Merge tag 'regmap-v3.13' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/broonie...
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / fs / dcache.c
1 /*
2  * fs/dcache.c
3  *
4  * Complete reimplementation
5  * (C) 1997 Thomas Schoebel-Theuer,
6  * with heavy changes by Linus Torvalds
7  */
8
9 /*
10  * Notes on the allocation strategy:
11  *
12  * The dcache is a master of the icache - whenever a dcache entry
13  * exists, the inode will always exist. "iput()" is done either when
14  * the dcache entry is deleted or garbage collected.
15  */
16
17 #include <linux/syscalls.h>
18 #include <linux/string.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/fs.h>
21 #include <linux/fsnotify.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/hash.h>
25 #include <linux/cache.h>
26 #include <linux/export.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/file.h>
29 #include <asm/uaccess.h>
30 #include <linux/security.h>
31 #include <linux/seqlock.h>
32 #include <linux/swap.h>
33 #include <linux/bootmem.h>
34 #include <linux/fs_struct.h>
35 #include <linux/hardirq.h>
36 #include <linux/bit_spinlock.h>
37 #include <linux/rculist_bl.h>
38 #include <linux/prefetch.h>
39 #include <linux/ratelimit.h>
40 #include <linux/list_lru.h>
41 #include "internal.h"
42 #include "mount.h"
43
44 /*
45  * Usage:
46  * dcache->d_inode->i_lock protects:
47  *   - i_dentry, d_alias, d_inode of aliases
48  * dcache_hash_bucket lock protects:
49  *   - the dcache hash table
50  * s_anon bl list spinlock protects:
51  *   - the s_anon list (see __d_drop)
52  * dentry->d_sb->s_dentry_lru_lock protects:
53  *   - the dcache lru lists and counters
54  * d_lock protects:
55  *   - d_flags
56  *   - d_name
57  *   - d_lru
58  *   - d_count
59  *   - d_unhashed()
60  *   - d_parent and d_subdirs
61  *   - childrens' d_child and d_parent
62  *   - d_alias, d_inode
63  *
64  * Ordering:
65  * dentry->d_inode->i_lock
66  *   dentry->d_lock
67  *     dentry->d_sb->s_dentry_lru_lock
68  *     dcache_hash_bucket lock
69  *     s_anon lock
70  *
71  * If there is an ancestor relationship:
72  * dentry->d_parent->...->d_parent->d_lock
73  *   ...
74  *     dentry->d_parent->d_lock
75  *       dentry->d_lock
76  *
77  * If no ancestor relationship:
78  * if (dentry1 < dentry2)
79  *   dentry1->d_lock
80  *     dentry2->d_lock
81  */
82 int sysctl_vfs_cache_pressure __read_mostly = 100;
83 EXPORT_SYMBOL_GPL(sysctl_vfs_cache_pressure);
84
85 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SEQLOCK(rename_lock);
86
87 EXPORT_SYMBOL(rename_lock);
88
89 static struct kmem_cache *dentry_cache __read_mostly;
90
91 /**
92  * read_seqbegin_or_lock - begin a sequence number check or locking block
93  * @lock: sequence lock
94  * @seq : sequence number to be checked
95  *
96  * First try it once optimistically without taking the lock. If that fails,
97  * take the lock. The sequence number is also used as a marker for deciding
98  * whether to be a reader (even) or writer (odd).
99  * N.B. seq must be initialized to an even number to begin with.
100  */
101 static inline void read_seqbegin_or_lock(seqlock_t *lock, int *seq)
102 {
103         if (!(*seq & 1))        /* Even */
104                 *seq = read_seqbegin(lock);
105         else                    /* Odd */
106                 read_seqlock_excl(lock);
107 }
108
109 static inline int need_seqretry(seqlock_t *lock, int seq)
110 {
111         return !(seq & 1) && read_seqretry(lock, seq);
112 }
113
114 static inline void done_seqretry(seqlock_t *lock, int seq)
115 {
116         if (seq & 1)
117                 read_sequnlock_excl(lock);
118 }
119
120 /*
121  * This is the single most critical data structure when it comes
122  * to the dcache: the hashtable for lookups. Somebody should try
123  * to make this good - I've just made it work.
124  *
125  * This hash-function tries to avoid losing too many bits of hash
126  * information, yet avoid using a prime hash-size or similar.
127  */
128 #define D_HASHBITS     d_hash_shift
129 #define D_HASHMASK     d_hash_mask
130
131 static unsigned int d_hash_mask __read_mostly;
132 static unsigned int d_hash_shift __read_mostly;
133
134 static struct hlist_bl_head *dentry_hashtable __read_mostly;
135
136 static inline struct hlist_bl_head *d_hash(const struct dentry *parent,
137                                         unsigned int hash)
138 {
139         hash += (unsigned long) parent / L1_CACHE_BYTES;
140         hash = hash + (hash >> D_HASHBITS);
141         return dentry_hashtable + (hash & D_HASHMASK);
142 }
143
144 /* Statistics gathering. */
145 struct dentry_stat_t dentry_stat = {
146         .age_limit = 45,
147 };
148
149 static DEFINE_PER_CPU(long, nr_dentry);
150 static DEFINE_PER_CPU(long, nr_dentry_unused);
151
152 #if defined(CONFIG_SYSCTL) && defined(CONFIG_PROC_FS)
153
154 /*
155  * Here we resort to our own counters instead of using generic per-cpu counters
156  * for consistency with what the vfs inode code does. We are expected to harvest
157  * better code and performance by having our own specialized counters.
158  *
159  * Please note that the loop is done over all possible CPUs, not over all online
160  * CPUs. The reason for this is that we don't want to play games with CPUs going
161  * on and off. If one of them goes off, we will just keep their counters.
162  *
163  * glommer: See cffbc8a for details, and if you ever intend to change this,
164  * please update all vfs counters to match.
165  */
166 static long get_nr_dentry(void)
167 {
168         int i;
169         long sum = 0;
170         for_each_possible_cpu(i)
171                 sum += per_cpu(nr_dentry, i);
172         return sum < 0 ? 0 : sum;
173 }
174
175 static long get_nr_dentry_unused(void)
176 {
177         int i;
178         long sum = 0;
179         for_each_possible_cpu(i)
180                 sum += per_cpu(nr_dentry_unused, i);
181         return sum < 0 ? 0 : sum;
182 }
183
184 int proc_nr_dentry(ctl_table *table, int write, void __user *buffer,
185                    size_t *lenp, loff_t *ppos)
186 {
187         dentry_stat.nr_dentry = get_nr_dentry();
188         dentry_stat.nr_unused = get_nr_dentry_unused();
189         return proc_doulongvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
190 }
191 #endif
192
193 /*
194  * Compare 2 name strings, return 0 if they match, otherwise non-zero.
195  * The strings are both count bytes long, and count is non-zero.
196  */
197 #ifdef CONFIG_DCACHE_WORD_ACCESS
198
199 #include <asm/word-at-a-time.h>
200 /*
201  * NOTE! 'cs' and 'scount' come from a dentry, so it has a
202  * aligned allocation for this particular component. We don't
203  * strictly need the load_unaligned_zeropad() safety, but it
204  * doesn't hurt either.
205  *
206  * In contrast, 'ct' and 'tcount' can be from a pathname, and do
207  * need the careful unaligned handling.
208  */
209 static inline int dentry_string_cmp(const unsigned char *cs, const unsigned char *ct, unsigned tcount)
210 {
211         unsigned long a,b,mask;
212
213         for (;;) {
214                 a = *(unsigned long *)cs;
215                 b = load_unaligned_zeropad(ct);
216                 if (tcount < sizeof(unsigned long))
217                         break;
218                 if (unlikely(a != b))
219                         return 1;
220                 cs += sizeof(unsigned long);
221                 ct += sizeof(unsigned long);
222                 tcount -= sizeof(unsigned long);
223                 if (!tcount)
224                         return 0;
225         }
226         mask = ~(~0ul << tcount*8);
227         return unlikely(!!((a ^ b) & mask));
228 }
229
230 #else
231
232 static inline int dentry_string_cmp(const unsigned char *cs, const unsigned char *ct, unsigned tcount)
233 {
234         do {
235                 if (*cs != *ct)
236                         return 1;
237                 cs++;
238                 ct++;
239                 tcount--;
240         } while (tcount);
241         return 0;
242 }
243
244 #endif
245
246 static inline int dentry_cmp(const struct dentry *dentry, const unsigned char *ct, unsigned tcount)
247 {
248         const unsigned char *cs;
249         /*
250          * Be careful about RCU walk racing with rename:
251          * use ACCESS_ONCE to fetch the name pointer.
252          *
253          * NOTE! Even if a rename will mean that the length
254          * was not loaded atomically, we don't care. The
255          * RCU walk will check the sequence count eventually,
256          * and catch it. And we won't overrun the buffer,
257          * because we're reading the name pointer atomically,
258          * and a dentry name is guaranteed to be properly
259          * terminated with a NUL byte.
260          *
261          * End result: even if 'len' is wrong, we'll exit
262          * early because the data cannot match (there can
263          * be no NUL in the ct/tcount data)
264          */
265         cs = ACCESS_ONCE(dentry->d_name.name);
266         smp_read_barrier_depends();
267         return dentry_string_cmp(cs, ct, tcount);
268 }
269
270 static void __d_free(struct rcu_head *head)
271 {
272         struct dentry *dentry = container_of(head, struct dentry, d_u.d_rcu);
273
274         WARN_ON(!hlist_unhashed(&dentry->d_alias));
275         if (dname_external(dentry))
276                 kfree(dentry->d_name.name);
277         kmem_cache_free(dentry_cache, dentry); 
278 }
279
280 /*
281  * no locks, please.
282  */
283 static void d_free(struct dentry *dentry)
284 {
285         BUG_ON((int)dentry->d_lockref.count > 0);
286         this_cpu_dec(nr_dentry);
287         if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_release)
288                 dentry->d_op->d_release(dentry);
289
290         /* if dentry was never visible to RCU, immediate free is OK */
291         if (!(dentry->d_flags & DCACHE_RCUACCESS))
292                 __d_free(&dentry->d_u.d_rcu);
293         else
294                 call_rcu(&dentry->d_u.d_rcu, __d_free);
295 }
296
297 /**
298  * dentry_rcuwalk_barrier - invalidate in-progress rcu-walk lookups
299  * @dentry: the target dentry
300  * After this call, in-progress rcu-walk path lookup will fail. This
301  * should be called after unhashing, and after changing d_inode (if
302  * the dentry has not already been unhashed).
303  */
304 static inline void dentry_rcuwalk_barrier(struct dentry *dentry)
305 {
306         assert_spin_locked(&dentry->d_lock);
307         /* Go through a barrier */
308         write_seqcount_barrier(&dentry->d_seq);
309 }
310
311 /*
312  * Release the dentry's inode, using the filesystem
313  * d_iput() operation if defined. Dentry has no refcount
314  * and is unhashed.
315  */
316 static void dentry_iput(struct dentry * dentry)
317         __releases(dentry->d_lock)
318         __releases(dentry->d_inode->i_lock)
319 {
320         struct inode *inode = dentry->d_inode;
321         if (inode) {
322                 dentry->d_inode = NULL;
323                 hlist_del_init(&dentry->d_alias);
324                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
325                 spin_unlock(&inode->i_lock);
326                 if (!inode->i_nlink)
327                         fsnotify_inoderemove(inode);
328                 if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_iput)
329                         dentry->d_op->d_iput(dentry, inode);
330                 else
331                         iput(inode);
332         } else {
333                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
334         }
335 }
336
337 /*
338  * Release the dentry's inode, using the filesystem
339  * d_iput() operation if defined. dentry remains in-use.
340  */
341 static void dentry_unlink_inode(struct dentry * dentry)
342         __releases(dentry->d_lock)
343         __releases(dentry->d_inode->i_lock)
344 {
345         struct inode *inode = dentry->d_inode;
346         dentry->d_inode = NULL;
347         hlist_del_init(&dentry->d_alias);
348         dentry_rcuwalk_barrier(dentry);
349         spin_unlock(&dentry->d_lock);
350         spin_unlock(&inode->i_lock);
351         if (!inode->i_nlink)
352                 fsnotify_inoderemove(inode);
353         if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_iput)
354                 dentry->d_op->d_iput(dentry, inode);
355         else
356                 iput(inode);
357 }
358
359 /*
360  * The DCACHE_LRU_LIST bit is set whenever the 'd_lru' entry
361  * is in use - which includes both the "real" per-superblock
362  * LRU list _and_ the DCACHE_SHRINK_LIST use.
363  *
364  * The DCACHE_SHRINK_LIST bit is set whenever the dentry is
365  * on the shrink list (ie not on the superblock LRU list).
366  *
367  * The per-cpu "nr_dentry_unused" counters are updated with
368  * the DCACHE_LRU_LIST bit.
369  *
370  * These helper functions make sure we always follow the
371  * rules. d_lock must be held by the caller.
372  */
373 #define D_FLAG_VERIFY(dentry,x) WARN_ON_ONCE(((dentry)->d_flags & (DCACHE_LRU_LIST | DCACHE_SHRINK_LIST)) != (x))
374 static void d_lru_add(struct dentry *dentry)
375 {
376         D_FLAG_VERIFY(dentry, 0);
377         dentry->d_flags |= DCACHE_LRU_LIST;
378         this_cpu_inc(nr_dentry_unused);
379         WARN_ON_ONCE(!list_lru_add(&dentry->d_sb->s_dentry_lru, &dentry->d_lru));
380 }
381
382 static void d_lru_del(struct dentry *dentry)
383 {
384         D_FLAG_VERIFY(dentry, DCACHE_LRU_LIST);
385         dentry->d_flags &= ~DCACHE_LRU_LIST;
386         this_cpu_dec(nr_dentry_unused);
387         WARN_ON_ONCE(!list_lru_del(&dentry->d_sb->s_dentry_lru, &dentry->d_lru));
388 }
389
390 static void d_shrink_del(struct dentry *dentry)
391 {
392         D_FLAG_VERIFY(dentry, DCACHE_SHRINK_LIST | DCACHE_LRU_LIST);
393         list_del_init(&dentry->d_lru);
394         dentry->d_flags &= ~(DCACHE_SHRINK_LIST | DCACHE_LRU_LIST);
395         this_cpu_dec(nr_dentry_unused);
396 }
397
398 static void d_shrink_add(struct dentry *dentry, struct list_head *list)
399 {
400         D_FLAG_VERIFY(dentry, 0);
401         list_add(&dentry->d_lru, list);
402         dentry->d_flags |= DCACHE_SHRINK_LIST | DCACHE_LRU_LIST;
403         this_cpu_inc(nr_dentry_unused);
404 }
405
406 /*
407  * These can only be called under the global LRU lock, ie during the
408  * callback for freeing the LRU list. "isolate" removes it from the
409  * LRU lists entirely, while shrink_move moves it to the indicated
410  * private list.
411  */
412 static void d_lru_isolate(struct dentry *dentry)
413 {
414         D_FLAG_VERIFY(dentry, DCACHE_LRU_LIST);
415         dentry->d_flags &= ~DCACHE_LRU_LIST;
416         this_cpu_dec(nr_dentry_unused);
417         list_del_init(&dentry->d_lru);
418 }
419
420 static void d_lru_shrink_move(struct dentry *dentry, struct list_head *list)
421 {
422         D_FLAG_VERIFY(dentry, DCACHE_LRU_LIST);
423         dentry->d_flags |= DCACHE_SHRINK_LIST;
424         list_move_tail(&dentry->d_lru, list);
425 }
426
427 /*
428  * dentry_lru_(add|del)_list) must be called with d_lock held.
429  */
430 static void dentry_lru_add(struct dentry *dentry)
431 {
432         if (unlikely(!(dentry->d_flags & DCACHE_LRU_LIST)))
433                 d_lru_add(dentry);
434 }
435
436 /*
437  * Remove a dentry with references from the LRU.
438  *
439  * If we are on the shrink list, then we can get to try_prune_one_dentry() and
440  * lose our last reference through the parent walk. In this case, we need to
441  * remove ourselves from the shrink list, not the LRU.
442  */
443 static void dentry_lru_del(struct dentry *dentry)
444 {
445         if (dentry->d_flags & DCACHE_LRU_LIST) {
446                 if (dentry->d_flags & DCACHE_SHRINK_LIST)
447                         return d_shrink_del(dentry);
448                 d_lru_del(dentry);
449         }
450 }
451
452 /**
453  * d_kill - kill dentry and return parent
454  * @dentry: dentry to kill
455  * @parent: parent dentry
456  *
457  * The dentry must already be unhashed and removed from the LRU.
458  *
459  * If this is the root of the dentry tree, return NULL.
460  *
461  * dentry->d_lock and parent->d_lock must be held by caller, and are dropped by
462  * d_kill.
463  */
464 static struct dentry *d_kill(struct dentry *dentry, struct dentry *parent)
465         __releases(dentry->d_lock)
466         __releases(parent->d_lock)
467         __releases(dentry->d_inode->i_lock)
468 {
469         list_del(&dentry->d_u.d_child);
470         /*
471          * Inform try_to_ascend() that we are no longer attached to the
472          * dentry tree
473          */
474         dentry->d_flags |= DCACHE_DENTRY_KILLED;
475         if (parent)
476                 spin_unlock(&parent->d_lock);
477         dentry_iput(dentry);
478         /*
479          * dentry_iput drops the locks, at which point nobody (except
480          * transient RCU lookups) can reach this dentry.
481          */
482         d_free(dentry);
483         return parent;
484 }
485
486 /*
487  * Unhash a dentry without inserting an RCU walk barrier or checking that
488  * dentry->d_lock is locked.  The caller must take care of that, if
489  * appropriate.
490  */
491 static void __d_shrink(struct dentry *dentry)
492 {
493         if (!d_unhashed(dentry)) {
494                 struct hlist_bl_head *b;
495                 if (unlikely(dentry->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED))
496                         b = &dentry->d_sb->s_anon;
497                 else
498                         b = d_hash(dentry->d_parent, dentry->d_name.hash);
499
500                 hlist_bl_lock(b);
501                 __hlist_bl_del(&dentry->d_hash);
502                 dentry->d_hash.pprev = NULL;
503                 hlist_bl_unlock(b);
504         }
505 }
506
507 /**
508  * d_drop - drop a dentry
509  * @dentry: dentry to drop
510  *
511  * d_drop() unhashes the entry from the parent dentry hashes, so that it won't
512  * be found through a VFS lookup any more. Note that this is different from
513  * deleting the dentry - d_delete will try to mark the dentry negative if
514  * possible, giving a successful _negative_ lookup, while d_drop will
515  * just make the cache lookup fail.
516  *
517  * d_drop() is used mainly for stuff that wants to invalidate a dentry for some
518  * reason (NFS timeouts or autofs deletes).
519  *
520  * __d_drop requires dentry->d_lock.
521  */
522 void __d_drop(struct dentry *dentry)
523 {
524         if (!d_unhashed(dentry)) {
525                 __d_shrink(dentry);
526                 dentry_rcuwalk_barrier(dentry);
527         }
528 }
529 EXPORT_SYMBOL(__d_drop);
530
531 void d_drop(struct dentry *dentry)
532 {
533         spin_lock(&dentry->d_lock);
534         __d_drop(dentry);
535         spin_unlock(&dentry->d_lock);
536 }
537 EXPORT_SYMBOL(d_drop);
538
539 /*
540  * Finish off a dentry we've decided to kill.
541  * dentry->d_lock must be held, returns with it unlocked.
542  * If ref is non-zero, then decrement the refcount too.
543  * Returns dentry requiring refcount drop, or NULL if we're done.
544  */
545 static struct dentry *
546 dentry_kill(struct dentry *dentry, int unlock_on_failure)
547         __releases(dentry->d_lock)
548 {
549         struct inode *inode;
550         struct dentry *parent;
551
552         inode = dentry->d_inode;
553         if (inode && !spin_trylock(&inode->i_lock)) {
554 relock:
555                 if (unlock_on_failure) {
556                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
557                         cpu_relax();
558                 }
559                 return dentry; /* try again with same dentry */
560         }
561         if (IS_ROOT(dentry))
562                 parent = NULL;
563         else
564                 parent = dentry->d_parent;
565         if (parent && !spin_trylock(&parent->d_lock)) {
566                 if (inode)
567                         spin_unlock(&inode->i_lock);
568                 goto relock;
569         }
570
571         /*
572          * The dentry is now unrecoverably dead to the world.
573          */
574         lockref_mark_dead(&dentry->d_lockref);
575
576         /*
577          * inform the fs via d_prune that this dentry is about to be
578          * unhashed and destroyed.
579          */
580         if ((dentry->d_flags & DCACHE_OP_PRUNE) && !d_unhashed(dentry))
581                 dentry->d_op->d_prune(dentry);
582
583         dentry_lru_del(dentry);
584         /* if it was on the hash then remove it */
585         __d_drop(dentry);
586         return d_kill(dentry, parent);
587 }
588
589 /* 
590  * This is dput
591  *
592  * This is complicated by the fact that we do not want to put
593  * dentries that are no longer on any hash chain on the unused
594  * list: we'd much rather just get rid of them immediately.
595  *
596  * However, that implies that we have to traverse the dentry
597  * tree upwards to the parents which might _also_ now be
598  * scheduled for deletion (it may have been only waiting for
599  * its last child to go away).
600  *
601  * This tail recursion is done by hand as we don't want to depend
602  * on the compiler to always get this right (gcc generally doesn't).
603  * Real recursion would eat up our stack space.
604  */
605
606 /*
607  * dput - release a dentry
608  * @dentry: dentry to release 
609  *
610  * Release a dentry. This will drop the usage count and if appropriate
611  * call the dentry unlink method as well as removing it from the queues and
612  * releasing its resources. If the parent dentries were scheduled for release
613  * they too may now get deleted.
614  */
615 void dput(struct dentry *dentry)
616 {
617         if (unlikely(!dentry))
618                 return;
619
620 repeat:
621         if (lockref_put_or_lock(&dentry->d_lockref))
622                 return;
623
624         /* Unreachable? Get rid of it */
625         if (unlikely(d_unhashed(dentry)))
626                 goto kill_it;
627
628         if (unlikely(dentry->d_flags & DCACHE_OP_DELETE)) {
629                 if (dentry->d_op->d_delete(dentry))
630                         goto kill_it;
631         }
632
633         if (!(dentry->d_flags & DCACHE_REFERENCED))
634                 dentry->d_flags |= DCACHE_REFERENCED;
635         dentry_lru_add(dentry);
636
637         dentry->d_lockref.count--;
638         spin_unlock(&dentry->d_lock);
639         return;
640
641 kill_it:
642         dentry = dentry_kill(dentry, 1);
643         if (dentry)
644                 goto repeat;
645 }
646 EXPORT_SYMBOL(dput);
647
648 /**
649  * d_invalidate - invalidate a dentry
650  * @dentry: dentry to invalidate
651  *
652  * Try to invalidate the dentry if it turns out to be
653  * possible. If there are other dentries that can be
654  * reached through this one we can't delete it and we
655  * return -EBUSY. On success we return 0.
656  *
657  * no dcache lock.
658  */
659  
660 int d_invalidate(struct dentry * dentry)
661 {
662         /*
663          * If it's already been dropped, return OK.
664          */
665         spin_lock(&dentry->d_lock);
666         if (d_unhashed(dentry)) {
667                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
668                 return 0;
669         }
670         /*
671          * Check whether to do a partial shrink_dcache
672          * to get rid of unused child entries.
673          */
674         if (!list_empty(&dentry->d_subdirs)) {
675                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
676                 shrink_dcache_parent(dentry);
677                 spin_lock(&dentry->d_lock);
678         }
679
680         /*
681          * Somebody else still using it?
682          *
683          * If it's a directory, we can't drop it
684          * for fear of somebody re-populating it
685          * with children (even though dropping it
686          * would make it unreachable from the root,
687          * we might still populate it if it was a
688          * working directory or similar).
689          * We also need to leave mountpoints alone,
690          * directory or not.
691          */
692         if (dentry->d_lockref.count > 1 && dentry->d_inode) {
693                 if (S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode) || d_mountpoint(dentry)) {
694                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
695                         return -EBUSY;
696                 }
697         }
698
699         __d_drop(dentry);
700         spin_unlock(&dentry->d_lock);
701         return 0;
702 }
703 EXPORT_SYMBOL(d_invalidate);
704
705 /* This must be called with d_lock held */
706 static inline void __dget_dlock(struct dentry *dentry)
707 {
708         dentry->d_lockref.count++;
709 }
710
711 static inline void __dget(struct dentry *dentry)
712 {
713         lockref_get(&dentry->d_lockref);
714 }
715
716 struct dentry *dget_parent(struct dentry *dentry)
717 {
718         int gotref;
719         struct dentry *ret;
720
721         /*
722          * Do optimistic parent lookup without any
723          * locking.
724          */
725         rcu_read_lock();
726         ret = ACCESS_ONCE(dentry->d_parent);
727         gotref = lockref_get_not_zero(&ret->d_lockref);
728         rcu_read_unlock();
729         if (likely(gotref)) {
730                 if (likely(ret == ACCESS_ONCE(dentry->d_parent)))
731                         return ret;
732                 dput(ret);
733         }
734
735 repeat:
736         /*
737          * Don't need rcu_dereference because we re-check it was correct under
738          * the lock.
739          */
740         rcu_read_lock();
741         ret = dentry->d_parent;
742         spin_lock(&ret->d_lock);
743         if (unlikely(ret != dentry->d_parent)) {
744                 spin_unlock(&ret->d_lock);
745                 rcu_read_unlock();
746                 goto repeat;
747         }
748         rcu_read_unlock();
749         BUG_ON(!ret->d_lockref.count);
750         ret->d_lockref.count++;
751         spin_unlock(&ret->d_lock);
752         return ret;
753 }
754 EXPORT_SYMBOL(dget_parent);
755
756 /**
757  * d_find_alias - grab a hashed alias of inode
758  * @inode: inode in question
759  * @want_discon:  flag, used by d_splice_alias, to request
760  *          that only a DISCONNECTED alias be returned.
761  *
762  * If inode has a hashed alias, or is a directory and has any alias,
763  * acquire the reference to alias and return it. Otherwise return NULL.
764  * Notice that if inode is a directory there can be only one alias and
765  * it can be unhashed only if it has no children, or if it is the root
766  * of a filesystem.
767  *
768  * If the inode has an IS_ROOT, DCACHE_DISCONNECTED alias, then prefer
769  * any other hashed alias over that one unless @want_discon is set,
770  * in which case only return an IS_ROOT, DCACHE_DISCONNECTED alias.
771  */
772 static struct dentry *__d_find_alias(struct inode *inode, int want_discon)
773 {
774         struct dentry *alias, *discon_alias;
775
776 again:
777         discon_alias = NULL;
778         hlist_for_each_entry(alias, &inode->i_dentry, d_alias) {
779                 spin_lock(&alias->d_lock);
780                 if (S_ISDIR(inode->i_mode) || !d_unhashed(alias)) {
781                         if (IS_ROOT(alias) &&
782                             (alias->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED)) {
783                                 discon_alias = alias;
784                         } else if (!want_discon) {
785                                 __dget_dlock(alias);
786                                 spin_unlock(&alias->d_lock);
787                                 return alias;
788                         }
789                 }
790                 spin_unlock(&alias->d_lock);
791         }
792         if (discon_alias) {
793                 alias = discon_alias;
794                 spin_lock(&alias->d_lock);
795                 if (S_ISDIR(inode->i_mode) || !d_unhashed(alias)) {
796                         if (IS_ROOT(alias) &&
797                             (alias->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED)) {
798                                 __dget_dlock(alias);
799                                 spin_unlock(&alias->d_lock);
800                                 return alias;
801                         }
802                 }
803                 spin_unlock(&alias->d_lock);
804                 goto again;
805         }
806         return NULL;
807 }
808
809 struct dentry *d_find_alias(struct inode *inode)
810 {
811         struct dentry *de = NULL;
812
813         if (!hlist_empty(&inode->i_dentry)) {
814                 spin_lock(&inode->i_lock);
815                 de = __d_find_alias(inode, 0);
816                 spin_unlock(&inode->i_lock);
817         }
818         return de;
819 }
820 EXPORT_SYMBOL(d_find_alias);
821
822 /*
823  *      Try to kill dentries associated with this inode.
824  * WARNING: you must own a reference to inode.
825  */
826 void d_prune_aliases(struct inode *inode)
827 {
828         struct dentry *dentry;
829 restart:
830         spin_lock(&inode->i_lock);
831         hlist_for_each_entry(dentry, &inode->i_dentry, d_alias) {
832                 spin_lock(&dentry->d_lock);
833                 if (!dentry->d_lockref.count) {
834                         /*
835                          * inform the fs via d_prune that this dentry
836                          * is about to be unhashed and destroyed.
837                          */
838                         if ((dentry->d_flags & DCACHE_OP_PRUNE) &&
839                             !d_unhashed(dentry))
840                                 dentry->d_op->d_prune(dentry);
841
842                         __dget_dlock(dentry);
843                         __d_drop(dentry);
844                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
845                         spin_unlock(&inode->i_lock);
846                         dput(dentry);
847                         goto restart;
848                 }
849                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
850         }
851         spin_unlock(&inode->i_lock);
852 }
853 EXPORT_SYMBOL(d_prune_aliases);
854
855 /*
856  * Try to throw away a dentry - free the inode, dput the parent.
857  * Requires dentry->d_lock is held, and dentry->d_count == 0.
858  * Releases dentry->d_lock.
859  *
860  * This may fail if locks cannot be acquired no problem, just try again.
861  */
862 static struct dentry * try_prune_one_dentry(struct dentry *dentry)
863         __releases(dentry->d_lock)
864 {
865         struct dentry *parent;
866
867         parent = dentry_kill(dentry, 0);
868         /*
869          * If dentry_kill returns NULL, we have nothing more to do.
870          * if it returns the same dentry, trylocks failed. In either
871          * case, just loop again.
872          *
873          * Otherwise, we need to prune ancestors too. This is necessary
874          * to prevent quadratic behavior of shrink_dcache_parent(), but
875          * is also expected to be beneficial in reducing dentry cache
876          * fragmentation.
877          */
878         if (!parent)
879                 return NULL;
880         if (parent == dentry)
881                 return dentry;
882
883         /* Prune ancestors. */
884         dentry = parent;
885         while (dentry) {
886                 if (lockref_put_or_lock(&dentry->d_lockref))
887                         return NULL;
888                 dentry = dentry_kill(dentry, 1);
889         }
890         return NULL;
891 }
892
893 static void shrink_dentry_list(struct list_head *list)
894 {
895         struct dentry *dentry;
896
897         rcu_read_lock();
898         for (;;) {
899                 dentry = list_entry_rcu(list->prev, struct dentry, d_lru);
900                 if (&dentry->d_lru == list)
901                         break; /* empty */
902
903                 /*
904                  * Get the dentry lock, and re-verify that the dentry is
905                  * this on the shrinking list. If it is, we know that
906                  * DCACHE_SHRINK_LIST and DCACHE_LRU_LIST are set.
907                  */
908                 spin_lock(&dentry->d_lock);
909                 if (dentry != list_entry(list->prev, struct dentry, d_lru)) {
910                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
911                         continue;
912                 }
913
914                 /*
915                  * The dispose list is isolated and dentries are not accounted
916                  * to the LRU here, so we can simply remove it from the list
917                  * here regardless of whether it is referenced or not.
918                  */
919                 d_shrink_del(dentry);
920
921                 /*
922                  * We found an inuse dentry which was not removed from
923                  * the LRU because of laziness during lookup. Do not free it.
924                  */
925                 if (dentry->d_lockref.count) {
926                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
927                         continue;
928                 }
929                 rcu_read_unlock();
930
931                 /*
932                  * If 'try_to_prune()' returns a dentry, it will
933                  * be the same one we passed in, and d_lock will
934                  * have been held the whole time, so it will not
935                  * have been added to any other lists. We failed
936                  * to get the inode lock.
937                  *
938                  * We just add it back to the shrink list.
939                  */
940                 dentry = try_prune_one_dentry(dentry);
941
942                 rcu_read_lock();
943                 if (dentry) {
944                         d_shrink_add(dentry, list);
945                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
946                 }
947         }
948         rcu_read_unlock();
949 }
950
951 static enum lru_status
952 dentry_lru_isolate(struct list_head *item, spinlock_t *lru_lock, void *arg)
953 {
954         struct list_head *freeable = arg;
955         struct dentry   *dentry = container_of(item, struct dentry, d_lru);
956
957
958         /*
959          * we are inverting the lru lock/dentry->d_lock here,
960          * so use a trylock. If we fail to get the lock, just skip
961          * it
962          */
963         if (!spin_trylock(&dentry->d_lock))
964                 return LRU_SKIP;
965
966         /*
967          * Referenced dentries are still in use. If they have active
968          * counts, just remove them from the LRU. Otherwise give them
969          * another pass through the LRU.
970          */
971         if (dentry->d_lockref.count) {
972                 d_lru_isolate(dentry);
973                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
974                 return LRU_REMOVED;
975         }
976
977         if (dentry->d_flags & DCACHE_REFERENCED) {
978                 dentry->d_flags &= ~DCACHE_REFERENCED;
979                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
980
981                 /*
982                  * The list move itself will be made by the common LRU code. At
983                  * this point, we've dropped the dentry->d_lock but keep the
984                  * lru lock. This is safe to do, since every list movement is
985                  * protected by the lru lock even if both locks are held.
986                  *
987                  * This is guaranteed by the fact that all LRU management
988                  * functions are intermediated by the LRU API calls like
989                  * list_lru_add and list_lru_del. List movement in this file
990                  * only ever occur through this functions or through callbacks
991                  * like this one, that are called from the LRU API.
992                  *
993                  * The only exceptions to this are functions like
994                  * shrink_dentry_list, and code that first checks for the
995                  * DCACHE_SHRINK_LIST flag.  Those are guaranteed to be
996                  * operating only with stack provided lists after they are
997                  * properly isolated from the main list.  It is thus, always a
998                  * local access.
999                  */
1000                 return LRU_ROTATE;
1001         }
1002
1003         d_lru_shrink_move(dentry, freeable);
1004         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1005
1006         return LRU_REMOVED;
1007 }
1008
1009 /**
1010  * prune_dcache_sb - shrink the dcache
1011  * @sb: superblock
1012  * @nr_to_scan : number of entries to try to free
1013  * @nid: which node to scan for freeable entities
1014  *
1015  * Attempt to shrink the superblock dcache LRU by @nr_to_scan entries. This is
1016  * done when we need more memory an called from the superblock shrinker
1017  * function.
1018  *
1019  * This function may fail to free any resources if all the dentries are in
1020  * use.
1021  */
1022 long prune_dcache_sb(struct super_block *sb, unsigned long nr_to_scan,
1023                      int nid)
1024 {
1025         LIST_HEAD(dispose);
1026         long freed;
1027
1028         freed = list_lru_walk_node(&sb->s_dentry_lru, nid, dentry_lru_isolate,
1029                                        &dispose, &nr_to_scan);
1030         shrink_dentry_list(&dispose);
1031         return freed;
1032 }
1033
1034 static enum lru_status dentry_lru_isolate_shrink(struct list_head *item,
1035                                                 spinlock_t *lru_lock, void *arg)
1036 {
1037         struct list_head *freeable = arg;
1038         struct dentry   *dentry = container_of(item, struct dentry, d_lru);
1039
1040         /*
1041          * we are inverting the lru lock/dentry->d_lock here,
1042          * so use a trylock. If we fail to get the lock, just skip
1043          * it
1044          */
1045         if (!spin_trylock(&dentry->d_lock))
1046                 return LRU_SKIP;
1047
1048         d_lru_shrink_move(dentry, freeable);
1049         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1050
1051         return LRU_REMOVED;
1052 }
1053
1054
1055 /**
1056  * shrink_dcache_sb - shrink dcache for a superblock
1057  * @sb: superblock
1058  *
1059  * Shrink the dcache for the specified super block. This is used to free
1060  * the dcache before unmounting a file system.
1061  */
1062 void shrink_dcache_sb(struct super_block *sb)
1063 {
1064         long freed;
1065
1066         do {
1067                 LIST_HEAD(dispose);
1068
1069                 freed = list_lru_walk(&sb->s_dentry_lru,
1070                         dentry_lru_isolate_shrink, &dispose, UINT_MAX);
1071
1072                 this_cpu_sub(nr_dentry_unused, freed);
1073                 shrink_dentry_list(&dispose);
1074         } while (freed > 0);
1075 }
1076 EXPORT_SYMBOL(shrink_dcache_sb);
1077
1078 /*
1079  * destroy a single subtree of dentries for unmount
1080  * - see the comments on shrink_dcache_for_umount() for a description of the
1081  *   locking
1082  */
1083 static void shrink_dcache_for_umount_subtree(struct dentry *dentry)
1084 {
1085         struct dentry *parent;
1086
1087         BUG_ON(!IS_ROOT(dentry));
1088
1089         for (;;) {
1090                 /* descend to the first leaf in the current subtree */
1091                 while (!list_empty(&dentry->d_subdirs))
1092                         dentry = list_entry(dentry->d_subdirs.next,
1093                                             struct dentry, d_u.d_child);
1094
1095                 /* consume the dentries from this leaf up through its parents
1096                  * until we find one with children or run out altogether */
1097                 do {
1098                         struct inode *inode;
1099
1100                         /*
1101                          * inform the fs that this dentry is about to be
1102                          * unhashed and destroyed.
1103                          */
1104                         if ((dentry->d_flags & DCACHE_OP_PRUNE) &&
1105                             !d_unhashed(dentry))
1106                                 dentry->d_op->d_prune(dentry);
1107
1108                         dentry_lru_del(dentry);
1109                         __d_shrink(dentry);
1110
1111                         if (dentry->d_lockref.count != 0) {
1112                                 printk(KERN_ERR
1113                                        "BUG: Dentry %p{i=%lx,n=%s}"
1114                                        " still in use (%d)"
1115                                        " [unmount of %s %s]\n",
1116                                        dentry,
1117                                        dentry->d_inode ?
1118                                        dentry->d_inode->i_ino : 0UL,
1119                                        dentry->d_name.name,
1120                                        dentry->d_lockref.count,
1121                                        dentry->d_sb->s_type->name,
1122                                        dentry->d_sb->s_id);
1123                                 BUG();
1124                         }
1125
1126                         if (IS_ROOT(dentry)) {
1127                                 parent = NULL;
1128                                 list_del(&dentry->d_u.d_child);
1129                         } else {
1130                                 parent = dentry->d_parent;
1131                                 parent->d_lockref.count--;
1132                                 list_del(&dentry->d_u.d_child);
1133                         }
1134
1135                         inode = dentry->d_inode;
1136                         if (inode) {
1137                                 dentry->d_inode = NULL;
1138                                 hlist_del_init(&dentry->d_alias);
1139                                 if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_iput)
1140                                         dentry->d_op->d_iput(dentry, inode);
1141                                 else
1142                                         iput(inode);
1143                         }
1144
1145                         d_free(dentry);
1146
1147                         /* finished when we fall off the top of the tree,
1148                          * otherwise we ascend to the parent and move to the
1149                          * next sibling if there is one */
1150                         if (!parent)
1151                                 return;
1152                         dentry = parent;
1153                 } while (list_empty(&dentry->d_subdirs));
1154
1155                 dentry = list_entry(dentry->d_subdirs.next,
1156                                     struct dentry, d_u.d_child);
1157         }
1158 }
1159
1160 /*
1161  * destroy the dentries attached to a superblock on unmounting
1162  * - we don't need to use dentry->d_lock because:
1163  *   - the superblock is detached from all mountings and open files, so the
1164  *     dentry trees will not be rearranged by the VFS
1165  *   - s_umount is write-locked, so the memory pressure shrinker will ignore
1166  *     any dentries belonging to this superblock that it comes across
1167  *   - the filesystem itself is no longer permitted to rearrange the dentries
1168  *     in this superblock
1169  */
1170 void shrink_dcache_for_umount(struct super_block *sb)
1171 {
1172         struct dentry *dentry;
1173
1174         if (down_read_trylock(&sb->s_umount))
1175                 BUG();
1176
1177         dentry = sb->s_root;
1178         sb->s_root = NULL;
1179         dentry->d_lockref.count--;
1180         shrink_dcache_for_umount_subtree(dentry);
1181
1182         while (!hlist_bl_empty(&sb->s_anon)) {
1183                 dentry = hlist_bl_entry(hlist_bl_first(&sb->s_anon), struct dentry, d_hash);
1184                 shrink_dcache_for_umount_subtree(dentry);
1185         }
1186 }
1187
1188 /*
1189  * This tries to ascend one level of parenthood, but
1190  * we can race with renaming, so we need to re-check
1191  * the parenthood after dropping the lock and check
1192  * that the sequence number still matches.
1193  */
1194 static struct dentry *try_to_ascend(struct dentry *old, unsigned seq)
1195 {
1196         struct dentry *new = old->d_parent;
1197
1198         rcu_read_lock();
1199         spin_unlock(&old->d_lock);
1200         spin_lock(&new->d_lock);
1201
1202         /*
1203          * might go back up the wrong parent if we have had a rename
1204          * or deletion
1205          */
1206         if (new != old->d_parent ||
1207                  (old->d_flags & DCACHE_DENTRY_KILLED) ||
1208                  need_seqretry(&rename_lock, seq)) {
1209                 spin_unlock(&new->d_lock);
1210                 new = NULL;
1211         }
1212         rcu_read_unlock();
1213         return new;
1214 }
1215
1216 /**
1217  * enum d_walk_ret - action to talke during tree walk
1218  * @D_WALK_CONTINUE:    contrinue walk
1219  * @D_WALK_QUIT:        quit walk
1220  * @D_WALK_NORETRY:     quit when retry is needed
1221  * @D_WALK_SKIP:        skip this dentry and its children
1222  */
1223 enum d_walk_ret {
1224         D_WALK_CONTINUE,
1225         D_WALK_QUIT,
1226         D_WALK_NORETRY,
1227         D_WALK_SKIP,
1228 };
1229
1230 /**
1231  * d_walk - walk the dentry tree
1232  * @parent:     start of walk
1233  * @data:       data passed to @enter() and @finish()
1234  * @enter:      callback when first entering the dentry
1235  * @finish:     callback when successfully finished the walk
1236  *
1237  * The @enter() and @finish() callbacks are called with d_lock held.
1238  */
1239 static void d_walk(struct dentry *parent, void *data,
1240                    enum d_walk_ret (*enter)(void *, struct dentry *),
1241                    void (*finish)(void *))
1242 {
1243         struct dentry *this_parent;
1244         struct list_head *next;
1245         unsigned seq = 0;
1246         enum d_walk_ret ret;
1247         bool retry = true;
1248
1249 again:
1250         read_seqbegin_or_lock(&rename_lock, &seq);
1251         this_parent = parent;
1252         spin_lock(&this_parent->d_lock);
1253
1254         ret = enter(data, this_parent);
1255         switch (ret) {
1256         case D_WALK_CONTINUE:
1257                 break;
1258         case D_WALK_QUIT:
1259         case D_WALK_SKIP:
1260                 goto out_unlock;
1261         case D_WALK_NORETRY:
1262                 retry = false;
1263                 break;
1264         }
1265 repeat:
1266         next = this_parent->d_subdirs.next;
1267 resume:
1268         while (next != &this_parent->d_subdirs) {
1269                 struct list_head *tmp = next;
1270                 struct dentry *dentry = list_entry(tmp, struct dentry, d_u.d_child);
1271                 next = tmp->next;
1272
1273                 spin_lock_nested(&dentry->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
1274
1275                 ret = enter(data, dentry);
1276                 switch (ret) {
1277                 case D_WALK_CONTINUE:
1278                         break;
1279                 case D_WALK_QUIT:
1280                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1281                         goto out_unlock;
1282                 case D_WALK_NORETRY:
1283                         retry = false;
1284                         break;
1285                 case D_WALK_SKIP:
1286                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1287                         continue;
1288                 }
1289
1290                 if (!list_empty(&dentry->d_subdirs)) {
1291                         spin_unlock(&this_parent->d_lock);
1292                         spin_release(&dentry->d_lock.dep_map, 1, _RET_IP_);
1293                         this_parent = dentry;
1294                         spin_acquire(&this_parent->d_lock.dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1295                         goto repeat;
1296                 }
1297                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
1298         }
1299         /*
1300          * All done at this level ... ascend and resume the search.
1301          */
1302         if (this_parent != parent) {
1303                 struct dentry *child = this_parent;
1304                 this_parent = try_to_ascend(this_parent, seq);
1305                 if (!this_parent)
1306                         goto rename_retry;
1307                 next = child->d_u.d_child.next;
1308                 goto resume;
1309         }
1310         if (need_seqretry(&rename_lock, seq)) {
1311                 spin_unlock(&this_parent->d_lock);
1312                 goto rename_retry;
1313         }
1314         if (finish)
1315                 finish(data);
1316
1317 out_unlock:
1318         spin_unlock(&this_parent->d_lock);
1319         done_seqretry(&rename_lock, seq);
1320         return;
1321
1322 rename_retry:
1323         if (!retry)
1324                 return;
1325         seq = 1;
1326         goto again;
1327 }
1328
1329 /*
1330  * Search for at least 1 mount point in the dentry's subdirs.
1331  * We descend to the next level whenever the d_subdirs
1332  * list is non-empty and continue searching.
1333  */
1334
1335 static enum d_walk_ret check_mount(void *data, struct dentry *dentry)
1336 {
1337         int *ret = data;
1338         if (d_mountpoint(dentry)) {
1339                 *ret = 1;
1340                 return D_WALK_QUIT;
1341         }
1342         return D_WALK_CONTINUE;
1343 }
1344
1345 /**
1346  * have_submounts - check for mounts over a dentry
1347  * @parent: dentry to check.
1348  *
1349  * Return true if the parent or its subdirectories contain
1350  * a mount point
1351  */
1352 int have_submounts(struct dentry *parent)
1353 {
1354         int ret = 0;
1355
1356         d_walk(parent, &ret, check_mount, NULL);
1357
1358         return ret;
1359 }
1360 EXPORT_SYMBOL(have_submounts);
1361
1362 /*
1363  * Called by mount code to set a mountpoint and check if the mountpoint is
1364  * reachable (e.g. NFS can unhash a directory dentry and then the complete
1365  * subtree can become unreachable).
1366  *
1367  * Only one of check_submounts_and_drop() and d_set_mounted() must succeed.  For
1368  * this reason take rename_lock and d_lock on dentry and ancestors.
1369  */
1370 int d_set_mounted(struct dentry *dentry)
1371 {
1372         struct dentry *p;
1373         int ret = -ENOENT;
1374         write_seqlock(&rename_lock);
1375         for (p = dentry->d_parent; !IS_ROOT(p); p = p->d_parent) {
1376                 /* Need exclusion wrt. check_submounts_and_drop() */
1377                 spin_lock(&p->d_lock);
1378                 if (unlikely(d_unhashed(p))) {
1379                         spin_unlock(&p->d_lock);
1380                         goto out;
1381                 }
1382                 spin_unlock(&p->d_lock);
1383         }
1384         spin_lock(&dentry->d_lock);
1385         if (!d_unlinked(dentry)) {
1386                 dentry->d_flags |= DCACHE_MOUNTED;
1387                 ret = 0;
1388         }
1389         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1390 out:
1391         write_sequnlock(&rename_lock);
1392         return ret;
1393 }
1394
1395 /*
1396  * Search the dentry child list of the specified parent,
1397  * and move any unused dentries to the end of the unused
1398  * list for prune_dcache(). We descend to the next level
1399  * whenever the d_subdirs list is non-empty and continue
1400  * searching.
1401  *
1402  * It returns zero iff there are no unused children,
1403  * otherwise  it returns the number of children moved to
1404  * the end of the unused list. This may not be the total
1405  * number of unused children, because select_parent can
1406  * drop the lock and return early due to latency
1407  * constraints.
1408  */
1409
1410 struct select_data {
1411         struct dentry *start;
1412         struct list_head dispose;
1413         int found;
1414 };
1415
1416 static enum d_walk_ret select_collect(void *_data, struct dentry *dentry)
1417 {
1418         struct select_data *data = _data;
1419         enum d_walk_ret ret = D_WALK_CONTINUE;
1420
1421         if (data->start == dentry)
1422                 goto out;
1423
1424         /*
1425          * move only zero ref count dentries to the dispose list.
1426          *
1427          * Those which are presently on the shrink list, being processed
1428          * by shrink_dentry_list(), shouldn't be moved.  Otherwise the
1429          * loop in shrink_dcache_parent() might not make any progress
1430          * and loop forever.
1431          */
1432         if (dentry->d_lockref.count) {
1433                 dentry_lru_del(dentry);
1434         } else if (!(dentry->d_flags & DCACHE_SHRINK_LIST)) {
1435                 /*
1436                  * We can't use d_lru_shrink_move() because we
1437                  * need to get the global LRU lock and do the
1438                  * LRU accounting.
1439                  */
1440                 d_lru_del(dentry);
1441                 d_shrink_add(dentry, &data->dispose);
1442                 data->found++;
1443                 ret = D_WALK_NORETRY;
1444         }
1445         /*
1446          * We can return to the caller if we have found some (this
1447          * ensures forward progress). We'll be coming back to find
1448          * the rest.
1449          */
1450         if (data->found && need_resched())
1451                 ret = D_WALK_QUIT;
1452 out:
1453         return ret;
1454 }
1455
1456 /**
1457  * shrink_dcache_parent - prune dcache
1458  * @parent: parent of entries to prune
1459  *
1460  * Prune the dcache to remove unused children of the parent dentry.
1461  */
1462 void shrink_dcache_parent(struct dentry *parent)
1463 {
1464         for (;;) {
1465                 struct select_data data;
1466
1467                 INIT_LIST_HEAD(&data.dispose);
1468                 data.start = parent;
1469                 data.found = 0;
1470
1471                 d_walk(parent, &data, select_collect, NULL);
1472                 if (!data.found)
1473                         break;
1474
1475                 shrink_dentry_list(&data.dispose);
1476                 cond_resched();
1477         }
1478 }
1479 EXPORT_SYMBOL(shrink_dcache_parent);
1480
1481 static enum d_walk_ret check_and_collect(void *_data, struct dentry *dentry)
1482 {
1483         struct select_data *data = _data;
1484
1485         if (d_mountpoint(dentry)) {
1486                 data->found = -EBUSY;
1487                 return D_WALK_QUIT;
1488         }
1489
1490         return select_collect(_data, dentry);
1491 }
1492
1493 static void check_and_drop(void *_data)
1494 {
1495         struct select_data *data = _data;
1496
1497         if (d_mountpoint(data->start))
1498                 data->found = -EBUSY;
1499         if (!data->found)
1500                 __d_drop(data->start);
1501 }
1502
1503 /**
1504  * check_submounts_and_drop - prune dcache, check for submounts and drop
1505  *
1506  * All done as a single atomic operation relative to has_unlinked_ancestor().
1507  * Returns 0 if successfully unhashed @parent.  If there were submounts then
1508  * return -EBUSY.
1509  *
1510  * @dentry: dentry to prune and drop
1511  */
1512 int check_submounts_and_drop(struct dentry *dentry)
1513 {
1514         int ret = 0;
1515
1516         /* Negative dentries can be dropped without further checks */
1517         if (!dentry->d_inode) {
1518                 d_drop(dentry);
1519                 goto out;
1520         }
1521
1522         for (;;) {
1523                 struct select_data data;
1524
1525                 INIT_LIST_HEAD(&data.dispose);
1526                 data.start = dentry;
1527                 data.found = 0;
1528
1529                 d_walk(dentry, &data, check_and_collect, check_and_drop);
1530                 ret = data.found;
1531
1532                 if (!list_empty(&data.dispose))
1533                         shrink_dentry_list(&data.dispose);
1534
1535                 if (ret <= 0)
1536                         break;
1537
1538                 cond_resched();
1539         }
1540
1541 out:
1542         return ret;
1543 }
1544 EXPORT_SYMBOL(check_submounts_and_drop);
1545
1546 /**
1547  * __d_alloc    -       allocate a dcache entry
1548  * @sb: filesystem it will belong to
1549  * @name: qstr of the name
1550  *
1551  * Allocates a dentry. It returns %NULL if there is insufficient memory
1552  * available. On a success the dentry is returned. The name passed in is
1553  * copied and the copy passed in may be reused after this call.
1554  */
1555  
1556 struct dentry *__d_alloc(struct super_block *sb, const struct qstr *name)
1557 {
1558         struct dentry *dentry;
1559         char *dname;
1560
1561         dentry = kmem_cache_alloc(dentry_cache, GFP_KERNEL);
1562         if (!dentry)
1563                 return NULL;
1564
1565         /*
1566          * We guarantee that the inline name is always NUL-terminated.
1567          * This way the memcpy() done by the name switching in rename
1568          * will still always have a NUL at the end, even if we might
1569          * be overwriting an internal NUL character
1570          */
1571         dentry->d_iname[DNAME_INLINE_LEN-1] = 0;
1572         if (name->len > DNAME_INLINE_LEN-1) {
1573                 dname = kmalloc(name->len + 1, GFP_KERNEL);
1574                 if (!dname) {
1575                         kmem_cache_free(dentry_cache, dentry); 
1576                         return NULL;
1577                 }
1578         } else  {
1579                 dname = dentry->d_iname;
1580         }       
1581
1582         dentry->d_name.len = name->len;
1583         dentry->d_name.hash = name->hash;
1584         memcpy(dname, name->name, name->len);
1585         dname[name->len] = 0;
1586
1587         /* Make sure we always see the terminating NUL character */
1588         smp_wmb();
1589         dentry->d_name.name = dname;
1590
1591         dentry->d_lockref.count = 1;
1592         dentry->d_flags = 0;
1593         spin_lock_init(&dentry->d_lock);
1594         seqcount_init(&dentry->d_seq);
1595         dentry->d_inode = NULL;
1596         dentry->d_parent = dentry;
1597         dentry->d_sb = sb;
1598         dentry->d_op = NULL;
1599         dentry->d_fsdata = NULL;
1600         INIT_HLIST_BL_NODE(&dentry->d_hash);
1601         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_lru);
1602         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_subdirs);
1603         INIT_HLIST_NODE(&dentry->d_alias);
1604         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_u.d_child);
1605         d_set_d_op(dentry, dentry->d_sb->s_d_op);
1606
1607         this_cpu_inc(nr_dentry);
1608
1609         return dentry;
1610 }
1611
1612 /**
1613  * d_alloc      -       allocate a dcache entry
1614  * @parent: parent of entry to allocate
1615  * @name: qstr of the name
1616  *
1617  * Allocates a dentry. It returns %NULL if there is insufficient memory
1618  * available. On a success the dentry is returned. The name passed in is
1619  * copied and the copy passed in may be reused after this call.
1620  */
1621 struct dentry *d_alloc(struct dentry * parent, const struct qstr *name)
1622 {
1623         struct dentry *dentry = __d_alloc(parent->d_sb, name);
1624         if (!dentry)
1625                 return NULL;
1626
1627         spin_lock(&parent->d_lock);
1628         /*
1629          * don't need child lock because it is not subject
1630          * to concurrency here
1631          */
1632         __dget_dlock(parent);
1633         dentry->d_parent = parent;
1634         list_add(&dentry->d_u.d_child, &parent->d_subdirs);
1635         spin_unlock(&parent->d_lock);
1636
1637         return dentry;
1638 }
1639 EXPORT_SYMBOL(d_alloc);
1640
1641 struct dentry *d_alloc_pseudo(struct super_block *sb, const struct qstr *name)
1642 {
1643         struct dentry *dentry = __d_alloc(sb, name);
1644         if (dentry)
1645                 dentry->d_flags |= DCACHE_DISCONNECTED;
1646         return dentry;
1647 }
1648 EXPORT_SYMBOL(d_alloc_pseudo);
1649
1650 struct dentry *d_alloc_name(struct dentry *parent, const char *name)
1651 {
1652         struct qstr q;
1653
1654         q.name = name;
1655         q.len = strlen(name);
1656         q.hash = full_name_hash(q.name, q.len);
1657         return d_alloc(parent, &q);
1658 }
1659 EXPORT_SYMBOL(d_alloc_name);
1660
1661 void d_set_d_op(struct dentry *dentry, const struct dentry_operations *op)
1662 {
1663         WARN_ON_ONCE(dentry->d_op);
1664         WARN_ON_ONCE(dentry->d_flags & (DCACHE_OP_HASH  |
1665                                 DCACHE_OP_COMPARE       |
1666                                 DCACHE_OP_REVALIDATE    |
1667                                 DCACHE_OP_WEAK_REVALIDATE       |
1668                                 DCACHE_OP_DELETE ));
1669         dentry->d_op = op;
1670         if (!op)
1671                 return;
1672         if (op->d_hash)
1673                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_HASH;
1674         if (op->d_compare)
1675                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_COMPARE;
1676         if (op->d_revalidate)
1677                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_REVALIDATE;
1678         if (op->d_weak_revalidate)
1679                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_WEAK_REVALIDATE;
1680         if (op->d_delete)
1681                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_DELETE;
1682         if (op->d_prune)
1683                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_PRUNE;
1684
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL(d_set_d_op);
1687
1688 static void __d_instantiate(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
1689 {
1690         spin_lock(&dentry->d_lock);
1691         if (inode) {
1692                 if (unlikely(IS_AUTOMOUNT(inode)))
1693                         dentry->d_flags |= DCACHE_NEED_AUTOMOUNT;
1694                 hlist_add_head(&dentry->d_alias, &inode->i_dentry);
1695         }
1696         dentry->d_inode = inode;
1697         dentry_rcuwalk_barrier(dentry);
1698         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1699         fsnotify_d_instantiate(dentry, inode);
1700 }
1701
1702 /**
1703  * d_instantiate - fill in inode information for a dentry
1704  * @entry: dentry to complete
1705  * @inode: inode to attach to this dentry
1706  *
1707  * Fill in inode information in the entry.
1708  *
1709  * This turns negative dentries into productive full members
1710  * of society.
1711  *
1712  * NOTE! This assumes that the inode count has been incremented
1713  * (or otherwise set) by the caller to indicate that it is now
1714  * in use by the dcache.
1715  */
1716  
1717 void d_instantiate(struct dentry *entry, struct inode * inode)
1718 {
1719         BUG_ON(!hlist_unhashed(&entry->d_alias));
1720         if (inode)
1721                 spin_lock(&inode->i_lock);
1722         __d_instantiate(entry, inode);
1723         if (inode)
1724                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1725         security_d_instantiate(entry, inode);
1726 }
1727 EXPORT_SYMBOL(d_instantiate);
1728
1729 /**
1730  * d_instantiate_unique - instantiate a non-aliased dentry
1731  * @entry: dentry to instantiate
1732  * @inode: inode to attach to this dentry
1733  *
1734  * Fill in inode information in the entry. On success, it returns NULL.
1735  * If an unhashed alias of "entry" already exists, then we return the
1736  * aliased dentry instead and drop one reference to inode.
1737  *
1738  * Note that in order to avoid conflicts with rename() etc, the caller
1739  * had better be holding the parent directory semaphore.
1740  *
1741  * This also assumes that the inode count has been incremented
1742  * (or otherwise set) by the caller to indicate that it is now
1743  * in use by the dcache.
1744  */
1745 static struct dentry *__d_instantiate_unique(struct dentry *entry,
1746                                              struct inode *inode)
1747 {
1748         struct dentry *alias;
1749         int len = entry->d_name.len;
1750         const char *name = entry->d_name.name;
1751         unsigned int hash = entry->d_name.hash;
1752
1753         if (!inode) {
1754                 __d_instantiate(entry, NULL);
1755                 return NULL;
1756         }
1757
1758         hlist_for_each_entry(alias, &inode->i_dentry, d_alias) {
1759                 /*
1760                  * Don't need alias->d_lock here, because aliases with
1761                  * d_parent == entry->d_parent are not subject to name or
1762                  * parent changes, because the parent inode i_mutex is held.
1763                  */
1764                 if (alias->d_name.hash != hash)
1765                         continue;
1766                 if (alias->d_parent != entry->d_parent)
1767                         continue;
1768                 if (alias->d_name.len != len)
1769                         continue;
1770                 if (dentry_cmp(alias, name, len))
1771                         continue;
1772                 __dget(alias);
1773                 return alias;
1774         }
1775
1776         __d_instantiate(entry, inode);
1777         return NULL;
1778 }
1779
1780 struct dentry *d_instantiate_unique(struct dentry *entry, struct inode *inode)
1781 {
1782         struct dentry *result;
1783
1784         BUG_ON(!hlist_unhashed(&entry->d_alias));
1785
1786         if (inode)
1787                 spin_lock(&inode->i_lock);
1788         result = __d_instantiate_unique(entry, inode);
1789         if (inode)
1790                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1791
1792         if (!result) {
1793                 security_d_instantiate(entry, inode);
1794                 return NULL;
1795         }
1796
1797         BUG_ON(!d_unhashed(result));
1798         iput(inode);
1799         return result;
1800 }
1801
1802 EXPORT_SYMBOL(d_instantiate_unique);
1803
1804 struct dentry *d_make_root(struct inode *root_inode)
1805 {
1806         struct dentry *res = NULL;
1807
1808         if (root_inode) {
1809                 static const struct qstr name = QSTR_INIT("/", 1);
1810
1811                 res = __d_alloc(root_inode->i_sb, &name);
1812                 if (res)
1813                         d_instantiate(res, root_inode);
1814                 else
1815                         iput(root_inode);
1816         }
1817         return res;
1818 }
1819 EXPORT_SYMBOL(d_make_root);
1820
1821 static struct dentry * __d_find_any_alias(struct inode *inode)
1822 {
1823         struct dentry *alias;
1824
1825         if (hlist_empty(&inode->i_dentry))
1826                 return NULL;
1827         alias = hlist_entry(inode->i_dentry.first, struct dentry, d_alias);
1828         __dget(alias);
1829         return alias;
1830 }
1831
1832 /**
1833  * d_find_any_alias - find any alias for a given inode
1834  * @inode: inode to find an alias for
1835  *
1836  * If any aliases exist for the given inode, take and return a
1837  * reference for one of them.  If no aliases exist, return %NULL.
1838  */
1839 struct dentry *d_find_any_alias(struct inode *inode)
1840 {
1841         struct dentry *de;
1842
1843         spin_lock(&inode->i_lock);
1844         de = __d_find_any_alias(inode);
1845         spin_unlock(&inode->i_lock);
1846         return de;
1847 }
1848 EXPORT_SYMBOL(d_find_any_alias);
1849
1850 /**
1851  * d_obtain_alias - find or allocate a dentry for a given inode
1852  * @inode: inode to allocate the dentry for
1853  *
1854  * Obtain a dentry for an inode resulting from NFS filehandle conversion or
1855  * similar open by handle operations.  The returned dentry may be anonymous,
1856  * or may have a full name (if the inode was already in the cache).
1857  *
1858  * When called on a directory inode, we must ensure that the inode only ever
1859  * has one dentry.  If a dentry is found, that is returned instead of
1860  * allocating a new one.
1861  *
1862  * On successful return, the reference to the inode has been transferred
1863  * to the dentry.  In case of an error the reference on the inode is released.
1864  * To make it easier to use in export operations a %NULL or IS_ERR inode may
1865  * be passed in and will be the error will be propagate to the return value,
1866  * with a %NULL @inode replaced by ERR_PTR(-ESTALE).
1867  */
1868 struct dentry *d_obtain_alias(struct inode *inode)
1869 {
1870         static const struct qstr anonstring = QSTR_INIT("/", 1);
1871         struct dentry *tmp;
1872         struct dentry *res;
1873
1874         if (!inode)
1875                 return ERR_PTR(-ESTALE);
1876         if (IS_ERR(inode))
1877                 return ERR_CAST(inode);
1878
1879         res = d_find_any_alias(inode);
1880         if (res)
1881                 goto out_iput;
1882
1883         tmp = __d_alloc(inode->i_sb, &anonstring);
1884         if (!tmp) {
1885                 res = ERR_PTR(-ENOMEM);
1886                 goto out_iput;
1887         }
1888
1889         spin_lock(&inode->i_lock);
1890         res = __d_find_any_alias(inode);
1891         if (res) {
1892                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1893                 dput(tmp);
1894                 goto out_iput;
1895         }
1896
1897         /* attach a disconnected dentry */
1898         spin_lock(&tmp->d_lock);
1899         tmp->d_inode = inode;
1900         tmp->d_flags |= DCACHE_DISCONNECTED;
1901         hlist_add_head(&tmp->d_alias, &inode->i_dentry);
1902         hlist_bl_lock(&tmp->d_sb->s_anon);
1903         hlist_bl_add_head(&tmp->d_hash, &tmp->d_sb->s_anon);
1904         hlist_bl_unlock(&tmp->d_sb->s_anon);
1905         spin_unlock(&tmp->d_lock);
1906         spin_unlock(&inode->i_lock);
1907         security_d_instantiate(tmp, inode);
1908
1909         return tmp;
1910
1911  out_iput:
1912         if (res && !IS_ERR(res))
1913                 security_d_instantiate(res, inode);
1914         iput(inode);
1915         return res;
1916 }
1917 EXPORT_SYMBOL(d_obtain_alias);
1918
1919 /**
1920  * d_splice_alias - splice a disconnected dentry into the tree if one exists
1921  * @inode:  the inode which may have a disconnected dentry
1922  * @dentry: a negative dentry which we want to point to the inode.
1923  *
1924  * If inode is a directory and has a 'disconnected' dentry (i.e. IS_ROOT and
1925  * DCACHE_DISCONNECTED), then d_move that in place of the given dentry
1926  * and return it, else simply d_add the inode to the dentry and return NULL.
1927  *
1928  * This is needed in the lookup routine of any filesystem that is exportable
1929  * (via knfsd) so that we can build dcache paths to directories effectively.
1930  *
1931  * If a dentry was found and moved, then it is returned.  Otherwise NULL
1932  * is returned.  This matches the expected return value of ->lookup.
1933  *
1934  * Cluster filesystems may call this function with a negative, hashed dentry.
1935  * In that case, we know that the inode will be a regular file, and also this
1936  * will only occur during atomic_open. So we need to check for the dentry
1937  * being already hashed only in the final case.
1938  */
1939 struct dentry *d_splice_alias(struct inode *inode, struct dentry *dentry)
1940 {
1941         struct dentry *new = NULL;
1942
1943         if (IS_ERR(inode))
1944                 return ERR_CAST(inode);
1945
1946         if (inode && S_ISDIR(inode->i_mode)) {
1947                 spin_lock(&inode->i_lock);
1948                 new = __d_find_alias(inode, 1);
1949                 if (new) {
1950                         BUG_ON(!(new->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED));
1951                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1952                         security_d_instantiate(new, inode);
1953                         d_move(new, dentry);
1954                         iput(inode);
1955                 } else {
1956                         /* already taking inode->i_lock, so d_add() by hand */
1957                         __d_instantiate(dentry, inode);
1958                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1959                         security_d_instantiate(dentry, inode);
1960                         d_rehash(dentry);
1961                 }
1962         } else {
1963                 d_instantiate(dentry, inode);
1964                 if (d_unhashed(dentry))
1965                         d_rehash(dentry);
1966         }
1967         return new;
1968 }
1969 EXPORT_SYMBOL(d_splice_alias);
1970
1971 /**
1972  * d_add_ci - lookup or allocate new dentry with case-exact name
1973  * @inode:  the inode case-insensitive lookup has found
1974  * @dentry: the negative dentry that was passed to the parent's lookup func
1975  * @name:   the case-exact name to be associated with the returned dentry
1976  *
1977  * This is to avoid filling the dcache with case-insensitive names to the
1978  * same inode, only the actual correct case is stored in the dcache for
1979  * case-insensitive filesystems.
1980  *
1981  * For a case-insensitive lookup match and if the the case-exact dentry
1982  * already exists in in the dcache, use it and return it.
1983  *
1984  * If no entry exists with the exact case name, allocate new dentry with
1985  * the exact case, and return the spliced entry.
1986  */
1987 struct dentry *d_add_ci(struct dentry *dentry, struct inode *inode,
1988                         struct qstr *name)
1989 {
1990         struct dentry *found;
1991         struct dentry *new;
1992
1993         /*
1994          * First check if a dentry matching the name already exists,
1995          * if not go ahead and create it now.
1996          */
1997         found = d_hash_and_lookup(dentry->d_parent, name);
1998         if (unlikely(IS_ERR(found)))
1999                 goto err_out;
2000         if (!found) {
2001                 new = d_alloc(dentry->d_parent, name);
2002                 if (!new) {
2003                         found = ERR_PTR(-ENOMEM);
2004                         goto err_out;
2005                 }
2006
2007                 found = d_splice_alias(inode, new);
2008                 if (found) {
2009                         dput(new);
2010                         return found;
2011                 }
2012                 return new;
2013         }
2014
2015         /*
2016          * If a matching dentry exists, and it's not negative use it.
2017          *
2018          * Decrement the reference count to balance the iget() done
2019          * earlier on.
2020          */
2021         if (found->d_inode) {
2022                 if (unlikely(found->d_inode != inode)) {
2023                         /* This can't happen because bad inodes are unhashed. */
2024                         BUG_ON(!is_bad_inode(inode));
2025                         BUG_ON(!is_bad_inode(found->d_inode));
2026                 }
2027                 iput(inode);
2028                 return found;
2029         }
2030
2031         /*
2032          * Negative dentry: instantiate it unless the inode is a directory and
2033          * already has a dentry.
2034          */
2035         new = d_splice_alias(inode, found);
2036         if (new) {
2037                 dput(found);
2038                 found = new;
2039         }
2040         return found;
2041
2042 err_out:
2043         iput(inode);
2044         return found;
2045 }
2046 EXPORT_SYMBOL(d_add_ci);
2047
2048 /*
2049  * Do the slow-case of the dentry name compare.
2050  *
2051  * Unlike the dentry_cmp() function, we need to atomically
2052  * load the name and length information, so that the
2053  * filesystem can rely on them, and can use the 'name' and
2054  * 'len' information without worrying about walking off the
2055  * end of memory etc.
2056  *
2057  * Thus the read_seqcount_retry() and the "duplicate" info
2058  * in arguments (the low-level filesystem should not look
2059  * at the dentry inode or name contents directly, since
2060  * rename can change them while we're in RCU mode).
2061  */
2062 enum slow_d_compare {
2063         D_COMP_OK,
2064         D_COMP_NOMATCH,
2065         D_COMP_SEQRETRY,
2066 };
2067
2068 static noinline enum slow_d_compare slow_dentry_cmp(
2069                 const struct dentry *parent,
2070                 struct dentry *dentry,
2071                 unsigned int seq,
2072                 const struct qstr *name)
2073 {
2074         int tlen = dentry->d_name.len;
2075         const char *tname = dentry->d_name.name;
2076
2077         if (read_seqcount_retry(&dentry->d_seq, seq)) {
2078                 cpu_relax();
2079                 return D_COMP_SEQRETRY;
2080         }
2081         if (parent->d_op->d_compare(parent, dentry, tlen, tname, name))
2082                 return D_COMP_NOMATCH;
2083         return D_COMP_OK;
2084 }
2085
2086 /**
2087  * __d_lookup_rcu - search for a dentry (racy, store-free)
2088  * @parent: parent dentry
2089  * @name: qstr of name we wish to find
2090  * @seqp: returns d_seq value at the point where the dentry was found
2091  * Returns: dentry, or NULL
2092  *
2093  * __d_lookup_rcu is the dcache lookup function for rcu-walk name
2094  * resolution (store-free path walking) design described in
2095  * Documentation/filesystems/path-lookup.txt.
2096  *
2097  * This is not to be used outside core vfs.
2098  *
2099  * __d_lookup_rcu must only be used in rcu-walk mode, ie. with vfsmount lock
2100  * held, and rcu_read_lock held. The returned dentry must not be stored into
2101  * without taking d_lock and checking d_seq sequence count against @seq
2102  * returned here.
2103  *
2104  * A refcount may be taken on the found dentry with the d_rcu_to_refcount
2105  * function.
2106  *
2107  * Alternatively, __d_lookup_rcu may be called again to look up the child of
2108  * the returned dentry, so long as its parent's seqlock is checked after the
2109  * child is looked up. Thus, an interlocking stepping of sequence lock checks
2110  * is formed, giving integrity down the path walk.
2111  *
2112  * NOTE! The caller *has* to check the resulting dentry against the sequence
2113  * number we've returned before using any of the resulting dentry state!
2114  */
2115 struct dentry *__d_lookup_rcu(const struct dentry *parent,
2116                                 const struct qstr *name,
2117                                 unsigned *seqp)
2118 {
2119         u64 hashlen = name->hash_len;
2120         const unsigned char *str = name->name;
2121         struct hlist_bl_head *b = d_hash(parent, hashlen_hash(hashlen));
2122         struct hlist_bl_node *node;
2123         struct dentry *dentry;
2124
2125         /*
2126          * Note: There is significant duplication with __d_lookup_rcu which is
2127          * required to prevent single threaded performance regressions
2128          * especially on architectures where smp_rmb (in seqcounts) are costly.
2129          * Keep the two functions in sync.
2130          */
2131
2132         /*
2133          * The hash list is protected using RCU.
2134          *
2135          * Carefully use d_seq when comparing a candidate dentry, to avoid
2136          * races with d_move().
2137          *
2138          * It is possible that concurrent renames can mess up our list
2139          * walk here and result in missing our dentry, resulting in the
2140          * false-negative result. d_lookup() protects against concurrent
2141          * renames using rename_lock seqlock.
2142          *
2143          * See Documentation/filesystems/path-lookup.txt for more details.
2144          */
2145         hlist_bl_for_each_entry_rcu(dentry, node, b, d_hash) {
2146                 unsigned seq;
2147
2148 seqretry:
2149                 /*
2150                  * The dentry sequence count protects us from concurrent
2151                  * renames, and thus protects parent and name fields.
2152                  *
2153                  * The caller must perform a seqcount check in order
2154                  * to do anything useful with the returned dentry.
2155                  *
2156                  * NOTE! We do a "raw" seqcount_begin here. That means that
2157                  * we don't wait for the sequence count to stabilize if it
2158                  * is in the middle of a sequence change. If we do the slow
2159                  * dentry compare, we will do seqretries until it is stable,
2160                  * and if we end up with a successful lookup, we actually
2161                  * want to exit RCU lookup anyway.
2162                  */
2163                 seq = raw_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2164                 if (dentry->d_parent != parent)
2165                         continue;
2166                 if (d_unhashed(dentry))
2167                         continue;
2168
2169                 if (unlikely(parent->d_flags & DCACHE_OP_COMPARE)) {
2170                         if (dentry->d_name.hash != hashlen_hash(hashlen))
2171                                 continue;
2172                         *seqp = seq;
2173                         switch (slow_dentry_cmp(parent, dentry, seq, name)) {
2174                         case D_COMP_OK:
2175                                 return dentry;
2176                         case D_COMP_NOMATCH:
2177                                 continue;
2178                         default:
2179                                 goto seqretry;
2180                         }
2181                 }
2182
2183                 if (dentry->d_name.hash_len != hashlen)
2184                         continue;
2185                 *seqp = seq;
2186                 if (!dentry_cmp(dentry, str, hashlen_len(hashlen)))
2187                         return dentry;
2188         }
2189         return NULL;
2190 }
2191
2192 /**
2193  * d_lookup - search for a dentry
2194  * @parent: parent dentry
2195  * @name: qstr of name we wish to find
2196  * Returns: dentry, or NULL
2197  *
2198  * d_lookup searches the children of the parent dentry for the name in
2199  * question. If the dentry is found its reference count is incremented and the
2200  * dentry is returned. The caller must use dput to free the entry when it has
2201  * finished using it. %NULL is returned if the dentry does not exist.
2202  */
2203 struct dentry *d_lookup(const struct dentry *parent, const struct qstr *name)
2204 {
2205         struct dentry *dentry;
2206         unsigned seq;
2207
2208         do {
2209                 seq = read_seqbegin(&rename_lock);
2210                 dentry = __d_lookup(parent, name);
2211                 if (dentry)
2212                         break;
2213         } while (read_seqretry(&rename_lock, seq));
2214         return dentry;
2215 }
2216 EXPORT_SYMBOL(d_lookup);
2217
2218 /**
2219  * __d_lookup - search for a dentry (racy)
2220  * @parent: parent dentry
2221  * @name: qstr of name we wish to find
2222  * Returns: dentry, or NULL
2223  *
2224  * __d_lookup is like d_lookup, however it may (rarely) return a
2225  * false-negative result due to unrelated rename activity.
2226  *
2227  * __d_lookup is slightly faster by avoiding rename_lock read seqlock,
2228  * however it must be used carefully, eg. with a following d_lookup in
2229  * the case of failure.
2230  *
2231  * __d_lookup callers must be commented.
2232  */
2233 struct dentry *__d_lookup(const struct dentry *parent, const struct qstr *name)
2234 {
2235         unsigned int len = name->len;
2236         unsigned int hash = name->hash;
2237         const unsigned char *str = name->name;
2238         struct hlist_bl_head *b = d_hash(parent, hash);
2239         struct hlist_bl_node *node;
2240         struct dentry *found = NULL;
2241         struct dentry *dentry;
2242
2243         /*
2244          * Note: There is significant duplication with __d_lookup_rcu which is
2245          * required to prevent single threaded performance regressions
2246          * especially on architectures where smp_rmb (in seqcounts) are costly.
2247          * Keep the two functions in sync.
2248          */
2249
2250         /*
2251          * The hash list is protected using RCU.
2252          *
2253          * Take d_lock when comparing a candidate dentry, to avoid races
2254          * with d_move().
2255          *
2256          * It is possible that concurrent renames can mess up our list
2257          * walk here and result in missing our dentry, resulting in the
2258          * false-negative result. d_lookup() protects against concurrent
2259          * renames using rename_lock seqlock.
2260          *
2261          * See Documentation/filesystems/path-lookup.txt for more details.
2262          */
2263         rcu_read_lock();
2264         
2265         hlist_bl_for_each_entry_rcu(dentry, node, b, d_hash) {
2266
2267                 if (dentry->d_name.hash != hash)
2268                         continue;
2269
2270                 spin_lock(&dentry->d_lock);
2271                 if (dentry->d_parent != parent)
2272                         goto next;
2273                 if (d_unhashed(dentry))
2274                         goto next;
2275
2276                 /*
2277                  * It is safe to compare names since d_move() cannot
2278                  * change the qstr (protected by d_lock).
2279                  */
2280                 if (parent->d_flags & DCACHE_OP_COMPARE) {
2281                         int tlen = dentry->d_name.len;
2282                         const char *tname = dentry->d_name.name;
2283                         if (parent->d_op->d_compare(parent, dentry, tlen, tname, name))
2284                                 goto next;
2285                 } else {
2286                         if (dentry->d_name.len != len)
2287                                 goto next;
2288                         if (dentry_cmp(dentry, str, len))
2289                                 goto next;
2290                 }
2291
2292                 dentry->d_lockref.count++;
2293                 found = dentry;
2294                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
2295                 break;
2296 next:
2297                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
2298         }
2299         rcu_read_unlock();
2300
2301         return found;
2302 }
2303
2304 /**
2305  * d_hash_and_lookup - hash the qstr then search for a dentry
2306  * @dir: Directory to search in
2307  * @name: qstr of name we wish to find
2308  *
2309  * On lookup failure NULL is returned; on bad name - ERR_PTR(-error)
2310  */
2311 struct dentry *d_hash_and_lookup(struct dentry *dir, struct qstr *name)
2312 {
2313         /*
2314          * Check for a fs-specific hash function. Note that we must
2315          * calculate the standard hash first, as the d_op->d_hash()
2316          * routine may choose to leave the hash value unchanged.
2317          */
2318         name->hash = full_name_hash(name->name, name->len);
2319         if (dir->d_flags & DCACHE_OP_HASH) {
2320                 int err = dir->d_op->d_hash(dir, name);
2321                 if (unlikely(err < 0))
2322                         return ERR_PTR(err);
2323         }
2324         return d_lookup(dir, name);
2325 }
2326 EXPORT_SYMBOL(d_hash_and_lookup);
2327
2328 /**
2329  * d_validate - verify dentry provided from insecure source (deprecated)
2330  * @dentry: The dentry alleged to be valid child of @dparent
2331  * @dparent: The parent dentry (known to be valid)
2332  *
2333  * An insecure source has sent us a dentry, here we verify it and dget() it.
2334  * This is used by ncpfs in its readdir implementation.
2335  * Zero is returned in the dentry is invalid.
2336  *
2337  * This function is slow for big directories, and deprecated, do not use it.
2338  */
2339 int d_validate(struct dentry *dentry, struct dentry *dparent)
2340 {
2341         struct dentry *child;
2342
2343         spin_lock(&dparent->d_lock);
2344         list_for_each_entry(child, &dparent->d_subdirs, d_u.d_child) {
2345                 if (dentry == child) {
2346                         spin_lock_nested(&dentry->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
2347                         __dget_dlock(dentry);
2348                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2349                         spin_unlock(&dparent->d_lock);
2350                         return 1;
2351                 }
2352         }
2353         spin_unlock(&dparent->d_lock);
2354
2355         return 0;
2356 }
2357 EXPORT_SYMBOL(d_validate);
2358
2359 /*
2360  * When a file is deleted, we have two options:
2361  * - turn this dentry into a negative dentry
2362  * - unhash this dentry and free it.
2363  *
2364  * Usually, we want to just turn this into
2365  * a negative dentry, but if anybody else is
2366  * currently using the dentry or the inode
2367  * we can't do that and we fall back on removing
2368  * it from the hash queues and waiting for
2369  * it to be deleted later when it has no users
2370  */
2371  
2372 /**
2373  * d_delete - delete a dentry
2374  * @dentry: The dentry to delete
2375  *
2376  * Turn the dentry into a negative dentry if possible, otherwise
2377  * remove it from the hash queues so it can be deleted later
2378  */
2379  
2380 void d_delete(struct dentry * dentry)
2381 {
2382         struct inode *inode;
2383         int isdir = 0;
2384         /*
2385          * Are we the only user?
2386          */
2387 again:
2388         spin_lock(&dentry->d_lock);
2389         inode = dentry->d_inode;
2390         isdir = S_ISDIR(inode->i_mode);
2391         if (dentry->d_lockref.count == 1) {
2392                 if (!spin_trylock(&inode->i_lock)) {
2393                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2394                         cpu_relax();
2395                         goto again;
2396                 }
2397                 dentry->d_flags &= ~DCACHE_CANT_MOUNT;
2398                 dentry_unlink_inode(dentry);
2399                 fsnotify_nameremove(dentry, isdir);
2400                 return;
2401         }
2402
2403         if (!d_unhashed(dentry))
2404                 __d_drop(dentry);
2405
2406         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2407
2408         fsnotify_nameremove(dentry, isdir);
2409 }
2410 EXPORT_SYMBOL(d_delete);
2411
2412 static void __d_rehash(struct dentry * entry, struct hlist_bl_head *b)
2413 {
2414         BUG_ON(!d_unhashed(entry));
2415         hlist_bl_lock(b);
2416         entry->d_flags |= DCACHE_RCUACCESS;
2417         hlist_bl_add_head_rcu(&entry->d_hash, b);
2418         hlist_bl_unlock(b);
2419 }
2420
2421 static void _d_rehash(struct dentry * entry)
2422 {
2423         __d_rehash(entry, d_hash(entry->d_parent, entry->d_name.hash));
2424 }
2425
2426 /**
2427  * d_rehash     - add an entry back to the hash
2428  * @entry: dentry to add to the hash
2429  *
2430  * Adds a dentry to the hash according to its name.
2431  */
2432  
2433 void d_rehash(struct dentry * entry)
2434 {
2435         spin_lock(&entry->d_lock);
2436         _d_rehash(entry);
2437         spin_unlock(&entry->d_lock);
2438 }
2439 EXPORT_SYMBOL(d_rehash);
2440
2441 /**
2442  * dentry_update_name_case - update case insensitive dentry with a new name
2443  * @dentry: dentry to be updated
2444  * @name: new name
2445  *
2446  * Update a case insensitive dentry with new case of name.
2447  *
2448  * dentry must have been returned by d_lookup with name @name. Old and new
2449  * name lengths must match (ie. no d_compare which allows mismatched name
2450  * lengths).
2451  *
2452  * Parent inode i_mutex must be held over d_lookup and into this call (to
2453  * keep renames and concurrent inserts, and readdir(2) away).
2454  */
2455 void dentry_update_name_case(struct dentry *dentry, struct qstr *name)
2456 {
2457         BUG_ON(!mutex_is_locked(&dentry->d_parent->d_inode->i_mutex));
2458         BUG_ON(dentry->d_name.len != name->len); /* d_lookup gives this */
2459
2460         spin_lock(&dentry->d_lock);
2461         write_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2462         memcpy((unsigned char *)dentry->d_name.name, name->name, name->len);
2463         write_seqcount_end(&dentry->d_seq);
2464         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2465 }
2466 EXPORT_SYMBOL(dentry_update_name_case);
2467
2468 static void switch_names(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
2469 {
2470         if (dname_external(target)) {
2471                 if (dname_external(dentry)) {
2472                         /*
2473                          * Both external: swap the pointers
2474                          */
2475                         swap(target->d_name.name, dentry->d_name.name);
2476                 } else {
2477                         /*
2478                          * dentry:internal, target:external.  Steal target's
2479                          * storage and make target internal.
2480                          */
2481                         memcpy(target->d_iname, dentry->d_name.name,
2482                                         dentry->d_name.len + 1);
2483                         dentry->d_name.name = target->d_name.name;
2484                         target->d_name.name = target->d_iname;
2485                 }
2486         } else {
2487                 if (dname_external(dentry)) {
2488                         /*
2489                          * dentry:external, target:internal.  Give dentry's
2490                          * storage to target and make dentry internal
2491                          */
2492                         memcpy(dentry->d_iname, target->d_name.name,
2493                                         target->d_name.len + 1);
2494                         target->d_name.name = dentry->d_name.name;
2495                         dentry->d_name.name = dentry->d_iname;
2496                 } else {
2497                         /*
2498                          * Both are internal.  Just copy target to dentry
2499                          */
2500                         memcpy(dentry->d_iname, target->d_name.name,
2501                                         target->d_name.len + 1);
2502                         dentry->d_name.len = target->d_name.len;
2503                         return;
2504                 }
2505         }
2506         swap(dentry->d_name.len, target->d_name.len);
2507 }
2508
2509 static void dentry_lock_for_move(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
2510 {
2511         /*
2512          * XXXX: do we really need to take target->d_lock?
2513          */
2514         if (IS_ROOT(dentry) || dentry->d_parent == target->d_parent)
2515                 spin_lock(&target->d_parent->d_lock);
2516         else {
2517                 if (d_ancestor(dentry->d_parent, target->d_parent)) {
2518                         spin_lock(&dentry->d_parent->d_lock);
2519                         spin_lock_nested(&target->d_parent->d_lock,
2520                                                 DENTRY_D_LOCK_NESTED);
2521                 } else {
2522                         spin_lock(&target->d_parent->d_lock);
2523                         spin_lock_nested(&dentry->d_parent->d_lock,
2524                                                 DENTRY_D_LOCK_NESTED);
2525                 }
2526         }
2527         if (target < dentry) {
2528                 spin_lock_nested(&target->d_lock, 2);
2529                 spin_lock_nested(&dentry->d_lock, 3);
2530         } else {
2531                 spin_lock_nested(&dentry->d_lock, 2);
2532                 spin_lock_nested(&target->d_lock, 3);
2533         }
2534 }
2535
2536 static void dentry_unlock_parents_for_move(struct dentry *dentry,
2537                                         struct dentry *target)
2538 {
2539         if (target->d_parent != dentry->d_parent)
2540                 spin_unlock(&dentry->d_parent->d_lock);
2541         if (target->d_parent != target)
2542                 spin_unlock(&target->d_parent->d_lock);
2543 }
2544
2545 /*
2546  * When switching names, the actual string doesn't strictly have to
2547  * be preserved in the target - because we're dropping the target
2548  * anyway. As such, we can just do a simple memcpy() to copy over
2549  * the new name before we switch.
2550  *
2551  * Note that we have to be a lot more careful about getting the hash
2552  * switched - we have to switch the hash value properly even if it
2553  * then no longer matches the actual (corrupted) string of the target.
2554  * The hash value has to match the hash queue that the dentry is on..
2555  */
2556 /*
2557  * __d_move - move a dentry
2558  * @dentry: entry to move
2559  * @target: new dentry
2560  *
2561  * Update the dcache to reflect the move of a file name. Negative
2562  * dcache entries should not be moved in this way. Caller must hold
2563  * rename_lock, the i_mutex of the source and target directories,
2564  * and the sb->s_vfs_rename_mutex if they differ. See lock_rename().
2565  */
2566 static void __d_move(struct dentry * dentry, struct dentry * target)
2567 {
2568         if (!dentry->d_inode)
2569                 printk(KERN_WARNING "VFS: moving negative dcache entry\n");
2570
2571         BUG_ON(d_ancestor(dentry, target));
2572         BUG_ON(d_ancestor(target, dentry));
2573
2574         dentry_lock_for_move(dentry, target);
2575
2576         write_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2577         write_seqcount_begin(&target->d_seq);
2578
2579         /* __d_drop does write_seqcount_barrier, but they're OK to nest. */
2580
2581         /*
2582          * Move the dentry to the target hash queue. Don't bother checking
2583          * for the same hash queue because of how unlikely it is.
2584          */
2585         __d_drop(dentry);
2586         __d_rehash(dentry, d_hash(target->d_parent, target->d_name.hash));
2587
2588         /* Unhash the target: dput() will then get rid of it */
2589         __d_drop(target);
2590
2591         list_del(&dentry->d_u.d_child);
2592         list_del(&target->d_u.d_child);
2593
2594         /* Switch the names.. */
2595         switch_names(dentry, target);
2596         swap(dentry->d_name.hash, target->d_name.hash);
2597
2598         /* ... and switch the parents */
2599         if (IS_ROOT(dentry)) {
2600                 dentry->d_parent = target->d_parent;
2601                 target->d_parent = target;
2602                 INIT_LIST_HEAD(&target->d_u.d_child);
2603         } else {
2604                 swap(dentry->d_parent, target->d_parent);
2605
2606                 /* And add them back to the (new) parent lists */
2607                 list_add(&target->d_u.d_child, &target->d_parent->d_subdirs);
2608         }
2609
2610         list_add(&dentry->d_u.d_child, &dentry->d_parent->d_subdirs);
2611
2612         write_seqcount_end(&target->d_seq);
2613         write_seqcount_end(&dentry->d_seq);
2614
2615         dentry_unlock_parents_for_move(dentry, target);
2616         spin_unlock(&target->d_lock);
2617         fsnotify_d_move(dentry);
2618         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2619 }
2620
2621 /*
2622  * d_move - move a dentry
2623  * @dentry: entry to move
2624  * @target: new dentry
2625  *
2626  * Update the dcache to reflect the move of a file name. Negative
2627  * dcache entries should not be moved in this way. See the locking
2628  * requirements for __d_move.
2629  */
2630 void d_move(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
2631 {
2632         write_seqlock(&rename_lock);
2633         __d_move(dentry, target);
2634         write_sequnlock(&rename_lock);
2635 }
2636 EXPORT_SYMBOL(d_move);
2637
2638 /**
2639  * d_ancestor - search for an ancestor
2640  * @p1: ancestor dentry
2641  * @p2: child dentry
2642  *
2643  * Returns the ancestor dentry of p2 which is a child of p1, if p1 is
2644  * an ancestor of p2, else NULL.
2645  */
2646 struct dentry *d_ancestor(struct dentry *p1, struct dentry *p2)
2647 {
2648         struct dentry *p;
2649
2650         for (p = p2; !IS_ROOT(p); p = p->d_parent) {
2651                 if (p->d_parent == p1)
2652                         return p;
2653         }
2654         return NULL;
2655 }
2656
2657 /*
2658  * This helper attempts to cope with remotely renamed directories
2659  *
2660  * It assumes that the caller is already holding
2661  * dentry->d_parent->d_inode->i_mutex, inode->i_lock and rename_lock
2662  *
2663  * Note: If ever the locking in lock_rename() changes, then please
2664  * remember to update this too...
2665  */
2666 static struct dentry *__d_unalias(struct inode *inode,
2667                 struct dentry *dentry, struct dentry *alias)
2668 {
2669         struct mutex *m1 = NULL, *m2 = NULL;
2670         struct dentry *ret = ERR_PTR(-EBUSY);
2671
2672         /* If alias and dentry share a parent, then no extra locks required */
2673         if (alias->d_parent == dentry->d_parent)
2674                 goto out_unalias;
2675
2676         /* See lock_rename() */
2677         if (!mutex_trylock(&dentry->d_sb->s_vfs_rename_mutex))
2678                 goto out_err;
2679         m1 = &dentry->d_sb->s_vfs_rename_mutex;
2680         if (!mutex_trylock(&alias->d_parent->d_inode->i_mutex))
2681                 goto out_err;
2682         m2 = &alias->d_parent->d_inode->i_mutex;
2683 out_unalias:
2684         if (likely(!d_mountpoint(alias))) {
2685                 __d_move(alias, dentry);
2686                 ret = alias;
2687         }
2688 out_err:
2689         spin_unlock(&inode->i_lock);
2690         if (m2)
2691                 mutex_unlock(m2);
2692         if (m1)
2693                 mutex_unlock(m1);
2694         return ret;
2695 }
2696
2697 /*
2698  * Prepare an anonymous dentry for life in the superblock's dentry tree as a
2699  * named dentry in place of the dentry to be replaced.
2700  * returns with anon->d_lock held!
2701  */
2702 static void __d_materialise_dentry(struct dentry *dentry, struct dentry *anon)
2703 {
2704         struct dentry *dparent;
2705
2706         dentry_lock_for_move(anon, dentry);
2707
2708         write_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2709         write_seqcount_begin(&anon->d_seq);
2710
2711         dparent = dentry->d_parent;
2712
2713         switch_names(dentry, anon);
2714         swap(dentry->d_name.hash, anon->d_name.hash);
2715
2716         dentry->d_parent = dentry;
2717         list_del_init(&dentry->d_u.d_child);
2718         anon->d_parent = dparent;
2719         list_move(&anon->d_u.d_child, &dparent->d_subdirs);
2720
2721         write_seqcount_end(&dentry->d_seq);
2722         write_seqcount_end(&anon->d_seq);
2723
2724         dentry_unlock_parents_for_move(anon, dentry);
2725         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2726
2727         /* anon->d_lock still locked, returns locked */
2728         anon->d_flags &= ~DCACHE_DISCONNECTED;
2729 }
2730
2731 /**
2732  * d_materialise_unique - introduce an inode into the tree
2733  * @dentry: candidate dentry
2734  * @inode: inode to bind to the dentry, to which aliases may be attached
2735  *
2736  * Introduces an dentry into the tree, substituting an extant disconnected
2737  * root directory alias in its place if there is one. Caller must hold the
2738  * i_mutex of the parent directory.
2739  */
2740 struct dentry *d_materialise_unique(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
2741 {
2742         struct dentry *actual;
2743
2744         BUG_ON(!d_unhashed(dentry));
2745
2746         if (!inode) {
2747                 actual = dentry;
2748                 __d_instantiate(dentry, NULL);
2749                 d_rehash(actual);
2750                 goto out_nolock;
2751         }
2752
2753         spin_lock(&inode->i_lock);
2754
2755         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
2756                 struct dentry *alias;
2757
2758                 /* Does an aliased dentry already exist? */
2759                 alias = __d_find_alias(inode, 0);
2760                 if (alias) {
2761                         actual = alias;
2762                         write_seqlock(&rename_lock);
2763
2764                         if (d_ancestor(alias, dentry)) {
2765                                 /* Check for loops */
2766                                 actual = ERR_PTR(-ELOOP);
2767                                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2768                         } else if (IS_ROOT(alias)) {
2769                                 /* Is this an anonymous mountpoint that we
2770                                  * could splice into our tree? */
2771                                 __d_materialise_dentry(dentry, alias);
2772                                 write_sequnlock(&rename_lock);
2773                                 __d_drop(alias);
2774                                 goto found;
2775                         } else {
2776                                 /* Nope, but we must(!) avoid directory
2777                                  * aliasing. This drops inode->i_lock */
2778                                 actual = __d_unalias(inode, dentry, alias);
2779                         }
2780                         write_sequnlock(&rename_lock);
2781                         if (IS_ERR(actual)) {
2782                                 if (PTR_ERR(actual) == -ELOOP)
2783                                         pr_warn_ratelimited(
2784                                                 "VFS: Lookup of '%s' in %s %s"
2785                                                 " would have caused loop\n",
2786                                                 dentry->d_name.name,
2787                                                 inode->i_sb->s_type->name,
2788                                                 inode->i_sb->s_id);
2789                                 dput(alias);
2790                         }
2791                         goto out_nolock;
2792                 }
2793         }
2794
2795         /* Add a unique reference */
2796         actual = __d_instantiate_unique(dentry, inode);
2797         if (!actual)
2798                 actual = dentry;
2799         else
2800                 BUG_ON(!d_unhashed(actual));
2801
2802         spin_lock(&actual->d_lock);
2803 found:
2804         _d_rehash(actual);
2805         spin_unlock(&actual->d_lock);
2806         spin_unlock(&inode->i_lock);
2807 out_nolock:
2808         if (actual == dentry) {
2809                 security_d_instantiate(dentry, inode);
2810                 return NULL;
2811         }
2812
2813         iput(inode);
2814         return actual;
2815 }
2816 EXPORT_SYMBOL_GPL(d_materialise_unique);
2817
2818 static int prepend(char **buffer, int *buflen, const char *str, int namelen)
2819 {
2820         *buflen -= namelen;
2821         if (*buflen < 0)
2822                 return -ENAMETOOLONG;
2823         *buffer -= namelen;
2824         memcpy(*buffer, str, namelen);
2825         return 0;
2826 }
2827
2828 /**
2829  * prepend_name - prepend a pathname in front of current buffer pointer
2830  * @buffer: buffer pointer
2831  * @buflen: allocated length of the buffer
2832  * @name:   name string and length qstr structure
2833  *
2834  * With RCU path tracing, it may race with d_move(). Use ACCESS_ONCE() to
2835  * make sure that either the old or the new name pointer and length are
2836  * fetched. However, there may be mismatch between length and pointer.
2837  * The length cannot be trusted, we need to copy it byte-by-byte until
2838  * the length is reached or a null byte is found. It also prepends "/" at
2839  * the beginning of the name. The sequence number check at the caller will
2840  * retry it again when a d_move() does happen. So any garbage in the buffer
2841  * due to mismatched pointer and length will be discarded.
2842  */
2843 static int prepend_name(char **buffer, int *buflen, struct qstr *name)
2844 {
2845         const char *dname = ACCESS_ONCE(name->name);
2846         u32 dlen = ACCESS_ONCE(name->len);
2847         char *p;
2848
2849         if (*buflen < dlen + 1)
2850                 return -ENAMETOOLONG;
2851         *buflen -= dlen + 1;
2852         p = *buffer -= dlen + 1;
2853         *p++ = '/';
2854         while (dlen--) {
2855                 char c = *dname++;
2856                 if (!c)
2857                         break;
2858                 *p++ = c;
2859         }
2860         return 0;
2861 }
2862
2863 /**
2864  * prepend_path - Prepend path string to a buffer
2865  * @path: the dentry/vfsmount to report
2866  * @root: root vfsmnt/dentry
2867  * @buffer: pointer to the end of the buffer
2868  * @buflen: pointer to buffer length
2869  *
2870  * The function will first try to write out the pathname without taking any
2871  * lock other than the RCU read lock to make sure that dentries won't go away.
2872  * It only checks the sequence number of the global rename_lock as any change
2873  * in the dentry's d_seq will be preceded by changes in the rename_lock
2874  * sequence number. If the sequence number had been changed, it will restart
2875  * the whole pathname back-tracing sequence again by taking the rename_lock.
2876  * In this case, there is no need to take the RCU read lock as the recursive
2877  * parent pointer references will keep the dentry chain alive as long as no
2878  * rename operation is performed.
2879  */
2880 static int prepend_path(const struct path *path,
2881                         const struct path *root,
2882                         char **buffer, int *buflen)
2883 {
2884         struct dentry *dentry = path->dentry;
2885         struct vfsmount *vfsmnt = path->mnt;
2886         struct mount *mnt = real_mount(vfsmnt);
2887         int error = 0;
2888         unsigned seq = 0;
2889         char *bptr;
2890         int blen;
2891
2892         rcu_read_lock();
2893 restart:
2894         bptr = *buffer;
2895         blen = *buflen;
2896         read_seqbegin_or_lock(&rename_lock, &seq);
2897         while (dentry != root->dentry || vfsmnt != root->mnt) {
2898                 struct dentry * parent;
2899
2900                 if (dentry == vfsmnt->mnt_root || IS_ROOT(dentry)) {
2901                         /* Global root? */
2902                         if (mnt_has_parent(mnt)) {
2903                                 dentry = mnt->mnt_mountpoint;
2904                                 mnt = mnt->mnt_parent;
2905                                 vfsmnt = &mnt->mnt;
2906                                 continue;
2907                         }
2908                         /*
2909                          * Filesystems needing to implement special "root names"
2910                          * should do so with ->d_dname()
2911                          */
2912                         if (IS_ROOT(dentry) &&
2913                            (dentry->d_name.len != 1 ||
2914                             dentry->d_name.name[0] != '/')) {
2915                                 WARN(1, "Root dentry has weird name <%.*s>\n",
2916                                      (int) dentry->d_name.len,
2917                                      dentry->d_name.name);
2918                         }
2919                         if (!error)
2920                                 error = is_mounted(vfsmnt) ? 1 : 2;
2921                         break;
2922                 }
2923                 parent = dentry->d_parent;
2924                 prefetch(parent);
2925                 error = prepend_name(&bptr, &blen, &dentry->d_name);
2926                 if (error)
2927                         break;
2928
2929                 dentry = parent;
2930         }
2931         if (!(seq & 1))
2932                 rcu_read_unlock();
2933         if (need_seqretry(&rename_lock, seq)) {
2934                 seq = 1;
2935                 goto restart;
2936         }
2937         done_seqretry(&rename_lock, seq);
2938
2939         if (error >= 0 && bptr == *buffer) {
2940                 if (--blen < 0)
2941                         error = -ENAMETOOLONG;
2942                 else
2943                         *--bptr = '/';
2944         }
2945         *buffer = bptr;
2946         *buflen = blen;
2947         return error;
2948 }
2949
2950 /**
2951  * __d_path - return the path of a dentry
2952  * @path: the dentry/vfsmount to report
2953  * @root: root vfsmnt/dentry
2954  * @buf: buffer to return value in
2955  * @buflen: buffer length
2956  *
2957  * Convert a dentry into an ASCII path name.
2958  *
2959  * Returns a pointer into the buffer or an error code if the
2960  * path was too long.
2961  *
2962  * "buflen" should be positive.
2963  *
2964  * If the path is not reachable from the supplied root, return %NULL.
2965  */
2966 char *__d_path(const struct path *path,
2967                const struct path *root,
2968                char *buf, int buflen)
2969 {
2970         char *res = buf + buflen;
2971         int error;
2972
2973         prepend(&res, &buflen, "\0", 1);
2974         br_read_lock(&vfsmount_lock);
2975         error = prepend_path(path, root, &res, &buflen);
2976         br_read_unlock(&vfsmount_lock);
2977
2978         if (error < 0)
2979                 return ERR_PTR(error);
2980         if (error > 0)
2981                 return NULL;
2982         return res;
2983 }
2984
2985 char *d_absolute_path(const struct path *path,
2986                char *buf, int buflen)
2987 {
2988         struct path root = {};
2989         char *res = buf + buflen;
2990         int error;
2991
2992         prepend(&res, &buflen, "\0", 1);
2993         br_read_lock(&vfsmount_lock);
2994         error = prepend_path(path, &root, &res, &buflen);
2995         br_read_unlock(&vfsmount_lock);
2996
2997         if (error > 1)
2998                 error = -EINVAL;
2999         if (error < 0)
3000                 return ERR_PTR(error);
3001         return res;
3002 }
3003
3004 /*
3005  * same as __d_path but appends "(deleted)" for unlinked files.
3006  */
3007 static int path_with_deleted(const struct path *path,
3008                              const struct path *root,
3009                              char **buf, int *buflen)
3010 {
3011         prepend(buf, buflen, "\0", 1);
3012         if (d_unlinked(path->dentry)) {
3013                 int error = prepend(buf, buflen, " (deleted)", 10);
3014                 if (error)
3015                         return error;
3016         }
3017
3018         return prepend_path(path, root, buf, buflen);
3019 }
3020
3021 static int prepend_unreachable(char **buffer, int *buflen)
3022 {
3023         return prepend(buffer, buflen, "(unreachable)", 13);
3024 }
3025
3026 static void get_fs_root_rcu(struct fs_struct *fs, struct path *root)
3027 {
3028         unsigned seq;
3029
3030         do {
3031                 seq = read_seqcount_begin(&fs->seq);
3032                 *root = fs->root;
3033         } while (read_seqcount_retry(&fs->seq, seq));
3034 }
3035
3036 /**
3037  * d_path - return the path of a dentry
3038  * @path: path to report
3039  * @buf: buffer to return value in
3040  * @buflen: buffer length
3041  *
3042  * Convert a dentry into an ASCII path name. If the entry has been deleted
3043  * the string " (deleted)" is appended. Note that this is ambiguous.
3044  *
3045  * Returns a pointer into the buffer or an error code if the path was
3046  * too long. Note: Callers should use the returned pointer, not the passed
3047  * in buffer, to use the name! The implementation often starts at an offset
3048  * into the buffer, and may leave 0 bytes at the start.
3049  *
3050  * "buflen" should be positive.
3051  */
3052 char *d_path(const struct path *path, char *buf, int buflen)
3053 {
3054         char *res = buf + buflen;
3055         struct path root;
3056         int error;
3057
3058         /*
3059          * We have various synthetic filesystems that never get mounted.  On
3060          * these filesystems dentries are never used for lookup purposes, and
3061          * thus don't need to be hashed.  They also don't need a name until a
3062          * user wants to identify the object in /proc/pid/fd/.  The little hack
3063          * below allows us to generate a name for these objects on demand:
3064          */
3065         if (path->dentry->d_op && path->dentry->d_op->d_dname)
3066                 return path->dentry->d_op->d_dname(path->dentry, buf, buflen);
3067
3068         rcu_read_lock();
3069         get_fs_root_rcu(current->fs, &root);
3070         br_read_lock(&vfsmount_lock);
3071         error = path_with_deleted(path, &root, &res, &buflen);
3072         br_read_unlock(&vfsmount_lock);
3073         rcu_read_unlock();
3074
3075         if (error < 0)
3076                 res = ERR_PTR(error);
3077         return res;
3078 }
3079 EXPORT_SYMBOL(d_path);
3080
3081 /*
3082  * Helper function for dentry_operations.d_dname() members
3083  */
3084 char *dynamic_dname(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen,
3085                         const char *fmt, ...)
3086 {
3087         va_list args;
3088         char temp[64];
3089         int sz;
3090
3091         va_start(args, fmt);
3092         sz = vsnprintf(temp, sizeof(temp), fmt, args) + 1;
3093         va_end(args);
3094
3095         if (sz > sizeof(temp) || sz > buflen)
3096                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3097
3098         buffer += buflen - sz;
3099         return memcpy(buffer, temp, sz);
3100 }
3101
3102 char *simple_dname(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen)
3103 {
3104         char *end = buffer + buflen;
3105         /* these dentries are never renamed, so d_lock is not needed */
3106         if (prepend(&end, &buflen, " (deleted)", 11) ||
3107             prepend(&end, &buflen, dentry->d_name.name, dentry->d_name.len) ||
3108             prepend(&end, &buflen, "/", 1))  
3109                 end = ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3110         return end;
3111 }
3112
3113 /*
3114  * Write full pathname from the root of the filesystem into the buffer.
3115  */
3116 static char *__dentry_path(struct dentry *dentry, char *buf, int buflen)
3117 {
3118         char *end, *retval;
3119         int len, seq = 0;
3120         int error = 0;
3121
3122         rcu_read_lock();
3123 restart:
3124         end = buf + buflen;
3125         len = buflen;
3126         prepend(&end, &len, "\0", 1);
3127         if (buflen < 1)
3128                 goto Elong;
3129         /* Get '/' right */
3130         retval = end-1;
3131         *retval = '/';
3132         read_seqbegin_or_lock(&rename_lock, &seq);
3133         while (!IS_ROOT(dentry)) {
3134                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
3135                 int error;
3136
3137                 prefetch(parent);
3138                 error = prepend_name(&end, &len, &dentry->d_name);
3139                 if (error)
3140                         break;
3141
3142                 retval = end;
3143                 dentry = parent;
3144         }
3145         if (!(seq & 1))
3146                 rcu_read_unlock();
3147         if (need_seqretry(&rename_lock, seq)) {
3148                 seq = 1;
3149                 goto restart;
3150         }
3151         done_seqretry(&rename_lock, seq);
3152         if (error)
3153                 goto Elong;
3154         return retval;
3155 Elong:
3156         return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3157 }
3158
3159 char *dentry_path_raw(struct dentry *dentry, char *buf, int buflen)
3160 {
3161         return __dentry_path(dentry, buf, buflen);
3162 }
3163 EXPORT_SYMBOL(dentry_path_raw);
3164
3165 char *dentry_path(struct dentry *dentry, char *buf, int buflen)
3166 {
3167         char *p = NULL;
3168         char *retval;
3169
3170         if (d_unlinked(dentry)) {
3171                 p = buf + buflen;
3172                 if (prepend(&p, &buflen, "//deleted", 10) != 0)
3173                         goto Elong;
3174                 buflen++;
3175         }
3176         retval = __dentry_path(dentry, buf, buflen);
3177         if (!IS_ERR(retval) && p)
3178                 *p = '/';       /* restore '/' overriden with '\0' */
3179         return retval;
3180 Elong:
3181         return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3182 }
3183
3184 static void get_fs_root_and_pwd_rcu(struct fs_struct *fs, struct path *root,
3185                                     struct path *pwd)
3186 {
3187         unsigned seq;
3188
3189         do {
3190                 seq = read_seqcount_begin(&fs->seq);
3191                 *root = fs->root;
3192                 *pwd = fs->pwd;
3193         } while (read_seqcount_retry(&fs->seq, seq));
3194 }
3195
3196 /*
3197  * NOTE! The user-level library version returns a
3198  * character pointer. The kernel system call just
3199  * returns the length of the buffer filled (which
3200  * includes the ending '\0' character), or a negative
3201  * error value. So libc would do something like
3202  *
3203  *      char *getcwd(char * buf, size_t size)
3204  *      {
3205  *              int retval;
3206  *
3207  *              retval = sys_getcwd(buf, size);
3208  *              if (retval >= 0)
3209  *                      return buf;
3210  *              errno = -retval;
3211  *              return NULL;
3212  *      }
3213  */
3214 SYSCALL_DEFINE2(getcwd, char __user *, buf, unsigned long, size)
3215 {
3216         int error;
3217         struct path pwd, root;
3218         char *page = __getname();
3219
3220         if (!page)
3221                 return -ENOMEM;
3222
3223         rcu_read_lock();
3224         get_fs_root_and_pwd_rcu(current->fs, &root, &pwd);
3225
3226         error = -ENOENT;
3227         br_read_lock(&vfsmount_lock);
3228         if (!d_unlinked(pwd.dentry)) {
3229                 unsigned long len;
3230                 char *cwd = page + PATH_MAX;
3231                 int buflen = PATH_MAX;
3232
3233                 prepend(&cwd, &buflen, "\0", 1);
3234                 error = prepend_path(&pwd, &root, &cwd, &buflen);
3235                 br_read_unlock(&vfsmount_lock);
3236                 rcu_read_unlock();
3237
3238                 if (error < 0)
3239                         goto out;
3240
3241                 /* Unreachable from current root */
3242                 if (error > 0) {
3243                         error = prepend_unreachable(&cwd, &buflen);
3244                         if (error)
3245                                 goto out;
3246                 }
3247
3248                 error = -ERANGE;
3249                 len = PATH_MAX + page - cwd;
3250                 if (len <= size) {
3251                         error = len;
3252                         if (copy_to_user(buf, cwd, len))
3253                                 error = -EFAULT;
3254                 }
3255         } else {
3256                 br_read_unlock(&vfsmount_lock);
3257                 rcu_read_unlock();
3258         }
3259
3260 out:
3261         __putname(page);
3262         return error;
3263 }
3264
3265 /*
3266  * Test whether new_dentry is a subdirectory of old_dentry.
3267  *
3268  * Trivially implemented using the dcache structure
3269  */
3270
3271 /**
3272  * is_subdir - is new dentry a subdirectory of old_dentry
3273  * @new_dentry: new dentry
3274  * @old_dentry: old dentry
3275  *
3276  * Returns 1 if new_dentry is a subdirectory of the parent (at any depth).
3277  * Returns 0 otherwise.
3278  * Caller must ensure that "new_dentry" is pinned before calling is_subdir()
3279  */
3280   
3281 int is_subdir(struct dentry *new_dentry, struct dentry *old_dentry)
3282 {
3283         int result;
3284         unsigned seq;
3285
3286         if (new_dentry == old_dentry)
3287                 return 1;
3288
3289         do {
3290                 /* for restarting inner loop in case of seq retry */
3291                 seq = read_seqbegin(&rename_lock);
3292                 /*
3293                  * Need rcu_readlock to protect against the d_parent trashing
3294                  * due to d_move
3295                  */
3296                 rcu_read_lock();
3297                 if (d_ancestor(old_dentry, new_dentry))
3298                         result = 1;
3299                 else
3300                         result = 0;
3301                 rcu_read_unlock();
3302         } while (read_seqretry(&rename_lock, seq));
3303
3304         return result;
3305 }
3306
3307 static enum d_walk_ret d_genocide_kill(void *data, struct dentry *dentry)
3308 {
3309         struct dentry *root = data;
3310         if (dentry != root) {
3311                 if (d_unhashed(dentry) || !dentry->d_inode)
3312                         return D_WALK_SKIP;
3313
3314                 if (!(dentry->d_flags & DCACHE_GENOCIDE)) {
3315                         dentry->d_flags |= DCACHE_GENOCIDE;
3316                         dentry->d_lockref.count--;
3317                 }
3318         }
3319         return D_WALK_CONTINUE;
3320 }
3321
3322 void d_genocide(struct dentry *parent)
3323 {
3324         d_walk(parent, parent, d_genocide_kill, NULL);
3325 }
3326
3327 void d_tmpfile(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
3328 {
3329         inode_dec_link_count(inode);
3330         BUG_ON(dentry->d_name.name != dentry->d_iname ||
3331                 !hlist_unhashed(&dentry->d_alias) ||
3332                 !d_unlinked(dentry));
3333         spin_lock(&dentry->d_parent->d_lock);
3334         spin_lock_nested(&dentry->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
3335         dentry->d_name.len = sprintf(dentry->d_iname, "#%llu",
3336                                 (unsigned long long)inode->i_ino);
3337         spin_unlock(&dentry->d_lock);
3338         spin_unlock(&dentry->d_parent->d_lock);
3339         d_instantiate(dentry, inode);
3340 }
3341 EXPORT_SYMBOL(d_tmpfile);
3342
3343 static __initdata unsigned long dhash_entries;
3344 static int __init set_dhash_entries(char *str)
3345 {
3346         if (!str)
3347                 return 0;
3348         dhash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
3349         return 1;
3350 }
3351 __setup("dhash_entries=", set_dhash_entries);
3352
3353 static void __init dcache_init_early(void)
3354 {
3355         unsigned int loop;
3356
3357         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
3358          * hash allocation until vmalloc space is available.
3359          */
3360         if (hashdist)
3361                 return;
3362
3363         dentry_hashtable =
3364                 alloc_large_system_hash("Dentry cache",
3365                                         sizeof(struct hlist_bl_head),
3366                                         dhash_entries,
3367                                         13,
3368                                         HASH_EARLY,
3369                                         &d_hash_shift,
3370                                         &d_hash_mask,
3371                                         0,
3372                                         0);
3373
3374         for (loop = 0; loop < (1U << d_hash_shift); loop++)
3375                 INIT_HLIST_BL_HEAD(dentry_hashtable + loop);
3376 }
3377
3378 static void __init dcache_init(void)
3379 {
3380         unsigned int loop;
3381
3382         /* 
3383          * A constructor could be added for stable state like the lists,
3384          * but it is probably not worth it because of the cache nature
3385          * of the dcache. 
3386          */
3387         dentry_cache = KMEM_CACHE(dentry,
3388                 SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|SLAB_MEM_SPREAD);
3389
3390         /* Hash may have been set up in dcache_init_early */
3391         if (!hashdist)
3392                 return;
3393
3394         dentry_hashtable =
3395                 alloc_large_system_hash("Dentry cache",
3396                                         sizeof(struct hlist_bl_head),
3397                                         dhash_entries,
3398                                         13,
3399                                         0,
3400                                         &d_hash_shift,
3401                                         &d_hash_mask,
3402                                         0,
3403                                         0);
3404
3405         for (loop = 0; loop < (1U << d_hash_shift); loop++)
3406                 INIT_HLIST_BL_HEAD(dentry_hashtable + loop);
3407 }
3408
3409 /* SLAB cache for __getname() consumers */
3410 struct kmem_cache *names_cachep __read_mostly;
3411 EXPORT_SYMBOL(names_cachep);
3412
3413 EXPORT_SYMBOL(d_genocide);
3414
3415 void __init vfs_caches_init_early(void)
3416 {
3417         dcache_init_early();
3418         inode_init_early();
3419 }
3420
3421 void __init vfs_caches_init(unsigned long mempages)
3422 {
3423         unsigned long reserve;
3424
3425         /* Base hash sizes on available memory, with a reserve equal to
3426            150% of current kernel size */
3427
3428         reserve = min((mempages - nr_free_pages()) * 3/2, mempages - 1);
3429         mempages -= reserve;
3430
3431         names_cachep = kmem_cache_create("names_cache", PATH_MAX, 0,
3432                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
3433
3434         dcache_init();
3435         inode_init();
3436         files_init(mempages);
3437         mnt_init();
3438         bdev_cache_init();
3439         chrdev_init();
3440 }