode->i_lock);
704                 return LRU_ROTATE;
705         }
706
707         if (inode_has_buffers(inode) || inode->i_data.nrpages) {
708                 __iget(inode);
709                 spin_unlock(&inode->i_lock);
710                 spin_unlock(lru_lock);
711                 if (remove_inode_buffers(inode)) {
712                         unsigned long reap;
713                         reap = invalidate_mapping_pages(&inode->i_data, 0, -1);
714                         if (current_is_kswapd())
715                                 __count_vm_events(KSWAPD_INODESTEAL, reap);
716                         else
717                                 __count_vm_events(PGINODESTEAL, reap);
718                         if (current->reclaim_state)
719                                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += reap;
720                 }
721                 iput(inode);
722                 spin_lock(lru_lock);
723                 return LRU_RETRY;
724         }
725
726         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
727         inode->i_state |= I_FREEING;
728         list_move(&inode->i_lru, freeable);
729         spin_unlock(&inode->i_lock);
730
731         this_cpu_dec(nr_unused);
732         return LRU_REMOVED;
733 }
734
735 /*
736  * Walk the superblock inode LRU for freeable inodes and attempt to free them.
737  * This is called from the superblock shrinker function with a number of inodes
738  * to trim from the LRU. Inodes to be freed are moved to a temporary list and
739  * then are freed outside inode_lock by dispose_list().
740  */
741 long prune_icache_sb(struct super_block *sb, unsigned long nr_to_scan,
742                      int nid)
743 {
744         LIST_HEAD(freeable);
745         long freed;
746
747         freed = list_lru_walk_node(&sb->s_inode_lru, nid, inode_lru_isolate,
748                                        &freeable, &nr_to_scan);
749         dispose_list(&freeable);
750         return freed;
751 }
752
753 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
754 /*
755  * Called with the inode lock held.
756  */
757 static struct inode *find_inode(struct super_block *sb,
758                                 struct hlist_head *head,
759                                 int (*test)(struct inode *, void *),
760                                 void *data)
761 {
762         struct inode *inode = NULL;
763
764 repeat:
765         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
766                 if (inode->i_sb != sb)
767                         continue;
768                 if (!test(inode, data))
769                         continue;
770                 spin_lock(&inode->i_lock);
771                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
772                         __wait_on_freeing_inode(inode);
773                         goto repeat;
774                 }
775                 __iget(inode);
776                 spin_unlock(&inode->i_lock);
777                 return inode;
778         }
779         return NULL;
780 }
781
782 /*
783  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
784  * iget_locked for details.
785  */
786 static struct inode *find_inode_fast(struct super_block *sb,
787                                 struct hlist_head *head, unsigned long ino)
788 {
789         struct inode *inode = NULL;
790
791 repeat:
792         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
793                 if (inode->i_ino != ino)
794                         continue;
795                 if (inode->i_sb != sb)
796                         continue;
797                 spin_lock(&inode->i_lock);
798                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
799                         __wait_on_freeing_inode(inode);
800                         goto repeat;
801                 }
802                 __iget(inode);
803                 spin_unlock(&inode->i_lock);
804                 return inode;
805         }
806         return NULL;
807 }
808
809 /*
810  * Each cpu owns a range of LAST_INO_BATCH numbers.
811  * 'shared_last_ino' is dirtied only once out of LAST_INO_BATCH allocations,
812  * to renew the exhausted range.
813  *
814  * This does not significantly increase overflow rate because every CPU can
815  * consume at most LAST_INO_BATCH-1 unused inode numbers. So there is
816  * NR_CPUS*(LAST_INO_BATCH-1) wastage. At 4096 and 1024, this is ~0.1% of the
817  * 2^32 range, and is a worst-case. Even a 50% wastage would only increase
818  * overflow rate by 2x, which does not seem too significant.
819  *
820  * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
821  * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
822  * here to attempt to avoid that.
823  */
824 #define LAST_INO_BATCH 1024
825 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, last_ino);
826
827 unsigned int get_next_ino(void)
828 {
829         unsigned int *p = &get_cpu_var(last_ino);
830         unsigned int res = *p;
831
832 #ifdef CONFIG_SMP
833         if (unlikely((res & (LAST_INO_BATCH-1)) == 0)) {
834                 static atomic_t shared_last_ino;
835                 int next = atomic_add_return(LAST_INO_BATCH, &shared_last_ino);
836
837                 res = next - LAST_INO_BATCH;
838         }
839 #endif
840
841         *p = ++res;
842         put_cpu_var(last_ino);
843         return res;
844 }
845 EXPORT_SYMBOL(get_next_ino);
846
847 /**
848  *      new_inode_pseudo        - obtain an inode
849  *      @sb: superblock
850  *
851  *      Allocates a new inode for given superblock.
852  *      Inode wont be chained in superblock s_inodes list
853  *      This means :
854  *      - fs can't be unmount
855  *      - quotas, fsnotify, writeback can't work
856  */
857 struct inode *new_inode_pseudo(struct super_block *sb)
858 {
859         struct inode *inode = alloc_inode(sb);
860
861         if (inode) {
862                 spin_lock(&inode->i_lock);
863                 inode->i_state = 0;
864                 spin_unlock(&inode->i_lock);
865                 INIT_LIST_HEAD(&inode->i_sb_list);
866         }
867         return inode;
868 }
869
870 /**
871  *      new_inode       - obtain an inode
872  *      @sb: superblock
873  *
874  *      Allocates a new inode for given superblock. The default gfp_mask
875  *      for allocations related to inode->i_mapping is GFP_HIGHUSER_MOVABLE.
876  *      If HIGHMEM pages are unsuitable or it is known that pages allocated
877  *      for the page cache are not reclaimable or migratable,
878  *      mapping_set_gfp_mask() must be called with suitable flags on the
879  *      newly created inode's mapping
880  *
881  */
882 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
883 {
884         struct inode *inode;
885
886         spin_lock_prefetch(&inode_sb_list_lock);
887
888         inode = new_inode_pseudo(sb);
889         if (inode)
890                 inode_sb_list_add(inode);
891         return inode;
892 }
893 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
894
895 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
896 void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode)
897 {
898         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
899                 struct file_system_type *type = inode->i_sb->s_type;
900
901                 /* Set new key only if filesystem hasn't already changed it */
902                 if (lockdep_match_class(&inode->i_mutex, &type->i_mutex_key)) {
903                         /*
904                          * ensure nobody is actually holding i_mutex
905                          */
906                         mutex_destroy(&inode->i_mutex);
907                         mutex_init(&inode->i_mutex);
908                         lockdep_set_class(&inode->i_mutex,
909                                           &type->i_mutex_dir_key);
910                 }
911         }
912 }
913 EXPORT_SYMBOL(lockdep_annotate_inode_mutex_key);
914 #endif
915
916 /**
917  * unlock_new_inode - clear the I_NEW state and wake up any waiters
918  * @inode:      new inode to unlock
919  *
920  * Called when the inode is fully initialised to clear the new state of the
921  * inode and wake up anyone waiting for the inode to finish initialisation.
922  */
923 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
924 {
925         lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
926         spin_lock(&inode->i_lock);
927         WARN_ON(!(inode->i_state & I_NEW));
928         inode->i_state &= ~I_NEW;
929         smp_mb();
930         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
931         spin_unlock(&inode->i_lock);
932 }
933 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
934
935 /**
936  * lock_two_nondirectories - take two i_mutexes on non-directory objects
937  *
938  * Lock any non-NULL argument that is not a directory.
939  * Zero, one or two objects may be locked by this function.
940  *
941  * @inode1: first inode to lock
942  * @inode2: second inode to lock
943  */
944 void lock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
945 {
946         if (inode1 > inode2)
947                 swap(inode1, inode2);
948
949         if (inode1 && !S_ISDIR(inode1->i_mode))
950                 mutex_lock(&inode1->i_mutex);
951         if (inode2 && !S_ISDIR(inode2->i_mode) && inode2 != inode1)
952                 mutex_lock_nested(&inode2->i_mutex, I_MUTEX_NONDIR2);
953 }
954 EXPORT_SYMBOL(lock_two_nondirectories);
955
956 /**
957  * unlock_two_nondirectories - release locks from lock_two_nondirectories()
958  * @inode1: first inode to unlock
959  * @inode2: second inode to unlock
960  */
961 void unlock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
962 {
963         if (inode1 && !S_ISDIR(inode1->i_mode))
964                 mutex_unlock(&inode1->i_mutex);
965         if (inode2 && !S_ISDIR(inode2->i_mode) && inode2 != inode1)
966                 mutex_unlock(&inode2->i_mutex);
967 }
968 EXPORT_SYMBOL(unlock_two_nondirectories);
969
970 /**
971  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
972  * @sb:         super block of file system
973  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
974  * @test:       callback used for comparisons between inodes
975  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
976  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
977  *
978  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
979  * and if present it is return it with an increased reference count. This is
980  * a generalized version of iget_locked() for file systems where the inode
981  * number is not sufficient for unique identification of an inode.
982  *
983  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
984  * hashed, and with the I_NEW flag set. The file system gets to fill it in
985  * before unlocking it via unlock_new_inode().
986  *
987  * Note both @test and @set are called with the inode_hash_lock held, so can't
988  * sleep.
989  */
990 struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
991                 int (*test)(struct inode *, void *),
992                 int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
993 {
994         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
995         struct inode *inode;
996
997         spin_lock(&inode_hash_lock);
998         inode = find_inode(sb, head, test, data);
999         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1000
1001         if (inode) {
1002                 wait_on_inode(inode);
1003                 return inode;
1004         }
1005
1006         inode = alloc_inode(sb);
1007         if (inode) {
1008                 struct inode *old;
1009
1010                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1011                 /* We released the lock, so.. */
1012                 old = find_inode(sb, head, test, data);
1013                 if (!old) {
1014                         if (set(inode, data))
1015                                 goto set_failed;
1016
1017                         spin_lock(&inode->i_lock);
1018                         inode->i_state = I_NEW;
1019                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1020                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1021                         inode_sb_list_add(inode);
1022                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1023
1024                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
1025                          * caller is responsible for filling in the contents
1026                          */
1027                         return inode;
1028                 }
1029
1030                 /*
1031                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
1032                  * us. Use the old inode instead of the one we just
1033                  * allocated.
1034                  */
1035                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1036                 destroy_inode(inode);
1037                 inode = old;
1038                 wait_on_inode(inode);
1039         }
1040         return inode;
1041
1042 set_failed:
1043         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1044         destroy_inode(inode);
1045         return NULL;
1046 }
1047 EXPORT_SYMBOL(iget5_locked);
1048
1049 /**
1050  * iget_locked - obtain an inode from a mounted file system
1051  * @sb:         super block of file system
1052  * @ino:        inode number to get
1053  *
1054  * Search for the inode specified by @ino in the inode cache and if present
1055  * return it with an increased reference count. This is for file systems
1056  * where the inode number is sufficient for unique identification of an inode.
1057  *
1058  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
1059  * hashed, and with the I_NEW flag set.  The file system gets to fill it in
1060  * before unlocking it via unlock_new_inode().
1061  */
1062 struct inode *iget_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1063 {
1064         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1065         struct inode *inode;
1066
1067         spin_lock(&inode_hash_lock);
1068         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1069         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1070         if (inode) {
1071                 wait_on_inode(inode);
1072                 return inode;
1073         }
1074
1075         inode = alloc_inode(sb);
1076         if (inode) {
1077                 struct inode *old;
1078
1079                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1080                 /* We released the lock, so.. */
1081                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
1082                 if (!old) {
1083                         inode->i_ino = ino;
1084                         spin_lock(&inode->i_lock);
1085                         inode->i_state = I_NEW;
1086                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1087                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1088                         inode_sb_list_add(inode);
1089                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1090
1091                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
1092                          * caller is responsible for filling in the contents
1093                          */
1094                         return inode;
1095                 }
1096
1097                 /*
1098                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
1099                  * us. Use the old inode instead of the one we just
1100                  * allocated.
1101                  */
1102                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1103                 destroy_inode(inode);
1104                 inode = old;
1105                 wait_on_inode(inode);
1106         }
1107         return inode;
1108 }
1109 EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
1110
1111 /*
1112  * search the inode cache for a matching inode number.
1113  * If we find one, then the inode number we are trying to
1114  * allocate is not unique and so we should not use it.
1115  *
1116  * Returns 1 if the inode number is unique, 0 if it is not.
1117  */
1118 static int test_inode_iunique(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1119 {
1120         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1121         struct inode *inode;
1122
1123         spin_lock(&inode_hash_lock);
1124         hlist_for_each_entry(inode, b, i_hash) {
1125                 if (inode->i_ino == ino && inode->i_sb == sb) {
1126                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1127                         return 0;
1128                 }
1129         }
1130         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1131
1132         return 1;
1133 }
1134
1135 /**
1136  *      iunique - get a unique inode number
1137  *      @sb: superblock
1138  *      @max_reserved: highest reserved inode number
1139  *
1140  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
1141  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
1142  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
1143  *      is higher than the reserved limit but unique.
1144  *
1145  *      BUGS:
1146  *      With a large number of inodes live on the file system this function
1147  *      currently becomes quite slow.
1148  */
1149 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
1150 {
1151         /*
1152          * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
1153          * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
1154          * here to attempt to avoid that.
1155          */
1156         static DEFINE_SPINLOCK(iunique_lock);
1157         static unsigned int counter;
1158         ino_t res;
1159
1160         spin_lock(&iunique_lock);
1161         do {
1162                 if (counter <= max_reserved)
1163                         counter = max_reserved + 1;
1164                 res = counter++;
1165         } while (!test_inode_iunique(sb, res));
1166         spin_unlock(&iunique_lock);
1167
1168         return res;
1169 }
1170 EXPORT_SYMBOL(iunique);
1171
1172 struct inode *igrab(struct inode *inode)
1173 {
1174         spin_lock(&inode->i_lock);
1175         if (!(inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE))) {
1176                 __iget(inode);
1177                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1178         } else {
1179                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1180                 /*
1181                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
1182                  * called yet, and somebody is calling igrab
1183                  * while the inode is getting freed.
1184                  */
1185                 inode = NULL;
1186         }
1187         return inode;
1188 }
1189 EXPORT_SYMBOL(igrab);
1190
1191 /**
1192  * ilookup5_nowait - search for an inode in the inode cache
1193  * @sb:         super block of file system to search
1194  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1195  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1196  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1197  *
1198  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache.
1199  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
1200  * reference count.
1201  *
1202  * Note: I_NEW is not waited upon so you have to be very careful what you do
1203  * with the returned inode.  You probably should be using ilookup5() instead.
1204  *
1205  * Note2: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1206  */
1207 struct inode *ilookup5_nowait(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1208                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1209 {
1210         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1211         struct inode *inode;
1212
1213         spin_lock(&inode_hash_lock);
1214         inode = find_inode(sb, head, test, data);
1215         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1216
1217         return inode;
1218 }
1219 EXPORT_SYMBOL(ilookup5_nowait);
1220
1221 /**
1222  * ilookup5 - search for an inode in the inode cache
1223  * @sb:         super block of file system to search
1224  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1225  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1226  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1227  *
1228  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1229  * and if the inode is in the cache, return the inode with an incremented
1230  * reference count.  Waits on I_NEW before returning the inode.
1231  * returned with an incremented reference count.
1232  *
1233  * This is a generalized version of ilookup() for file systems where the
1234  * inode number is not sufficient for unique identification of an inode.
1235  *
1236  * Note: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1237  */
1238 struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1239                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1240 {
1241         struct inode *inode = ilookup5_nowait(sb, hashval, test, data);
1242
1243         if (inode)
1244                 wait_on_inode(inode);
1245         return inode;
1246 }
1247 EXPORT_SYMBOL(ilookup5);
1248
1249 /**
1250  * ilookup - search for an inode in the inode cache
1251  * @sb:         super block of file system to search
1252  * @ino:        inode number to search for
1253  *
1254  * Search for the inode @ino in the inode cache, and if the inode is in the
1255  * cache, the inode is returned with an incremented reference count.
1256  */
1257 struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1258 {
1259         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1260         struct inode *inode;
1261
1262         spin_lock(&inode_hash_lock);
1263         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1264         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1265
1266         if (inode)
1267                 wait_on_inode(inode);
1268         return inode;
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL(ilookup);
1271
1272 int insert_inode_locked(struct inode *inode)
1273 {
1274         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1275         ino_t ino = inode->i_ino;
1276         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1277
1278         while (1) {
1279                 struct inode *old = NULL;
1280                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1281                 hlist_for_each_entry(old, head, i_hash) {
1282                         if (old->i_ino != ino)
1283                                 continue;
1284                         if (old->i_sb != sb)
1285                                 continue;
1286                         spin_lock(&old->i_lock);
1287                         if (old->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
1288                                 spin_unlock(&old->i_lock);
1289                                 continue;
1290                         }
1291                         break;
1292                 }
1293                 if (likely(!old)) {
1294                         spin_lock(&inode->i_lock);
1295                         inode->i_state |= I_NEW;
1296                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1297                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1298                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1299                         return 0;
1300                 }
1301                 __iget(old);
1302                 spin_unlock(&old->i_lock);
1303                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1304                 wait_on_inode(old);
1305                 if (unlikely(!inode_unhashed(old))) {
1306                         iput(old);
1307                         return -EBUSY;
1308                 }
1309                 iput(old);
1310         }
1311 }
1312 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked);
1313
1314 int insert_inode_locked4(struct inode *inode, unsigned long hashval,
1315                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1316 {
1317         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1318         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1319
1320         while (1) {
1321                 struct inode *old = NULL;
1322
1323                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1324                 hlist_for_each_entry(old, head, i_hash) {
1325                         if (old->i_sb != sb)
1326                                 continue;
1327                         if (!test(old, data))
1328                                 continue;
1329                         spin_lock(&old->i_lock);
1330                         if (old->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
1331                                 spin_unlock(&old->i_lock);
1332                                 continue;
1333                         }
1334                         break;
1335                 }
1336                 if (likely(!old)) {
1337                         spin_lock(&inode->i_lock);
1338                         inode->i_state |= I_NEW;
1339                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1340                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1341                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1342                         return 0;
1343                 }
1344                 __iget(old);
1345                 spin_unlock(&old->i_lock);
1346                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1347                 wait_on_inode(old);
1348                 if (unlikely(!inode_unhashed(old))) {
1349                         iput(old);
1350                         return -EBUSY;
1351                 }
1352                 iput(old);
1353         }
1354 }
1355 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked4);
1356
1357
1358 int generic_delete_inode(struct inode *inode)
1359 {
1360         return 1;
1361 }
1362 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1363
1364 /*
1365  * Called when we're dropping the last reference
1366  * to an inode.
1367  *
1368  * Call the FS "drop_inode()" function, defaulting to
1369  * the legacy UNIX filesystem behaviour.  If it tells
1370  * us to evict inode, do so.  Otherwise, retain inode
1371  * in cache if fs is alive, sync and evict if fs is
1372  * shutting down.
1373  */
1374 static void iput_final(struct inode *inode)
1375 {
1376         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1377         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1378         int drop;
1379
1380         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
1381
1382         if (op->drop_inode)
1383                 drop = op->drop_inode(inode);
1384         else
1385                 drop = generic_drop_inode(inode);
1386
1387         if (!drop && (sb->s_flags & MS_ACTIVE)) {
1388                 inode->i_state |= I_REFERENCED;
1389                 inode_add_lru(inode);
1390                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1391                 return;
1392         }
1393
1394         if (!drop) {
1395                 inode->i_state |= I_WILL_FREE;
1396                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1397                 write_inode_now(inode, 1);
1398                 spin_lock(&inode->i_lock);
1399                 WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
1400                 inode->i_state &= ~I_WILL_FREE;
1401         }
1402
1403         inode->i_state |= I_FREEING;
1404         if (!list_empty(&inode->i_lru))
1405                 inode_lru_list_del(inode);
1406         spin_unlock(&inode->i_lock);
1407
1408         evict(inode);
1409 }
1410
1411 /**
1412  *      iput    - put an inode
1413  *      @inode: inode to put
1414  *
1415  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1416  *      zero, the inode is then freed and may also be destroyed.
1417  *
1418  *      Consequently, iput() can sleep.
1419  */
1420 void iput(struct inode *inode)
1421 {
1422         if (inode) {
1423                 BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
1424
1425                 if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode->i_lock))
1426                         iput_final(inode);
1427         }
1428 }
1429 EXPORT_SYMBOL(iput);
1430
1431 /**
1432  *      bmap    - find a block number in a file
1433  *      @inode: inode of file
1434  *      @block: block to find
1435  *
1436  *      Returns the block number on the device holding the inode that
1437  *      is the disk block number for the block of the file requested.
1438  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will return the
1439  *      disk block relative to the disk start that holds that block of the
1440  *      file.
1441  */
1442 sector_t bmap(struct inode *inode, sector_t block)
1443 {
1444         sector_t res = 0;
1445         if (inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1446                 res = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, block);
1447         return res;
1448 }
1449 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1450
1451 /*
1452  * With relative atime, only update atime if the previous atime is
1453  * earlier than either the ctime or mtime or if at least a day has
1454  * passed since the last atime update.
1455  */
1456 static int relatime_need_update(struct vfsmount *mnt, struct inode *inode,
1457                              struct timespec now)
1458 {
1459
1460         if (!(mnt->mnt_flags & MNT_RELATIME))
1461                 return 1;
1462         /*
1463          * Is mtime younger than atime? If yes, update atime:
1464          */
1465         if (timespec_compare(&inode->i_mtime, &inode->i_atime) >= 0)
1466                 return 1;
1467         /*
1468          * Is ctime younger than atime? If yes, update atime:
1469          */
1470         if (timespec_compare(&inode->i_ctime, &inode->i_atime) >= 0)
1471                 return 1;
1472
1473         /*
1474          * Is the previous atime value older than a day? If yes,
1475          * update atime:
1476          */
1477         if ((long)(now.tv_sec - inode->i_atime.tv_sec) >= 24*60*60)
1478                 return 1;
1479         /*
1480          * Good, we can skip the atime update:
1481          */
1482         return 0;
1483 }
1484
1485 /*
1486  * This does the actual work of updating an inodes time or version.  Must have
1487  * had called mnt_want_write() before calling this.
1488  */
1489 static int update_time(struct inode *inode, struct timespec *time, int flags)
1490 {
1491         if (inode->i_op->update_time)
1492                 return inode->i_op->update_time(inode, time, flags);
1493
1494         if (flags & S_ATIME)
1495                 inode->i_atime = *time;
1496         if (flags & S_VERSION)
1497                 inode_inc_iversion(inode);
1498         if (flags & S_CTIME)
1499                 inode->i_ctime = *time;
1500         if (flags & S_MTIME)
1501                 inode->i_mtime = *time;
1502         mark_inode_dirty_sync(inode);
1503         return 0;
1504 }
1505
1506 /**
1507  *      touch_atime     -       update the access time
1508  *      @path: the &struct path to update
1509  *
1510  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1511  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1512  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1513  */
1514 void touch_atime(const struct path *path)
1515 {
1516         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1517         struct inode *inode = path->dentry->d_inode;
1518         struct timespec now;
1519
1520         if (inode->i_flags & S_NOATIME)
1521                 return;
1522         if (IS_NOATIME(inode))
1523                 return;
1524         if ((inode->i_sb->s_flags & MS_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1525                 return;
1526
1527         if (mnt->mnt_flags & MNT_NOATIME)
1528                 return;
1529         if ((mnt->mnt_flags & MNT_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1530                 return;
1531
1532         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1533
1534         if (!relatime_need_update(mnt, inode, now))
1535                 return;
1536
1537         if (timespec_equal(&inode->i_atime, &now))
1538                 return;
1539
1540         if (!sb_start_write_trylock(inode->i_sb))
1541                 return;
1542
1543         if (__mnt_want_write(mnt))
1544                 goto skip_update;
1545         /*
1546          * File systems can error out when updating inodes if they need to
1547          * allocate new space to modify an inode (such is the case for
1548          * Btrfs), but since we touch atime while walking down the path we
1549          * really don't care if we failed to update the atime of the file,
1550          * so just ignore the return value.
1551          * We may also fail on filesystems that have the ability to make parts
1552          * of the fs read only, e.g. subvolumes in Btrfs.
1553          */
1554         update_time(inode, &now, S_ATIME);
1555         __mnt_drop_write(mnt);
1556 skip_update:
1557         sb_end_write(inode->i_sb);
1558 }
1559 EXPORT_SYMBOL(touch_atime);
1560
1561 /*
1562  * The logic we want is
1563  *
1564  *      if suid or (sgid and xgrp)
1565  *              remove privs
1566  */
1567 int should_remove_suid(struct dentry *dentry)
1568 {
1569         umode_t mode = dentry->d_inode->i_mode;
1570         int kill = 0;
1571
1572         /* suid always must be killed */
1573         if (unlikely(mode & S_ISUID))
1574                 kill = ATTR_KILL_SUID;
1575
1576         /*
1577          * sgid without any exec bits is just a mandatory locking mark; leave
1578          * it alone.  If some exec bits are set, it's a real sgid; kill it.
1579          */
1580         if (unlikely((mode & S_ISGID) && (mode & S_IXGRP)))
1581                 kill |= ATTR_KILL_SGID;
1582
1583         if (unlikely(kill && !capable(CAP_FSETID) && S_ISREG(mode)))
1584                 return kill;
1585
1586         return 0;
1587 }
1588 EXPORT_SYMBOL(should_remove_suid);
1589
1590 static int __remove_suid(struct dentry *dentry, int kill)
1591 {
1592         struct iattr newattrs;
1593
1594         newattrs.ia_valid = ATTR_FORCE | kill;
1595         /*
1596          * Note we call this on write, so notify_change will not
1597          * encounter any conflicting delegations:
1598          */
1599         return notify_change(dentry, &newattrs, NULL);
1600 }
1601
1602 int file_remove_suid(struct file *file)
1603 {
1604         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
1605         struct inode *inode = dentry->d_inode;
1606         int killsuid;
1607         int killpriv;
1608         int error = 0;
1609
1610         /* Fast path for nothing security related */
1611         if (IS_NOSEC(inode))
1612                 return 0;
1613
1614         killsuid = should_remove_suid(dentry);
1615         killpriv = security_inode_need_killpriv(dentry);
1616
1617         if (killpriv < 0)
1618                 return killpriv;
1619         if (killpriv)
1620                 error = security_inode_killpriv(dentry);
1621         if (!error && killsuid)
1622                 error = __remove_suid(dentry, killsuid);
1623         if (!error && (inode->i_sb->s_flags & MS_NOSEC))
1624                 inode->i_flags |= S_NOSEC;
1625
1626         return error;
1627 }
1628 EXPORT_SYMBOL(file_remove_suid);
1629
1630 /**
1631  *      file_update_time        -       update mtime and ctime time
1632  *      @file: file accessed
1633  *
1634  *      Update the mtime and ctime members of an inode and mark the inode
1635  *      for writeback.  Note that this function is meant exclusively for
1636  *      usage in the file write path of filesystems, and filesystems may
1637  *      choose to explicitly ignore update via this function with the
1638  *      S_NOCMTIME inode flag, e.g. for network filesystem where these
1639  *      timestamps are handled by the server.  This can return an error for
1640  *      file systems who need to allocate space in order to update an inode.
1641  */
1642
1643 int file_update_time(struct file *file)
1644 {
1645         struct inode *inode = file_inode(file);
1646         struct timespec now;
1647         int sync_it = 0;
1648         int ret;
1649
1650         /* First try to exhaust all avenues to not sync */
1651         if (IS_NOCMTIME(inode))
1652                 return 0;
1653
1654         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1655         if (!timespec_equal(&inode->i_mtime, &now))
1656                 sync_it = S_MTIME;
1657
1658         if (!timespec_equal(&inode->i_ctime, &now))
1659                 sync_it |= S_CTIME;
1660
1661         if (IS_I_VERSION(inode))
1662                 sync_it |= S_VERSION;
1663
1664         if (!sync_it)
1665                 return 0;
1666
1667         /* Finally allowed to write? Takes lock. */
1668         if (__mnt_want_write_file(file))
1669                 return 0;
1670
1671         ret = update_time(inode, &now, sync_it);
1672         __mnt_drop_write_file(file);
1673
1674         return ret;
1675 }
1676 EXPORT_SYMBOL(file_update_time);
1677
1678 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
1679 {
1680         if (IS_SYNC(inode))
1681                 return 1;
1682         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
1683                 return 1;
1684         return 0;
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
1687
1688 /*
1689  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being
1690  * deleted, we have to wait until the filesystem completes its
1691  * deletion before reporting that it isn't found.  This function waits
1692  * until the deletion _might_ have completed.  Callers are responsible
1693  * to recheck inode state.
1694  *
1695  * It doesn't matter if I_NEW is not set initially, a call to
1696  * wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW) after removing from the hash list
1697  * will DTRT.
1698  */
1699 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
1700 {
1701         wait_queue_head_t *wq;
1702         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &inode->i_state, __I_NEW);
1703         wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_NEW);
1704         prepare_to_wait(wq, &wait.wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1705         spin_unlock(&inode->i_lock);
1706         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1707         schedule();
1708         finish_wait(wq, &wait.wait);
1709         spin_lock(&inode_hash_lock);
1710 }
1711
1712 static __initdata unsigned long ihash_entries;
1713 static int __init set_ihash_entries(char *str)
1714 {
1715         if (!str)
1716                 return 0;
1717         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
1718         return 1;
1719 }
1720 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
1721
1722 /*
1723  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
1724  */
1725 void __init inode_init_early(void)
1726 {
1727         unsigned int loop;
1728
1729         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
1730          * hash allocation until vmalloc space is available.
1731          */
1732         if (hashdist)
1733                 return;
1734
1735         inode_hashtable =
1736                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1737                                         sizeof(struct hlist_head),
1738                                         ihash_entries,
1739                                         14,
1740                                         HASH_EARLY,
1741                                         &i_hash_shift,
1742                                         &i_hash_mask,
1743                                         0,
1744                                         0);
1745
1746         for (loop = 0; loop < (1U << i_hash_shift); loop++)
1747                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1748 }
1749
1750 void __init inode_init(void)
1751 {
1752         unsigned int loop;
1753
1754         /* inode slab cache */
1755         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache",
1756                                          sizeof(struct inode),
1757                                          0,
1758                                          (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|
1759                                          SLAB_MEM_SPREAD),
1760                                          init_once);
1761
1762         /* Hash may have been set up in inode_init_early */
1763         if (!hashdist)
1764                 return;
1765
1766         inode_hashtable =
1767                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1768                                         sizeof(struct hlist_head),
1769                                         ihash_entries,
1770                                         14,
1771                                         0,
1772                                         &i_hash_shift,
1773                                         &i_hash_mask,
1774                                         0,
1775                                         0);
1776
1777         for (loop = 0; loop < (1U << i_hash_shift); loop++)
1778                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1779 }
1780
1781 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
1782 {
1783         inode->i_mode = mode;
1784         if (S_ISCHR(mode)) {
1785                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
1786                 inode->i_rdev = rdev;
1787         } else if (S_ISBLK(mode)) {
1788                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
1789                 inode->i_rdev = rdev;
1790         } else if (S_ISFIFO(mode))
1791                 inode->i_fop = &pipefifo_fops;
1792         else if (S_ISSOCK(mode))
1793                 ;       /* leave it no_open_fops */
1794         else
1795                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o) for"
1796                                   " inode %s:%lu\n", mode, inode->i_sb->s_id,
1797                                   inode->i_ino);
1798 }
1799 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);
1800
1801 /**
1802  * inode_init_owner - Init uid,gid,mode for new inode according to posix standards
1803  * @inode: New inode
1804  * @dir: Directory inode
1805  * @mode: mode of the new inode
1806  */
1807 void inode_init_owner(struct inode *inode, const struct inode *dir,
1808                         umode_t mode)
1809 {
1810         inode->i_uid = current_fsuid();
1811         if (dir && dir->i_mode & S_ISGID) {
1812                 inode->i_gid = dir->i_gid;
1813                 if (S_ISDIR(mode))
1814                         mode |= S_ISGID;
1815         } else
1816                 inode->i_gid = current_fsgid();
1817         inode->i_mode = mode;
1818 }
1819 EXPORT_SYMBOL(inode_init_owner);
1820
1821 /**
1822  * inode_owner_or_capable - check current task permissions to inode
1823  * @inode: inode being checked
1824  *
1825  * Return true if current either has CAP_FOWNER in a namespace with the
1826  * inode owner uid mapped, or owns the file.
1827  */
1828 bool inode_owner_or_capable(const struct inode *inode)
1829 {
1830         struct user_namespace *ns;
1831
1832         if (uid_eq(current_fsuid(), inode->i_uid))
1833                 return true;
1834
1835         ns = current_user_ns();
1836         if (ns_capable(ns, CAP_FOWNER) && kuid_has_mapping(ns, inode->i_uid))
1837                 return true;
1838         return false;
1839 }
1840 EXPORT_SYMBOL(inode_owner_or_capable);
1841
1842 /*
1843  * Direct i/o helper functions
1844  */
1845 static void __inode_dio_wait(struct inode *inode)
1846 {
1847         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
1848         DEFINE_WAIT_BIT(q, &inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
1849
1850         do {
1851                 prepare_to_wait(wq, &q.wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1852                 if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
1853                         schedule();
1854         } while (atomic_read(&inode->i_dio_count));
1855         finish_wait(wq, &q.wait);
1856 }
1857
1858 /**
1859  * inode_dio_wait - wait for outstanding DIO requests to finish
1860  * @inode: inode to wait for
1861  *
1862  * Waits for all pending direct I/O requests to finish so that we can
1863  * proceed with a truncate or equivalent operation.
1864  *
1865  * Must be called under a lock that serializes taking new references
1866  * to i_dio_count, usually by inode->i_mutex.
1867  */
1868 void inode_dio_wait(struct inode *inode)
1869 {
1870         if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
1871                 __inode_dio_wait(inode);
1872 }
1873 EXPORT_SYMBOL(inode_dio_wait);
1874
1875 /*
1876  * inode_dio_done - signal finish of a direct I/O requests
1877  * @inode: inode the direct I/O happens on
1878  *
1879  * This is called once we've finished processing a direct I/O request,
1880  * and is used to wake up callers waiting for direct I/O to be quiesced.
1881  */
1882 void inode_dio_done(struct inode *inode)
1883 {
1884         if (atomic_dec_and_test(&inode->i_dio_count))
1885                 wake_up_bit(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
1886 }
1887 EXPORT_SYMBOL(inode_dio_done);
1888
1889 /*
1890  * inode_set_flags - atomically set some inode flags
1891  *
1892  * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that
1893  * they have exclusive access to the inode structure (i.e., while the
1894  * inode is being instantiated).  The reason for the cmpxchg() loop
1895  * --- which wouldn't be necessary if all code paths which modify
1896  * i_flags actually followed this rule, is that there is at least one
1897  * code path which doesn't today --- for example,
1898  * __generic_file_aio_write() calls file_remove_suid() without holding
1899  * i_mutex --- so we use cmpxchg() out of an abundance of caution.
1900  *
1901  * In the long run, i_mutex is overkill, and we should probably look
1902  * at using the i_lock spinlock to protect i_flags, and then make sure
1903  * it is so documented in include/linux/fs.h and that all code follows
1904  * the locking convention!!
1905  */
1906 void inode_set_flags(struct inode *inode, unsigned int flags,
1907                      unsigned int mask)
1908 {
1909         unsigned int old_flags, new_flags;
1910
1911         WARN_ON_ONCE(flags & ~mask);
1912         do {
1913                 old_flags = ACCESS_ONCE(inode->i_flags);
1914                 new_flags = (old_flags & ~mask) | flags;
1915         } while (unlikely(cmpxchg(&inode->i_flags, old_flags,
1916                                   new_flags) != old_flags));
1917 }
1918 EXPORT_SYMBOL(inode_set_flags);