fs/inode.c

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