fs/inode.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * (C) 1997 Linus Torvalds
   4  * (C) 1999 Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> (dynamic inode allocation)
   5  */
   6 #include <linux/export.h>
   7 #include <linux/fs.h>
   8 #include <linux/mm.h>
   9 #include <linux/backing-dev.h>
  10 #include <linux/hash.h>
  11 #include <linux/swap.h>
  12 #include <linux/security.h>
  13 #include <linux/cdev.h>
  14 #include <linux/memblock.h>
  15 #include <linux/fscrypt.h>
  16 #include <linux/fsnotify.h>
  17 #include <linux/mount.h>
  18 #include <linux/posix_acl.h>
  19 #include <linux/prefetch.h>
  20 #include <linux/buffer_head.h> /* for inode_has_buffers */
  21 #include <linux/ratelimit.h>
  22 #include <linux/list_lru.h>
  23 #include <linux/iversion.h>
  24 #include <trace/events/writeback.h>
  25 #include "internal.h"
  26
  27 /*
  28  * Inode locking rules:
  29  *
  30  * inode->i_lock protects:
  31  *   inode->i_state, inode->i_hash, __iget()
  32  * Inode LRU list locks protect:
  33  *   inode->i_sb->s_inode_lru, inode->i_lru
  34  * inode->i_sb->s_inode_list_lock protects:
  35  *   inode->i_sb->s_inodes, inode->i_sb_list
  36  * bdi->wb.list_lock protects:
  37  *   bdi->wb.b_{dirty,io,more_io,dirty_time}, inode->i_io_list
  38  * inode_hash_lock protects:
  39  *   inode_hashtable, inode->i_hash
  40  *
  41  * Lock ordering:
  42  *
  43  * inode->i_sb->s_inode_list_lock
  44  *   inode->i_lock
  45  *     Inode LRU list locks
  46  *
  47  * bdi->wb.list_lock
  48  *   inode->i_lock
  49  *
  50  * inode_hash_lock
  51  *   inode->i_sb->s_inode_list_lock
  52  *   inode->i_lock
  53  *
  54  * iunique_lock
  55  *   inode_hash_lock
  56  */
  57
  58 static unsigned int i_hash_mask __read_mostly;
  59 static unsigned int i_hash_shift __read_mostly;
  60 static struct hlist_head *inode_hashtable __read_mostly;
  61 static __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(inode_hash_lock);
  62
  63 /*
  64  * Empty aops. Can be used for the cases where the user does not
  65  * define any of the address_space operations.
  66  */
  67 const struct address_space_operations empty_aops = {
  68 };
  69 EXPORT_SYMBOL(empty_aops);
  70
  71 /*
  72  * Statistics gathering..
  73  */
  74 struct inodes_stat_t inodes_stat;
  75
  76 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, nr_inodes);
  77 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, nr_unused);
  78
  79 static struct kmem_cache *inode_cachep __read_mostly;
  80
  81 static long get_nr_inodes(void)
  82 {
  83         int i;
  84         long sum = 0;
  85         for_each_possible_cpu(i)
  86                 sum += per_cpu(nr_inodes, i);
  87         return sum < 0 ? 0 : sum;
  88 }
  89
  90 static inline long get_nr_inodes_unused(void)
  91 {
  92         int i;
  93         long sum = 0;
  94         for_each_possible_cpu(i)
  95                 sum += per_cpu(nr_unused, i);
  96         return sum < 0 ? 0 : sum;
  97 }
  98
  99 long get_nr_dirty_inodes(void)
 100 {
 101         /* not actually dirty inodes, but a wild approximation */
 102         long nr_dirty = get_nr_inodes() - get_nr_inodes_unused();
 103         return nr_dirty > 0 ? nr_dirty : 0;
 104 }
 105
 106 /*
 107  * Handle nr_inode sysctl
 108  */
 109 #ifdef CONFIG_SYSCTL
 110 int proc_nr_inodes(struct ctl_table *table, int write,
 111                    void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
 112 {
 113         inodes_stat.nr_inodes = get_nr_inodes();
 114         inodes_stat.nr_unused = get_nr_inodes_unused();
 115         return proc_doulongvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
 116 }
 117 #endif
 118
 119 static int no_open(struct inode *inode, struct file *file)
 120 {
 121         return -ENXIO;
 122 }
 123
 124 /**
 125  * inode_init_always - perform inode structure initialisation
 126  * @sb: superblock inode belongs to
 127  * @inode: inode to initialise
 128  *
 129  * These are initializations that need to be done on every inode
 130  * allocation as the fields are not initialised by slab allocation.
 131  */
 132 int inode_init_always(struct super_block *sb, struct inode *inode)
 133 {
 134         static const struct inode_operations empty_iops;
 135         static const struct file_operations no_open_fops = {.open = no_open};
 136         struct address_space *const mapping = &inode->i_data;
 137
 138         inode->i_sb = sb;
 139         inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
 140         inode->i_flags = 0;
 141         atomic64_set(&inode->i_sequence, 0);
 142         atomic_set(&inode->i_count, 1);
 143         inode->i_op = &empty_iops;
 144         inode->i_fop = &no_open_fops;
 145         inode->__i_nlink = 1;
 146         inode->i_opflags = 0;
 147         if (sb->s_xattr)
 148                 inode->i_opflags |= IOP_XATTR;
 149         i_uid_write(inode, 0);
 150         i_gid_write(inode, 0);
 151         atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
 152         inode->i_size = 0;
 153         inode->i_write_hint = WRITE_LIFE_NOT_SET;
 154         inode->i_blocks = 0;
 155         inode->i_bytes = 0;
 156         inode->i_generation = 0;
 157         inode->i_pipe = NULL;
 158         inode->i_bdev = NULL;
 159         inode->i_cdev = NULL;
 160         inode->i_link = NULL;
 161         inode->i_dir_seq = 0;
 162         inode->i_rdev = 0;
 163         inode->dirtied_when = 0;
 164
 165 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
 166         inode->i_wb_frn_winner = 0;
 167         inode->i_wb_frn_avg_time = 0;
 168         inode->i_wb_frn_history = 0;
 169 #endif
 170
 171         if (security_inode_alloc(inode))
 172                 goto out;
 173         spin_lock_init(&inode->i_lock);
 174         lockdep_set_class(&inode->i_lock, &sb->s_type->i_lock_key);
 175
 176         init_rwsem(&inode->i_rwsem);
 177         lockdep_set_class(&inode->i_rwsem, &sb->s_type->i_mutex_key);
 178
 179         atomic_set(&inode->i_dio_count, 0);
 180
 181         mapping->a_ops = &empty_aops;
 182         mapping->host = inode;
 183         mapping->flags = 0;
 184         mapping->wb_err = 0;
 185         atomic_set(&mapping->i_mmap_writable, 0);
 186 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
 187         atomic_set(&mapping->nr_thps, 0);
 188 #endif
 189         mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER_MOVABLE);
 190         mapping->private_data = NULL;
 191         mapping->writeback_index = 0;
 192         inode->i_private = NULL;
 193         inode->i_mapping = mapping;
 194         INIT_HLIST_HEAD(&inode->i_dentry);      /* buggered by rcu freeing */
 195 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
 196         inode->i_acl = inode->i_default_acl = ACL_NOT_CACHED;
 197 #endif
 198
 199 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
 200         inode->i_fsnotify_mask = 0;
 201 #endif
 202         inode->i_flctx = NULL;
 203         this_cpu_inc(nr_inodes);
 204
 205         return 0;
 206 out:
 207         return -ENOMEM;
 208 }
 209 EXPORT_SYMBOL(inode_init_always);
 210
 211 void free_inode_nonrcu(struct inode *inode)
 212 {
 213         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
 214 }
 215 EXPORT_SYMBOL(free_inode_nonrcu);
 216
 217 static void i_callback(struct rcu_head *head)
 218 {
 219         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
 220         if (inode->free_inode)
 221                 inode->free_inode(inode);
 222         else
 223                 free_inode_nonrcu(inode);
 224 }
 225
 226 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
 227 {
 228         const struct super_operations *ops = sb->s_op;
 229         struct inode *inode;
 230
 231         if (ops->alloc_inode)
 232                 inode = ops->alloc_inode(sb);
 233         else
 234                 inode = kmem_cache_alloc(inode_cachep, GFP_KERNEL);
 235
 236         if (!inode)
 237                 return NULL;
 238
 239         if (unlikely(inode_init_always(sb, inode))) {
 240                 if (ops->destroy_inode) {
 241                         ops->destroy_inode(inode);
 242                         if (!ops->free_inode)
 243                                 return NULL;
 244                 }
 245                 inode->free_inode = ops->free_inode;
 246                 i_callback(&inode->i_rcu);
 247                 return NULL;
 248         }
 249
 250         return inode;
 251 }
 252
 253 void __destroy_inode(struct inode *inode)
 254 {
 255         BUG_ON(inode_has_buffers(inode));
 256         inode_detach_wb(inode);
 257         security_inode_free(inode);
 258         fsnotify_inode_delete(inode);
 259         locks_free_lock_context(inode);
 260         if (!inode->i_nlink) {
 261                 WARN_ON(atomic_long_read(&inode->i_sb->s_remove_count) == 0);
 262                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
 263         }
 264
 265 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
 266         if (inode->i_acl && !is_uncached_acl(inode->i_acl))
 267                 posix_acl_release(inode->i_acl);
 268         if (inode->i_default_acl && !is_uncached_acl(inode->i_default_acl))
 269                 posix_acl_release(inode->i_default_acl);
 270 #endif
 271         this_cpu_dec(nr_inodes);
 272 }
 273 EXPORT_SYMBOL(__destroy_inode);
 274
 275 static void destroy_inode(struct inode *inode)
 276 {
 277         const struct super_operations *ops = inode->i_sb->s_op;
 278
 279         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
 280         __destroy_inode(inode);
 281         if (ops->destroy_inode) {
 282                 ops->destroy_inode(inode);
 283                 if (!ops->free_inode)
 284                         return;
 285         }
 286         inode->free_inode = ops->free_inode;
 287         call_rcu(&inode->i_rcu, i_callback);
 288 }
 289
 290 /**
 291  * drop_nlink - directly drop an inode's link count
 292  * @inode: inode
 293  *
 294  * This is a low-level filesystem helper to replace any
 295  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  In cases
 296  * where we are attempting to track writes to the
 297  * filesystem, a decrement to zero means an imminent
 298  * write when the file is truncated and actually unlinked
 299  * on the filesystem.
 300  */
 301 void drop_nlink(struct inode *inode)
 302 {
 303         WARN_ON(inode->i_nlink == 0);
 304         inode->__i_nlink--;
 305         if (!inode->i_nlink)
 306                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
 307 }
 308 EXPORT_SYMBOL(drop_nlink);
 309
 310 /**
 311  * clear_nlink - directly zero an inode's link count
 312  * @inode: inode
 313  *
 314  * This is a low-level filesystem helper to replace any
 315  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  See
 316  * drop_nlink() for why we care about i_nlink hitting zero.
 317  */
 318 void clear_nlink(struct inode *inode)
 319 {
 320         if (inode->i_nlink) {
 321                 inode->__i_nlink = 0;
 322                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
 323         }
 324 }
 325 EXPORT_SYMBOL(clear_nlink);
 326
 327 /**
 328  * set_nlink - directly set an inode's link count
 329  * @inode: inode
 330  * @nlink: new nlink (should be non-zero)
 331  *
 332  * This is a low-level filesystem helper to replace any
 333  * direct filesystem manipulation of i_nlink.
 334  */
 335 void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink)
 336 {
 337         if (!nlink) {
 338                 clear_nlink(inode);
 339         } else {
 340                 /* Yes, some filesystems do change nlink from zero to one */
 341                 if (inode->i_nlink == 0)
 342                         atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
 343
 344                 inode->__i_nlink = nlink;
 345         }
 346 }
 347 EXPORT_SYMBOL(set_nlink);
 348
 349 /**
 350  * inc_nlink - directly increment an inode's link count
 351  * @inode: inode
 352  *
 353  * This is a low-level filesystem helper to replace any
 354  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  Currently,
 355  * it is only here for parity with dec_nlink().
 356  */
 357 void inc_nlink(struct inode *inode)
 358 {
 359         if (unlikely(inode->i_nlink == 0)) {
 360                 WARN_ON(!(inode->i_state & I_LINKABLE));
 361                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
 362         }
 363
 364         inode->__i_nlink++;
 365 }
 366 EXPORT_SYMBOL(inc_nlink);
 367
 368 static void __address_space_init_once(struct address_space *mapping)
 369 {
 370         xa_init_flags(&mapping->i_pages, XA_FLAGS_LOCK_IRQ | XA_FLAGS_ACCOUNT);
 371         init_rwsem(&mapping->i_mmap_rwsem);
 372         INIT_LIST_HEAD(&mapping->private_list);
 373         spin_lock_init(&mapping->private_lock);
 374         mapping->i_mmap = RB_ROOT_CACHED;
 375 }
 376
 377 void address_space_init_once(struct address_space *mapping)
 378 {
 379         memset(mapping, 0, sizeof(*mapping));
 380         __address_space_init_once(mapping);
 381 }
 382 EXPORT_SYMBOL(address_space_init_once);
 383
 384 /*
 385  * These are initializations that only need to be done
 386  * once, because the fields are idempotent across use
 387  * of the inode, so let the slab aware of that.
 388  */
 389 void inode_init_once(struct inode *inode)
 390 {
 391         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
 392         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
 393         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
 394         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_io_list);
 395         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_wb_list);
 396         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_lru);
 397         __address_space_init_once(&inode->i_data);
 398         i_size_ordered_init(inode);
 399 }
 400 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
 401
 402 static void init_once(void *foo)
 403 {
 404         struct inode *inode = (struct inode *) foo;
 405
 406         inode_init_once(inode);
 407 }
 408
 409 /*
 410  * inode->i_lock must be held
 411  */
 412 void __iget(struct inode *inode)
 413 {
 414         atomic_inc(&inode->i_count);
 415 }
 416
 417 /*
 418  * get additional reference to inode; caller must already hold one.
 419  */
 420 void ihold(struct inode *inode)
 421 {
 422         WARN_ON(atomic_inc_return(&inode->i_count) < 2);
 423 }
 424 EXPORT_SYMBOL(ihold);
 425
 426 static void inode_lru_list_add(struct inode *inode)
 427 {
 428         if (list_lru_add(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
 429                 this_cpu_inc(nr_unused);
 430         else
 431                 inode->i_state |= I_REFERENCED;
 432 }
 433
 434 /*
 435  * Add inode to LRU if needed (inode is unused and clean).
 436  *
 437  * Needs inode->i_lock held.
 438  */
 439 void inode_add_lru(struct inode *inode)
 440 {
 441         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY_ALL | I_SYNC |
 442                                 I_FREEING | I_WILL_FREE)) &&
 443             !atomic_read(&inode->i_count) && inode->i_sb->s_flags & SB_ACTIVE)
 444                 inode_lru_list_add(inode);
 445 }
 446
 447
 448 static void inode_lru_list_del(struct inode *inode)
 449 {
 450
 451         if (list_lru_del(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
 452                 this_cpu_dec(nr_unused);
 453 }
 454
 455 /**
 456  * inode_sb_list_add - add inode to the superblock list of inodes
 457  * @inode: inode to add
 458  */
 459 void inode_sb_list_add(struct inode *inode)
 460 {
 461         spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
 462         list_add(&inode->i_sb_list, &inode->i_sb->s_inodes);
 463         spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
 464 }
 465 EXPORT_SYMBOL_GPL(inode_sb_list_add);
 466
 467 static inline void inode_sb_list_del(struct inode *inode)
 468 {
 469         if (!list_empty(&inode->i_sb_list)) {
 470                 spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
 471                 list_del_init(&inode->i_sb_list);
 472                 spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
 473         }
 474 }
 475
 476 static unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
 477 {
 478         unsigned long tmp;
 479
 480         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
 481                         L1_CACHE_BYTES;
 482         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> i_hash_shift);
 483         return tmp & i_hash_mask;
 484 }
 485
 486 /**
 487  *      __insert_inode_hash - hash an inode
 488  *      @inode: unhashed inode
 489  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
 490  *              inode_hashtable.
 491  *
 492  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
 493  */
 494 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
 495 {
 496         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
 497
 498         spin_lock(&inode_hash_lock);
 499         spin_lock(&inode->i_lock);
 500         hlist_add_head_rcu(&inode->i_hash, b);
 501         spin_unlock(&inode->i_lock);
 502         spin_unlock(&inode_hash_lock);
 503 }
 504 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
 505
 506 /**
 507  *      __remove_inode_hash - remove an inode from the hash
 508  *      @inode: inode to unhash
 509  *
 510  *      Remove an inode from the superblock.
 511  */
 512 void __remove_inode_hash(struct inode *inode)
 513 {
 514         spin_lock(&inode_hash_lock);
 515         spin_lock(&inode->i_lock);
 516         hlist_del_init_rcu(&inode->i_hash);
 517         spin_unlock(&inode->i_lock);
 518         spin_unlock(&inode_hash_lock);
 519 }
 520 EXPORT_SYMBOL(__remove_inode_hash);
 521
 522 void clear_inode(struct inode *inode)
 523 {
 524         /*
 525          * We have to cycle the i_pages lock here because reclaim can be in the
 526          * process of removing the last page (in __delete_from_page_cache())
 527          * and we must not free the mapping under it.
 528          */
 529         xa_lock_irq(&inode->i_data.i_pages);
 530         BUG_ON(inode->i_data.nrpages);
 531         BUG_ON(inode->i_data.nrexceptional);
 532         xa_unlock_irq(&inode->i_data.i_pages);
 533         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_data.private_list));
 534         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
 535         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
 536         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_wb_list));
 537         /* don't need i_lock here, no concurrent mods to i_state */
 538         inode->i_state = I_FREEING | I_CLEAR;
 539 }
 540 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
 541
 542 /*
 543  * Free the inode passed in, removing it from the lists it is still connected
 544  * to. We remove any pages still attached to the inode and wait for any IO that
 545  * is still in progress before finally destroying the inode.
 546  *
 547  * An inode must already be marked I_FREEING so that we avoid the inode being
 548  * moved back onto lists if we race with other code that manipulates the lists
 549  * (e.g. writeback_single_inode). The caller is responsible for setting this.
 550  *
 551  * An inode must already be removed from the LRU list before being evicted from
 552  * the cache. This should occur atomically with setting the I_FREEING state
 553  * flag, so no inodes here should ever be on the LRU when being evicted.
 554  */
 555 static void evict(struct inode *inode)
 556 {
 557         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
 558
 559         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
 560         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
 561
 562         if (!list_empty(&inode->i_io_list))
 563                 inode_io_list_del(inode);
 564
 565         inode_sb_list_del(inode);
 566
 567         /*
 568          * Wait for flusher thread to be done with the inode so that filesystem
 569          * does not start destroying it while writeback is still running. Since
 570          * the inode has I_FREEING set, flusher thread won't start new work on
 571          * the inode.  We just have to wait for running writeback to finish.
 572          */
 573         inode_wait_for_writeback(inode);
 574
 575         if (op->evict_inode) {
 576                 op->evict_inode(inode);
 577         } else {
 578                 truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
 579                 clear_inode(inode);
 580         }
 581         if (S_ISBLK(inode->i_mode) && inode->i_bdev)
 582                 bd_forget(inode);
 583         if (S_ISCHR(inode->i_mode) && inode->i_cdev)
 584                 cd_forget(inode);
 585
 586         remove_inode_hash(inode);
 587
 588         spin_lock(&inode->i_lock);
 589         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
 590         BUG_ON(inode->i_state != (I_FREEING | I_CLEAR));
 591         spin_unlock(&inode->i_lock);
 592
 593         destroy_inode(inode);
 594 }
 595
 596 /*
 597  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
 598  * @head: the head of the list to free
 599  *
 600  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
 601  * need to worry about list corruption and SMP locks.
 602  */
 603 static void dispose_list(struct list_head *head)
 604 {
 605         while (!list_empty(head)) {
 606                 struct inode *inode;
 607
 608                 inode = list_first_entry(head, struct inode, i_lru);
 609                 list_del_init(&inode->i_lru);
 610
 611                 evict(inode);
 612                 cond_resched();
 613         }
 614 }
 615
 616 /**
 617  * evict_inodes - evict all evictable inodes for a superblock
 618  * @sb:         superblock to operate on
 619  *
 620  * Make sure that no inodes with zero refcount are retained.  This is
 621  * called by superblock shutdown after having SB_ACTIVE flag removed,
 622  * so any inode reaching zero refcount during or after that call will
 623  * be immediately evicted.
 624  */
 625 void evict_inodes(struct super_block *sb)
 626 {
 627         struct inode *inode, *next;
 628         LIST_HEAD(dispose);
 629
 630 again:
 631         spin_lock(&sb->s_inode_list_lock);
 632         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
 633                 if (atomic_read(&inode->i_count))
 634                         continue;
 635
 636                 spin_lock(&inode->i_lock);
 637                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
 638                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 639                         continue;
 640                 }
 641
 642                 inode->i_state |= I_FREEING;
 643                 inode_lru_list_del(inode);
 644                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 645                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
 646
 647                 /*
 648                  * We can have a ton of inodes to evict at unmount time given
 649                  * enough memory, check to see if we need to go to sleep for a
 650                  * bit so we don't livelock.
 651                  */
 652                 if (need_resched()) {
 653                         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
 654                         cond_resched();
 655                         dispose_list(&dispose);
 656                         goto again;
 657                 }
 658         }
 659         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
 660
 661         dispose_list(&dispose);
 662 }
 663 EXPORT_SYMBOL_GPL(evict_inodes);
 664
 665 /**
 666  * invalidate_inodes    - attempt to free all inodes on a superblock
 667  * @sb:         superblock to operate on
 668  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
 669  *
 670  * Attempts to free all inodes for a given superblock.  If there were any
 671  * busy inodes return a non-zero value, else zero.
 672  * If @kill_dirty is set, discard dirty inodes too, otherwise treat
 673  * them as busy.
 674  */
 675 int invalidate_inodes(struct super_block *sb, bool kill_dirty)
 676 {
 677         int busy = 0;
 678         struct inode *inode, *next;
 679         LIST_HEAD(dispose);
 680
 681 again:
 682         spin_lock(&sb->s_inode_list_lock);
 683         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
 684                 spin_lock(&inode->i_lock);
 685                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
 686                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 687                         continue;
 688                 }
 689                 if (inode->i_state & I_DIRTY_ALL && !kill_dirty) {
 690                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 691                         busy = 1;
 692                         continue;
 693                 }
 694                 if (atomic_read(&inode->i_count)) {
 695                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 696                         busy = 1;
 697                         continue;
 698                 }
 699
 700                 inode->i_state |= I_FREEING;
 701                 inode_lru_list_del(inode);
 702                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 703                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
 704                 if (need_resched()) {
 705                         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
 706                         cond_resched();
 707                         dispose_list(&dispose);
 708                         goto again;
 709                 }
 710         }
 711         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
 712
 713         dispose_list(&dispose);
 714
 715         return busy;
 716 }
 717
 718 /*
 719  * Isolate the inode from the LRU in preparation for freeing it.
 720  *
 721  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
 722  * pagecache removed.  If the inode has metadata buffers attached to
 723  * mapping->private_list then try to remove them.
 724  *
 725  * If the inode has the I_REFERENCED flag set, then it means that it has been
 726  * used recently - the flag is set in iput_final(). When we encounter such an
 727  * inode, clear the flag and move it to the back of the LRU so it gets another
 728  * pass through the LRU before it gets reclaimed. This is necessary because of
 729  * the fact we are doing lazy LRU updates to minimise lock contention so the
 730  * LRU does not have strict ordering. Hence we don't want to reclaim inodes
 731  * with this flag set because they are the inodes that are out of order.
 732  */
 733 static enum lru_status inode_lru_isolate(struct list_head *item,
 734                 struct list_lru_one *lru, spinlock_t *lru_lock, void *arg)
 735 {
 736         struct list_head *freeable = arg;
 737         struct inode    *inode = container_of(item, struct inode, i_lru);
 738
 739         /*
 740          * we are inverting the lru lock/inode->i_lock here, so use a trylock.
 741          * If we fail to get the lock, just skip it.
 742          */
 743         if (!spin_trylock(&inode->i_lock))
 744                 return LRU_SKIP;
 745
 746         /*
 747          * Referenced or dirty inodes are still in use. Give them another pass
 748          * through the LRU as we canot reclaim them now.
 749          */
 750         if (atomic_read(&inode->i_count) ||
 751             (inode->i_state & ~I_REFERENCED)) {
 752                 list_lru_isolate(lru, &inode->i_lru);
 753                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 754                 this_cpu_dec(nr_unused);
 755                 return LRU_REMOVED;
 756         }
 757
 758         /* recently referenced inodes get one more pass */
 759         if (inode->i_state & I_REFERENCED) {
 760                 inode->i_state &= ~I_REFERENCED;
 761                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 762                 return LRU_ROTATE;
 763         }
 764
 765         if (inode_has_buffers(inode) || inode->i_data.nrpages) {
 766                 __iget(inode);
 767                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 768                 spin_unlock(lru_lock);
 769                 if (remove_inode_buffers(inode)) {
 770                         unsigned long reap;
 771                         reap = invalidate_mapping_pages(&inode->i_data, 0, -1);
 772                         if (current_is_kswapd())
 773                                 __count_vm_events(KSWAPD_INODESTEAL, reap);
 774                         else
 775                                 __count_vm_events(PGINODESTEAL, reap);
 776                         if (current->reclaim_state)
 777                                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += reap;
 778                 }
 779                 iput(inode);
 780                 spin_lock(lru_lock);
 781                 return LRU_RETRY;
 782         }
 783
 784         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
 785         inode->i_state |= I_FREEING;
 786         list_lru_isolate_move(lru, &inode->i_lru, freeable);
 787         spin_unlock(&inode->i_lock);
 788
 789         this_cpu_dec(nr_unused);
 790         return LRU_REMOVED;
 791 }
 792
 793 /*
 794  * Walk the superblock inode LRU for freeable inodes and attempt to free them.
 795  * This is called from the superblock shrinker function with a number of inodes
 796  * to trim from the LRU. Inodes to be freed are moved to a temporary list and
 797  * then are freed outside inode_lock by dispose_list().
 798  */
 799 long prune_icache_sb(struct super_block *sb, struct shrink_control *sc)
 800 {
 801         LIST_HEAD(freeable);
 802         long freed;
 803
 804         freed = list_lru_shrink_walk(&sb->s_inode_lru, sc,
 805                                      inode_lru_isolate, &freeable);
 806         dispose_list(&freeable);
 807         return freed;
 808 }
 809
 810 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
 811 /*
 812  * Called with the inode lock held.
 813  */
 814 static struct inode *find_inode(struct super_block *sb,
 815                                 struct hlist_head *head,
 816                                 int (*test)(struct inode *, void *),
 817                                 void *data)
 818 {
 819         struct inode *inode = NULL;
 820
 821 repeat:
 822         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
 823                 if (inode->i_sb != sb)
 824                         continue;
 825                 if (!test(inode, data))
 826                         continue;
 827                 spin_lock(&inode->i_lock);
 828                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
 829                         __wait_on_freeing_inode(inode);
 830                         goto repeat;
 831                 }
 832                 if (unlikely(inode->i_state & I_CREATING)) {
 833                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 834                         return ERR_PTR(-ESTALE);
 835                 }
 836                 __iget(inode);
 837                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 838                 return inode;
 839         }
 840         return NULL;
 841 }
 842
 843 /*
 844  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
 845  * iget_locked for details.
 846  */
 847 static struct inode *find_inode_fast(struct super_block *sb,
 848                                 struct hlist_head *head, unsigned long ino)
 849 {
 850         struct inode *inode = NULL;
 851
 852 repeat:
 853         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
 854                 if (inode->i_ino != ino)
 855                         continue;
 856                 if (inode->i_sb != sb)
 857                         continue;
 858                 spin_lock(&inode->i_lock);
 859                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
 860                         __wait_on_freeing_inode(inode);
 861                         goto repeat;
 862                 }
 863                 if (unlikely(inode->i_state & I_CREATING)) {
 864                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 865                         return ERR_PTR(-ESTALE);
 866                 }
 867                 __iget(inode);
 868                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 869                 return inode;
 870         }
 871         return NULL;
 872 }
 873
 874 /*
 875  * Each cpu owns a range of LAST_INO_BATCH numbers.
 876  * 'shared_last_ino' is dirtied only once out of LAST_INO_BATCH allocations,
 877  * to renew the exhausted range.
 878  *
 879  * This does not significantly increase overflow rate because every CPU can
 880  * consume at most LAST_INO_BATCH-1 unused inode numbers. So there is
 881  * NR_CPUS*(LAST_INO_BATCH-1) wastage. At 4096 and 1024, this is ~0.1% of the
 882  * 2^32 range, and is a worst-case. Even a 50% wastage would only increase
 883  * overflow rate by 2x, which does not seem too significant.
 884  *
 885  * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
 886  * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
 887  * here to attempt to avoid that.
 888  */
 889 #define LAST_INO_BATCH 1024
 890 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, last_ino);
 891
 892 unsigned int get_next_ino(void)
 893 {
 894         unsigned int *p = &get_cpu_var(last_ino);
 895         unsigned int res = *p;
 896
 897 #ifdef CONFIG_SMP
 898         if (unlikely((res & (LAST_INO_BATCH-1)) == 0)) {
 899                 static atomic_t shared_last_ino;
 900                 int next = atomic_add_return(LAST_INO_BATCH, &shared_last_ino);
 901
 902                 res = next - LAST_INO_BATCH;
 903         }
 904 #endif
 905
 906         res++;
 907         /* get_next_ino should not provide a 0 inode number */
 908         if (unlikely(!res))
 909                 res++;
 910         *p = res;
 911         put_cpu_var(last_ino);
 912         return res;
 913 }
 914 EXPORT_SYMBOL(get_next_ino);
 915
 916 /**
 917  *      new_inode_pseudo        - obtain an inode
 918  *      @sb: superblock
 919  *
 920  *      Allocates a new inode for given superblock.
 921  *      Inode wont be chained in superblock s_inodes list
 922  *      This means :
 923  *      - fs can't be unmount
 924  *      - quotas, fsnotify, writeback can't work
 925  */
 926 struct inode *new_inode_pseudo(struct super_block *sb)
 927 {
 928         struct inode *inode = alloc_inode(sb);
 929
 930         if (inode) {
 931                 spin_lock(&inode->i_lock);
 932                 inode->i_state = 0;
 933                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 934                 INIT_LIST_HEAD(&inode->i_sb_list);
 935         }
 936         return inode;
 937 }
 938
 939 /**
 940  *      new_inode       - obtain an inode
 941  *      @sb: superblock
 942  *
 943  *      Allocates a new inode for given superblock. The default gfp_mask
 944  *      for allocations related to inode->i_mapping is GFP_HIGHUSER_MOVABLE.
 945  *      If HIGHMEM pages are unsuitable or it is known that pages allocated
 946  *      for the page cache are not reclaimable or migratable,
 947  *      mapping_set_gfp_mask() must be called with suitable flags on the
 948  *      newly created inode's mapping
 949  *
 950  */
 951 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
 952 {
 953         struct inode *inode;
 954
 955         spin_lock_prefetch(&sb->s_inode_list_lock);
 956
 957         inode = new_inode_pseudo(sb);
 958         if (inode)
 959                 inode_sb_list_add(inode);
 960         return inode;
 961 }
 962 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
 963
 964 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
 965 void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode)
 966 {
 967         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 968                 struct file_system_type *type = inode->i_sb->s_type;
 969
 970                 /* Set new key only if filesystem hasn't already changed it */
 971                 if (lockdep_match_class(&inode->i_rwsem, &type->i_mutex_key)) {
 972                         /*
 973                          * ensure nobody is actually holding i_mutex
 974                          */
 975                         // mutex_destroy(&inode->i_mutex);
 976                         init_rwsem(&inode->i_rwsem);
 977                         lockdep_set_class(&inode->i_rwsem,
 978                                           &type->i_mutex_dir_key);
 979                 }
 980         }
 981 }
 982 EXPORT_SYMBOL(lockdep_annotate_inode_mutex_key);
 983 #endif
 984
 985 /**
 986  * unlock_new_inode - clear the I_NEW state and wake up any waiters
 987  * @inode:      new inode to unlock
 988  *
 989  * Called when the inode is fully initialised to clear the new state of the
 990  * inode and wake up anyone waiting for the inode to finish initialisation.
 991  */
 992 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
 993 {
 994         lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
 995         spin_lock(&inode->i_lock);
 996         WARN_ON(!(inode->i_state & I_NEW));
 997         inode->i_state &= ~I_NEW & ~I_CREATING;
 998         smp_mb();
 999         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
1000         spin_unlock(&inode->i_lock);
1001 }
1002 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
1003
1004 void discard_new_inode(struct inode *inode)
1005 {
1006         lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
1007         spin_lock(&inode->i_lock);
1008         WARN_ON(!(inode->i_state & I_NEW));
1009         inode->i_state &= ~I_NEW;
1010         smp_mb();
1011         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
1012         spin_unlock(&inode->i_lock);
1013         iput(inode);
1014 }
1015 EXPORT_SYMBOL(discard_new_inode);
1016
1017 /**
1018  * lock_two_nondirectories - take two i_mutexes on non-directory objects
1019  *
1020  * Lock any non-NULL argument that is not a directory.
1021  * Zero, one or two objects may be locked by this function.
1022  *
1023  * @inode1: first inode to lock
1024  * @inode2: second inode to lock
1025  */
1026 void lock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
1027 {
1028         if (inode1 > inode2)
1029                 swap(inode1, inode2);
1030
1031         if (inode1 && !S_ISDIR(inode1->i_mode))
1032                 inode_lock(inode1);
1033         if (inode2 && !S_ISDIR(inode2->i_mode) && inode2 != inode1)
1034                 inode_lock_nested(inode2, I_MUTEX_NONDIR2);
1035 }
1036 EXPORT_SYMBOL(lock_two_nondirectories);
1037
1038 /**
1039  * unlock_two_nondirectories - release locks from lock_two_nondirectories()
1040  * @inode1: first inode to unlock
1041  * @inode2: second inode to unlock
1042  */
1043 void unlock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
1044 {
1045         if (inode1 && !S_ISDIR(inode1->i_mode))
1046                 inode_unlock(inode1);
1047         if (inode2 && !S_ISDIR(inode2->i_mode) && inode2 != inode1)
1048                 inode_unlock(inode2);
1049 }
1050 EXPORT_SYMBOL(unlock_two_nondirectories);
1051
1052 /**
1053  * inode_insert5 - obtain an inode from a mounted file system
1054  * @inode:      pre-allocated inode to use for insert to cache
1055  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
1056  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1057  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
1058  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
1059  *
1060  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1061  * and if present it is return it with an increased reference count. This is
1062  * a variant of iget5_locked() for callers that don't want to fail on memory
1063  * allocation of inode.
1064  *
1065  * If the inode is not in cache, insert the pre-allocated inode to cache and
1066  * return it locked, hashed, and with the I_NEW flag set. The file system gets
1067  * to fill it in before unlocking it via unlock_new_inode().
1068  *
1069  * Note both @test and @set are called with the inode_hash_lock held, so can't
1070  * sleep.
1071  */
1072 struct inode *inode_insert5(struct inode *inode, unsigned long hashval,
1073                             int (*test)(struct inode *, void *),
1074                             int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
1075 {
1076         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
1077         struct inode *old;
1078         bool creating = inode->i_state & I_CREATING;
1079
1080 again:
1081         spin_lock(&inode_hash_lock);
1082         old = find_inode(inode->i_sb, head, test, data);
1083         if (unlikely(old)) {
1084                 /*
1085                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under us.
1086                  * Use the old inode instead of the preallocated one.
1087                  */
1088                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1089                 if (IS_ERR(old))
1090                         return NULL;
1091                 wait_on_inode(old);
1092                 if (unlikely(inode_unhashed(old))) {
1093                         iput(old);
1094                         goto again;
1095                 }
1096                 return old;
1097         }
1098
1099         if (set && unlikely(set(inode, data))) {
1100                 inode = NULL;
1101                 goto unlock;
1102         }
1103
1104         /*
1105          * Return the locked inode with I_NEW set, the
1106          * caller is responsible for filling in the contents
1107          */
1108         spin_lock(&inode->i_lock);
1109         inode->i_state |= I_NEW;
1110         hlist_add_head_rcu(&inode->i_hash, head);
1111         spin_unlock(&inode->i_lock);
1112         if (!creating)
1113                 inode_sb_list_add(inode);
1114 unlock:
1115         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1116
1117         return inode;
1118 }
1119 EXPORT_SYMBOL(inode_insert5);
1120
1121 /**
1122  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
1123  * @sb:         super block of file system
1124  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
1125  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1126  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
1127  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
1128  *
1129  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1130  * and if present it is return it with an increased reference count. This is
1131  * a generalized version of iget_locked() for file systems where the inode
1132  * number is not sufficient for unique identification of an inode.
1133  *
1134  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
1135  * hashed, and with the I_NEW flag set. The file system gets to fill it in
1136  * before unlocking it via unlock_new_inode().
1137  *
1138  * Note both @test and @set are called with the inode_hash_lock held, so can't
1139  * sleep.
1140  */
1141 struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1142                 int (*test)(struct inode *, void *),
1143                 int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
1144 {
1145         struct inode *inode = ilookup5(sb, hashval, test, data);
1146
1147         if (!inode) {
1148                 struct inode *new = alloc_inode(sb);
1149
1150                 if (new) {
1151                         new->i_state = 0;
1152                         inode = inode_insert5(new, hashval, test, set, data);
1153                         if (unlikely(inode != new))
1154                                 destroy_inode(new);
1155                 }
1156         }
1157         return inode;
1158 }
1159 EXPORT_SYMBOL(iget5_locked);
1160
1161 /**
1162  * iget_locked - obtain an inode from a mounted file system
1163  * @sb:         super block of file system
1164  * @ino:        inode number to get
1165  *
1166  * Search for the inode specified by @ino in the inode cache and if present
1167  * return it with an increased reference count. This is for file systems
1168  * where the inode number is sufficient for unique identification of an inode.
1169  *
1170  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
1171  * hashed, and with the I_NEW flag set.  The file system gets to fill it in
1172  * before unlocking it via unlock_new_inode().
1173  */
1174 struct inode *iget_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1175 {
1176         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1177         struct inode *inode;
1178 again:
1179         spin_lock(&inode_hash_lock);
1180         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1181         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1182         if (inode) {
1183                 if (IS_ERR(inode))
1184                         return NULL;
1185                 wait_on_inode(inode);
1186                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1187                         iput(inode);
1188                         goto again;
1189                 }
1190                 return inode;
1191         }
1192
1193         inode = alloc_inode(sb);
1194         if (inode) {
1195                 struct inode *old;
1196
1197                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1198                 /* We released the lock, so.. */
1199                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
1200                 if (!old) {
1201                         inode->i_ino = ino;
1202                         spin_lock(&inode->i_lock);
1203                         inode->i_state = I_NEW;
1204                         hlist_add_head_rcu(&inode->i_hash, head);
1205                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1206                         inode_sb_list_add(inode);
1207                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1208
1209                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
1210                          * caller is responsible for filling in the contents
1211                          */
1212                         return inode;
1213                 }
1214
1215                 /*
1216                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
1217                  * us. Use the old inode instead of the one we just
1218                  * allocated.
1219                  */
1220                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1221                 destroy_inode(inode);
1222                 if (IS_ERR(old))
1223                         return NULL;
1224                 inode = old;
1225                 wait_on_inode(inode);
1226                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1227                         iput(inode);
1228                         goto again;
1229                 }
1230         }
1231         return inode;
1232 }
1233 EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
1234
1235 /*
1236  * search the inode cache for a matching inode number.
1237  * If we find one, then the inode number we are trying to
1238  * allocate is not unique and so we should not use it.
1239  *
1240  * Returns 1 if the inode number is unique, 0 if it is not.
1241  */
1242 static int test_inode_iunique(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1243 {
1244         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1245         struct inode *inode;
1246
1247         hlist_for_each_entry_rcu(inode, b, i_hash) {
1248                 if (inode->i_ino == ino && inode->i_sb == sb)
1249                         return 0;
1250         }
1251         return 1;
1252 }
1253
1254 /**
1255  *      iunique - get a unique inode number
1256  *      @sb: superblock
1257  *      @max_reserved: highest reserved inode number
1258  *
1259  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
1260  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
1261  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
1262  *      is higher than the reserved limit but unique.
1263  *
1264  *      BUGS:
1265  *      With a large number of inodes live on the file system this function
1266  *      currently becomes quite slow.
1267  */
1268 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
1269 {
1270         /*
1271          * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
1272          * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
1273          * here to attempt to avoid that.
1274          */
1275         static DEFINE_SPINLOCK(iunique_lock);
1276         static unsigned int counter;
1277         ino_t res;
1278
1279         rcu_read_lock();
1280         spin_lock(&iunique_lock);
1281         do {
1282                 if (counter <= max_reserved)
1283                         counter = max_reserved + 1;
1284                 res = counter++;
1285         } while (!test_inode_iunique(sb, res));
1286         spin_unlock(&iunique_lock);
1287         rcu_read_unlock();
1288
1289         return res;
1290 }
1291 EXPORT_SYMBOL(iunique);
1292
1293 struct inode *igrab(struct inode *inode)
1294 {
1295         spin_lock(&inode->i_lock);
1296         if (!(inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE))) {
1297                 __iget(inode);
1298                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1299         } else {
1300                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1301                 /*
1302                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
1303                  * called yet, and somebody is calling igrab
1304                  * while the inode is getting freed.
1305                  */
1306                 inode = NULL;
1307         }
1308         return inode;
1309 }
1310 EXPORT_SYMBOL(igrab);
1311
1312 /**
1313  * ilookup5_nowait - search for an inode in the inode cache
1314  * @sb:         super block of file system to search
1315  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1316  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1317  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1318  *
1319  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache.
1320  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
1321  * reference count.
1322  *
1323  * Note: I_NEW is not waited upon so you have to be very careful what you do
1324  * with the returned inode.  You probably should be using ilookup5() instead.
1325  *
1326  * Note2: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1327  */
1328 struct inode *ilookup5_nowait(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1329                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1330 {
1331         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1332         struct inode *inode;
1333
1334         spin_lock(&inode_hash_lock);
1335         inode = find_inode(sb, head, test, data);
1336         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1337
1338         return IS_ERR(inode) ? NULL : inode;
1339 }
1340 EXPORT_SYMBOL(ilookup5_nowait);
1341
1342 /**
1343  * ilookup5 - search for an inode in the inode cache
1344  * @sb:         super block of file system to search
1345  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1346  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1347  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1348  *
1349  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1350  * and if the inode is in the cache, return the inode with an incremented
1351  * reference count.  Waits on I_NEW before returning the inode.
1352  * returned with an incremented reference count.
1353  *
1354  * This is a generalized version of ilookup() for file systems where the
1355  * inode number is not sufficient for unique identification of an inode.
1356  *
1357  * Note: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1358  */
1359 struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1360                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1361 {
1362         struct inode *inode;
1363 again:
1364         inode = ilookup5_nowait(sb, hashval, test, data);
1365         if (inode) {
1366                 wait_on_inode(inode);
1367                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1368                         iput(inode);
1369                         goto again;
1370                 }
1371         }
1372         return inode;
1373 }
1374 EXPORT_SYMBOL(ilookup5);
1375
1376 /**
1377  * ilookup - search for an inode in the inode cache
1378  * @sb:         super block of file system to search
1379  * @ino:        inode number to search for
1380  *
1381  * Search for the inode @ino in the inode cache, and if the inode is in the
1382  * cache, the inode is returned with an incremented reference count.
1383  */
1384 struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1385 {
1386         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1387         struct inode *inode;
1388 again:
1389         spin_lock(&inode_hash_lock);
1390         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1391         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1392
1393         if (inode) {
1394                 if (IS_ERR(inode))
1395                         return NULL;
1396                 wait_on_inode(inode);
1397                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1398                         iput(inode);
1399                         goto again;
1400                 }
1401         }
1402         return inode;
1403 }
1404 EXPORT_SYMBOL(ilookup);
1405
1406 /**
1407  * find_inode_nowait - find an inode in the inode cache
1408  * @sb:         super block of file system to search
1409  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1410  * @match:      callback used for comparisons between inodes
1411  * @data:       opaque data pointer to pass to @match
1412  *
1413  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode
1414  * cache, where the helper function @match will return 0 if the inode
1415  * does not match, 1 if the inode does match, and -1 if the search
1416  * should be stopped.  The @match function must be responsible for
1417  * taking the i_lock spin_lock and checking i_state for an inode being
1418  * freed or being initialized, and incrementing the reference count
1419  * before returning 1.  It also must not sleep, since it is called with
1420  * the inode_hash_lock spinlock held.
1421  *
1422  * This is a even more generalized version of ilookup5() when the
1423  * function must never block --- find_inode() can block in
1424  * __wait_on_freeing_inode() --- or when the caller can not increment
1425  * the reference count because the resulting iput() might cause an
1426  * inode eviction.  The tradeoff is that the @match funtion must be
1427  * very carefully implemented.
1428  */
1429 struct inode *find_inode_nowait(struct super_block *sb,
1430                                 unsigned long hashval,
1431                                 int (*match)(struct inode *, unsigned long,
1432                                              void *),
1433                                 void *data)
1434 {
1435         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1436         struct inode *inode, *ret_inode = NULL;
1437         int mval;
1438
1439         spin_lock(&inode_hash_lock);
1440         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
1441                 if (inode->i_sb != sb)
1442                         continue;
1443                 mval = match(inode, hashval, data);
1444                 if (mval == 0)
1445                         continue;
1446                 if (mval == 1)
1447                         ret_inode = inode;
1448                 goto out;
1449         }
1450 out:
1451         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1452         return ret_inode;
1453 }
1454 EXPORT_SYMBOL(find_inode_nowait);
1455
1456 /**
1457  * find_inode_rcu - find an inode in the inode cache
1458  * @sb:         Super block of file system to search
1459  * @hashval:    Key to hash
1460  * @test:       Function to test match on an inode
1461  * @data:       Data for test function
1462  *
1463  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1464  * where the helper function @test will return 0 if the inode does not match
1465  * and 1 if it does.  The @test function must be responsible for taking the
1466  * i_lock spin_lock and checking i_state for an inode being freed or being
1467  * initialized.
1468  *
1469  * If successful, this will return the inode for which the @test function
1470  * returned 1 and NULL otherwise.
1471  *
1472  * The @test function is not permitted to take a ref on any inode presented.
1473  * It is also not permitted to sleep.
1474  *
1475  * The caller must hold the RCU read lock.
1476  */
1477 struct inode *find_inode_rcu(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1478                              int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1479 {
1480         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1481         struct inode *inode;
1482
1483         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held(),
1484                          "suspicious find_inode_rcu() usage");
1485
1486         hlist_for_each_entry_rcu(inode, head, i_hash) {
1487                 if (inode->i_sb == sb &&
1488                     !(READ_ONCE(inode->i_state) & (I_FREEING | I_WILL_FREE)) &&
1489                     test(inode, data))
1490                         return inode;
1491         }
1492         return NULL;
1493 }
1494 EXPORT_SYMBOL(find_inode_rcu);
1495
1496 /**
1497  * find_inode_by_rcu - Find an inode in the inode cache
1498  * @sb:         Super block of file system to search
1499  * @ino:        The inode number to match
1500  *
1501  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1502  * where the helper function @test will return 0 if the inode does not match
1503  * and 1 if it does.  The @test function must be responsible for taking the
1504  * i_lock spin_lock and checking i_state for an inode being freed or being
1505  * initialized.
1506  *
1507  * If successful, this will return the inode for which the @test function
1508  * returned 1 and NULL otherwise.
1509  *
1510  * The @test function is not permitted to take a ref on any inode presented.
1511  * It is also not permitted to sleep.
1512  *
1513  * The caller must hold the RCU read lock.
1514  */
1515 struct inode *find_inode_by_ino_rcu(struct super_block *sb,
1516                                     unsigned long ino)
1517 {
1518         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1519         struct inode *inode;
1520
1521         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held(),
1522                          "suspicious find_inode_by_ino_rcu() usage");
1523
1524         hlist_for_each_entry_rcu(inode, head, i_hash) {
1525                 if (inode->i_ino == ino &&
1526                     inode->i_sb == sb &&
1527                     !(READ_ONCE(inode->i_state) & (I_FREEING | I_WILL_FREE)))
1528                     return inode;
1529         }
1530         return NULL;
1531 }
1532 EXPORT_SYMBOL(find_inode_by_ino_rcu);
1533
1534 int insert_inode_locked(struct inode *inode)
1535 {
1536         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1537         ino_t ino = inode->i_ino;
1538         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1539
1540         while (1) {
1541                 struct inode *old = NULL;
1542                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1543                 hlist_for_each_entry(old, head, i_hash) {
1544                         if (old->i_ino != ino)
1545                                 continue;
1546                         if (old->i_sb != sb)
1547                                 continue;
1548                         spin_lock(&old->i_lock);
1549                         if (old->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
1550                                 spin_unlock(&old->i_lock);
1551                                 continue;
1552                         }
1553                         break;
1554                 }
1555                 if (likely(!old)) {
1556                         spin_lock(&inode->i_lock);
1557                         inode->i_state |= I_NEW | I_CREATING;
1558                         hlist_add_head_rcu(&inode->i_hash, head);
1559                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1560                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1561                         return 0;
1562                 }
1563                 if (unlikely(old->i_state & I_CREATING)) {
1564                         spin_unlock(&old->i_lock);
1565                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1566                         return -EBUSY;
1567                 }
1568                 __iget(old);
1569                 spin_unlock(&old->i_lock);
1570                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1571                 wait_on_inode(old);
1572                 if (unlikely(!inode_unhashed(old))) {
1573                         iput(old);
1574                         return -EBUSY;
1575                 }
1576                 iput(old);
1577         }
1578 }
1579 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked);
1580
1581 int insert_inode_locked4(struct inode *inode, unsigned long hashval,
1582                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1583 {
1584         struct inode *old;
1585
1586         inode->i_state |= I_CREATING;
1587         old = inode_insert5(inode, hashval, test, NULL, data);
1588
1589         if (old != inode) {
1590                 iput(old);
1591                 return -EBUSY;
1592         }
1593         return 0;
1594 }
1595 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked4);
1596
1597
1598 int generic_delete_inode(struct inode *inode)
1599 {
1600         return 1;
1601 }
1602 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1603
1604 /*
1605  * Called when we're dropping the last reference
1606  * to an inode.
1607  *
1608  * Call the FS "drop_inode()" function, defaulting to
1609  * the legacy UNIX filesystem behaviour.  If it tells
1610  * us to evict inode, do so.  Otherwise, retain inode
1611  * in cache if fs is alive, sync and evict if fs is
1612  * shutting down.
1613  */
1614 static void iput_final(struct inode *inode)
1615 {
1616         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1617         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1618         unsigned long state;
1619         int drop;
1620
1621         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
1622
1623         if (op->drop_inode)
1624                 drop = op->drop_inode(inode);
1625         else
1626                 drop = generic_drop_inode(inode);
1627
1628         if (!drop && (sb->s_flags & SB_ACTIVE)) {
1629                 inode_add_lru(inode);
1630                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1631                 return;
1632         }
1633
1634         state = inode->i_state;
1635         if (!drop) {
1636                 WRITE_ONCE(inode->i_state, state | I_WILL_FREE);
1637                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1638
1639                 write_inode_now(inode, 1);
1640
1641                 spin_lock(&inode->i_lock);
1642                 state = inode->i_state;
1643                 WARN_ON(state & I_NEW);
1644                 state &= ~I_WILL_FREE;
1645         }
1646
1647         WRITE_ONCE(inode->i_state, state | I_FREEING);
1648         if (!list_empty(&inode->i_lru))
1649                 inode_lru_list_del(inode);
1650         spin_unlock(&inode->i_lock);
1651
1652         evict(inode);
1653 }
1654
1655 /**
1656  *      iput    - put an inode
1657  *      @inode: inode to put
1658  *
1659  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1660  *      zero, the inode is then freed and may also be destroyed.
1661  *
1662  *      Consequently, iput() can sleep.
1663  */
1664 void iput(struct inode *inode)
1665 {
1666         if (!inode)
1667                 return;
1668         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
1669 retry:
1670         if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode->i_lock)) {
1671                 if (inode->i_nlink && (inode->i_state & I_DIRTY_TIME)) {
1672                         atomic_inc(&inode->i_count);
1673                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1674                         trace_writeback_lazytime_iput(inode);
1675                         mark_inode_dirty_sync(inode);
1676                         goto retry;
1677                 }
1678                 iput_final(inode);
1679         }
1680 }
1681 EXPORT_SYMBOL(iput);
1682
1683 #ifdef CONFIG_BLOCK
1684 /**
1685  *      bmap    - find a block number in a file
1686  *      @inode:  inode owning the block number being requested
1687  *      @block: pointer containing the block to find
1688  *
1689  *      Replaces the value in *block with the block number on the device holding
1690  *      corresponding to the requested block number in the file.
1691  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will replace the
1692  *      4 in *block, with disk block relative to the disk start that holds that
1693  *      block of the file.
1694  *
1695  *      Returns -EINVAL in case of error, 0 otherwise. If mapping falls into a
1696  *      hole, returns 0 and *block is also set to 0.
1697  */
1698 int bmap(struct inode *inode, sector_t *block)
1699 {
1700         if (!inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1701                 return -EINVAL;
1702
1703         *block = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, *block);
1704         return 0;
1705 }
1706 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1707 #endif
1708
1709 /*
1710  * With relative atime, only update atime if the previous atime is
1711  * earlier than either the ctime or mtime or if at least a day has
1712  * passed since the last atime update.
1713  */
1714 static int relatime_need_update(struct vfsmount *mnt, struct inode *inode,
1715                              struct timespec64 now)
1716 {
1717
1718         if (!(mnt->mnt_flags & MNT_RELATIME))
1719                 return 1;
1720         /*
1721          * Is mtime younger than atime? If yes, update atime:
1722          */
1723         if (timespec64_compare(&inode->i_mtime, &inode->i_atime) >= 0)
1724                 return 1;
1725         /*
1726          * Is ctime younger than atime? If yes, update atime:
1727          */
1728         if (timespec64_compare(&inode->i_ctime, &inode->i_atime) >= 0)
1729                 return 1;
1730
1731         /*
1732          * Is the previous atime value older than a day? If yes,
1733          * update atime:
1734          */
1735         if ((long)(now.tv_sec - inode->i_atime.tv_sec) >= 24*60*60)
1736                 return 1;
1737         /*
1738          * Good, we can skip the atime update:
1739          */
1740         return 0;
1741 }
1742
1743 int generic_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *time, int flags)
1744 {
1745         int iflags = I_DIRTY_TIME;
1746         bool dirty = false;
1747
1748         if (flags & S_ATIME)
1749                 inode->i_atime = *time;
1750         if (flags & S_VERSION)
1751                 dirty = inode_maybe_inc_iversion(inode, false);
1752         if (flags & S_CTIME)
1753                 inode->i_ctime = *time;
1754         if (flags & S_MTIME)
1755                 inode->i_mtime = *time;
1756         if ((flags & (S_ATIME | S_CTIME | S_MTIME)) &&
1757             !(inode->i_sb->s_flags & SB_LAZYTIME))
1758                 dirty = true;
1759
1760         if (dirty)
1761                 iflags |= I_DIRTY_SYNC;
1762         __mark_inode_dirty(inode, iflags);
1763         return 0;
1764 }
1765 EXPORT_SYMBOL(generic_update_time);
1766
1767 /*
1768  * This does the actual work of updating an inodes time or version.  Must have
1769  * had called mnt_want_write() before calling this.
1770  */
1771 static int update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *time, int flags)
1772 {
1773         if (inode->i_op->update_time)
1774                 return inode->i_op->update_time(inode, time, flags);
1775         return generic_update_time(inode, time, flags);
1776 }
1777
1778 /**
1779  *      touch_atime     -       update the access time
1780  *      @path: the &struct path to update
1781  *      @inode: inode to update
1782  *
1783  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1784  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1785  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1786  */
1787 bool atime_needs_update(const struct path *path, struct inode *inode)
1788 {
1789         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1790         struct timespec64 now;
1791
1792         if (inode->i_flags & S_NOATIME)
1793                 return false;
1794
1795         /* Atime updates will likely cause i_uid and i_gid to be written
1796          * back improprely if their true value is unknown to the vfs.
1797          */
1798         if (HAS_UNMAPPED_ID(inode))
1799                 return false;
1800
1801         if (IS_NOATIME(inode))
1802                 return false;
1803         if ((inode->i_sb->s_flags & SB_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1804                 return false;
1805
1806         if (mnt->mnt_flags & MNT_NOATIME)
1807                 return false;
1808         if ((mnt->mnt_flags & MNT_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1809                 return false;
1810
1811         now = current_time(inode);
1812
1813         if (!relatime_need_update(mnt, inode, now))
1814                 return false;
1815
1816         if (timespec64_equal(&inode->i_atime, &now))
1817                 return false;
1818
1819         return true;
1820 }
1821
1822 void touch_atime(const struct path *path)
1823 {
1824         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1825         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
1826         struct timespec64 now;
1827
1828         if (!atime_needs_update(path, inode))
1829                 return;
1830
1831         if (!sb_start_write_trylock(inode->i_sb))
1832                 return;
1833
1834         if (__mnt_want_write(mnt) != 0)
1835                 goto skip_update;
1836         /*
1837          * File systems can error out when updating inodes if they need to
1838          * allocate new space to modify an inode (such is the case for
1839          * Btrfs), but since we touch atime while walking down the path we
1840          * really don't care if we failed to update the atime of the file,
1841          * so just ignore the return value.
1842          * We may also fail on filesystems that have the ability to make parts
1843          * of the fs read only, e.g. subvolumes in Btrfs.
1844          */
1845         now = current_time(inode);
1846         update_time(inode, &now, S_ATIME);
1847         __mnt_drop_write(mnt);
1848 skip_update:
1849         sb_end_write(inode->i_sb);
1850 }
1851 EXPORT_SYMBOL(touch_atime);
1852
1853 /*
1854  * The logic we want is
1855  *
1856  *      if suid or (sgid and xgrp)
1857  *              remove privs
1858  */
1859 int should_remove_suid(struct dentry *dentry)
1860 {
1861         umode_t mode = d_inode(dentry)->i_mode;
1862         int kill = 0;
1863
1864         /* suid always must be killed */
1865         if (unlikely(mode & S_ISUID))
1866                 kill = ATTR_KILL_SUID;
1867
1868         /*
1869          * sgid without any exec bits is just a mandatory locking mark; leave
1870          * it alone.  If some exec bits are set, it's a real sgid; kill it.
1871          */
1872         if (unlikely((mode & S_ISGID) && (mode & S_IXGRP)))
1873                 kill |= ATTR_KILL_SGID;
1874
1875         if (unlikely(kill && !capable(CAP_FSETID) && S_ISREG(mode)))
1876                 return kill;
1877
1878         return 0;
1879 }
1880 EXPORT_SYMBOL(should_remove_suid);
1881
1882 /*
1883  * Return mask of changes for notify_change() that need to be done as a
1884  * response to write or truncate. Return 0 if nothing has to be changed.
1885  * Negative value on error (change should be denied).
1886  */
1887 int dentry_needs_remove_privs(struct dentry *dentry)
1888 {
1889         struct inode *inode = d_inode(dentry);
1890         int mask = 0;
1891         int ret;
1892
1893         if (IS_NOSEC(inode))
1894                 return 0;
1895
1896         mask = should_remove_suid(dentry);
1897         ret = security_inode_need_killpriv(dentry);
1898         if (ret < 0)
1899                 return ret;
1900         if (ret)
1901                 mask |= ATTR_KILL_PRIV;
1902         return mask;
1903 }
1904
1905 static int __remove_privs(struct dentry *dentry, int kill)
1906 {
1907         struct iattr newattrs;
1908
1909         newattrs.ia_valid = ATTR_FORCE | kill;
1910         /*
1911          * Note we call this on write, so notify_change will not
1912          * encounter any conflicting delegations:
1913          */
1914         return notify_change(dentry, &newattrs, NULL);
1915 }
1916
1917 /*
1918  * Remove special file priviledges (suid, capabilities) when file is written
1919  * to or truncated.
1920  */
1921 int file_remove_privs(struct file *file)
1922 {
1923         struct dentry *dentry = file_dentry(file);
1924         struct inode *inode = file_inode(file);
1925         int kill;
1926         int error = 0;
1927
1928         /*
1929          * Fast path for nothing security related.
1930          * As well for non-regular files, e.g. blkdev inodes.
1931          * For example, blkdev_write_iter() might get here
1932          * trying to remove privs which it is not allowed to.
1933          */
1934         if (IS_NOSEC(inode) || !S_ISREG(inode->i_mode))
1935                 return 0;
1936
1937         kill = dentry_needs_remove_privs(dentry);
1938         if (kill < 0)
1939                 return kill;
1940         if (kill)
1941                 error = __remove_privs(dentry, kill);
1942         if (!error)
1943                 inode_has_no_xattr(inode);
1944
1945         return error;
1946 }
1947 EXPORT_SYMBOL(file_remove_privs);
1948
1949 /**
1950  *      file_update_time        -       update mtime and ctime time
1951  *      @file: file accessed
1952  *
1953  *      Update the mtime and ctime members of an inode and mark the inode
1954  *      for writeback.  Note that this function is meant exclusively for
1955  *      usage in the file write path of filesystems, and filesystems may
1956  *      choose to explicitly ignore update via this function with the
1957  *      S_NOCMTIME inode flag, e.g. for network filesystem where these
1958  *      timestamps are handled by the server.  This can return an error for
1959  *      file systems who need to allocate space in order to update an inode.
1960  */
1961
1962 int file_update_time(struct file *file)
1963 {
1964         struct inode *inode = file_inode(file);
1965         struct timespec64 now;
1966         int sync_it = 0;
1967         int ret;
1968
1969         /* First try to exhaust all avenues to not sync */
1970         if (IS_NOCMTIME(inode))
1971                 return 0;
1972
1973         now = current_time(inode);
1974         if (!timespec64_equal(&inode->i_mtime, &now))
1975                 sync_it = S_MTIME;
1976
1977         if (!timespec64_equal(&inode->i_ctime, &now))
1978                 sync_it |= S_CTIME;
1979
1980         if (IS_I_VERSION(inode) && inode_iversion_need_inc(inode))
1981                 sync_it |= S_VERSION;
1982
1983         if (!sync_it)
1984                 return 0;
1985
1986         /* Finally allowed to write? Takes lock. */
1987         if (__mnt_want_write_file(file))
1988                 return 0;
1989
1990         ret = update_time(inode, &now, sync_it);
1991         __mnt_drop_write_file(file);
1992
1993         return ret;
1994 }
1995 EXPORT_SYMBOL(file_update_time);
1996
1997 /* Caller must hold the file's inode lock */
1998 int file_modified(struct file *file)
1999 {
2000         int err;
2001
2002         /*
2003          * Clear the security bits if the process is not being run by root.
2004          * This keeps people from modifying setuid and setgid binaries.
2005          */
2006         err = file_remove_privs(file);
2007         if (err)
2008                 return err;
2009
2010         if (unlikely(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))
2011                 return 0;
2012
2013         return file_update_time(file);
2014 }
2015 EXPORT_SYMBOL(file_modified);
2016
2017 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
2018 {
2019         if (IS_SYNC(inode))
2020                 return 1;
2021         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
2022                 return 1;
2023         return 0;
2024 }
2025 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
2026
2027 /*
2028  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being
2029  * deleted, we have to wait until the filesystem completes its
2030  * deletion before reporting that it isn't found.  This function waits
2031  * until the deletion _might_ have completed.  Callers are responsible
2032  * to recheck inode state.
2033  *
2034  * It doesn't matter if I_NEW is not set initially, a call to
2035  * wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW) after removing from the hash list
2036  * will DTRT.
2037  */
2038 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
2039 {
2040         wait_queue_head_t *wq;
2041         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &inode->i_state, __I_NEW);
2042         wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_NEW);
2043         prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2044         spin_unlock(&inode->i_lock);
2045         spin_unlock(&inode_hash_lock);
2046         schedule();
2047         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
2048         spin_lock(&inode_hash_lock);
2049 }
2050
2051 static __initdata unsigned long ihash_entries;
2052 static int __init set_ihash_entries(char *str)
2053 {
2054         if (!str)
2055                 return 0;
2056         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
2057         return 1;
2058 }
2059 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
2060
2061 /*
2062  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
2063  */
2064 void __init inode_init_early(void)
2065 {
2066         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
2067          * hash allocation until vmalloc space is available.
2068          */
2069         if (hashdist)
2070                 return;
2071
2072         inode_hashtable =
2073                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
2074                                         sizeof(struct hlist_head),
2075                                         ihash_entries,
2076                                         14,
2077                                         HASH_EARLY | HASH_ZERO,
2078                                         &i_hash_shift,
2079                                         &i_hash_mask,
2080                                         0,
2081                                         0);
2082 }
2083
2084 void __init inode_init(void)
2085 {
2086         /* inode slab cache */
2087         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache",
2088                                          sizeof(struct inode),
2089                                          0,
2090                                          (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|
2091                                          SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT),
2092                                          init_once);
2093
2094         /* Hash may have been set up in inode_init_early */
2095         if (!hashdist)
2096                 return;
2097
2098         inode_hashtable =
2099                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
2100                                         sizeof(struct hlist_head),
2101                                         ihash_entries,
2102                                         14,
2103                                         HASH_ZERO,
2104                                         &i_hash_shift,
2105                                         &i_hash_mask,
2106                                         0,
2107                                         0);
2108 }
2109
2110 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
2111 {
2112         inode->i_mode = mode;
2113         if (S_ISCHR(mode)) {
2114                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
2115                 inode->i_rdev = rdev;
2116         } else if (S_ISBLK(mode)) {
2117                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
2118                 inode->i_rdev = rdev;
2119         } else if (S_ISFIFO(mode))
2120                 inode->i_fop = &pipefifo_fops;
2121         else if (S_ISSOCK(mode))
2122                 ;       /* leave it no_open_fops */
2123         else
2124                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o) for"
2125                                   " inode %s:%lu\n", mode, inode->i_sb->s_id,
2126                                   inode->i_ino);
2127 }
2128 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);
2129
2130 /**
2131  * inode_init_owner - Init uid,gid,mode for new inode according to posix standards
2132  * @inode: New inode
2133  * @dir: Directory inode
2134  * @mode: mode of the new inode
2135  */
2136 void inode_init_owner(struct inode *inode, const struct inode *dir,
2137                         umode_t mode)
2138 {
2139         inode->i_uid = current_fsuid();
2140         if (dir && dir->i_mode & S_ISGID) {
2141                 inode->i_gid = dir->i_gid;
2142
2143                 /* Directories are special, and always inherit S_ISGID */
2144                 if (S_ISDIR(mode))
2145                         mode |= S_ISGID;
2146                 else if ((mode & (S_ISGID | S_IXGRP)) == (S_ISGID | S_IXGRP) &&
2147                          !in_group_p(inode->i_gid) &&
2148                          !capable_wrt_inode_uidgid(dir, CAP_FSETID))
2149                         mode &= ~S_ISGID;
2150         } else
2151                 inode->i_gid = current_fsgid();
2152         inode->i_mode = mode;
2153 }
2154 EXPORT_SYMBOL(inode_init_owner);
2155
2156 /**
2157  * inode_owner_or_capable - check current task permissions to inode
2158  * @inode: inode being checked
2159  *
2160  * Return true if current either has CAP_FOWNER in a namespace with the
2161  * inode owner uid mapped, or owns the file.
2162  */
2163 bool inode_owner_or_capable(const struct inode *inode)
2164 {
2165         struct user_namespace *ns;
2166
2167         if (uid_eq(current_fsuid(), inode->i_uid))
2168                 return true;
2169
2170         ns = current_user_ns();
2171         if (kuid_has_mapping(ns, inode->i_uid) && ns_capable(ns, CAP_FOWNER))
2172                 return true;
2173         return false;
2174 }
2175 EXPORT_SYMBOL(inode_owner_or_capable);
2176
2177 /*
2178  * Direct i/o helper functions
2179  */
2180 static void __inode_dio_wait(struct inode *inode)
2181 {
2182         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
2183         DEFINE_WAIT_BIT(q, &inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
2184
2185         do {
2186                 prepare_to_wait(wq, &q.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2187                 if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
2188                         schedule();
2189         } while (atomic_read(&inode->i_dio_count));
2190         finish_wait(wq, &q.wq_entry);
2191 }
2192
2193 /**
2194  * inode_dio_wait - wait for outstanding DIO requests to finish
2195  * @inode: inode to wait for
2196  *
2197  * Waits for all pending direct I/O requests to finish so that we can
2198  * proceed with a truncate or equivalent operation.
2199  *
2200  * Must be called under a lock that serializes taking new references
2201  * to i_dio_count, usually by inode->i_mutex.
2202  */
2203 void inode_dio_wait(struct inode *inode)
2204 {
2205         if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
2206                 __inode_dio_wait(inode);
2207 }
2208 EXPORT_SYMBOL(inode_dio_wait);
2209
2210 /*
2211  * inode_set_flags - atomically set some inode flags
2212  *
2213  * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that
2214  * they have exclusive access to the inode structure (i.e., while the
2215  * inode is being instantiated).  The reason for the cmpxchg() loop
2216  * --- which wouldn't be necessary if all code paths which modify
2217  * i_flags actually followed this rule, is that there is at least one
2218  * code path which doesn't today so we use cmpxchg() out of an abundance
2219  * of caution.
2220  *
2221  * In the long run, i_mutex is overkill, and we should probably look
2222  * at using the i_lock spinlock to protect i_flags, and then make sure
2223  * it is so documented in include/linux/fs.h and that all code follows
2224  * the locking convention!!
2225  */
2226 void inode_set_flags(struct inode *inode, unsigned int flags,
2227                      unsigned int mask)
2228 {
2229         WARN_ON_ONCE(flags & ~mask);
2230         set_mask_bits(&inode->i_flags, mask, flags);
2231 }
2232 EXPORT_SYMBOL(inode_set_flags);
2233
2234 void inode_nohighmem(struct inode *inode)
2235 {
2236         mapping_set_gfp_mask(inode->i_mapping, GFP_USER);
2237 }
2238 EXPORT_SYMBOL(inode_nohighmem);
2239
2240 /**
2241  * timestamp_truncate - Truncate timespec to a granularity
2242  * @t: Timespec
2243  * @inode: inode being updated
2244  *
2245  * Truncate a timespec to the granularity supported by the fs
2246  * containing the inode. Always rounds down. gran must
2247  * not be 0 nor greater than a second (NSEC_PER_SEC, or 10^9 ns).
2248  */
2249 struct timespec64 timestamp_truncate(struct timespec64 t, struct inode *inode)
2250 {
2251         struct super_block *sb = inode->i_sb;
2252         unsigned int gran = sb->s_time_gran;
2253
2254         t.tv_sec = clamp(t.tv_sec, sb->s_time_min, sb->s_time_max);
2255         if (unlikely(t.tv_sec == sb->s_time_max || t.tv_sec == sb->s_time_min))
2256                 t.tv_nsec = 0;
2257
2258         /* Avoid division in the common cases 1 ns and 1 s. */
2259         if (gran == 1)
2260                 ; /* nothing */
2261         else if (gran == NSEC_PER_SEC)
2262                 t.tv_nsec = 0;
2263         else if (gran > 1 && gran < NSEC_PER_SEC)
2264                 t.tv_nsec -= t.tv_nsec % gran;
2265         else
2266                 WARN(1, "invalid file time granularity: %u", gran);
2267         return t;
2268 }
2269 EXPORT_SYMBOL(timestamp_truncate);
2270
2271 /**
2272  * current_time - Return FS time
2273  * @inode: inode.
2274  *
2275  * Return the current time truncated to the time granularity supported by
2276  * the fs.
2277  *
2278  * Note that inode and inode->sb cannot be NULL.
2279  * Otherwise, the function warns and returns time without truncation.
2280  */
2281 struct timespec64 current_time(struct inode *inode)
2282 {
2283         struct timespec64 now;
2284
2285         ktime_get_coarse_real_ts64(&now);
2286
2287         if (unlikely(!inode->i_sb)) {
2288                 WARN(1, "current_time() called with uninitialized super_block in the inode");
2289                 return now;
2290         }
2291
2292         return timestamp_truncate(now, inode);
2293 }
2294 EXPORT_SYMBOL(current_time);
2295
2296 /*
2297  * Generic function to check FS_IOC_SETFLAGS values and reject any invalid
2298  * configurations.
2299  *
2300  * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that they have
2301  * exclusive access to the inode structure.
2302  */
2303 int vfs_ioc_setflags_prepare(struct inode *inode, unsigned int oldflags,
2304                              unsigned int flags)
2305 {
2306         /*
2307          * The IMMUTABLE and APPEND_ONLY flags can only be changed by
2308          * the relevant capability.
2309          *
2310          * This test looks nicer. Thanks to Pauline Middelink
2311          */
2312         if ((flags ^ oldflags) & (FS_APPEND_FL | FS_IMMUTABLE_FL) &&
2313             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
2314                 return -EPERM;
2315
2316         return fscrypt_prepare_setflags(inode, oldflags, flags);
2317 }
2318 EXPORT_SYMBOL(vfs_ioc_setflags_prepare);
2319
2320 /*
2321  * Generic function to check FS_IOC_FSSETXATTR values and reject any invalid
2322  * configurations.
2323  *
2324  * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that they have
2325  * exclusive access to the inode structure.
2326  */
2327 int vfs_ioc_fssetxattr_check(struct inode *inode, const struct fsxattr *old_fa,
2328                              struct fsxattr *fa)
2329 {
2330         /*
2331          * Can't modify an immutable/append-only file unless we have
2332          * appropriate permission.
2333          */
2334         if ((old_fa->fsx_xflags ^ fa->fsx_xflags) &
2335                         (FS_XFLAG_IMMUTABLE | FS_XFLAG_APPEND) &&
2336             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
2337                 return -EPERM;
2338
2339         /*
2340          * Project Quota ID state is only allowed to change from within the init
2341          * namespace. Enforce that restriction only if we are trying to change
2342          * the quota ID state. Everything else is allowed in user namespaces.
2343          */
2344         if (current_user_ns() != &init_user_ns) {
2345                 if (old_fa->fsx_projid != fa->fsx_projid)
2346                         return -EINVAL;
2347                 if ((old_fa->fsx_xflags ^ fa->fsx_xflags) &
2348                                 FS_XFLAG_PROJINHERIT)
2349                         return -EINVAL;
2350         }
2351
2352         /* Check extent size hints. */
2353         if ((fa->fsx_xflags & FS_XFLAG_EXTSIZE) && !S_ISREG(inode->i_mode))
2354                 return -EINVAL;
2355
2356         if ((fa->fsx_xflags & FS_XFLAG_EXTSZINHERIT) &&
2357                         !S_ISDIR(inode->i_mode))
2358                 return -EINVAL;
2359
2360         if ((fa->fsx_xflags & FS_XFLAG_COWEXTSIZE) &&
2361             !S_ISREG(inode->i_mode) && !S_ISDIR(inode->i_mode))
2362                 return -EINVAL;
2363
2364         /*
2365          * It is only valid to set the DAX flag on regular files and
2366          * directories on filesystems.
2367          */
2368         if ((fa->fsx_xflags & FS_XFLAG_DAX) &&
2369             !(S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISDIR(inode->i_mode)))
2370                 return -EINVAL;
2371
2372         /* Extent size hints of zero turn off the flags. */
2373         if (fa->fsx_extsize == 0)
2374                 fa->fsx_xflags &= ~(FS_XFLAG_EXTSIZE | FS_XFLAG_EXTSZINHERIT);
2375         if (fa->fsx_cowextsize == 0)
2376                 fa->fsx_xflags &= ~FS_XFLAG_COWEXTSIZE;
2377
2378         return 0;
2379 }
2380 EXPORT_SYMBOL(vfs_ioc_fssetxattr_check);