inode: convert inode_sb_list_lock to per-sb
[linux-2.6-block.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 <trace/events/writeback.h>
22 #include "internal.h"
23
24 /*
25  * Inode locking rules:
26  *
27  * inode->i_lock protects:
28  *   inode->i_state, inode->i_hash, __iget()
29  * Inode LRU list locks protect:
30  *   inode->i_sb->s_inode_lru, inode->i_lru
31  * inode->i_sb->s_inode_list_lock protects:
32  *   inode->i_sb->s_inodes, inode->i_sb_list
33  * bdi->wb.list_lock protects:
34  *   bdi->wb.b_{dirty,io,more_io,dirty_time}, inode->i_wb_list
35  * inode_hash_lock protects:
36  *   inode_hashtable, inode->i_hash
37  *
38  * Lock ordering:
39  *
40  * inode->i_sb->s_inode_list_lock
41  *   inode->i_lock
42  *     Inode LRU list locks
43  *
44  * bdi->wb.list_lock
45  *   inode->i_lock
46  *
47  * inode_hash_lock
48  *   inode->i_sb->s_inode_list_lock
49  *   inode->i_lock
50  *
51  * iunique_lock
52  *   inode_hash_lock
53  */
54
55 static unsigned int i_hash_mask __read_mostly;
56 static unsigned int i_hash_shift __read_mostly;
57 static struct hlist_head *inode_hashtable __read_mostly;
58 static __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(inode_hash_lock);
59
60 /*
61  * Empty aops. Can be used for the cases where the user does not
62  * define any of the address_space operations.
63  */
64 const struct address_space_operations empty_aops = {
65 };
66 EXPORT_SYMBOL(empty_aops);
67
68 /*
69  * Statistics gathering..
70  */
71 struct inodes_stat_t inodes_stat;
72
73 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, nr_inodes);
74 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, nr_unused);
75
76 static struct kmem_cache *inode_cachep __read_mostly;
77
78 static long get_nr_inodes(void)
79 {
80         int i;
81         long sum = 0;
82         for_each_possible_cpu(i)
83                 sum += per_cpu(nr_inodes, i);
84         return sum < 0 ? 0 : sum;
85 }
86
87 static inline long get_nr_inodes_unused(void)
88 {
89         int i;
90         long sum = 0;
91         for_each_possible_cpu(i)
92                 sum += per_cpu(nr_unused, i);
93         return sum < 0 ? 0 : sum;
94 }
95
96 long get_nr_dirty_inodes(void)
97 {
98         /* not actually dirty inodes, but a wild approximation */
99         long nr_dirty = get_nr_inodes() - get_nr_inodes_unused();
100         return nr_dirty > 0 ? nr_dirty : 0;
101 }
102
103 /*
104  * Handle nr_inode sysctl
105  */
106 #ifdef CONFIG_SYSCTL
107 int proc_nr_inodes(struct ctl_table *table, int write,
108                    void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
109 {
110         inodes_stat.nr_inodes = get_nr_inodes();
111         inodes_stat.nr_unused = get_nr_inodes_unused();
112         return proc_doulongvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
113 }
114 #endif
115
116 static int no_open(struct inode *inode, struct file *file)
117 {
118         return -ENXIO;
119 }
120
121 /**
122  * inode_init_always - perform inode structure intialisation
123  * @sb: superblock inode belongs to
124  * @inode: inode to initialise
125  *
126  * These are initializations that need to be done on every inode
127  * allocation as the fields are not initialised by slab allocation.
128  */
129 int inode_init_always(struct super_block *sb, struct inode *inode)
130 {
131         static const struct inode_operations empty_iops;
132         static const struct file_operations no_open_fops = {.open = no_open};
133         struct address_space *const mapping = &inode->i_data;
134
135         inode->i_sb = sb;
136         inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
137         inode->i_flags = 0;
138         atomic_set(&inode->i_count, 1);
139         inode->i_op = &empty_iops;
140         inode->i_fop = &no_open_fops;
141         inode->__i_nlink = 1;
142         inode->i_opflags = 0;
143         i_uid_write(inode, 0);
144         i_gid_write(inode, 0);
145         atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
146         inode->i_size = 0;
147         inode->i_blocks = 0;
148         inode->i_bytes = 0;
149         inode->i_generation = 0;
150         inode->i_pipe = NULL;
151         inode->i_bdev = NULL;
152         inode->i_cdev = NULL;
153         inode->i_link = 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         inode_detach_wb(inode);
226         security_inode_free(inode);
227         fsnotify_inode_delete(inode);
228         locks_free_lock_context(inode->i_flctx);
229         if (!inode->i_nlink) {
230                 WARN_ON(atomic_long_read(&inode->i_sb->s_remove_count) == 0);
231                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
232         }
233
234 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
235         if (inode->i_acl && inode->i_acl != ACL_NOT_CACHED)
236                 posix_acl_release(inode->i_acl);
237         if (inode->i_default_acl && inode->i_default_acl != ACL_NOT_CACHED)
238                 posix_acl_release(inode->i_default_acl);
239 #endif
240         this_cpu_dec(nr_inodes);
241 }
242 EXPORT_SYMBOL(__destroy_inode);
243
244 static void i_callback(struct rcu_head *head)
245 {
246         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
247         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
248 }
249
250 static void destroy_inode(struct inode *inode)
251 {
252         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
253         __destroy_inode(inode);
254         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
255                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
256         else
257                 call_rcu(&inode->i_rcu, i_callback);
258 }
259
260 /**
261  * drop_nlink - directly drop an inode's link count
262  * @inode: inode
263  *
264  * This is a low-level filesystem helper to replace any
265  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  In cases
266  * where we are attempting to track writes to the
267  * filesystem, a decrement to zero means an imminent
268  * write when the file is truncated and actually unlinked
269  * on the filesystem.
270  */
271 void drop_nlink(struct inode *inode)
272 {
273         WARN_ON(inode->i_nlink == 0);
274         inode->__i_nlink--;
275         if (!inode->i_nlink)
276                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
277 }
278 EXPORT_SYMBOL(drop_nlink);
279
280 /**
281  * clear_nlink - directly zero an inode's link count
282  * @inode: inode
283  *
284  * This is a low-level filesystem helper to replace any
285  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  See
286  * drop_nlink() for why we care about i_nlink hitting zero.
287  */
288 void clear_nlink(struct inode *inode)
289 {
290         if (inode->i_nlink) {
291                 inode->__i_nlink = 0;
292                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
293         }
294 }
295 EXPORT_SYMBOL(clear_nlink);
296
297 /**
298  * set_nlink - directly set an inode's link count
299  * @inode: inode
300  * @nlink: new nlink (should be non-zero)
301  *
302  * This is a low-level filesystem helper to replace any
303  * direct filesystem manipulation of i_nlink.
304  */
305 void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink)
306 {
307         if (!nlink) {
308                 clear_nlink(inode);
309         } else {
310                 /* Yes, some filesystems do change nlink from zero to one */
311                 if (inode->i_nlink == 0)
312                         atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
313
314                 inode->__i_nlink = nlink;
315         }
316 }
317 EXPORT_SYMBOL(set_nlink);
318
319 /**
320  * inc_nlink - directly increment an inode's link count
321  * @inode: inode
322  *
323  * This is a low-level filesystem helper to replace any
324  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  Currently,
325  * it is only here for parity with dec_nlink().
326  */
327 void inc_nlink(struct inode *inode)
328 {
329         if (unlikely(inode->i_nlink == 0)) {
330                 WARN_ON(!(inode->i_state & I_LINKABLE));
331                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
332         }
333
334         inode->__i_nlink++;
335 }
336 EXPORT_SYMBOL(inc_nlink);
337
338 void address_space_init_once(struct address_space *mapping)
339 {
340         memset(mapping, 0, sizeof(*mapping));
341         INIT_RADIX_TREE(&mapping->page_tree, GFP_ATOMIC);
342         spin_lock_init(&mapping->tree_lock);
343         init_rwsem(&mapping->i_mmap_rwsem);
344         INIT_LIST_HEAD(&mapping->private_list);
345         spin_lock_init(&mapping->private_lock);
346         mapping->i_mmap = RB_ROOT;
347 }
348 EXPORT_SYMBOL(address_space_init_once);
349
350 /*
351  * These are initializations that only need to be done
352  * once, because the fields are idempotent across use
353  * of the inode, so let the slab aware of that.
354  */
355 void inode_init_once(struct inode *inode)
356 {
357         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
358         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
359         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
360         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_wb_list);
361         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_lru);
362         address_space_init_once(&inode->i_data);
363         i_size_ordered_init(inode);
364 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
365         INIT_HLIST_HEAD(&inode->i_fsnotify_marks);
366 #endif
367 }
368 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
369
370 static void init_once(void *foo)
371 {
372         struct inode *inode = (struct inode *) foo;
373
374         inode_init_once(inode);
375 }
376
377 /*
378  * inode->i_lock must be held
379  */
380 void __iget(struct inode *inode)
381 {
382         atomic_inc(&inode->i_count);
383 }
384
385 /*
386  * get additional reference to inode; caller must already hold one.
387  */
388 void ihold(struct inode *inode)
389 {
390         WARN_ON(atomic_inc_return(&inode->i_count) < 2);
391 }
392 EXPORT_SYMBOL(ihold);
393
394 static void inode_lru_list_add(struct inode *inode)
395 {
396         if (list_lru_add(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
397                 this_cpu_inc(nr_unused);
398 }
399
400 /*
401  * Add inode to LRU if needed (inode is unused and clean).
402  *
403  * Needs inode->i_lock held.
404  */
405 void inode_add_lru(struct inode *inode)
406 {
407         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY_ALL | I_SYNC |
408                                 I_FREEING | I_WILL_FREE)) &&
409             !atomic_read(&inode->i_count) && inode->i_sb->s_flags & MS_ACTIVE)
410                 inode_lru_list_add(inode);
411 }
412
413
414 static void inode_lru_list_del(struct inode *inode)
415 {
416
417         if (list_lru_del(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
418                 this_cpu_dec(nr_unused);
419 }
420
421 /**
422  * inode_sb_list_add - add inode to the superblock list of inodes
423  * @inode: inode to add
424  */
425 void inode_sb_list_add(struct inode *inode)
426 {
427         spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
428         list_add(&inode->i_sb_list, &inode->i_sb->s_inodes);
429         spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
430 }
431 EXPORT_SYMBOL_GPL(inode_sb_list_add);
432
433 static inline void inode_sb_list_del(struct inode *inode)
434 {
435         if (!list_empty(&inode->i_sb_list)) {
436                 spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
437                 list_del_init(&inode->i_sb_list);
438                 spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
439         }
440 }
441
442 static unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
443 {
444         unsigned long tmp;
445
446         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
447                         L1_CACHE_BYTES;
448         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> i_hash_shift);
449         return tmp & i_hash_mask;
450 }
451
452 /**
453  *      __insert_inode_hash - hash an inode
454  *      @inode: unhashed inode
455  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
456  *              inode_hashtable.
457  *
458  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
459  */
460 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
461 {
462         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
463
464         spin_lock(&inode_hash_lock);
465         spin_lock(&inode->i_lock);
466         hlist_add_head(&inode->i_hash, b);
467         spin_unlock(&inode->i_lock);
468         spin_unlock(&inode_hash_lock);
469 }
470 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
471
472 /**
473  *      __remove_inode_hash - remove an inode from the hash
474  *      @inode: inode to unhash
475  *
476  *      Remove an inode from the superblock.
477  */
478 void __remove_inode_hash(struct inode *inode)
479 {
480         spin_lock(&inode_hash_lock);
481         spin_lock(&inode->i_lock);
482         hlist_del_init(&inode->i_hash);
483         spin_unlock(&inode->i_lock);
484         spin_unlock(&inode_hash_lock);
485 }
486 EXPORT_SYMBOL(__remove_inode_hash);
487
488 void clear_inode(struct inode *inode)
489 {
490         might_sleep();
491         /*
492          * We have to cycle tree_lock here because reclaim can be still in the
493          * process of removing the last page (in __delete_from_page_cache())
494          * and we must not free mapping under it.
495          */
496         spin_lock_irq(&inode->i_data.tree_lock);
497         BUG_ON(inode->i_data.nrpages);
498         BUG_ON(inode->i_data.nrshadows);
499         spin_unlock_irq(&inode->i_data.tree_lock);
500         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_data.private_list));
501         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
502         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
503         /* don't need i_lock here, no concurrent mods to i_state */
504         inode->i_state = I_FREEING | I_CLEAR;
505 }
506 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
507
508 /*
509  * Free the inode passed in, removing it from the lists it is still connected
510  * to. We remove any pages still attached to the inode and wait for any IO that
511  * is still in progress before finally destroying the inode.
512  *
513  * An inode must already be marked I_FREEING so that we avoid the inode being
514  * moved back onto lists if we race with other code that manipulates the lists
515  * (e.g. writeback_single_inode). The caller is responsible for setting this.
516  *
517  * An inode must already be removed from the LRU list before being evicted from
518  * the cache. This should occur atomically with setting the I_FREEING state
519  * flag, so no inodes here should ever be on the LRU when being evicted.
520  */
521 static void evict(struct inode *inode)
522 {
523         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
524
525         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
526         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
527
528         if (!list_empty(&inode->i_wb_list))
529                 inode_wb_list_del(inode);
530
531         inode_sb_list_del(inode);
532
533         /*
534          * Wait for flusher thread to be done with the inode so that filesystem
535          * does not start destroying it while writeback is still running. Since
536          * the inode has I_FREEING set, flusher thread won't start new work on
537          * the inode.  We just have to wait for running writeback to finish.
538          */
539         inode_wait_for_writeback(inode);
540
541         if (op->evict_inode) {
542                 op->evict_inode(inode);
543         } else {
544                 truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
545                 clear_inode(inode);
546         }
547         if (S_ISBLK(inode->i_mode) && inode->i_bdev)
548                 bd_forget(inode);
549         if (S_ISCHR(inode->i_mode) && inode->i_cdev)
550                 cd_forget(inode);
551
552         remove_inode_hash(inode);
553
554         spin_lock(&inode->i_lock);
555         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
556         BUG_ON(inode->i_state != (I_FREEING | I_CLEAR));
557         spin_unlock(&inode->i_lock);
558
559         destroy_inode(inode);
560 }
561
562 /*
563  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
564  * @head: the head of the list to free
565  *
566  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
567  * need to worry about list corruption and SMP locks.
568  */
569 static void dispose_list(struct list_head *head)
570 {
571         while (!list_empty(head)) {
572                 struct inode *inode;
573
574                 inode = list_first_entry(head, struct inode, i_lru);
575                 list_del_init(&inode->i_lru);
576
577                 evict(inode);
578         }
579 }
580
581 /**
582  * evict_inodes - evict all evictable inodes for a superblock
583  * @sb:         superblock to operate on
584  *
585  * Make sure that no inodes with zero refcount are retained.  This is
586  * called by superblock shutdown after having MS_ACTIVE flag removed,
587  * so any inode reaching zero refcount during or after that call will
588  * be immediately evicted.
589  */
590 void evict_inodes(struct super_block *sb)
591 {
592         struct inode *inode, *next;
593         LIST_HEAD(dispose);
594
595         spin_lock(&sb->s_inode_list_lock);
596         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
597                 if (atomic_read(&inode->i_count))
598                         continue;
599
600                 spin_lock(&inode->i_lock);
601                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
602                         spin_unlock(&inode->i_lock);
603                         continue;
604                 }
605
606                 inode->i_state |= I_FREEING;
607                 inode_lru_list_del(inode);
608                 spin_unlock(&inode->i_lock);
609                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
610         }
611         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
612
613         dispose_list(&dispose);
614 }
615
616 /**
617  * invalidate_inodes    - attempt to free all inodes on a superblock
618  * @sb:         superblock to operate on
619  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
620  *
621  * Attempts to free all inodes for a given superblock.  If there were any
622  * busy inodes return a non-zero value, else zero.
623  * If @kill_dirty is set, discard dirty inodes too, otherwise treat
624  * them as busy.
625  */
626 int invalidate_inodes(struct super_block *sb, bool kill_dirty)
627 {
628         int busy = 0;
629         struct inode *inode, *next;
630         LIST_HEAD(dispose);
631
632         spin_lock(&sb->s_inode_list_lock);
633         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
634                 spin_lock(&inode->i_lock);
635                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
636                         spin_unlock(&inode->i_lock);
637                         continue;
638                 }
639                 if (inode->i_state & I_DIRTY_ALL && !kill_dirty) {
640                         spin_unlock(&inode->i_lock);
641                         busy = 1;
642                         continue;
643                 }
644                 if (atomic_read(&inode->i_count)) {
645                         spin_unlock(&inode->i_lock);
646                         busy = 1;
647                         continue;
648                 }
649
650                 inode->i_state |= I_FREEING;
651                 inode_lru_list_del(inode);
652                 spin_unlock(&inode->i_lock);
653                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
654         }
655         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
656
657         dispose_list(&dispose);
658
659         return busy;
660 }
661
662 /*
663  * Isolate the inode from the LRU in preparation for freeing it.
664  *
665  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
666  * pagecache removed.  If the inode has metadata buffers attached to
667  * mapping->private_list then try to remove them.
668  *
669  * If the inode has the I_REFERENCED flag set, then it means that it has been
670  * used recently - the flag is set in iput_final(). When we encounter such an
671  * inode, clear the flag and move it to the back of the LRU so it gets another
672  * pass through the LRU before it gets reclaimed. This is necessary because of
673  * the fact we are doing lazy LRU updates to minimise lock contention so the
674  * LRU does not have strict ordering. Hence we don't want to reclaim inodes
675  * with this flag set because they are the inodes that are out of order.
676  */
677 static enum lru_status inode_lru_isolate(struct list_head *item,
678                 struct list_lru_one *lru, spinlock_t *lru_lock, void *arg)
679 {
680         struct list_head *freeable = arg;
681         struct inode    *inode = container_of(item, struct inode, i_lru);
682
683         /*
684          * we are inverting the lru lock/inode->i_lock here, so use a trylock.
685          * If we fail to get the lock, just skip it.
686          */
687         if (!spin_trylock(&inode->i_lock))
688                 return LRU_SKIP;
689
690         /*
691          * Referenced or dirty inodes are still in use. Give them another pass
692          * through the LRU as we canot reclaim them now.
693          */
694         if (atomic_read(&inode->i_count) ||
695             (inode->i_state & ~I_REFERENCED)) {
696                 list_lru_isolate(lru, &inode->i_lru);
697                 spin_unlock(&inode->i_lock);
698                 this_cpu_dec(nr_unused);
699                 return LRU_REMOVED;
700         }
701
702         /* recently referenced inodes get one more pass */
703         if (inode->i_state & I_REFERENCED) {
704                 inode->i_state &= ~I_REFERENCED;
705                 spin_unlock(&inode->i_lock);
706                 return LRU_ROTATE;
707         }
708
709         if (inode_has_buffers(inode) || inode->i_data.nrpages) {
710                 __iget(inode);
711                 spin_unlock(&inode->i_lock);
712                 spin_unlock(lru_lock);
713                 if (remove_inode_buffers(inode)) {
714                         unsigned long reap;
715                         reap = invalidate_mapping_pages(&inode->i_data, 0, -1);
716                         if (current_is_kswapd())
717                                 __count_vm_events(KSWAPD_INODESTEAL, reap);
718                         else
719                                 __count_vm_events(PGINODESTEAL, reap);
720                         if (current->reclaim_state)
721                                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += reap;
722                 }
723                 iput(inode);
724                 spin_lock(lru_lock);
725                 return LRU_RETRY;
726         }
727
728         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
729         inode->i_state |= I_FREEING;
730         list_lru_isolate_move(lru, &inode->i_lru, freeable);
731         spin_unlock(&inode->i_lock);
732
733         this_cpu_dec(nr_unused);
734         return LRU_REMOVED;
735 }
736
737 /*
738  * Walk the superblock inode LRU for freeable inodes and attempt to free them.
739  * This is called from the superblock shrinker function with a number of inodes
740  * to trim from the LRU. Inodes to be freed are moved to a temporary list and
741  * then are freed outside inode_lock by dispose_list().
742  */
743 long prune_icache_sb(struct super_block *sb, struct shrink_control *sc)
744 {
745         LIST_HEAD(freeable);
746         long freed;
747
748         freed = list_lru_shrink_walk(&sb->s_inode_lru, sc,
749                                      inode_lru_isolate, &freeable);
750         dispose_list(&freeable);
751         return freed;
752 }
753
754 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
755 /*
756  * Called with the inode lock held.
757  */
758 static struct inode *find_inode(struct super_block *sb,
759                                 struct hlist_head *head,
760                                 int (*test)(struct inode *, void *),
761                                 void *data)
762 {
763         struct inode *inode = NULL;
764
765 repeat:
766         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
767                 if (inode->i_sb != sb)
768                         continue;
769                 if (!test(inode, data))
770                         continue;
771                 spin_lock(&inode->i_lock);
772                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
773                         __wait_on_freeing_inode(inode);
774                         goto repeat;
775                 }
776                 __iget(inode);
777                 spin_unlock(&inode->i_lock);
778                 return inode;
779         }
780         return NULL;
781 }
782
783 /*
784  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
785  * iget_locked for details.
786  */
787 static struct inode *find_inode_fast(struct super_block *sb,
788                                 struct hlist_head *head, unsigned long ino)
789 {
790         struct inode *inode = NULL;
791
792 repeat:
793         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
794                 if (inode->i_ino != ino)
795                         continue;
796                 if (inode->i_sb != sb)
797                         continue;
798                 spin_lock(&inode->i_lock);
799                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
800                         __wait_on_freeing_inode(inode);
801                         goto repeat;
802                 }
803                 __iget(inode);
804                 spin_unlock(&inode->i_lock);
805                 return inode;
806         }
807         return NULL;
808 }
809
810 /*
811  * Each cpu owns a range of LAST_INO_BATCH numbers.
812  * 'shared_last_ino' is dirtied only once out of LAST_INO_BATCH allocations,
813  * to renew the exhausted range.
814  *
815  * This does not significantly increase overflow rate because every CPU can
816  * consume at most LAST_INO_BATCH-1 unused inode numbers. So there is
817  * NR_CPUS*(LAST_INO_BATCH-1) wastage. At 4096 and 1024, this is ~0.1% of the
818  * 2^32 range, and is a worst-case. Even a 50% wastage would only increase
819  * overflow rate by 2x, which does not seem too significant.
820  *
821  * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
822  * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
823  * here to attempt to avoid that.
824  */
825 #define LAST_INO_BATCH 1024
826 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, last_ino);
827
828 unsigned int get_next_ino(void)
829 {
830         unsigned int *p = &get_cpu_var(last_ino);
831         unsigned int res = *p;
832
833 #ifdef CONFIG_SMP
834         if (unlikely((res & (LAST_INO_BATCH-1)) == 0)) {
835                 static atomic_t shared_last_ino;
836                 int next = atomic_add_return(LAST_INO_BATCH, &shared_last_ino);
837
838                 res = next - LAST_INO_BATCH;
839         }
840 #endif
841
842         res++;
843         /* get_next_ino should not provide a 0 inode number */
844         if (unlikely(!res))
845                 res++;
846         *p = res;
847         put_cpu_var(last_ino);
848         return res;
849 }
850 EXPORT_SYMBOL(get_next_ino);
851
852 /**
853  *      new_inode_pseudo        - obtain an inode
854  *      @sb: superblock
855  *
856  *      Allocates a new inode for given superblock.
857  *      Inode wont be chained in superblock s_inodes list
858  *      This means :
859  *      - fs can't be unmount
860  *      - quotas, fsnotify, writeback can't work
861  */
862 struct inode *new_inode_pseudo(struct super_block *sb)
863 {
864         struct inode *inode = alloc_inode(sb);
865
866         if (inode) {
867                 spin_lock(&inode->i_lock);
868                 inode->i_state = 0;
869                 spin_unlock(&inode->i_lock);
870                 INIT_LIST_HEAD(&inode->i_sb_list);
871         }
872         return inode;
873 }
874
875 /**
876  *      new_inode       - obtain an inode
877  *      @sb: superblock
878  *
879  *      Allocates a new inode for given superblock. The default gfp_mask
880  *      for allocations related to inode->i_mapping is GFP_HIGHUSER_MOVABLE.
881  *      If HIGHMEM pages are unsuitable or it is known that pages allocated
882  *      for the page cache are not reclaimable or migratable,
883  *      mapping_set_gfp_mask() must be called with suitable flags on the
884  *      newly created inode's mapping
885  *
886  */
887 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
888 {
889         struct inode *inode;
890
891         spin_lock_prefetch(&sb->s_inode_list_lock);
892
893         inode = new_inode_pseudo(sb);
894         if (inode)
895                 inode_sb_list_add(inode);
896         return inode;
897 }
898 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
899
900 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
901 void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode)
902 {
903         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
904                 struct file_system_type *type = inode->i_sb->s_type;
905
906                 /* Set new key only if filesystem hasn't already changed it */
907                 if (lockdep_match_class(&inode->i_mutex, &type->i_mutex_key)) {
908                         /*
909                          * ensure nobody is actually holding i_mutex
910                          */
911                         mutex_destroy(&inode->i_mutex);
912                         mutex_init(&inode->i_mutex);
913                         lockdep_set_class(&inode->i_mutex,
914                                           &type->i_mutex_dir_key);
915                 }
916         }
917 }
918 EXPORT_SYMBOL(lockdep_annotate_inode_mutex_key);
919 #endif
920
921 /**
922  * unlock_new_inode - clear the I_NEW state and wake up any waiters
923  * @inode:      new inode to unlock
924  *
925  * Called when the inode is fully initialised to clear the new state of the
926  * inode and wake up anyone waiting for the inode to finish initialisation.
927  */
928 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
929 {
930         lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
931         spin_lock(&inode->i_lock);
932         WARN_ON(!(inode->i_state & I_NEW));
933         inode->i_state &= ~I_NEW;
934         smp_mb();
935         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
936         spin_unlock(&inode->i_lock);
937 }
938 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
939
940 /**
941  * lock_two_nondirectories - take two i_mutexes on non-directory objects
942  *
943  * Lock any non-NULL argument that is not a directory.
944  * Zero, one or two objects may be locked by this function.
945  *
946  * @inode1: first inode to lock
947  * @inode2: second inode to lock
948  */
949 void lock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
950 {
951         if (inode1 > inode2)
952                 swap(inode1, inode2);
953
954         if (inode1 && !S_ISDIR(inode1->i_mode))
955                 mutex_lock(&inode1->i_mutex);
956         if (inode2 && !S_ISDIR(inode2->i_mode) && inode2 != inode1)
957                 mutex_lock_nested(&inode2->i_mutex, I_MUTEX_NONDIR2);
958 }
959 EXPORT_SYMBOL(lock_two_nondirectories);
960
961 /**
962  * unlock_two_nondirectories - release locks from lock_two_nondirectories()
963  * @inode1: first inode to unlock
964  * @inode2: second inode to unlock
965  */
966 void unlock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
967 {
968         if (inode1 && !S_ISDIR(inode1->i_mode))
969                 mutex_unlock(&inode1->i_mutex);
970         if (inode2 && !S_ISDIR(inode2->i_mode) && inode2 != inode1)
971                 mutex_unlock(&inode2->i_mutex);
972 }
973 EXPORT_SYMBOL(unlock_two_nondirectories);
974
975 /**
976  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
977  * @sb:         super block of file system
978  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
979  * @test:       callback used for comparisons between inodes
980  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
981  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
982  *
983  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
984  * and if present it is return it with an increased reference count. This is
985  * a generalized version of iget_locked() for file systems where the inode
986  * number is not sufficient for unique identification of an inode.
987  *
988  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
989  * hashed, and with the I_NEW flag set. The file system gets to fill it in
990  * before unlocking it via unlock_new_inode().
991  *
992  * Note both @test and @set are called with the inode_hash_lock held, so can't
993  * sleep.
994  */
995 struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
996                 int (*test)(struct inode *, void *),
997                 int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
998 {
999         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1000         struct inode *inode;
1001
1002         spin_lock(&inode_hash_lock);
1003         inode = find_inode(sb, head, test, data);
1004         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1005
1006         if (inode) {
1007                 wait_on_inode(inode);
1008                 return inode;
1009         }
1010
1011         inode = alloc_inode(sb);
1012         if (inode) {
1013                 struct inode *old;
1014
1015                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1016                 /* We released the lock, so.. */
1017                 old = find_inode(sb, head, test, data);
1018                 if (!old) {
1019                         if (set(inode, data))
1020                                 goto set_failed;
1021
1022                         spin_lock(&inode->i_lock);
1023                         inode->i_state = I_NEW;
1024                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1025                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1026                         inode_sb_list_add(inode);
1027                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1028
1029                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
1030                          * caller is responsible for filling in the contents
1031                          */
1032                         return inode;
1033                 }
1034
1035                 /*
1036                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
1037                  * us. Use the old inode instead of the one we just
1038                  * allocated.
1039                  */
1040                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1041                 destroy_inode(inode);
1042                 inode = old;
1043                 wait_on_inode(inode);
1044         }
1045         return inode;
1046
1047 set_failed:
1048         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1049         destroy_inode(inode);
1050         return NULL;
1051 }
1052 EXPORT_SYMBOL(iget5_locked);
1053
1054 /**
1055  * iget_locked - obtain an inode from a mounted file system
1056  * @sb:         super block of file system
1057  * @ino:        inode number to get
1058  *
1059  * Search for the inode specified by @ino in the inode cache and if present
1060  * return it with an increased reference count. This is for file systems
1061  * where the inode number is sufficient for unique identification of an inode.
1062  *
1063  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
1064  * hashed, and with the I_NEW flag set.  The file system gets to fill it in
1065  * before unlocking it via unlock_new_inode().
1066  */
1067 struct inode *iget_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1068 {
1069         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1070         struct inode *inode;
1071
1072         spin_lock(&inode_hash_lock);
1073         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1074         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1075         if (inode) {
1076                 wait_on_inode(inode);
1077                 return inode;
1078         }
1079
1080         inode = alloc_inode(sb);
1081         if (inode) {
1082                 struct inode *old;
1083
1084                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1085                 /* We released the lock, so.. */
1086                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
1087                 if (!old) {
1088                         inode->i_ino = ino;
1089                         spin_lock(&inode->i_lock);
1090                         inode->i_state = I_NEW;
1091                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1092                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1093                         inode_sb_list_add(inode);
1094                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1095
1096                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
1097                          * caller is responsible for filling in the contents
1098                          */
1099                         return inode;
1100                 }
1101
1102                 /*
1103                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
1104                  * us. Use the old inode instead of the one we just
1105                  * allocated.
1106                  */
1107                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1108                 destroy_inode(inode);
1109                 inode = old;
1110                 wait_on_inode(inode);
1111         }
1112         return inode;
1113 }
1114 EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
1115
1116 /*
1117  * search the inode cache for a matching inode number.
1118  * If we find one, then the inode number we are trying to
1119  * allocate is not unique and so we should not use it.
1120  *
1121  * Returns 1 if the inode number is unique, 0 if it is not.
1122  */
1123 static int test_inode_iunique(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1124 {
1125         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1126         struct inode *inode;
1127
1128         spin_lock(&inode_hash_lock);
1129         hlist_for_each_entry(inode, b, i_hash) {
1130                 if (inode->i_ino == ino && inode->i_sb == sb) {
1131                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1132                         return 0;
1133                 }
1134         }
1135         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1136
1137         return 1;
1138 }
1139
1140 /**
1141  *      iunique - get a unique inode number
1142  *      @sb: superblock
1143  *      @max_reserved: highest reserved inode number
1144  *
1145  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
1146  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
1147  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
1148  *      is higher than the reserved limit but unique.
1149  *
1150  *      BUGS:
1151  *      With a large number of inodes live on the file system this function
1152  *      currently becomes quite slow.
1153  */
1154 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
1155 {
1156         /*
1157          * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
1158          * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
1159          * here to attempt to avoid that.
1160          */
1161         static DEFINE_SPINLOCK(iunique_lock);
1162         static unsigned int counter;
1163         ino_t res;
1164
1165         spin_lock(&iunique_lock);
1166         do {
1167                 if (counter <= max_reserved)
1168                         counter = max_reserved + 1;
1169                 res = counter++;
1170         } while (!test_inode_iunique(sb, res));
1171         spin_unlock(&iunique_lock);
1172
1173         return res;
1174 }
1175 EXPORT_SYMBOL(iunique);
1176
1177 struct inode *igrab(struct inode *inode)
1178 {
1179         spin_lock(&inode->i_lock);
1180         if (!(inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE))) {
1181                 __iget(inode);
1182                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1183         } else {
1184                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1185                 /*
1186                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
1187                  * called yet, and somebody is calling igrab
1188                  * while the inode is getting freed.
1189                  */
1190                 inode = NULL;
1191         }
1192         return inode;
1193 }
1194 EXPORT_SYMBOL(igrab);
1195
1196 /**
1197  * ilookup5_nowait - search for an inode in the inode cache
1198  * @sb:         super block of file system to search
1199  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1200  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1201  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1202  *
1203  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache.
1204  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
1205  * reference count.
1206  *
1207  * Note: I_NEW is not waited upon so you have to be very careful what you do
1208  * with the returned inode.  You probably should be using ilookup5() instead.
1209  *
1210  * Note2: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1211  */
1212 struct inode *ilookup5_nowait(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1213                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1214 {
1215         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1216         struct inode *inode;
1217
1218         spin_lock(&inode_hash_lock);
1219         inode = find_inode(sb, head, test, data);
1220         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1221
1222         return inode;
1223 }
1224 EXPORT_SYMBOL(ilookup5_nowait);
1225
1226 /**
1227  * ilookup5 - search for an inode in the inode cache
1228  * @sb:         super block of file system to search
1229  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1230  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1231  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1232  *
1233  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1234  * and if the inode is in the cache, return the inode with an incremented
1235  * reference count.  Waits on I_NEW before returning the inode.
1236  * returned with an incremented reference count.
1237  *
1238  * This is a generalized version of ilookup() for file systems where the
1239  * inode number is not sufficient for unique identification of an inode.
1240  *
1241  * Note: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1242  */
1243 struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1244                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1245 {
1246         struct inode *inode = ilookup5_nowait(sb, hashval, test, data);
1247
1248         if (inode)
1249                 wait_on_inode(inode);
1250         return inode;
1251 }
1252 EXPORT_SYMBOL(ilookup5);
1253
1254 /**
1255  * ilookup - search for an inode in the inode cache
1256  * @sb:         super block of file system to search
1257  * @ino:        inode number to search for
1258  *
1259  * Search for the inode @ino in the inode cache, and if the inode is in the
1260  * cache, the inode is returned with an incremented reference count.
1261  */
1262 struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1263 {
1264         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1265         struct inode *inode;
1266
1267         spin_lock(&inode_hash_lock);
1268         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1269         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1270
1271         if (inode)
1272                 wait_on_inode(inode);
1273         return inode;
1274 }
1275 EXPORT_SYMBOL(ilookup);
1276
1277 /**
1278  * find_inode_nowait - find an inode in the inode cache
1279  * @sb:         super block of file system to search
1280  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1281  * @match:      callback used for comparisons between inodes
1282  * @data:       opaque data pointer to pass to @match
1283  *
1284  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode
1285  * cache, where the helper function @match will return 0 if the inode
1286  * does not match, 1 if the inode does match, and -1 if the search
1287  * should be stopped.  The @match function must be responsible for
1288  * taking the i_lock spin_lock and checking i_state for an inode being
1289  * freed or being initialized, and incrementing the reference count
1290  * before returning 1.  It also must not sleep, since it is called with
1291  * the inode_hash_lock spinlock held.
1292  *
1293  * This is a even more generalized version of ilookup5() when the
1294  * function must never block --- find_inode() can block in
1295  * __wait_on_freeing_inode() --- or when the caller can not increment
1296  * the reference count because the resulting iput() might cause an
1297  * inode eviction.  The tradeoff is that the @match funtion must be
1298  * very carefully implemented.
1299  */
1300 struct inode *find_inode_nowait(struct super_block *sb,
1301                                 unsigned long hashval,
1302                                 int (*match)(struct inode *, unsigned long,
1303                                              void *),
1304                                 void *data)
1305 {
1306         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1307         struct inode *inode, *ret_inode = NULL;
1308         int mval;
1309
1310         spin_lock(&inode_hash_lock);
1311         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
1312                 if (inode->i_sb != sb)
1313                         continue;
1314                 mval = match(inode, hashval, data);
1315                 if (mval == 0)
1316                         continue;
1317                 if (mval == 1)
1318                         ret_inode = inode;
1319                 goto out;
1320         }
1321 out:
1322         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1323         return ret_inode;
1324 }
1325 EXPORT_SYMBOL(find_inode_nowait);
1326
1327 int insert_inode_locked(struct inode *inode)
1328 {
1329         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1330         ino_t ino = inode->i_ino;
1331         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1332
1333         while (1) {
1334                 struct inode *old = NULL;
1335                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1336                 hlist_for_each_entry(old, head, i_hash) {
1337                         if (old->i_ino != ino)
1338                                 continue;
1339                         if (old->i_sb != sb)
1340                                 continue;
1341                         spin_lock(&old->i_lock);
1342                         if (old->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
1343                                 spin_unlock(&old->i_lock);
1344                                 continue;
1345                         }
1346                         break;
1347                 }
1348                 if (likely(!old)) {
1349                         spin_lock(&inode->i_lock);
1350                         inode->i_state |= I_NEW;
1351                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1352                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1353                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1354                         return 0;
1355                 }
1356                 __iget(old);
1357                 spin_unlock(&old->i_lock);
1358                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1359                 wait_on_inode(old);
1360                 if (unlikely(!inode_unhashed(old))) {
1361                         iput(old);
1362                         return -EBUSY;
1363                 }
1364                 iput(old);
1365         }
1366 }
1367 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked);
1368
1369 int insert_inode_locked4(struct inode *inode, unsigned long hashval,
1370                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1371 {
1372         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1373         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1374
1375         while (1) {
1376                 struct inode *old = NULL;
1377
1378                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1379                 hlist_for_each_entry(old, head, i_hash) {
1380                         if (old->i_sb != sb)
1381                                 continue;
1382                         if (!test(old, data))
1383                                 continue;
1384                         spin_lock(&old->i_lock);
1385                         if (old->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
1386                                 spin_unlock(&old->i_lock);
1387                                 continue;
1388                         }
1389                         break;
1390                 }
1391                 if (likely(!old)) {
1392                         spin_lock(&inode->i_lock);
1393                         inode->i_state |= I_NEW;
1394                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1395                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1396                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1397                         return 0;
1398                 }
1399                 __iget(old);
1400                 spin_unlock(&old->i_lock);
1401                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1402                 wait_on_inode(old);
1403                 if (unlikely(!inode_unhashed(old))) {
1404                         iput(old);
1405                         return -EBUSY;
1406                 }
1407                 iput(old);
1408         }
1409 }
1410 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked4);
1411
1412
1413 int generic_delete_inode(struct inode *inode)
1414 {
1415         return 1;
1416 }
1417 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1418
1419 /*
1420  * Called when we're dropping the last reference
1421  * to an inode.
1422  *
1423  * Call the FS "drop_inode()" function, defaulting to
1424  * the legacy UNIX filesystem behaviour.  If it tells
1425  * us to evict inode, do so.  Otherwise, retain inode
1426  * in cache if fs is alive, sync and evict if fs is
1427  * shutting down.
1428  */
1429 static void iput_final(struct inode *inode)
1430 {
1431         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1432         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1433         int drop;
1434
1435         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
1436
1437         if (op->drop_inode)
1438                 drop = op->drop_inode(inode);
1439         else
1440                 drop = generic_drop_inode(inode);
1441
1442         if (!drop && (sb->s_flags & MS_ACTIVE)) {
1443                 inode->i_state |= I_REFERENCED;
1444                 inode_add_lru(inode);
1445                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1446                 return;
1447         }
1448
1449         if (!drop) {
1450                 inode->i_state |= I_WILL_FREE;
1451                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1452                 write_inode_now(inode, 1);
1453                 spin_lock(&inode->i_lock);
1454                 WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
1455                 inode->i_state &= ~I_WILL_FREE;
1456         }
1457
1458         inode->i_state |= I_FREEING;
1459         if (!list_empty(&inode->i_lru))
1460                 inode_lru_list_del(inode);
1461         spin_unlock(&inode->i_lock);
1462
1463         evict(inode);
1464 }
1465
1466 /**
1467  *      iput    - put an inode
1468  *      @inode: inode to put
1469  *
1470  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1471  *      zero, the inode is then freed and may also be destroyed.
1472  *
1473  *      Consequently, iput() can sleep.
1474  */
1475 void iput(struct inode *inode)
1476 {
1477         if (!inode)
1478                 return;
1479         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
1480 retry:
1481         if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode->i_lock)) {
1482                 if (inode->i_nlink && (inode->i_state & I_DIRTY_TIME)) {
1483                         atomic_inc(&inode->i_count);
1484                         inode->i_state &= ~I_DIRTY_TIME;
1485                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1486                         trace_writeback_lazytime_iput(inode);
1487                         mark_inode_dirty_sync(inode);
1488                         goto retry;
1489                 }
1490                 iput_final(inode);
1491         }
1492 }
1493 EXPORT_SYMBOL(iput);
1494
1495 /**
1496  *      bmap    - find a block number in a file
1497  *      @inode: inode of file
1498  *      @block: block to find
1499  *
1500  *      Returns the block number on the device holding the inode that
1501  *      is the disk block number for the block of the file requested.
1502  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will return the
1503  *      disk block relative to the disk start that holds that block of the
1504  *      file.
1505  */
1506 sector_t bmap(struct inode *inode, sector_t block)
1507 {
1508         sector_t res = 0;
1509         if (inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1510                 res = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, block);
1511         return res;
1512 }
1513 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1514
1515 /*
1516  * With relative atime, only update atime if the previous atime is
1517  * earlier than either the ctime or mtime or if at least a day has
1518  * passed since the last atime update.
1519  */
1520 static int relatime_need_update(struct vfsmount *mnt, struct inode *inode,
1521                              struct timespec now)
1522 {
1523
1524         if (!(mnt->mnt_flags & MNT_RELATIME))
1525                 return 1;
1526         /*
1527          * Is mtime younger than atime? If yes, update atime:
1528          */
1529         if (timespec_compare(&inode->i_mtime, &inode->i_atime) >= 0)
1530                 return 1;
1531         /*
1532          * Is ctime younger than atime? If yes, update atime:
1533          */
1534         if (timespec_compare(&inode->i_ctime, &inode->i_atime) >= 0)
1535                 return 1;
1536
1537         /*
1538          * Is the previous atime value older than a day? If yes,
1539          * update atime:
1540          */
1541         if ((long)(now.tv_sec - inode->i_atime.tv_sec) >= 24*60*60)
1542                 return 1;
1543         /*
1544          * Good, we can skip the atime update:
1545          */
1546         return 0;
1547 }
1548
1549 int generic_update_time(struct inode *inode, struct timespec *time, int flags)
1550 {
1551         int iflags = I_DIRTY_TIME;
1552
1553         if (flags & S_ATIME)
1554                 inode->i_atime = *time;
1555         if (flags & S_VERSION)
1556                 inode_inc_iversion(inode);
1557         if (flags & S_CTIME)
1558                 inode->i_ctime = *time;
1559         if (flags & S_MTIME)
1560                 inode->i_mtime = *time;
1561
1562         if (!(inode->i_sb->s_flags & MS_LAZYTIME) || (flags & S_VERSION))
1563                 iflags |= I_DIRTY_SYNC;
1564         __mark_inode_dirty(inode, iflags);
1565         return 0;
1566 }
1567 EXPORT_SYMBOL(generic_update_time);
1568
1569 /*
1570  * This does the actual work of updating an inodes time or version.  Must have
1571  * had called mnt_want_write() before calling this.
1572  */
1573 static int update_time(struct inode *inode, struct timespec *time, int flags)
1574 {
1575         int (*update_time)(struct inode *, struct timespec *, int);
1576
1577         update_time = inode->i_op->update_time ? inode->i_op->update_time :
1578                 generic_update_time;
1579
1580         return update_time(inode, time, flags);
1581 }
1582
1583 /**
1584  *      touch_atime     -       update the access time
1585  *      @path: the &struct path to update
1586  *
1587  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1588  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1589  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1590  */
1591 bool atime_needs_update(const struct path *path, struct inode *inode)
1592 {
1593         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1594         struct timespec now;
1595
1596         if (inode->i_flags & S_NOATIME)
1597                 return false;
1598         if (IS_NOATIME(inode))
1599                 return false;
1600         if ((inode->i_sb->s_flags & MS_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1601                 return false;
1602
1603         if (mnt->mnt_flags & MNT_NOATIME)
1604                 return false;
1605         if ((mnt->mnt_flags & MNT_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1606                 return false;
1607
1608         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1609
1610         if (!relatime_need_update(mnt, inode, now))
1611                 return false;
1612
1613         if (timespec_equal(&inode->i_atime, &now))
1614                 return false;
1615
1616         return true;
1617 }
1618
1619 void touch_atime(const struct path *path)
1620 {
1621         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1622         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
1623         struct timespec now;
1624
1625         if (!atime_needs_update(path, inode))
1626                 return;
1627
1628         if (!sb_start_write_trylock(inode->i_sb))
1629                 return;
1630
1631         if (__mnt_want_write(mnt) != 0)
1632                 goto skip_update;
1633         /*
1634          * File systems can error out when updating inodes if they need to
1635          * allocate new space to modify an inode (such is the case for
1636          * Btrfs), but since we touch atime while walking down the path we
1637          * really don't care if we failed to update the atime of the file,
1638          * so just ignore the return value.
1639          * We may also fail on filesystems that have the ability to make parts
1640          * of the fs read only, e.g. subvolumes in Btrfs.
1641          */
1642         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1643         update_time(inode, &now, S_ATIME);
1644         __mnt_drop_write(mnt);
1645 skip_update:
1646         sb_end_write(inode->i_sb);
1647 }
1648 EXPORT_SYMBOL(touch_atime);
1649
1650 /*
1651  * The logic we want is
1652  *
1653  *      if suid or (sgid and xgrp)
1654  *              remove privs
1655  */
1656 int should_remove_suid(struct dentry *dentry)
1657 {
1658         umode_t mode = d_inode(dentry)->i_mode;
1659         int kill = 0;
1660
1661         /* suid always must be killed */
1662         if (unlikely(mode & S_ISUID))
1663                 kill = ATTR_KILL_SUID;
1664
1665         /*
1666          * sgid without any exec bits is just a mandatory locking mark; leave
1667          * it alone.  If some exec bits are set, it's a real sgid; kill it.
1668          */
1669         if (unlikely((mode & S_ISGID) && (mode & S_IXGRP)))
1670                 kill |= ATTR_KILL_SGID;
1671
1672         if (unlikely(kill && !capable(CAP_FSETID) && S_ISREG(mode)))
1673                 return kill;
1674
1675         return 0;
1676 }
1677 EXPORT_SYMBOL(should_remove_suid);
1678
1679 /*
1680  * Return mask of changes for notify_change() that need to be done as a
1681  * response to write or truncate. Return 0 if nothing has to be changed.
1682  * Negative value on error (change should be denied).
1683  */
1684 int dentry_needs_remove_privs(struct dentry *dentry)
1685 {
1686         struct inode *inode = d_inode(dentry);
1687         int mask = 0;
1688         int ret;
1689
1690         if (IS_NOSEC(inode))
1691                 return 0;
1692
1693         mask = should_remove_suid(dentry);
1694         ret = security_inode_need_killpriv(dentry);
1695         if (ret < 0)
1696                 return ret;
1697         if (ret)
1698                 mask |= ATTR_KILL_PRIV;
1699         return mask;
1700 }
1701 EXPORT_SYMBOL(dentry_needs_remove_privs);
1702
1703 static int __remove_privs(struct dentry *dentry, int kill)
1704 {
1705         struct iattr newattrs;
1706
1707         newattrs.ia_valid = ATTR_FORCE | kill;
1708         /*
1709          * Note we call this on write, so notify_change will not
1710          * encounter any conflicting delegations:
1711          */
1712         return notify_change(dentry, &newattrs, NULL);
1713 }
1714
1715 /*
1716  * Remove special file priviledges (suid, capabilities) when file is written
1717  * to or truncated.
1718  */
1719 int file_remove_privs(struct file *file)
1720 {
1721         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
1722         struct inode *inode = d_inode(dentry);
1723         int kill;
1724         int error = 0;
1725
1726         /* Fast path for nothing security related */
1727         if (IS_NOSEC(inode))
1728                 return 0;
1729
1730         kill = file_needs_remove_privs(file);
1731         if (kill < 0)
1732                 return kill;
1733         if (kill)
1734                 error = __remove_privs(dentry, kill);
1735         if (!error)
1736                 inode_has_no_xattr(inode);
1737
1738         return error;
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL(file_remove_privs);
1741
1742 /**
1743  *      file_update_time        -       update mtime and ctime time
1744  *      @file: file accessed
1745  *
1746  *      Update the mtime and ctime members of an inode and mark the inode
1747  *      for writeback.  Note that this function is meant exclusively for
1748  *      usage in the file write path of filesystems, and filesystems may
1749  *      choose to explicitly ignore update via this function with the
1750  *      S_NOCMTIME inode flag, e.g. for network filesystem where these
1751  *      timestamps are handled by the server.  This can return an error for
1752  *      file systems who need to allocate space in order to update an inode.
1753  */
1754
1755 int file_update_time(struct file *file)
1756 {
1757         struct inode *inode = file_inode(file);
1758         struct timespec now;
1759         int sync_it = 0;
1760         int ret;
1761
1762         /* First try to exhaust all avenues to not sync */
1763         if (IS_NOCMTIME(inode))
1764                 return 0;
1765
1766         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1767         if (!timespec_equal(&inode->i_mtime, &now))
1768                 sync_it = S_MTIME;
1769
1770         if (!timespec_equal(&inode->i_ctime, &now))
1771                 sync_it |= S_CTIME;
1772
1773         if (IS_I_VERSION(inode))
1774                 sync_it |= S_VERSION;
1775
1776         if (!sync_it)
1777                 return 0;
1778
1779         /* Finally allowed to write? Takes lock. */
1780         if (__mnt_want_write_file(file))
1781                 return 0;
1782
1783         ret = update_time(inode, &now, sync_it);
1784         __mnt_drop_write_file(file);
1785
1786         return ret;
1787 }
1788 EXPORT_SYMBOL(file_update_time);
1789
1790 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
1791 {
1792         if (IS_SYNC(inode))
1793                 return 1;
1794         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
1795                 return 1;
1796         return 0;
1797 }
1798 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
1799
1800 /*
1801  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being
1802  * deleted, we have to wait until the filesystem completes its
1803  * deletion before reporting that it isn't found.  This function waits
1804  * until the deletion _might_ have completed.  Callers are responsible
1805  * to recheck inode state.
1806  *
1807  * It doesn't matter if I_NEW is not set initially, a call to
1808  * wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW) after removing from the hash list
1809  * will DTRT.
1810  */
1811 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
1812 {
1813         wait_queue_head_t *wq;
1814         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &inode->i_state, __I_NEW);
1815         wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_NEW);
1816         prepare_to_wait(wq, &wait.wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1817         spin_unlock(&inode->i_lock);
1818         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1819         schedule();
1820         finish_wait(wq, &wait.wait);
1821         spin_lock(&inode_hash_lock);
1822 }
1823
1824 static __initdata unsigned long ihash_entries;
1825 static int __init set_ihash_entries(char *str)
1826 {
1827         if (!str)
1828                 return 0;
1829         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
1830         return 1;
1831 }
1832 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
1833
1834 /*
1835  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
1836  */
1837 void __init inode_init_early(void)
1838 {
1839         unsigned int loop;
1840
1841         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
1842          * hash allocation until vmalloc space is available.
1843          */
1844         if (hashdist)
1845                 return;
1846
1847         inode_hashtable =
1848                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1849                                         sizeof(struct hlist_head),
1850                                         ihash_entries,
1851                                         14,
1852                                         HASH_EARLY,
1853                                         &i_hash_shift,
1854                                         &i_hash_mask,
1855                                         0,
1856                                         0);
1857
1858         for (loop = 0; loop < (1U << i_hash_shift); loop++)
1859                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1860 }
1861
1862 void __init inode_init(void)
1863 {
1864         unsigned int loop;
1865
1866         /* inode slab cache */
1867         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache",
1868                                          sizeof(struct inode),
1869                                          0,
1870                                          (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|
1871                                          SLAB_MEM_SPREAD),
1872                                          init_once);
1873
1874         /* Hash may have been set up in inode_init_early */
1875         if (!hashdist)
1876                 return;
1877
1878         inode_hashtable =
1879                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1880                                         sizeof(struct hlist_head),
1881                                         ihash_entries,
1882                                         14,
1883                                         0,
1884                                         &i_hash_shift,
1885                                         &i_hash_mask,
1886                                         0,
1887                                         0);
1888
1889         for (loop = 0; loop < (1U << i_hash_shift); loop++)
1890                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1891 }
1892
1893 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
1894 {
1895         inode->i_mode = mode;
1896         if (S_ISCHR(mode)) {
1897                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
1898                 inode->i_rdev = rdev;
1899         } else if (S_ISBLK(mode)) {
1900                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
1901                 inode->i_rdev = rdev;
1902         } else if (S_ISFIFO(mode))
1903                 inode->i_fop = &pipefifo_fops;
1904         else if (S_ISSOCK(mode))
1905                 ;       /* leave it no_open_fops */
1906         else
1907                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o) for"
1908                                   " inode %s:%lu\n", mode, inode->i_sb->s_id,
1909                                   inode->i_ino);
1910 }
1911 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);
1912
1913 /**
1914  * inode_init_owner - Init uid,gid,mode for new inode according to posix standards
1915  * @inode: New inode
1916  * @dir: Directory inode
1917  * @mode: mode of the new inode
1918  */
1919 void inode_init_owner(struct inode *inode, const struct inode *dir,
1920                         umode_t mode)
1921 {
1922         inode->i_uid = current_fsuid();
1923         if (dir && dir->i_mode & S_ISGID) {
1924                 inode->i_gid = dir->i_gid;
1925                 if (S_ISDIR(mode))
1926                         mode |= S_ISGID;
1927         } else
1928                 inode->i_gid = current_fsgid();
1929         inode->i_mode = mode;
1930 }
1931 EXPORT_SYMBOL(inode_init_owner);
1932
1933 /**
1934  * inode_owner_or_capable - check current task permissions to inode
1935  * @inode: inode being checked
1936  *
1937  * Return true if current either has CAP_FOWNER in a namespace with the
1938  * inode owner uid mapped, or owns the file.
1939  */
1940 bool inode_owner_or_capable(const struct inode *inode)
1941 {
1942         struct user_namespace *ns;
1943
1944         if (uid_eq(current_fsuid(), inode->i_uid))
1945                 return true;
1946
1947         ns = current_user_ns();
1948         if (ns_capable(ns, CAP_FOWNER) && kuid_has_mapping(ns, inode->i_uid))
1949                 return true;
1950         return false;
1951 }
1952 EXPORT_SYMBOL(inode_owner_or_capable);
1953
1954 /*
1955  * Direct i/o helper functions
1956  */
1957 static void __inode_dio_wait(struct inode *inode)
1958 {
1959         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
1960         DEFINE_WAIT_BIT(q, &inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
1961
1962         do {
1963                 prepare_to_wait(wq, &q.wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1964                 if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
1965                         schedule();
1966         } while (atomic_read(&inode->i_dio_count));
1967         finish_wait(wq, &q.wait);
1968 }
1969
1970 /**
1971  * inode_dio_wait - wait for outstanding DIO requests to finish
1972  * @inode: inode to wait for
1973  *
1974  * Waits for all pending direct I/O requests to finish so that we can
1975  * proceed with a truncate or equivalent operation.
1976  *
1977  * Must be called under a lock that serializes taking new references
1978  * to i_dio_count, usually by inode->i_mutex.
1979  */
1980 void inode_dio_wait(struct inode *inode)
1981 {
1982         if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
1983                 __inode_dio_wait(inode);
1984 }
1985 EXPORT_SYMBOL(inode_dio_wait);
1986
1987 /*
1988  * inode_set_flags - atomically set some inode flags
1989  *
1990  * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that
1991  * they have exclusive access to the inode structure (i.e., while the
1992  * inode is being instantiated).  The reason for the cmpxchg() loop
1993  * --- which wouldn't be necessary if all code paths which modify
1994  * i_flags actually followed this rule, is that there is at least one
1995  * code path which doesn't today so we use cmpxchg() out of an abundance
1996  * of caution.
1997  *
1998  * In the long run, i_mutex is overkill, and we should probably look
1999  * at using the i_lock spinlock to protect i_flags, and then make sure
2000  * it is so documented in include/linux/fs.h and that all code follows
2001  * the locking convention!!
2002  */
2003 void inode_set_flags(struct inode *inode, unsigned int flags,
2004                      unsigned int mask)
2005 {
2006         unsigned int old_flags, new_flags;
2007
2008         WARN_ON_ONCE(flags & ~mask);
2009         do {
2010                 old_flags = ACCESS_ONCE(inode->i_flags);
2011                 new_flags = (old_flags & ~mask) | flags;
2012         } while (unlikely(cmpxchg(&inode->i_flags, old_flags,
2013                                   new_flags) != old_flags));
2014 }
2015 EXPORT_SYMBOL(inode_set_flags);