Merge tag 'io_uring-worker.v3-2021-02-25' of git://git.kernel.dk/linux-block
[platform/kernel/linux-starfive.git] / 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 *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_ino = 0;
146         inode->__i_nlink = 1;
147         inode->i_opflags = 0;
148         if (sb->s_xattr)
149                 inode->i_opflags |= IOP_XATTR;
150         i_uid_write(inode, 0);
151         i_gid_write(inode, 0);
152         atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
153         inode->i_size = 0;
154         inode->i_write_hint = WRITE_LIFE_NOT_SET;
155         inode->i_blocks = 0;
156         inode->i_bytes = 0;
157         inode->i_generation = 0;
158         inode->i_pipe = 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         if (sb->s_type->fs_flags & FS_THP_SUPPORT)
185                 __set_bit(AS_THP_SUPPORT, &mapping->flags);
186         mapping->wb_err = 0;
187         atomic_set(&mapping->i_mmap_writable, 0);
188 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
189         atomic_set(&mapping->nr_thps, 0);
190 #endif
191         mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER_MOVABLE);
192         mapping->private_data = NULL;
193         mapping->writeback_index = 0;
194         inode->i_private = NULL;
195         inode->i_mapping = mapping;
196         INIT_HLIST_HEAD(&inode->i_dentry);      /* buggered by rcu freeing */
197 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
198         inode->i_acl = inode->i_default_acl = ACL_NOT_CACHED;
199 #endif
200
201 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
202         inode->i_fsnotify_mask = 0;
203 #endif
204         inode->i_flctx = NULL;
205         this_cpu_inc(nr_inodes);
206
207         return 0;
208 out:
209         return -ENOMEM;
210 }
211 EXPORT_SYMBOL(inode_init_always);
212
213 void free_inode_nonrcu(struct inode *inode)
214 {
215         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
216 }
217 EXPORT_SYMBOL(free_inode_nonrcu);
218
219 static void i_callback(struct rcu_head *head)
220 {
221         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
222         if (inode->free_inode)
223                 inode->free_inode(inode);
224         else
225                 free_inode_nonrcu(inode);
226 }
227
228 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
229 {
230         const struct super_operations *ops = sb->s_op;
231         struct inode *inode;
232
233         if (ops->alloc_inode)
234                 inode = ops->alloc_inode(sb);
235         else
236                 inode = kmem_cache_alloc(inode_cachep, GFP_KERNEL);
237
238         if (!inode)
239                 return NULL;
240
241         if (unlikely(inode_init_always(sb, inode))) {
242                 if (ops->destroy_inode) {
243                         ops->destroy_inode(inode);
244                         if (!ops->free_inode)
245                                 return NULL;
246                 }
247                 inode->free_inode = ops->free_inode;
248                 i_callback(&inode->i_rcu);
249                 return NULL;
250         }
251
252         return inode;
253 }
254
255 void __destroy_inode(struct inode *inode)
256 {
257         BUG_ON(inode_has_buffers(inode));
258         inode_detach_wb(inode);
259         security_inode_free(inode);
260         fsnotify_inode_delete(inode);
261         locks_free_lock_context(inode);
262         if (!inode->i_nlink) {
263                 WARN_ON(atomic_long_read(&inode->i_sb->s_remove_count) == 0);
264                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
265         }
266
267 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
268         if (inode->i_acl && !is_uncached_acl(inode->i_acl))
269                 posix_acl_release(inode->i_acl);
270         if (inode->i_default_acl && !is_uncached_acl(inode->i_default_acl))
271                 posix_acl_release(inode->i_default_acl);
272 #endif
273         this_cpu_dec(nr_inodes);
274 }
275 EXPORT_SYMBOL(__destroy_inode);
276
277 static void destroy_inode(struct inode *inode)
278 {
279         const struct super_operations *ops = inode->i_sb->s_op;
280
281         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
282         __destroy_inode(inode);
283         if (ops->destroy_inode) {
284                 ops->destroy_inode(inode);
285                 if (!ops->free_inode)
286                         return;
287         }
288         inode->free_inode = ops->free_inode;
289         call_rcu(&inode->i_rcu, i_callback);
290 }
291
292 /**
293  * drop_nlink - directly drop an inode's link count
294  * @inode: inode
295  *
296  * This is a low-level filesystem helper to replace any
297  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  In cases
298  * where we are attempting to track writes to the
299  * filesystem, a decrement to zero means an imminent
300  * write when the file is truncated and actually unlinked
301  * on the filesystem.
302  */
303 void drop_nlink(struct inode *inode)
304 {
305         WARN_ON(inode->i_nlink == 0);
306         inode->__i_nlink--;
307         if (!inode->i_nlink)
308                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
309 }
310 EXPORT_SYMBOL(drop_nlink);
311
312 /**
313  * clear_nlink - directly zero an inode's link count
314  * @inode: inode
315  *
316  * This is a low-level filesystem helper to replace any
317  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  See
318  * drop_nlink() for why we care about i_nlink hitting zero.
319  */
320 void clear_nlink(struct inode *inode)
321 {
322         if (inode->i_nlink) {
323                 inode->__i_nlink = 0;
324                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
325         }
326 }
327 EXPORT_SYMBOL(clear_nlink);
328
329 /**
330  * set_nlink - directly set an inode's link count
331  * @inode: inode
332  * @nlink: new nlink (should be non-zero)
333  *
334  * This is a low-level filesystem helper to replace any
335  * direct filesystem manipulation of i_nlink.
336  */
337 void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink)
338 {
339         if (!nlink) {
340                 clear_nlink(inode);
341         } else {
342                 /* Yes, some filesystems do change nlink from zero to one */
343                 if (inode->i_nlink == 0)
344                         atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
345
346                 inode->__i_nlink = nlink;
347         }
348 }
349 EXPORT_SYMBOL(set_nlink);
350
351 /**
352  * inc_nlink - directly increment an inode's link count
353  * @inode: inode
354  *
355  * This is a low-level filesystem helper to replace any
356  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  Currently,
357  * it is only here for parity with dec_nlink().
358  */
359 void inc_nlink(struct inode *inode)
360 {
361         if (unlikely(inode->i_nlink == 0)) {
362                 WARN_ON(!(inode->i_state & I_LINKABLE));
363                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
364         }
365
366         inode->__i_nlink++;
367 }
368 EXPORT_SYMBOL(inc_nlink);
369
370 static void __address_space_init_once(struct address_space *mapping)
371 {
372         xa_init_flags(&mapping->i_pages, XA_FLAGS_LOCK_IRQ | XA_FLAGS_ACCOUNT);
373         init_rwsem(&mapping->i_mmap_rwsem);
374         INIT_LIST_HEAD(&mapping->private_list);
375         spin_lock_init(&mapping->private_lock);
376         mapping->i_mmap = RB_ROOT_CACHED;
377 }
378
379 void address_space_init_once(struct address_space *mapping)
380 {
381         memset(mapping, 0, sizeof(*mapping));
382         __address_space_init_once(mapping);
383 }
384 EXPORT_SYMBOL(address_space_init_once);
385
386 /*
387  * These are initializations that only need to be done
388  * once, because the fields are idempotent across use
389  * of the inode, so let the slab aware of that.
390  */
391 void inode_init_once(struct inode *inode)
392 {
393         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
394         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
395         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
396         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_io_list);
397         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_wb_list);
398         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_lru);
399         __address_space_init_once(&inode->i_data);
400         i_size_ordered_init(inode);
401 }
402 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
403
404 static void init_once(void *foo)
405 {
406         struct inode *inode = (struct inode *) foo;
407
408         inode_init_once(inode);
409 }
410
411 /*
412  * inode->i_lock must be held
413  */
414 void __iget(struct inode *inode)
415 {
416         atomic_inc(&inode->i_count);
417 }
418
419 /*
420  * get additional reference to inode; caller must already hold one.
421  */
422 void ihold(struct inode *inode)
423 {
424         WARN_ON(atomic_inc_return(&inode->i_count) < 2);
425 }
426 EXPORT_SYMBOL(ihold);
427
428 static void inode_lru_list_add(struct inode *inode)
429 {
430         if (list_lru_add(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
431                 this_cpu_inc(nr_unused);
432         else
433                 inode->i_state |= I_REFERENCED;
434 }
435
436 /*
437  * Add inode to LRU if needed (inode is unused and clean).
438  *
439  * Needs inode->i_lock held.
440  */
441 void inode_add_lru(struct inode *inode)
442 {
443         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY_ALL | I_SYNC |
444                                 I_FREEING | I_WILL_FREE)) &&
445             !atomic_read(&inode->i_count) && inode->i_sb->s_flags & SB_ACTIVE)
446                 inode_lru_list_add(inode);
447 }
448
449
450 static void inode_lru_list_del(struct inode *inode)
451 {
452
453         if (list_lru_del(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
454                 this_cpu_dec(nr_unused);
455 }
456
457 /**
458  * inode_sb_list_add - add inode to the superblock list of inodes
459  * @inode: inode to add
460  */
461 void inode_sb_list_add(struct inode *inode)
462 {
463         spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
464         list_add(&inode->i_sb_list, &inode->i_sb->s_inodes);
465         spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
466 }
467 EXPORT_SYMBOL_GPL(inode_sb_list_add);
468
469 static inline void inode_sb_list_del(struct inode *inode)
470 {
471         if (!list_empty(&inode->i_sb_list)) {
472                 spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
473                 list_del_init(&inode->i_sb_list);
474                 spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
475         }
476 }
477
478 static unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
479 {
480         unsigned long tmp;
481
482         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
483                         L1_CACHE_BYTES;
484         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> i_hash_shift);
485         return tmp & i_hash_mask;
486 }
487
488 /**
489  *      __insert_inode_hash - hash an inode
490  *      @inode: unhashed inode
491  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
492  *              inode_hashtable.
493  *
494  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
495  */
496 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
497 {
498         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
499
500         spin_lock(&inode_hash_lock);
501         spin_lock(&inode->i_lock);
502         hlist_add_head_rcu(&inode->i_hash, b);
503         spin_unlock(&inode->i_lock);
504         spin_unlock(&inode_hash_lock);
505 }
506 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
507
508 /**
509  *      __remove_inode_hash - remove an inode from the hash
510  *      @inode: inode to unhash
511  *
512  *      Remove an inode from the superblock.
513  */
514 void __remove_inode_hash(struct inode *inode)
515 {
516         spin_lock(&inode_hash_lock);
517         spin_lock(&inode->i_lock);
518         hlist_del_init_rcu(&inode->i_hash);
519         spin_unlock(&inode->i_lock);
520         spin_unlock(&inode_hash_lock);
521 }
522 EXPORT_SYMBOL(__remove_inode_hash);
523
524 void clear_inode(struct inode *inode)
525 {
526         /*
527          * We have to cycle the i_pages lock here because reclaim can be in the
528          * process of removing the last page (in __delete_from_page_cache())
529          * and we must not free the mapping under it.
530          */
531         xa_lock_irq(&inode->i_data.i_pages);
532         BUG_ON(inode->i_data.nrpages);
533         BUG_ON(inode->i_data.nrexceptional);
534         xa_unlock_irq(&inode->i_data.i_pages);
535         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_data.private_list));
536         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
537         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
538         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_wb_list));
539         /* don't need i_lock here, no concurrent mods to i_state */
540         inode->i_state = I_FREEING | I_CLEAR;
541 }
542 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
543
544 /*
545  * Free the inode passed in, removing it from the lists it is still connected
546  * to. We remove any pages still attached to the inode and wait for any IO that
547  * is still in progress before finally destroying the inode.
548  *
549  * An inode must already be marked I_FREEING so that we avoid the inode being
550  * moved back onto lists if we race with other code that manipulates the lists
551  * (e.g. writeback_single_inode). The caller is responsible for setting this.
552  *
553  * An inode must already be removed from the LRU list before being evicted from
554  * the cache. This should occur atomically with setting the I_FREEING state
555  * flag, so no inodes here should ever be on the LRU when being evicted.
556  */
557 static void evict(struct inode *inode)
558 {
559         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
560
561         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
562         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
563
564         if (!list_empty(&inode->i_io_list))
565                 inode_io_list_del(inode);
566
567         inode_sb_list_del(inode);
568
569         /*
570          * Wait for flusher thread to be done with the inode so that filesystem
571          * does not start destroying it while writeback is still running. Since
572          * the inode has I_FREEING set, flusher thread won't start new work on
573          * the inode.  We just have to wait for running writeback to finish.
574          */
575         inode_wait_for_writeback(inode);
576
577         if (op->evict_inode) {
578                 op->evict_inode(inode);
579         } else {
580                 truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
581                 clear_inode(inode);
582         }
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_ino_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 &&
1629             !(inode->i_state & I_DONTCACHE) &&
1630             (sb->s_flags & SB_ACTIVE)) {
1631                 inode_add_lru(inode);
1632                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1633                 return;
1634         }
1635
1636         state = inode->i_state;
1637         if (!drop) {
1638                 WRITE_ONCE(inode->i_state, state | I_WILL_FREE);
1639                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1640
1641                 write_inode_now(inode, 1);
1642
1643                 spin_lock(&inode->i_lock);
1644                 state = inode->i_state;
1645                 WARN_ON(state & I_NEW);
1646                 state &= ~I_WILL_FREE;
1647         }
1648
1649         WRITE_ONCE(inode->i_state, state | I_FREEING);
1650         if (!list_empty(&inode->i_lru))
1651                 inode_lru_list_del(inode);
1652         spin_unlock(&inode->i_lock);
1653
1654         evict(inode);
1655 }
1656
1657 /**
1658  *      iput    - put an inode
1659  *      @inode: inode to put
1660  *
1661  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1662  *      zero, the inode is then freed and may also be destroyed.
1663  *
1664  *      Consequently, iput() can sleep.
1665  */
1666 void iput(struct inode *inode)
1667 {
1668         if (!inode)
1669                 return;
1670         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
1671 retry:
1672         if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode->i_lock)) {
1673                 if (inode->i_nlink && (inode->i_state & I_DIRTY_TIME)) {
1674                         atomic_inc(&inode->i_count);
1675                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1676                         trace_writeback_lazytime_iput(inode);
1677                         mark_inode_dirty_sync(inode);
1678                         goto retry;
1679                 }
1680                 iput_final(inode);
1681         }
1682 }
1683 EXPORT_SYMBOL(iput);
1684
1685 #ifdef CONFIG_BLOCK
1686 /**
1687  *      bmap    - find a block number in a file
1688  *      @inode:  inode owning the block number being requested
1689  *      @block: pointer containing the block to find
1690  *
1691  *      Replaces the value in ``*block`` with the block number on the device holding
1692  *      corresponding to the requested block number in the file.
1693  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will replace the
1694  *      4 in ``*block``, with disk block relative to the disk start that holds that
1695  *      block of the file.
1696  *
1697  *      Returns -EINVAL in case of error, 0 otherwise. If mapping falls into a
1698  *      hole, returns 0 and ``*block`` is also set to 0.
1699  */
1700 int bmap(struct inode *inode, sector_t *block)
1701 {
1702         if (!inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1703                 return -EINVAL;
1704
1705         *block = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, *block);
1706         return 0;
1707 }
1708 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1709 #endif
1710
1711 /*
1712  * With relative atime, only update atime if the previous atime is
1713  * earlier than either the ctime or mtime or if at least a day has
1714  * passed since the last atime update.
1715  */
1716 static int relatime_need_update(struct vfsmount *mnt, struct inode *inode,
1717                              struct timespec64 now)
1718 {
1719
1720         if (!(mnt->mnt_flags & MNT_RELATIME))
1721                 return 1;
1722         /*
1723          * Is mtime younger than atime? If yes, update atime:
1724          */
1725         if (timespec64_compare(&inode->i_mtime, &inode->i_atime) >= 0)
1726                 return 1;
1727         /*
1728          * Is ctime younger than atime? If yes, update atime:
1729          */
1730         if (timespec64_compare(&inode->i_ctime, &inode->i_atime) >= 0)
1731                 return 1;
1732
1733         /*
1734          * Is the previous atime value older than a day? If yes,
1735          * update atime:
1736          */
1737         if ((long)(now.tv_sec - inode->i_atime.tv_sec) >= 24*60*60)
1738                 return 1;
1739         /*
1740          * Good, we can skip the atime update:
1741          */
1742         return 0;
1743 }
1744
1745 int generic_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *time, int flags)
1746 {
1747         int dirty_flags = 0;
1748
1749         if (flags & (S_ATIME | S_CTIME | S_MTIME)) {
1750                 if (flags & S_ATIME)
1751                         inode->i_atime = *time;
1752                 if (flags & S_CTIME)
1753                         inode->i_ctime = *time;
1754                 if (flags & S_MTIME)
1755                         inode->i_mtime = *time;
1756
1757                 if (inode->i_sb->s_flags & SB_LAZYTIME)
1758                         dirty_flags |= I_DIRTY_TIME;
1759                 else
1760                         dirty_flags |= I_DIRTY_SYNC;
1761         }
1762
1763         if ((flags & S_VERSION) && inode_maybe_inc_iversion(inode, false))
1764                 dirty_flags |= I_DIRTY_SYNC;
1765
1766         __mark_inode_dirty(inode, dirty_flags);
1767         return 0;
1768 }
1769 EXPORT_SYMBOL(generic_update_time);
1770
1771 /*
1772  * This does the actual work of updating an inodes time or version.  Must have
1773  * had called mnt_want_write() before calling this.
1774  */
1775 static int update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *time, int flags)
1776 {
1777         if (inode->i_op->update_time)
1778                 return inode->i_op->update_time(inode, time, flags);
1779         return generic_update_time(inode, time, flags);
1780 }
1781
1782 /**
1783  *      atime_needs_update      -       update the access time
1784  *      @path: the &struct path to update
1785  *      @inode: inode to update
1786  *
1787  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1788  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1789  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1790  */
1791 bool atime_needs_update(const struct path *path, struct inode *inode)
1792 {
1793         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1794         struct timespec64 now;
1795
1796         if (inode->i_flags & S_NOATIME)
1797                 return false;
1798
1799         /* Atime updates will likely cause i_uid and i_gid to be written
1800          * back improprely if their true value is unknown to the vfs.
1801          */
1802         if (HAS_UNMAPPED_ID(mnt_user_ns(mnt), inode))
1803                 return false;
1804
1805         if (IS_NOATIME(inode))
1806                 return false;
1807         if ((inode->i_sb->s_flags & SB_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1808                 return false;
1809
1810         if (mnt->mnt_flags & MNT_NOATIME)
1811                 return false;
1812         if ((mnt->mnt_flags & MNT_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1813                 return false;
1814
1815         now = current_time(inode);
1816
1817         if (!relatime_need_update(mnt, inode, now))
1818                 return false;
1819
1820         if (timespec64_equal(&inode->i_atime, &now))
1821                 return false;
1822
1823         return true;
1824 }
1825
1826 void touch_atime(const struct path *path)
1827 {
1828         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1829         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
1830         struct timespec64 now;
1831
1832         if (!atime_needs_update(path, inode))
1833                 return;
1834
1835         if (!sb_start_write_trylock(inode->i_sb))
1836                 return;
1837
1838         if (__mnt_want_write(mnt) != 0)
1839                 goto skip_update;
1840         /*
1841          * File systems can error out when updating inodes if they need to
1842          * allocate new space to modify an inode (such is the case for
1843          * Btrfs), but since we touch atime while walking down the path we
1844          * really don't care if we failed to update the atime of the file,
1845          * so just ignore the return value.
1846          * We may also fail on filesystems that have the ability to make parts
1847          * of the fs read only, e.g. subvolumes in Btrfs.
1848          */
1849         now = current_time(inode);
1850         update_time(inode, &now, S_ATIME);
1851         __mnt_drop_write(mnt);
1852 skip_update:
1853         sb_end_write(inode->i_sb);
1854 }
1855 EXPORT_SYMBOL(touch_atime);
1856
1857 /*
1858  * The logic we want is
1859  *
1860  *      if suid or (sgid and xgrp)
1861  *              remove privs
1862  */
1863 int should_remove_suid(struct dentry *dentry)
1864 {
1865         umode_t mode = d_inode(dentry)->i_mode;
1866         int kill = 0;
1867
1868         /* suid always must be killed */
1869         if (unlikely(mode & S_ISUID))
1870                 kill = ATTR_KILL_SUID;
1871
1872         /*
1873          * sgid without any exec bits is just a mandatory locking mark; leave
1874          * it alone.  If some exec bits are set, it's a real sgid; kill it.
1875          */
1876         if (unlikely((mode & S_ISGID) && (mode & S_IXGRP)))
1877                 kill |= ATTR_KILL_SGID;
1878
1879         if (unlikely(kill && !capable(CAP_FSETID) && S_ISREG(mode)))
1880                 return kill;
1881
1882         return 0;
1883 }
1884 EXPORT_SYMBOL(should_remove_suid);
1885
1886 /*
1887  * Return mask of changes for notify_change() that need to be done as a
1888  * response to write or truncate. Return 0 if nothing has to be changed.
1889  * Negative value on error (change should be denied).
1890  */
1891 int dentry_needs_remove_privs(struct dentry *dentry)
1892 {
1893         struct inode *inode = d_inode(dentry);
1894         int mask = 0;
1895         int ret;
1896
1897         if (IS_NOSEC(inode))
1898                 return 0;
1899
1900         mask = should_remove_suid(dentry);
1901         ret = security_inode_need_killpriv(dentry);
1902         if (ret < 0)
1903                 return ret;
1904         if (ret)
1905                 mask |= ATTR_KILL_PRIV;
1906         return mask;
1907 }
1908
1909 static int __remove_privs(struct user_namespace *mnt_userns,
1910                           struct dentry *dentry, int kill)
1911 {
1912         struct iattr newattrs;
1913
1914         newattrs.ia_valid = ATTR_FORCE | kill;
1915         /*
1916          * Note we call this on write, so notify_change will not
1917          * encounter any conflicting delegations:
1918          */
1919         return notify_change(mnt_userns, dentry, &newattrs, NULL);
1920 }
1921
1922 /*
1923  * Remove special file priviledges (suid, capabilities) when file is written
1924  * to or truncated.
1925  */
1926 int file_remove_privs(struct file *file)
1927 {
1928         struct dentry *dentry = file_dentry(file);
1929         struct inode *inode = file_inode(file);
1930         int kill;
1931         int error = 0;
1932
1933         /*
1934          * Fast path for nothing security related.
1935          * As well for non-regular files, e.g. blkdev inodes.
1936          * For example, blkdev_write_iter() might get here
1937          * trying to remove privs which it is not allowed to.
1938          */
1939         if (IS_NOSEC(inode) || !S_ISREG(inode->i_mode))
1940                 return 0;
1941
1942         kill = dentry_needs_remove_privs(dentry);
1943         if (kill < 0)
1944                 return kill;
1945         if (kill)
1946                 error = __remove_privs(file_mnt_user_ns(file), dentry, kill);
1947         if (!error)
1948                 inode_has_no_xattr(inode);
1949
1950         return error;
1951 }
1952 EXPORT_SYMBOL(file_remove_privs);
1953
1954 /**
1955  *      file_update_time        -       update mtime and ctime time
1956  *      @file: file accessed
1957  *
1958  *      Update the mtime and ctime members of an inode and mark the inode
1959  *      for writeback.  Note that this function is meant exclusively for
1960  *      usage in the file write path of filesystems, and filesystems may
1961  *      choose to explicitly ignore update via this function with the
1962  *      S_NOCMTIME inode flag, e.g. for network filesystem where these
1963  *      timestamps are handled by the server.  This can return an error for
1964  *      file systems who need to allocate space in order to update an inode.
1965  */
1966
1967 int file_update_time(struct file *file)
1968 {
1969         struct inode *inode = file_inode(file);
1970         struct timespec64 now;
1971         int sync_it = 0;
1972         int ret;
1973
1974         /* First try to exhaust all avenues to not sync */
1975         if (IS_NOCMTIME(inode))
1976                 return 0;
1977
1978         now = current_time(inode);
1979         if (!timespec64_equal(&inode->i_mtime, &now))
1980                 sync_it = S_MTIME;
1981
1982         if (!timespec64_equal(&inode->i_ctime, &now))
1983                 sync_it |= S_CTIME;
1984
1985         if (IS_I_VERSION(inode) && inode_iversion_need_inc(inode))
1986                 sync_it |= S_VERSION;
1987
1988         if (!sync_it)
1989                 return 0;
1990
1991         /* Finally allowed to write? Takes lock. */
1992         if (__mnt_want_write_file(file))
1993                 return 0;
1994
1995         ret = update_time(inode, &now, sync_it);
1996         __mnt_drop_write_file(file);
1997
1998         return ret;
1999 }
2000 EXPORT_SYMBOL(file_update_time);
2001
2002 /* Caller must hold the file's inode lock */
2003 int file_modified(struct file *file)
2004 {
2005         int err;
2006
2007         /*
2008          * Clear the security bits if the process is not being run by root.
2009          * This keeps people from modifying setuid and setgid binaries.
2010          */
2011         err = file_remove_privs(file);
2012         if (err)
2013                 return err;
2014
2015         if (unlikely(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))
2016                 return 0;
2017
2018         return file_update_time(file);
2019 }
2020 EXPORT_SYMBOL(file_modified);
2021
2022 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
2023 {
2024         if (IS_SYNC(inode))
2025                 return 1;
2026         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
2027                 return 1;
2028         return 0;
2029 }
2030 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
2031
2032 /*
2033  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being
2034  * deleted, we have to wait until the filesystem completes its
2035  * deletion before reporting that it isn't found.  This function waits
2036  * until the deletion _might_ have completed.  Callers are responsible
2037  * to recheck inode state.
2038  *
2039  * It doesn't matter if I_NEW is not set initially, a call to
2040  * wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW) after removing from the hash list
2041  * will DTRT.
2042  */
2043 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
2044 {
2045         wait_queue_head_t *wq;
2046         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &inode->i_state, __I_NEW);
2047         wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_NEW);
2048         prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2049         spin_unlock(&inode->i_lock);
2050         spin_unlock(&inode_hash_lock);
2051         schedule();
2052         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
2053         spin_lock(&inode_hash_lock);
2054 }
2055
2056 static __initdata unsigned long ihash_entries;
2057 static int __init set_ihash_entries(char *str)
2058 {
2059         if (!str)
2060                 return 0;
2061         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
2062         return 1;
2063 }
2064 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
2065
2066 /*
2067  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
2068  */
2069 void __init inode_init_early(void)
2070 {
2071         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
2072          * hash allocation until vmalloc space is available.
2073          */
2074         if (hashdist)
2075                 return;
2076
2077         inode_hashtable =
2078                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
2079                                         sizeof(struct hlist_head),
2080                                         ihash_entries,
2081                                         14,
2082                                         HASH_EARLY | HASH_ZERO,
2083                                         &i_hash_shift,
2084                                         &i_hash_mask,
2085                                         0,
2086                                         0);
2087 }
2088
2089 void __init inode_init(void)
2090 {
2091         /* inode slab cache */
2092         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache",
2093                                          sizeof(struct inode),
2094                                          0,
2095                                          (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|
2096                                          SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT),
2097                                          init_once);
2098
2099         /* Hash may have been set up in inode_init_early */
2100         if (!hashdist)
2101                 return;
2102
2103         inode_hashtable =
2104                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
2105                                         sizeof(struct hlist_head),
2106                                         ihash_entries,
2107                                         14,
2108                                         HASH_ZERO,
2109                                         &i_hash_shift,
2110                                         &i_hash_mask,
2111                                         0,
2112                                         0);
2113 }
2114
2115 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
2116 {
2117         inode->i_mode = mode;
2118         if (S_ISCHR(mode)) {
2119                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
2120                 inode->i_rdev = rdev;
2121         } else if (S_ISBLK(mode)) {
2122                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
2123                 inode->i_rdev = rdev;
2124         } else if (S_ISFIFO(mode))
2125                 inode->i_fop = &pipefifo_fops;
2126         else if (S_ISSOCK(mode))
2127                 ;       /* leave it no_open_fops */
2128         else
2129                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o) for"
2130                                   " inode %s:%lu\n", mode, inode->i_sb->s_id,
2131                                   inode->i_ino);
2132 }
2133 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);
2134
2135 /**
2136  * inode_init_owner - Init uid,gid,mode for new inode according to posix standards
2137  * @mnt_userns: User namespace of the mount the inode was created from
2138  * @inode: New inode
2139  * @dir: Directory inode
2140  * @mode: mode of the new inode
2141  *
2142  * If the inode has been created through an idmapped mount the user namespace of
2143  * the vfsmount must be passed through @mnt_userns. This function will then take
2144  * care to map the inode according to @mnt_userns before checking permissions
2145  * and initializing i_uid and i_gid. On non-idmapped mounts or if permission
2146  * checking is to be performed on the raw inode simply passs init_user_ns.
2147  */
2148 void inode_init_owner(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *inode,
2149                       const struct inode *dir, umode_t mode)
2150 {
2151         inode->i_uid = fsuid_into_mnt(mnt_userns);
2152         if (dir && dir->i_mode & S_ISGID) {
2153                 inode->i_gid = dir->i_gid;
2154
2155                 /* Directories are special, and always inherit S_ISGID */
2156                 if (S_ISDIR(mode))
2157                         mode |= S_ISGID;
2158                 else if ((mode & (S_ISGID | S_IXGRP)) == (S_ISGID | S_IXGRP) &&
2159                          !in_group_p(i_gid_into_mnt(mnt_userns, dir)) &&
2160                          !capable_wrt_inode_uidgid(mnt_userns, dir, CAP_FSETID))
2161                         mode &= ~S_ISGID;
2162         } else
2163                 inode->i_gid = fsgid_into_mnt(mnt_userns);
2164         inode->i_mode = mode;
2165 }
2166 EXPORT_SYMBOL(inode_init_owner);
2167
2168 /**
2169  * inode_owner_or_capable - check current task permissions to inode
2170  * @mnt_userns: user namespace of the mount the inode was found from
2171  * @inode: inode being checked
2172  *
2173  * Return true if current either has CAP_FOWNER in a namespace with the
2174  * inode owner uid mapped, or owns the file.
2175  *
2176  * If the inode has been found through an idmapped mount the user namespace of
2177  * the vfsmount must be passed through @mnt_userns. This function will then take
2178  * care to map the inode according to @mnt_userns before checking permissions.
2179  * On non-idmapped mounts or if permission checking is to be performed on the
2180  * raw inode simply passs init_user_ns.
2181  */
2182 bool inode_owner_or_capable(struct user_namespace *mnt_userns,
2183                             const struct inode *inode)
2184 {
2185         kuid_t i_uid;
2186         struct user_namespace *ns;
2187
2188         i_uid = i_uid_into_mnt(mnt_userns, inode);
2189         if (uid_eq(current_fsuid(), i_uid))
2190                 return true;
2191
2192         ns = current_user_ns();
2193         if (kuid_has_mapping(ns, i_uid) && ns_capable(ns, CAP_FOWNER))
2194                 return true;
2195         return false;
2196 }
2197 EXPORT_SYMBOL(inode_owner_or_capable);
2198
2199 /*
2200  * Direct i/o helper functions
2201  */
2202 static void __inode_dio_wait(struct inode *inode)
2203 {
2204         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
2205         DEFINE_WAIT_BIT(q, &inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
2206
2207         do {
2208                 prepare_to_wait(wq, &q.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2209                 if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
2210                         schedule();
2211         } while (atomic_read(&inode->i_dio_count));
2212         finish_wait(wq, &q.wq_entry);
2213 }
2214
2215 /**
2216  * inode_dio_wait - wait for outstanding DIO requests to finish
2217  * @inode: inode to wait for
2218  *
2219  * Waits for all pending direct I/O requests to finish so that we can
2220  * proceed with a truncate or equivalent operation.
2221  *
2222  * Must be called under a lock that serializes taking new references
2223  * to i_dio_count, usually by inode->i_mutex.
2224  */
2225 void inode_dio_wait(struct inode *inode)
2226 {
2227         if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
2228                 __inode_dio_wait(inode);
2229 }
2230 EXPORT_SYMBOL(inode_dio_wait);
2231
2232 /*
2233  * inode_set_flags - atomically set some inode flags
2234  *
2235  * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that
2236  * they have exclusive access to the inode structure (i.e., while the
2237  * inode is being instantiated).  The reason for the cmpxchg() loop
2238  * --- which wouldn't be necessary if all code paths which modify
2239  * i_flags actually followed this rule, is that there is at least one
2240  * code path which doesn't today so we use cmpxchg() out of an abundance
2241  * of caution.
2242  *
2243  * In the long run, i_mutex is overkill, and we should probably look
2244  * at using the i_lock spinlock to protect i_flags, and then make sure
2245  * it is so documented in include/linux/fs.h and that all code follows
2246  * the locking convention!!
2247  */
2248 void inode_set_flags(struct inode *inode, unsigned int flags,
2249                      unsigned int mask)
2250 {
2251         WARN_ON_ONCE(flags & ~mask);
2252         set_mask_bits(&inode->i_flags, mask, flags);
2253 }
2254 EXPORT_SYMBOL(inode_set_flags);
2255
2256 void inode_nohighmem(struct inode *inode)
2257 {
2258         mapping_set_gfp_mask(inode->i_mapping, GFP_USER);
2259 }
2260 EXPORT_SYMBOL(inode_nohighmem);
2261
2262 /**
2263  * timestamp_truncate - Truncate timespec to a granularity
2264  * @t: Timespec
2265  * @inode: inode being updated
2266  *
2267  * Truncate a timespec to the granularity supported by the fs
2268  * containing the inode. Always rounds down. gran must
2269  * not be 0 nor greater than a second (NSEC_PER_SEC, or 10^9 ns).
2270  */
2271 struct timespec64 timestamp_truncate(struct timespec64 t, struct inode *inode)
2272 {
2273         struct super_block *sb = inode->i_sb;
2274         unsigned int gran = sb->s_time_gran;
2275
2276         t.tv_sec = clamp(t.tv_sec, sb->s_time_min, sb->s_time_max);
2277         if (unlikely(t.tv_sec == sb->s_time_max || t.tv_sec == sb->s_time_min))
2278                 t.tv_nsec = 0;
2279
2280         /* Avoid division in the common cases 1 ns and 1 s. */
2281         if (gran == 1)
2282                 ; /* nothing */
2283         else if (gran == NSEC_PER_SEC)
2284                 t.tv_nsec = 0;
2285         else if (gran > 1 && gran < NSEC_PER_SEC)
2286                 t.tv_nsec -= t.tv_nsec % gran;
2287         else
2288                 WARN(1, "invalid file time granularity: %u", gran);
2289         return t;
2290 }
2291 EXPORT_SYMBOL(timestamp_truncate);
2292
2293 /**
2294  * current_time - Return FS time
2295  * @inode: inode.
2296  *
2297  * Return the current time truncated to the time granularity supported by
2298  * the fs.
2299  *
2300  * Note that inode and inode->sb cannot be NULL.
2301  * Otherwise, the function warns and returns time without truncation.
2302  */
2303 struct timespec64 current_time(struct inode *inode)
2304 {
2305         struct timespec64 now;
2306
2307         ktime_get_coarse_real_ts64(&now);
2308
2309         if (unlikely(!inode->i_sb)) {
2310                 WARN(1, "current_time() called with uninitialized super_block in the inode");
2311                 return now;
2312         }
2313
2314         return timestamp_truncate(now, inode);
2315 }
2316 EXPORT_SYMBOL(current_time);
2317
2318 /*
2319  * Generic function to check FS_IOC_SETFLAGS values and reject any invalid
2320  * configurations.
2321  *
2322  * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that they have
2323  * exclusive access to the inode structure.
2324  */
2325 int vfs_ioc_setflags_prepare(struct inode *inode, unsigned int oldflags,
2326                              unsigned int flags)
2327 {
2328         /*
2329          * The IMMUTABLE and APPEND_ONLY flags can only be changed by
2330          * the relevant capability.
2331          *
2332          * This test looks nicer. Thanks to Pauline Middelink
2333          */
2334         if ((flags ^ oldflags) & (FS_APPEND_FL | FS_IMMUTABLE_FL) &&
2335             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
2336                 return -EPERM;
2337
2338         return fscrypt_prepare_setflags(inode, oldflags, flags);
2339 }
2340 EXPORT_SYMBOL(vfs_ioc_setflags_prepare);
2341
2342 /*
2343  * Generic function to check FS_IOC_FSSETXATTR values and reject any invalid
2344  * configurations.
2345  *
2346  * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that they have
2347  * exclusive access to the inode structure.
2348  */
2349 int vfs_ioc_fssetxattr_check(struct inode *inode, const struct fsxattr *old_fa,
2350                              struct fsxattr *fa)
2351 {
2352         /*
2353          * Can't modify an immutable/append-only file unless we have
2354          * appropriate permission.
2355          */
2356         if ((old_fa->fsx_xflags ^ fa->fsx_xflags) &
2357                         (FS_XFLAG_IMMUTABLE | FS_XFLAG_APPEND) &&
2358             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
2359                 return -EPERM;
2360
2361         /*
2362          * Project Quota ID state is only allowed to change from within the init
2363          * namespace. Enforce that restriction only if we are trying to change
2364          * the quota ID state. Everything else is allowed in user namespaces.
2365          */
2366         if (current_user_ns() != &init_user_ns) {
2367                 if (old_fa->fsx_projid != fa->fsx_projid)
2368                         return -EINVAL;
2369                 if ((old_fa->fsx_xflags ^ fa->fsx_xflags) &
2370                                 FS_XFLAG_PROJINHERIT)
2371                         return -EINVAL;
2372         }
2373
2374         /* Check extent size hints. */
2375         if ((fa->fsx_xflags & FS_XFLAG_EXTSIZE) && !S_ISREG(inode->i_mode))
2376                 return -EINVAL;
2377
2378         if ((fa->fsx_xflags & FS_XFLAG_EXTSZINHERIT) &&
2379                         !S_ISDIR(inode->i_mode))
2380                 return -EINVAL;
2381
2382         if ((fa->fsx_xflags & FS_XFLAG_COWEXTSIZE) &&
2383             !S_ISREG(inode->i_mode) && !S_ISDIR(inode->i_mode))
2384                 return -EINVAL;
2385
2386         /*
2387          * It is only valid to set the DAX flag on regular files and
2388          * directories on filesystems.
2389          */
2390         if ((fa->fsx_xflags & FS_XFLAG_DAX) &&
2391             !(S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISDIR(inode->i_mode)))
2392                 return -EINVAL;
2393
2394         /* Extent size hints of zero turn off the flags. */
2395         if (fa->fsx_extsize == 0)
2396                 fa->fsx_xflags &= ~(FS_XFLAG_EXTSIZE | FS_XFLAG_EXTSZINHERIT);
2397         if (fa->fsx_cowextsize == 0)
2398                 fa->fsx_xflags &= ~FS_XFLAG_COWEXTSIZE;
2399
2400         return 0;
2401 }
2402 EXPORT_SYMBOL(vfs_ioc_fssetxattr_check);