fs/inode.c

   1 /*
   2  * (C) 1997 Linus Torvalds
   3  * (C) 1999 Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> (dynamic inode allocation)
   4  */
   5 #include <linux/export.h>
   6 #include <linux/fs.h>
   7 #include <linux/mm.h>
   8 #include <linux/backing-dev.h>
   9 #include <linux/hash.h>
  10 #include <linux/swap.h>
  11 #include <linux/security.h>
  12 #include <linux/cdev.h>
  13 #include <linux/bootmem.h>
  14 #include <linux/fsnotify.h>
  15 #include <linux/mount.h>
  16 #include <linux/posix_acl.h>
  17 #include <linux/prefetch.h>
  18 #include <linux/buffer_head.h> /* for inode_has_buffers */
  19 #include <linux/ratelimit.h>
  20 #include "internal.h"
  21
  22 /*
  23  * Inode locking rules:
  24  *
  25  * inode->i_lock protects:
  26  *   inode->i_state, inode->i_hash, __iget()
  27  * inode->i_sb->s_inode_lru_lock protects:
  28  *   inode->i_sb->s_inode_lru, inode->i_lru
  29  * inode_sb_list_lock protects:
  30  *   sb->s_inodes, inode->i_sb_list
  31  * bdi->wb.list_lock protects:
  32  *   bdi->wb.b_{dirty,io,more_io}, inode->i_wb_list
  33  * inode_hash_lock protects:
  34  *   inode_hashtable, inode->i_hash
  35  *
  36  * Lock ordering:
  37  *
  38  * inode_sb_list_lock
  39  *   inode->i_lock
  40  *     inode->i_sb->s_inode_lru_lock
  41  *
  42  * bdi->wb.list_lock
  43  *   inode->i_lock
  44  *
  45  * inode_hash_lock
  46  *   inode_sb_list_lock
  47  *   inode->i_lock
  48  *
  49  * iunique_lock
  50  *   inode_hash_lock
  51  */
  52
  53 static unsigned int i_hash_mask __read_mostly;
  54 static unsigned int i_hash_shift __read_mostly;
  55 static struct hlist_head *inode_hashtable __read_mostly;
  56 static __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(inode_hash_lock);
  57
  58 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(inode_sb_list_lock);
  59
  60 /*
  61  * Empty aops. Can be used for the cases where the user does not
  62  * define any of the address_space operations.
  63  */
  64 const struct address_space_operations empty_aops = {
  65 };
  66 EXPORT_SYMBOL(empty_aops);
  67
  68 /*
  69  * Statistics gathering..
  70  */
  71 struct inodes_stat_t inodes_stat;
  72
  73 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, nr_inodes);
  74 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, nr_unused);
  75
  76 static struct kmem_cache *inode_cachep __read_mostly;
  77
  78 static int get_nr_inodes(void)
  79 {
  80         int i;
  81         int sum = 0;
  82         for_each_possible_cpu(i)
  83                 sum += per_cpu(nr_inodes, i);
  84         return sum < 0 ? 0 : sum;
  85 }
  86
  87 static inline int get_nr_inodes_unused(void)
  88 {
  89         int i;
  90         int sum = 0;
  91         for_each_possible_cpu(i)
  92                 sum += per_cpu(nr_unused, i);
  93         return sum < 0 ? 0 : sum;
  94 }
  95
  96 int get_nr_dirty_inodes(void)
  97 {
  98         /* not actually dirty inodes, but a wild approximation */
  99         int nr_dirty = get_nr_inodes() - get_nr_inodes_unused();
 100         return nr_dirty > 0 ? nr_dirty : 0;
 101 }
 102
 103 /*
 104  * Handle nr_inode sysctl
 105  */
 106 #ifdef CONFIG_SYSCTL
 107 int proc_nr_inodes(ctl_table *table, int write,
 108                    void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
 109 {
 110         inodes_stat.nr_inodes = get_nr_inodes();
 111         inodes_stat.nr_unused = get_nr_inodes_unused();
 112         return proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
 113 }
 114 #endif
 115
 116 /**
 117  * inode_init_always - perform inode structure intialisation
 118  * @sb: superblock inode belongs to
 119  * @inode: inode to initialise
 120  *
 121  * These are initializations that need to be done on every inode
 122  * allocation as the fields are not initialised by slab allocation.
 123  */
 124 int inode_init_always(struct super_block *sb, struct inode *inode)
 125 {
 126         static const struct inode_operations empty_iops;
 127         static const struct file_operations empty_fops;
 128         struct address_space *const mapping = &inode->i_data;
 129
 130         inode->i_sb = sb;
 131         inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
 132         inode->i_flags = 0;
 133         atomic_set(&inode->i_count, 1);
 134         inode->i_op = &empty_iops;
 135         inode->i_fop = &empty_fops;
 136         inode->__i_nlink = 1;
 137         inode->i_opflags = 0;
 138         i_uid_write(inode, 0);
 139         i_gid_write(inode, 0);
 140         atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
 141         inode->i_size = 0;
 142         inode->i_blocks = 0;
 143         inode->i_bytes = 0;
 144         inode->i_generation = 0;
 145 #ifdef CONFIG_QUOTA
 146         memset(&inode->i_dquot, 0, sizeof(inode->i_dquot));
 147 #endif
 148         inode->i_pipe = NULL;
 149         inode->i_bdev = NULL;
 150         inode->i_cdev = NULL;
 151         inode->i_rdev = 0;
 152         inode->dirtied_when = 0;
 153
 154         if (security_inode_alloc(inode))
 155                 goto out;
 156         spin_lock_init(&inode->i_lock);
 157         lockdep_set_class(&inode->i_lock, &sb->s_type->i_lock_key);
 158
 159         mutex_init(&inode->i_mutex);
 160         lockdep_set_class(&inode->i_mutex, &sb->s_type->i_mutex_key);
 161
 162         atomic_set(&inode->i_dio_count, 0);
 163
 164         mapping->a_ops = &empty_aops;
 165         mapping->host = inode;
 166         mapping->flags = 0;
 167         mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER_MOVABLE);
 168         mapping->private_data = NULL;
 169         mapping->backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 170         mapping->writeback_index = 0;
 171
 172         /*
 173          * If the block_device provides a backing_dev_info for client
 174          * inodes then use that.  Otherwise the inode share the bdev's
 175          * backing_dev_info.
 176          */
 177         if (sb->s_bdev) {
 178                 struct backing_dev_info *bdi;
 179
 180                 bdi = sb->s_bdev->bd_inode->i_mapping->backing_dev_info;
 181                 mapping->backing_dev_info = bdi;
 182         }
 183         inode->i_private = NULL;
 184         inode->i_mapping = mapping;
 185         INIT_HLIST_HEAD(&inode->i_dentry);      /* buggered by rcu freeing */
 186 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
 187         inode->i_acl = inode->i_default_acl = ACL_NOT_CACHED;
 188 #endif
 189
 190 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
 191         inode->i_fsnotify_mask = 0;
 192 #endif
 193
 194         this_cpu_inc(nr_inodes);
 195
 196         return 0;
 197 out:
 198         return -ENOMEM;
 199 }
 200 EXPORT_SYMBOL(inode_init_always);
 201
 202 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
 203 {
 204         struct inode *inode;
 205
 206         if (sb->s_op->alloc_inode)
 207                 inode = sb->s_op->alloc_inode(sb);
 208         else
 209                 inode = kmem_cache_alloc(inode_cachep, GFP_KERNEL);
 210
 211         if (!inode)
 212                 return NULL;
 213
 214         if (unlikely(inode_init_always(sb, inode))) {
 215                 if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
 216                         inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
 217                 else
 218                         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
 219                 return NULL;
 220         }
 221
 222         return inode;
 223 }
 224
 225 void free_inode_nonrcu(struct inode *inode)
 226 {
 227         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
 228 }
 229 EXPORT_SYMBOL(free_inode_nonrcu);
 230
 231 void __destroy_inode(struct inode *inode)
 232 {
 233         BUG_ON(inode_has_buffers(inode));
 234         security_inode_free(inode);
 235         fsnotify_inode_delete(inode);
 236         if (!inode->i_nlink) {
 237                 WARN_ON(atomic_long_read(&inode->i_sb->s_remove_count) == 0);
 238                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
 239         }
 240
 241 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
 242         if (inode->i_acl && inode->i_acl != ACL_NOT_CACHED)
 243                 posix_acl_release(inode->i_acl);
 244         if (inode->i_default_acl && inode->i_default_acl != ACL_NOT_CACHED)
 245                 posix_acl_release(inode->i_default_acl);
 246 #endif
 247         this_cpu_dec(nr_inodes);
 248 }
 249 EXPORT_SYMBOL(__destroy_inode);
 250
 251 static void i_callback(struct rcu_head *head)
 252 {
 253         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
 254         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
 255 }
 256
 257 static void destroy_inode(struct inode *inode)
 258 {
 259         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
 260         __destroy_inode(inode);
 261         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
 262                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
 263         else
 264                 call_rcu(&inode->i_rcu, i_callback);
 265 }
 266
 267 /**
 268  * drop_nlink - directly drop an inode's link count
 269  * @inode: inode
 270  *
 271  * This is a low-level filesystem helper to replace any
 272  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  In cases
 273  * where we are attempting to track writes to the
 274  * filesystem, a decrement to zero means an imminent
 275  * write when the file is truncated and actually unlinked
 276  * on the filesystem.
 277  */
 278 void drop_nlink(struct inode *inode)
 279 {
 280         WARN_ON(inode->i_nlink == 0);
 281         inode->__i_nlink--;
 282         if (!inode->i_nlink)
 283                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
 284 }
 285 EXPORT_SYMBOL(drop_nlink);
 286
 287 /**
 288  * clear_nlink - directly zero an inode's link count
 289  * @inode: inode
 290  *
 291  * This is a low-level filesystem helper to replace any
 292  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  See
 293  * drop_nlink() for why we care about i_nlink hitting zero.
 294  */
 295 void clear_nlink(struct inode *inode)
 296 {
 297         if (inode->i_nlink) {
 298                 inode->__i_nlink = 0;
 299                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
 300         }
 301 }
 302 EXPORT_SYMBOL(clear_nlink);
 303
 304 /**
 305  * set_nlink - directly set an inode's link count
 306  * @inode: inode
 307  * @nlink: new nlink (should be non-zero)
 308  *
 309  * This is a low-level filesystem helper to replace any
 310  * direct filesystem manipulation of i_nlink.
 311  */
 312 void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink)
 313 {
 314         if (!nlink) {
 315                 clear_nlink(inode);
 316         } else {
 317                 /* Yes, some filesystems do change nlink from zero to one */
 318                 if (inode->i_nlink == 0)
 319                         atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
 320
 321                 inode->__i_nlink = nlink;
 322         }
 323 }
 324 EXPORT_SYMBOL(set_nlink);
 325
 326 /**
 327  * inc_nlink - directly increment an inode's link count
 328  * @inode: inode
 329  *
 330  * This is a low-level filesystem helper to replace any
 331  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  Currently,
 332  * it is only here for parity with dec_nlink().
 333  */
 334 void inc_nlink(struct inode *inode)
 335 {
 336         if (unlikely(inode->i_nlink == 0)) {
 337                 WARN_ON(!(inode->i_state & I_LINKABLE));
 338                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
 339         }
 340
 341         inode->__i_nlink++;
 342 }
 343 EXPORT_SYMBOL(inc_nlink);
 344
 345 void address_space_init_once(struct address_space *mapping)
 346 {
 347         memset(mapping, 0, sizeof(*mapping));
 348         INIT_RADIX_TREE(&mapping->page_tree, GFP_ATOMIC);
 349         spin_lock_init(&mapping->tree_lock);
 350         mutex_init(&mapping->i_mmap_mutex);
 351         INIT_LIST_HEAD(&mapping->private_list);
 352         spin_lock_init(&mapping->private_lock);
 353         mapping->i_mmap = RB_ROOT;
 354         INIT_LIST_HEAD(&mapping->i_mmap_nonlinear);
 355 }
 356 EXPORT_SYMBOL(address_space_init_once);
 357
 358 /*
 359  * These are initializations that only need to be done
 360  * once, because the fields are idempotent across use
 361  * of the inode, so let the slab aware of that.
 362  */
 363 void inode_init_once(struct inode *inode)
 364 {
 365         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
 366         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
 367         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
 368         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_wb_list);
 369         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_lru);
 370         address_space_init_once(&inode->i_data);
 371         i_size_ordered_init(inode);
 372 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
 373         INIT_HLIST_HEAD(&inode->i_fsnotify_marks);
 374 #endif
 375 }
 376 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
 377
 378 static void init_once(void *foo)
 379 {
 380         struct inode *inode = (struct inode *) foo;
 381
 382         inode_init_once(inode);
 383 }
 384
 385 /*
 386  * inode->i_lock must be held
 387  */
 388 void __iget(struct inode *inode)
 389 {
 390         atomic_inc(&inode->i_count);
 391 }
 392
 393 /*
 394  * get additional reference to inode; caller must already hold one.
 395  */
 396 void ihold(struct inode *inode)
 397 {
 398         WARN_ON(atomic_inc_return(&inode->i_count) < 2);
 399 }
 400 EXPORT_SYMBOL(ihold);
 401
 402 static void inode_lru_list_add(struct inode *inode)
 403 {
 404         spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_lru_lock);
 405         if (list_empty(&inode->i_lru)) {
 406                 list_add(&inode->i_lru, &inode->i_sb->s_inode_lru);
 407                 inode->i_sb->s_nr_inodes_unused++;
 408                 this_cpu_inc(nr_unused);
 409         }
 410         spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_lru_lock);
 411 }
 412
 413 /*
 414  * Add inode to LRU if needed (inode is unused and clean).
 415  *
 416  * Needs inode->i_lock held.
 417  */
 418 void inode_add_lru(struct inode *inode)
 419 {
 420         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY | I_SYNC | I_FREEING | I_WILL_FREE)) &&
 421             !atomic_read(&inode->i_count) && inode->i_sb->s_flags & MS_ACTIVE)
 422                 inode_lru_list_add(inode);
 423 }
 424
 425
 426 static void inode_lru_list_del(struct inode *inode)
 427 {
 428         spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_lru_lock);
 429         if (!list_empty(&inode->i_lru)) {
 430                 list_del_init(&inode->i_lru);
 431                 inode->i_sb->s_nr_inodes_unused--;
 432                 this_cpu_dec(nr_unused);
 433         }
 434         spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_lru_lock);
 435 }
 436
 437 /**
 438  * inode_sb_list_add - add inode to the superblock list of inodes
 439  * @inode: inode to add
 440  */
 441 void inode_sb_list_add(struct inode *inode)
 442 {
 443         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
 444         list_add(&inode->i_sb_list, &inode->i_sb->s_inodes);
 445         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
 446 }
 447 EXPORT_SYMBOL_GPL(inode_sb_list_add);
 448
 449 static inline void inode_sb_list_del(struct inode *inode)
 450 {
 451         if (!list_empty(&inode->i_sb_list)) {
 452                 spin_lock(&inode_sb_list_lock);
 453                 list_del_init(&inode->i_sb_list);
 454                 spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
 455         }
 456 }
 457
 458 static unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
 459 {
 460         unsigned long tmp;
 461
 462         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
 463                         L1_CACHE_BYTES;
 464         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> i_hash_shift);
 465         return tmp & i_hash_mask;
 466 }
 467
 468 /**
 469  *      __insert_inode_hash - hash an inode
 470  *      @inode: unhashed inode
 471  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
 472  *              inode_hashtable.
 473  *
 474  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
 475  */
 476 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
 477 {
 478         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
 479
 480         spin_lock(&inode_hash_lock);
 481         spin_lock(&inode->i_lock);
 482         hlist_add_head(&inode->i_hash, b);
 483         spin_unlock(&inode->i_lock);
 484         spin_unlock(&inode_hash_lock);
 485 }
 486 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
 487
 488 /**
 489  *      __remove_inode_hash - remove an inode from the hash
 490  *      @inode: inode to unhash
 491  *
 492  *      Remove an inode from the superblock.
 493  */
 494 void __remove_inode_hash(struct inode *inode)
 495 {
 496         spin_lock(&inode_hash_lock);
 497         spin_lock(&inode->i_lock);
 498         hlist_del_init(&inode->i_hash);
 499         spin_unlock(&inode->i_lock);
 500         spin_unlock(&inode_hash_lock);
 501 }
 502 EXPORT_SYMBOL(__remove_inode_hash);
 503
 504 void clear_inode(struct inode *inode)
 505 {
 506         might_sleep();
 507         /*
 508          * We have to cycle tree_lock here because reclaim can be still in the
 509          * process of removing the last page (in __delete_from_page_cache())
 510          * and we must not free mapping under it.
 511          */
 512         spin_lock_irq(&inode->i_data.tree_lock);
 513         BUG_ON(inode->i_data.nrpages);
 514         spin_unlock_irq(&inode->i_data.tree_lock);
 515         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_data.private_list));
 516         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
 517         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
 518         /* don't need i_lock here, no concurrent mods to i_state */
 519         inode->i_state = I_FREEING | I_CLEAR;
 520 }
 521 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
 522
 523 /*
 524  * Free the inode passed in, removing it from the lists it is still connected
 525  * to. We remove any pages still attached to the inode and wait for any IO that
 526  * is still in progress before finally destroying the inode.
 527  *
 528  * An inode must already be marked I_FREEING so that we avoid the inode being
 529  * moved back onto lists if we race with other code that manipulates the lists
 530  * (e.g. writeback_single_inode). The caller is responsible for setting this.
 531  *
 532  * An inode must already be removed from the LRU list before being evicted from
 533  * the cache. This should occur atomically with setting the I_FREEING state
 534  * flag, so no inodes here should ever be on the LRU when being evicted.
 535  */
 536 static void evict(struct inode *inode)
 537 {
 538         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
 539
 540         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
 541         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
 542
 543         if (!list_empty(&inode->i_wb_list))
 544                 inode_wb_list_del(inode);
 545
 546         inode_sb_list_del(inode);
 547
 548         /*
 549          * Wait for flusher thread to be done with the inode so that filesystem
 550          * does not start destroying it while writeback is still running. Since
 551          * the inode has I_FREEING set, flusher thread won't start new work on
 552          * the inode.  We just have to wait for running writeback to finish.
 553          */
 554         inode_wait_for_writeback(inode);
 555
 556         if (op->evict_inode) {
 557                 op->evict_inode(inode);
 558         } else {
 559                 if (inode->i_data.nrpages)
 560                         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
 561                 clear_inode(inode);
 562         }
 563         if (S_ISBLK(inode->i_mode) && inode->i_bdev)
 564                 bd_forget(inode);
 565         if (S_ISCHR(inode->i_mode) && inode->i_cdev)
 566                 cd_forget(inode);
 567
 568         remove_inode_hash(inode);
 569
 570         spin_lock(&inode->i_lock);
 571         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
 572         BUG_ON(inode->i_state != (I_FREEING | I_CLEAR));
 573         spin_unlock(&inode->i_lock);
 574
 575         destroy_inode(inode);
 576 }
 577
 578 /*
 579  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
 580  * @head: the head of the list to free
 581  *
 582  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
 583  * need to worry about list corruption and SMP locks.
 584  */
 585 static void dispose_list(struct list_head *head)
 586 {
 587         while (!list_empty(head)) {
 588                 struct inode *inode;
 589
 590                 inode = list_first_entry(head, struct inode, i_lru);
 591                 list_del_init(&inode->i_lru);
 592
 593                 evict(inode);
 594         }
 595 }
 596
 597 /**
 598  * evict_inodes - evict all evictable inodes for a superblock
 599  * @sb:         superblock to operate on
 600  *
 601  * Make sure that no inodes with zero refcount are retained.  This is
 602  * called by superblock shutdown after having MS_ACTIVE flag removed,
 603  * so any inode reaching zero refcount during or after that call will
 604  * be immediately evicted.
 605  */
 606 void evict_inodes(struct super_block *sb)
 607 {
 608         struct inode *inode, *next;
 609         LIST_HEAD(dispose);
 610
 611         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
 612         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
 613                 if (atomic_read(&inode->i_count))
 614                         continue;
 615
 616                 spin_lock(&inode->i_lock);
 617                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
 618                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 619                         continue;
 620                 }
 621
 622                 inode->i_state |= I_FREEING;
 623                 inode_lru_list_del(inode);
 624                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 625                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
 626         }
 627         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
 628
 629         dispose_list(&dispose);
 630 }
 631
 632 /**
 633  * invalidate_inodes    - attempt to free all inodes on a superblock
 634  * @sb:         superblock to operate on
 635  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
 636  *
 637  * Attempts to free all inodes for a given superblock.  If there were any
 638  * busy inodes return a non-zero value, else zero.
 639  * If @kill_dirty is set, discard dirty inodes too, otherwise treat
 640  * them as busy.
 641  */
 642 int invalidate_inodes(struct super_block *sb, bool kill_dirty)
 643 {
 644         int busy = 0;
 645         struct inode *inode, *next;
 646         LIST_HEAD(dispose);
 647
 648         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
 649         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
 650                 spin_lock(&inode->i_lock);
 651                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
 652                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 653                         continue;
 654                 }
 655                 if (inode->i_state & I_DIRTY && !kill_dirty) {
 656                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 657                         busy = 1;
 658                         continue;
 659                 }
 660                 if (atomic_read(&inode->i_count)) {
 661                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 662                         busy = 1;
 663                         continue;
 664                 }
 665
 666                 inode->i_state |= I_FREEING;
 667                 inode_lru_list_del(inode);
 668                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 669                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
 670         }
 671         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
 672
 673         dispose_list(&dispose);
 674
 675         return busy;
 676 }
 677
 678 static int can_unuse(struct inode *inode)
 679 {
 680         if (inode->i_state & ~I_REFERENCED)
 681                 return 0;
 682         if (inode_has_buffers(inode))
 683                 return 0;
 684         if (atomic_read(&inode->i_count))
 685                 return 0;
 686         if (inode->i_data.nrpages)
 687                 return 0;
 688         return 1;
 689 }
 690
 691 /*
 692  * Walk the superblock inode LRU for freeable inodes and attempt to free them.
 693  * This is called from the superblock shrinker function with a number of inodes
 694  * to trim from the LRU. Inodes to be freed are moved to a temporary list and
 695  * then are freed outside inode_lock by dispose_list().
 696  *
 697  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
 698  * pagecache removed.  If the inode has metadata buffers attached to
 699  * mapping->private_list then try to remove them.
 700  *
 701  * If the inode has the I_REFERENCED flag set, then it means that it has been
 702  * used recently - the flag is set in iput_final(). When we encounter such an
 703  * inode, clear the flag and move it to the back of the LRU so it gets another
 704  * pass through the LRU before it gets reclaimed. This is necessary because of
 705  * the fact we are doing lazy LRU updates to minimise lock contention so the
 706  * LRU does not have strict ordering. Hence we don't want to reclaim inodes
 707  * with this flag set because they are the inodes that are out of order.
 708  */
 709 void prune_icache_sb(struct super_block *sb, int nr_to_scan)
 710 {
 711         LIST_HEAD(freeable);
 712         int nr_scanned;
 713         unsigned long reap = 0;
 714
 715         spin_lock(&sb->s_inode_lru_lock);
 716         for (nr_scanned = nr_to_scan; nr_scanned >= 0; nr_scanned--) {
 717                 struct inode *inode;
 718
 719                 if (list_empty(&sb->s_inode_lru))
 720                         break;
 721
 722                 inode = list_entry(sb->s_inode_lru.prev, struct inode, i_lru);
 723
 724                 /*
 725                  * we are inverting the sb->s_inode_lru_lock/inode->i_lock here,
 726                  * so use a trylock. If we fail to get the lock, just move the
 727                  * inode to the back of the list so we don't spin on it.
 728                  */
 729                 if (!spin_trylock(&inode->i_lock)) {
 730                         list_move(&inode->i_lru, &sb->s_inode_lru);
 731                         continue;
 732                 }
 733
 734                 /*
 735                  * Referenced or dirty inodes are still in use. Give them
 736                  * another pass through the LRU as we canot reclaim them now.
 737                  */
 738                 if (atomic_read(&inode->i_count) ||
 739                     (inode->i_state & ~I_REFERENCED)) {
 740                         list_del_init(&inode->i_lru);
 741                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 742                         sb->s_nr_inodes_unused--;
 743                         this_cpu_dec(nr_unused);
 744                         continue;
 745                 }
 746
 747                 /* recently referenced inodes get one more pass */
 748                 if (inode->i_state & I_REFERENCED) {
 749                         inode->i_state &= ~I_REFERENCED;
 750                         list_move(&inode->i_lru, &sb->s_inode_lru);
 751                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 752                         continue;
 753                 }
 754                 if (inode_has_buffers(inode) || inode->i_data.nrpages) {
 755                         __iget(inode);
 756                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 757                         spin_unlock(&sb->s_inode_lru_lock);
 758                         if (remove_inode_buffers(inode))
 759                                 reap += invalidate_mapping_pages(&inode->i_data,
 760                                                                 0, -1);
 761                         iput(inode);
 762                         spin_lock(&sb->s_inode_lru_lock);
 763
 764                         if (inode != list_entry(sb->s_inode_lru.next,
 765                                                 struct inode, i_lru))
 766                                 continue;       /* wrong inode or list_empty */
 767                         /* avoid lock inversions with trylock */
 768                         if (!spin_trylock(&inode->i_lock))
 769                                 continue;
 770                         if (!can_unuse(inode)) {
 771                                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 772                                 continue;
 773                         }
 774                 }
 775                 WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
 776                 inode->i_state |= I_FREEING;
 777                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 778
 779                 list_move(&inode->i_lru, &freeable);
 780                 sb->s_nr_inodes_unused--;
 781                 this_cpu_dec(nr_unused);
 782         }
 783         if (current_is_kswapd())
 784                 __count_vm_events(KSWAPD_INODESTEAL, reap);
 785         else
 786                 __count_vm_events(PGINODESTEAL, reap);
 787         spin_unlock(&sb->s_inode_lru_lock);
 788         if (current->reclaim_state)
 789                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += reap;
 790
 791         dispose_list(&freeable);
 792 }
 793
 794 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
 795 /*
 796  * Called with the inode lock held.
 797  */
 798 static struct inode *find_inode(struct super_block *sb,
 799                                 struct hlist_head *head,
 800                                 int (*test)(struct inode *, void *),
 801                                 void *data)
 802 {
 803         struct inode *inode = NULL;
 804
 805 repeat:
 806         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
 807                 spin_lock(&inode->i_lock);
 808                 if (inode->i_sb != sb) {
 809                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 810                         continue;
 811                 }
 812                 if (!test(inode, data)) {
 813                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 814                         continue;
 815                 }
 816                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
 817                         __wait_on_freeing_inode(inode);
 818                         goto repeat;
 819                 }
 820                 __iget(inode);
 821                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 822                 return inode;
 823         }
 824         return NULL;
 825 }
 826
 827 /*
 828  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
 829  * iget_locked for details.
 830  */
 831 static struct inode *find_inode_fast(struct super_block *sb,
 832                                 struct hlist_head *head, unsigned long ino)
 833 {
 834         struct inode *inode = NULL;
 835
 836 repeat:
 837         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
 838                 spin_lock(&inode->i_lock);
 839                 if (inode->i_ino != ino) {
 840                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 841                         continue;
 842                 }
 843                 if (inode->i_sb != sb) {
 844                         spin_unlock(&inode->i_lock);
 845                         continue;
 846                 }
 847                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
 848                         __wait_on_freeing_inode(inode);
 849                         goto repeat;
 850                 }
 851                 __iget(inode);
 852                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 853                 return inode;
 854         }
 855         return NULL;
 856 }
 857
 858 /*
 859  * Each cpu owns a range of LAST_INO_BATCH numbers.
 860  * 'shared_last_ino' is dirtied only once out of LAST_INO_BATCH allocations,
 861  * to renew the exhausted range.
 862  *
 863  * This does not significantly increase overflow rate because every CPU can
 864  * consume at most LAST_INO_BATCH-1 unused inode numbers. So there is
 865  * NR_CPUS*(LAST_INO_BATCH-1) wastage. At 4096 and 1024, this is ~0.1% of the
 866  * 2^32 range, and is a worst-case. Even a 50% wastage would only increase
 867  * overflow rate by 2x, which does not seem too significant.
 868  *
 869  * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
 870  * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
 871  * here to attempt to avoid that.
 872  */
 873 #define LAST_INO_BATCH 1024
 874 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, last_ino);
 875
 876 unsigned int get_next_ino(void)
 877 {
 878         unsigned int *p = &get_cpu_var(last_ino);
 879         unsigned int res = *p;
 880
 881 #ifdef CONFIG_SMP
 882         if (unlikely((res & (LAST_INO_BATCH-1)) == 0)) {
 883                 static atomic_t shared_last_ino;
 884                 int next = atomic_add_return(LAST_INO_BATCH, &shared_last_ino);
 885
 886                 res = next - LAST_INO_BATCH;
 887         }
 888 #endif
 889
 890         *p = ++res;
 891         put_cpu_var(last_ino);
 892         return res;
 893 }
 894 EXPORT_SYMBOL(get_next_ino);
 895
 896 /**
 897  *      new_inode_pseudo        - obtain an inode
 898  *      @sb: superblock
 899  *
 900  *      Allocates a new inode for given superblock.
 901  *      Inode wont be chained in superblock s_inodes list
 902  *      This means :
 903  *      - fs can't be unmount
 904  *      - quotas, fsnotify, writeback can't work
 905  */
 906 struct inode *new_inode_pseudo(struct super_block *sb)
 907 {
 908         struct inode *inode = alloc_inode(sb);
 909
 910         if (inode) {
 911                 spin_lock(&inode->i_lock);
 912                 inode->i_state = 0;
 913                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 914                 INIT_LIST_HEAD(&inode->i_sb_list);
 915         }
 916         return inode;
 917 }
 918
 919 /**
 920  *      new_inode       - obtain an inode
 921  *      @sb: superblock
 922  *
 923  *      Allocates a new inode for given superblock. The default gfp_mask
 924  *      for allocations related to inode->i_mapping is GFP_HIGHUSER_MOVABLE.
 925  *      If HIGHMEM pages are unsuitable or it is known that pages allocated
 926  *      for the page cache are not reclaimable or migratable,
 927  *      mapping_set_gfp_mask() must be called with suitable flags on the
 928  *      newly created inode's mapping
 929  *
 930  */
 931 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
 932 {
 933         struct inode *inode;
 934
 935         spin_lock_prefetch(&inode_sb_list_lock);
 936
 937         inode = new_inode_pseudo(sb);
 938         if (inode)
 939                 inode_sb_list_add(inode);
 940         return inode;
 941 }
 942 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
 943
 944 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
 945 void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode)
 946 {
 947         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 948                 struct file_system_type *type = inode->i_sb->s_type;
 949
 950                 /* Set new key only if filesystem hasn't already changed it */
 951                 if (lockdep_match_class(&inode->i_mutex, &type->i_mutex_key)) {
 952                         /*
 953                          * ensure nobody is actually holding i_mutex
 954                          */
 955                         mutex_destroy(&inode->i_mutex);
 956                         mutex_init(&inode->i_mutex);
 957                         lockdep_set_class(&inode->i_mutex,
 958                                           &type->i_mutex_dir_key);
 959                 }
 960         }
 961 }
 962 EXPORT_SYMBOL(lockdep_annotate_inode_mutex_key);
 963 #endif
 964
 965 /**
 966  * unlock_new_inode - clear the I_NEW state and wake up any waiters
 967  * @inode:      new inode to unlock
 968  *
 969  * Called when the inode is fully initialised to clear the new state of the
 970  * inode and wake up anyone waiting for the inode to finish initialisation.
 971  */
 972 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
 973 {
 974         lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
 975         spin_lock(&inode->i_lock);
 976         WARN_ON(!(inode->i_state & I_NEW));
 977         inode->i_state &= ~I_NEW;
 978         smp_mb();
 979         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
 980         spin_unlock(&inode->i_lock);
 981 }
 982 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
 983
 984 /**
 985  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
 986  * @sb:         super block of file system
 987  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
 988  * @test:       callback used for comparisons between inodes
 989  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
 990  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
 991  *
 992  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
 993  * and if present it is return it with an increased reference count. This is
 994  * a generalized version of iget_locked() for file systems where the inode
 995  * number is not sufficient for unique identification of an inode.
 996  *
 997  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
 998  * hashed, and with the I_NEW flag set. The file system gets to fill it in
 999  * before unlocking it via unlock_new_inode().
1000  *
1001  * Note both @test and @set are called with the inode_hash_lock held, so can't
1002  * sleep.
1003  */
1004 struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1005                 int (*test)(struct inode *, void *),
1006                 int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
1007 {
1008         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1009         struct inode *inode;
1010
1011         spin_lock(&inode_hash_lock);
1012         inode = find_inode(sb, head, test, data);
1013         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1014
1015         if (inode) {
1016                 wait_on_inode(inode);
1017                 return inode;
1018         }
1019
1020         inode = alloc_inode(sb);
1021         if (inode) {
1022                 struct inode *old;
1023
1024                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1025                 /* We released the lock, so.. */
1026                 old = find_inode(sb, head, test, data);
1027                 if (!old) {
1028                         if (set(inode, data))
1029                                 goto set_failed;
1030
1031                         spin_lock(&inode->i_lock);
1032                         inode->i_state = I_NEW;
1033                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1034                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1035                         inode_sb_list_add(inode);
1036                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1037
1038                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
1039                          * caller is responsible for filling in the contents
1040                          */
1041                         return inode;
1042                 }
1043
1044                 /*
1045                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
1046                  * us. Use the old inode instead of the one we just
1047                  * allocated.
1048                  */
1049                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1050                 destroy_inode(inode);
1051                 inode = old;
1052                 wait_on_inode(inode);
1053         }
1054         return inode;
1055
1056 set_failed:
1057         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1058         destroy_inode(inode);
1059         return NULL;
1060 }
1061 EXPORT_SYMBOL(iget5_locked);
1062
1063 /**
1064  * iget_locked - obtain an inode from a mounted file system
1065  * @sb:         super block of file system
1066  * @ino:        inode number to get
1067  *
1068  * Search for the inode specified by @ino in the inode cache and if present
1069  * return it with an increased reference count. This is for file systems
1070  * where the inode number is sufficient for unique identification of an inode.
1071  *
1072  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
1073  * hashed, and with the I_NEW flag set.  The file system gets to fill it in
1074  * before unlocking it via unlock_new_inode().
1075  */
1076 struct inode *iget_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1077 {
1078         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1079         struct inode *inode;
1080
1081         spin_lock(&inode_hash_lock);
1082         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1083         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1084         if (inode) {
1085                 wait_on_inode(inode);
1086                 return inode;
1087         }
1088
1089         inode = alloc_inode(sb);
1090         if (inode) {
1091                 struct inode *old;
1092
1093                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1094                 /* We released the lock, so.. */
1095                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
1096                 if (!old) {
1097                         inode->i_ino = ino;
1098                         spin_lock(&inode->i_lock);
1099                         inode->i_state = I_NEW;
1100                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1101                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1102                         inode_sb_list_add(inode);
1103                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1104
1105                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
1106                          * caller is responsible for filling in the contents
1107                          */
1108                         return inode;
1109                 }
1110
1111                 /*
1112                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
1113                  * us. Use the old inode instead of the one we just
1114                  * allocated.
1115                  */
1116                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1117                 destroy_inode(inode);
1118                 inode = old;
1119                 wait_on_inode(inode);
1120         }
1121         return inode;
1122 }
1123 EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
1124
1125 /*
1126  * search the inode cache for a matching inode number.
1127  * If we find one, then the inode number we are trying to
1128  * allocate is not unique and so we should not use it.
1129  *
1130  * Returns 1 if the inode number is unique, 0 if it is not.
1131  */
1132 static int test_inode_iunique(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1133 {
1134         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1135         struct inode *inode;
1136
1137         spin_lock(&inode_hash_lock);
1138         hlist_for_each_entry(inode, b, i_hash) {
1139                 if (inode->i_ino == ino && inode->i_sb == sb) {
1140                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1141                         return 0;
1142                 }
1143         }
1144         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1145
1146         return 1;
1147 }
1148
1149 /**
1150  *      iunique - get a unique inode number
1151  *      @sb: superblock
1152  *      @max_reserved: highest reserved inode number
1153  *
1154  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
1155  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
1156  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
1157  *      is higher than the reserved limit but unique.
1158  *
1159  *      BUGS:
1160  *      With a large number of inodes live on the file system this function
1161  *      currently becomes quite slow.
1162  */
1163 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
1164 {
1165         /*
1166          * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
1167          * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
1168          * here to attempt to avoid that.
1169          */
1170         static DEFINE_SPINLOCK(iunique_lock);
1171         static unsigned int counter;
1172         ino_t res;
1173
1174         spin_lock(&iunique_lock);
1175         do {
1176                 if (counter <= max_reserved)
1177                         counter = max_reserved + 1;
1178                 res = counter++;
1179         } while (!test_inode_iunique(sb, res));
1180         spin_unlock(&iunique_lock);
1181
1182         return res;
1183 }
1184 EXPORT_SYMBOL(iunique);
1185
1186 struct inode *igrab(struct inode *inode)
1187 {
1188         spin_lock(&inode->i_lock);
1189         if (!(inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE))) {
1190                 __iget(inode);
1191                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1192         } else {
1193                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1194                 /*
1195                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
1196                  * called yet, and somebody is calling igrab
1197                  * while the inode is getting freed.
1198                  */
1199                 inode = NULL;
1200         }
1201         return inode;
1202 }
1203 EXPORT_SYMBOL(igrab);
1204
1205 /**
1206  * ilookup5_nowait - search for an inode in the inode cache
1207  * @sb:         super block of file system to search
1208  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1209  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1210  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1211  *
1212  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache.
1213  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
1214  * reference count.
1215  *
1216  * Note: I_NEW is not waited upon so you have to be very careful what you do
1217  * with the returned inode.  You probably should be using ilookup5() instead.
1218  *
1219  * Note2: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1220  */
1221 struct inode *ilookup5_nowait(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1222                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1223 {
1224         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1225         struct inode *inode;
1226
1227         spin_lock(&inode_hash_lock);
1228         inode = find_inode(sb, head, test, data);
1229         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1230
1231         return inode;
1232 }
1233 EXPORT_SYMBOL(ilookup5_nowait);
1234
1235 /**
1236  * ilookup5 - search for an inode in the inode cache
1237  * @sb:         super block of file system to search
1238  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1239  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1240  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1241  *
1242  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1243  * and if the inode is in the cache, return the inode with an incremented
1244  * reference count.  Waits on I_NEW before returning the inode.
1245  * returned with an incremented reference count.
1246  *
1247  * This is a generalized version of ilookup() for file systems where the
1248  * inode number is not sufficient for unique identification of an inode.
1249  *
1250  * Note: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1251  */
1252 struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1253                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1254 {
1255         struct inode *inode = ilookup5_nowait(sb, hashval, test, data);
1256
1257         if (inode)
1258                 wait_on_inode(inode);
1259         return inode;
1260 }
1261 EXPORT_SYMBOL(ilookup5);
1262
1263 /**
1264  * ilookup - search for an inode in the inode cache
1265  * @sb:         super block of file system to search
1266  * @ino:        inode number to search for
1267  *
1268  * Search for the inode @ino in the inode cache, and if the inode is in the
1269  * cache, the inode is returned with an incremented reference count.
1270  */
1271 struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1272 {
1273         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1274         struct inode *inode;
1275
1276         spin_lock(&inode_hash_lock);
1277         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1278         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1279
1280         if (inode)
1281                 wait_on_inode(inode);
1282         return inode;
1283 }
1284 EXPORT_SYMBOL(ilookup);
1285
1286 int insert_inode_locked(struct inode *inode)
1287 {
1288         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1289         ino_t ino = inode->i_ino;
1290         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1291
1292         while (1) {
1293                 struct inode *old = NULL;
1294                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1295                 hlist_for_each_entry(old, head, i_hash) {
1296                         if (old->i_ino != ino)
1297                                 continue;
1298                         if (old->i_sb != sb)
1299                                 continue;
1300                         spin_lock(&old->i_lock);
1301                         if (old->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
1302                                 spin_unlock(&old->i_lock);
1303                                 continue;
1304                         }
1305                         break;
1306                 }
1307                 if (likely(!old)) {
1308                         spin_lock(&inode->i_lock);
1309                         inode->i_state |= I_NEW;
1310                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1311                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1312                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1313                         return 0;
1314                 }
1315                 __iget(old);
1316                 spin_unlock(&old->i_lock);
1317                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1318                 wait_on_inode(old);
1319                 if (unlikely(!inode_unhashed(old))) {
1320                         iput(old);
1321                         return -EBUSY;
1322                 }
1323                 iput(old);
1324         }
1325 }
1326 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked);
1327
1328 int insert_inode_locked4(struct inode *inode, unsigned long hashval,
1329                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1330 {
1331         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1332         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1333
1334         while (1) {
1335                 struct inode *old = NULL;
1336
1337                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1338                 hlist_for_each_entry(old, head, i_hash) {
1339                         if (old->i_sb != sb)
1340                                 continue;
1341                         if (!test(old, data))
1342                                 continue;
1343                         spin_lock(&old->i_lock);
1344                         if (old->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
1345                                 spin_unlock(&old->i_lock);
1346                                 continue;
1347                         }
1348                         break;
1349                 }
1350                 if (likely(!old)) {
1351                         spin_lock(&inode->i_lock);
1352                         inode->i_state |= I_NEW;
1353                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1354                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1355                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1356                         return 0;
1357                 }
1358                 __iget(old);
1359                 spin_unlock(&old->i_lock);
1360                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1361                 wait_on_inode(old);
1362                 if (unlikely(!inode_unhashed(old))) {
1363                         iput(old);
1364                         return -EBUSY;
1365                 }
1366                 iput(old);
1367         }
1368 }
1369 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked4);
1370
1371
1372 int generic_delete_inode(struct inode *inode)
1373 {
1374         return 1;
1375 }
1376 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1377
1378 /*
1379  * Called when we're dropping the last reference
1380  * to an inode.
1381  *
1382  * Call the FS "drop_inode()" function, defaulting to
1383  * the legacy UNIX filesystem behaviour.  If it tells
1384  * us to evict inode, do so.  Otherwise, retain inode
1385  * in cache if fs is alive, sync and evict if fs is
1386  * shutting down.
1387  */
1388 static void iput_final(struct inode *inode)
1389 {
1390         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1391         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1392         int drop;
1393
1394         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
1395
1396         if (op->drop_inode)
1397                 drop = op->drop_inode(inode);
1398         else
1399                 drop = generic_drop_inode(inode);
1400
1401         if (!drop && (sb->s_flags & MS_ACTIVE)) {
1402                 inode->i_state |= I_REFERENCED;
1403                 inode_add_lru(inode);
1404                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1405                 return;
1406         }
1407
1408         if (!drop) {
1409                 inode->i_state |= I_WILL_FREE;
1410                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1411                 write_inode_now(inode, 1);
1412                 spin_lock(&inode->i_lock);
1413                 WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
1414                 inode->i_state &= ~I_WILL_FREE;
1415         }
1416
1417         inode->i_state |= I_FREEING;
1418         if (!list_empty(&inode->i_lru))
1419                 inode_lru_list_del(inode);
1420         spin_unlock(&inode->i_lock);
1421
1422         evict(inode);
1423 }
1424
1425 /**
1426  *      iput    - put an inode
1427  *      @inode: inode to put
1428  *
1429  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1430  *      zero, the inode is then freed and may also be destroyed.
1431  *
1432  *      Consequently, iput() can sleep.
1433  */
1434 void iput(struct inode *inode)
1435 {
1436         if (inode) {
1437                 BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
1438
1439                 if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode->i_lock))
1440                         iput_final(inode);
1441         }
1442 }
1443 EXPORT_SYMBOL(iput);
1444
1445 /**
1446  *      bmap    - find a block number in a file
1447  *      @inode: inode of file
1448  *      @block: block to find
1449  *
1450  *      Returns the block number on the device holding the inode that
1451  *      is the disk block number for the block of the file requested.
1452  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will return the
1453  *      disk block relative to the disk start that holds that block of the
1454  *      file.
1455  */
1456 sector_t bmap(struct inode *inode, sector_t block)
1457 {
1458         sector_t res = 0;
1459         if (inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1460                 res = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, block);
1461         return res;
1462 }
1463 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1464
1465 /*
1466  * With relative atime, only update atime if the previous atime is
1467  * earlier than either the ctime or mtime or if at least a day has
1468  * passed since the last atime update.
1469  */
1470 static int relatime_need_update(struct vfsmount *mnt, struct inode *inode,
1471                              struct timespec now)
1472 {
1473
1474         if (!(mnt->mnt_flags & MNT_RELATIME))
1475                 return 1;
1476         /*
1477          * Is mtime younger than atime? If yes, update atime:
1478          */
1479         if (timespec_compare(&inode->i_mtime, &inode->i_atime) >= 0)
1480                 return 1;
1481         /*
1482          * Is ctime younger than atime? If yes, update atime:
1483          */
1484         if (timespec_compare(&inode->i_ctime, &inode->i_atime) >= 0)
1485                 return 1;
1486
1487         /*
1488          * Is the previous atime value older than a day? If yes,
1489          * update atime:
1490          */
1491         if ((long)(now.tv_sec - inode->i_atime.tv_sec) >= 24*60*60)
1492                 return 1;
1493         /*
1494          * Good, we can skip the atime update:
1495          */
1496         return 0;
1497 }
1498
1499 /*
1500  * This does the actual work of updating an inodes time or version.  Must have
1501  * had called mnt_want_write() before calling this.
1502  */
1503 static int update_time(struct inode *inode, struct timespec *time, int flags)
1504 {
1505         if (inode->i_op->update_time)
1506                 return inode->i_op->update_time(inode, time, flags);
1507
1508         if (flags & S_ATIME)
1509                 inode->i_atime = *time;
1510         if (flags & S_VERSION)
1511                 inode_inc_iversion(inode);
1512         if (flags & S_CTIME)
1513                 inode->i_ctime = *time;
1514         if (flags & S_MTIME)
1515                 inode->i_mtime = *time;
1516         mark_inode_dirty_sync(inode);
1517         return 0;
1518 }
1519
1520 /**
1521  *      touch_atime     -       update the access time
1522  *      @path: the &struct path to update
1523  *
1524  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1525  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1526  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1527  */
1528 void touch_atime(struct path *path)
1529 {
1530         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1531         struct inode *inode = path->dentry->d_inode;
1532         struct timespec now;
1533
1534         if (inode->i_flags & S_NOATIME)
1535                 return;
1536         if (IS_NOATIME(inode))
1537                 return;
1538         if ((inode->i_sb->s_flags & MS_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1539                 return;
1540
1541         if (mnt->mnt_flags & MNT_NOATIME)
1542                 return;
1543         if ((mnt->mnt_flags & MNT_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1544                 return;
1545
1546         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1547
1548         if (!relatime_need_update(mnt, inode, now))
1549                 return;
1550
1551         if (timespec_equal(&inode->i_atime, &now))
1552                 return;
1553
1554         if (!sb_start_write_trylock(inode->i_sb))
1555                 return;
1556
1557         if (__mnt_want_write(mnt))
1558                 goto skip_update;
1559         /*
1560          * File systems can error out when updating inodes if they need to
1561          * allocate new space to modify an inode (such is the case for
1562          * Btrfs), but since we touch atime while walking down the path we
1563          * really don't care if we failed to update the atime of the file,
1564          * so just ignore the return value.
1565          * We may also fail on filesystems that have the ability to make parts
1566          * of the fs read only, e.g. subvolumes in Btrfs.
1567          */
1568         update_time(inode, &now, S_ATIME);
1569         __mnt_drop_write(mnt);
1570 skip_update:
1571         sb_end_write(inode->i_sb);
1572 }
1573 EXPORT_SYMBOL(touch_atime);
1574
1575 /*
1576  * The logic we want is
1577  *
1578  *      if suid or (sgid and xgrp)
1579  *              remove privs
1580  */
1581 int should_remove_suid(struct dentry *dentry)
1582 {
1583         umode_t mode = dentry->d_inode->i_mode;
1584         int kill = 0;
1585
1586         /* suid always must be killed */
1587         if (unlikely(mode & S_ISUID))
1588                 kill = ATTR_KILL_SUID;
1589
1590         /*
1591          * sgid without any exec bits is just a mandatory locking mark; leave
1592          * it alone.  If some exec bits are set, it's a real sgid; kill it.
1593          */
1594         if (unlikely((mode & S_ISGID) && (mode & S_IXGRP)))
1595                 kill |= ATTR_KILL_SGID;
1596
1597         if (unlikely(kill && !capable(CAP_FSETID) && S_ISREG(mode)))
1598                 return kill;
1599
1600         return 0;
1601 }
1602 EXPORT_SYMBOL(should_remove_suid);
1603
1604 static int __remove_suid(struct dentry *dentry, int kill)
1605 {
1606         struct iattr newattrs;
1607
1608         newattrs.ia_valid = ATTR_FORCE | kill;
1609         return notify_change(dentry, &newattrs);
1610 }
1611
1612 int file_remove_suid(struct file *file)
1613 {
1614         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
1615         struct inode *inode = dentry->d_inode;
1616         int killsuid;
1617         int killpriv;
1618         int error = 0;
1619
1620         /* Fast path for nothing security related */
1621         if (IS_NOSEC(inode))
1622                 return 0;
1623
1624         killsuid = should_remove_suid(dentry);
1625         killpriv = security_inode_need_killpriv(dentry);
1626
1627         if (killpriv < 0)
1628                 return killpriv;
1629         if (killpriv)
1630                 error = security_inode_killpriv(dentry);
1631         if (!error && killsuid)
1632                 error = __remove_suid(dentry, killsuid);
1633         if (!error && (inode->i_sb->s_flags & MS_NOSEC))
1634                 inode->i_flags |= S_NOSEC;
1635
1636         return error;
1637 }
1638 EXPORT_SYMBOL(file_remove_suid);
1639
1640 /**
1641  *      file_update_time        -       update mtime and ctime time
1642  *      @file: file accessed
1643  *
1644  *      Update the mtime and ctime members of an inode and mark the inode
1645  *      for writeback.  Note that this function is meant exclusively for
1646  *      usage in the file write path of filesystems, and filesystems may
1647  *      choose to explicitly ignore update via this function with the
1648  *      S_NOCMTIME inode flag, e.g. for network filesystem where these
1649  *      timestamps are handled by the server.  This can return an error for
1650  *      file systems who need to allocate space in order to update an inode.
1651  */
1652
1653 int file_update_time(struct file *file)
1654 {
1655         struct inode *inode = file_inode(file);
1656         struct timespec now;
1657         int sync_it = 0;
1658         int ret;
1659
1660         /* First try to exhaust all avenues to not sync */
1661         if (IS_NOCMTIME(inode))
1662                 return 0;
1663
1664         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1665         if (!timespec_equal(&inode->i_mtime, &now))
1666                 sync_it = S_MTIME;
1667
1668         if (!timespec_equal(&inode->i_ctime, &now))
1669                 sync_it |= S_CTIME;
1670
1671         if (IS_I_VERSION(inode))
1672                 sync_it |= S_VERSION;
1673
1674         if (!sync_it)
1675                 return 0;
1676
1677         /* Finally allowed to write? Takes lock. */
1678         if (__mnt_want_write_file(file))
1679                 return 0;
1680
1681         ret = update_time(inode, &now, sync_it);
1682         __mnt_drop_write_file(file);
1683
1684         return ret;
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL(file_update_time);
1687
1688 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
1689 {
1690         if (IS_SYNC(inode))
1691                 return 1;
1692         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
1693                 return 1;
1694         return 0;
1695 }
1696 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
1697
1698 int inode_wait(void *word)
1699 {
1700         schedule();
1701         return 0;
1702 }
1703 EXPORT_SYMBOL(inode_wait);
1704
1705 /*
1706  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being
1707  * deleted, we have to wait until the filesystem completes its
1708  * deletion before reporting that it isn't found.  This function waits
1709  * until the deletion _might_ have completed.  Callers are responsible
1710  * to recheck inode state.
1711  *
1712  * It doesn't matter if I_NEW is not set initially, a call to
1713  * wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW) after removing from the hash list
1714  * will DTRT.
1715  */
1716 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
1717 {
1718         wait_queue_head_t *wq;
1719         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &inode->i_state, __I_NEW);
1720         wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_NEW);
1721         prepare_to_wait(wq, &wait.wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1722         spin_unlock(&inode->i_lock);
1723         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1724         schedule();
1725         finish_wait(wq, &wait.wait);
1726         spin_lock(&inode_hash_lock);
1727 }
1728
1729 static __initdata unsigned long ihash_entries;
1730 static int __init set_ihash_entries(char *str)
1731 {
1732         if (!str)
1733                 return 0;
1734         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
1735         return 1;
1736 }
1737 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
1738
1739 /*
1740  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
1741  */
1742 void __init inode_init_early(void)
1743 {
1744         unsigned int loop;
1745
1746         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
1747          * hash allocation until vmalloc space is available.
1748          */
1749         if (hashdist)
1750                 return;
1751
1752         inode_hashtable =
1753                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1754                                         sizeof(struct hlist_head),
1755                                         ihash_entries,
1756                                         14,
1757                                         HASH_EARLY,
1758                                         &i_hash_shift,
1759                                         &i_hash_mask,
1760                                         0,
1761                                         0);
1762
1763         for (loop = 0; loop < (1U << i_hash_shift); loop++)
1764                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1765 }
1766
1767 void __init inode_init(void)
1768 {
1769         unsigned int loop;
1770
1771         /* inode slab cache */
1772         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache",
1773                                          sizeof(struct inode),
1774                                          0,
1775                                          (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|
1776                                          SLAB_MEM_SPREAD),
1777                                          init_once);
1778
1779         /* Hash may have been set up in inode_init_early */
1780         if (!hashdist)
1781                 return;
1782
1783         inode_hashtable =
1784                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1785                                         sizeof(struct hlist_head),
1786                                         ihash_entries,
1787                                         14,
1788                                         0,
1789                                         &i_hash_shift,
1790                                         &i_hash_mask,
1791                                         0,
1792                                         0);
1793
1794         for (loop = 0; loop < (1U << i_hash_shift); loop++)
1795                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1796 }
1797
1798 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
1799 {
1800         inode->i_mode = mode;
1801         if (S_ISCHR(mode)) {
1802                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
1803                 inode->i_rdev = rdev;
1804         } else if (S_ISBLK(mode)) {
1805                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
1806                 inode->i_rdev = rdev;
1807         } else if (S_ISFIFO(mode))
1808                 inode->i_fop = &pipefifo_fops;
1809         else if (S_ISSOCK(mode))
1810                 inode->i_fop = &bad_sock_fops;
1811         else
1812                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o) for"
1813                                   " inode %s:%lu\n", mode, inode->i_sb->s_id,
1814                                   inode->i_ino);
1815 }
1816 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);
1817
1818 /**
1819  * inode_init_owner - Init uid,gid,mode for new inode according to posix standards
1820  * @inode: New inode
1821  * @dir: Directory inode
1822  * @mode: mode of the new inode
1823  */
1824 void inode_init_owner(struct inode *inode, const struct inode *dir,
1825                         umode_t mode)
1826 {
1827         inode->i_uid = current_fsuid();
1828         if (dir && dir->i_mode & S_ISGID) {
1829                 inode->i_gid = dir->i_gid;
1830                 if (S_ISDIR(mode))
1831                         mode |= S_ISGID;
1832         } else
1833                 inode->i_gid = current_fsgid();
1834         inode->i_mode = mode;
1835 }
1836 EXPORT_SYMBOL(inode_init_owner);
1837
1838 /**
1839  * inode_owner_or_capable - check current task permissions to inode
1840  * @inode: inode being checked
1841  *
1842  * Return true if current either has CAP_FOWNER to the inode, or
1843  * owns the file.
1844  */
1845 bool inode_owner_or_capable(const struct inode *inode)
1846 {
1847         if (uid_eq(current_fsuid(), inode->i_uid))
1848                 return true;
1849         if (inode_capable(inode, CAP_FOWNER))
1850                 return true;
1851         return false;
1852 }
1853 EXPORT_SYMBOL(inode_owner_or_capable);
1854
1855 /*
1856  * Direct i/o helper functions
1857  */
1858 static void __inode_dio_wait(struct inode *inode)
1859 {
1860         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
1861         DEFINE_WAIT_BIT(q, &inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
1862
1863         do {
1864                 prepare_to_wait(wq, &q.wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1865                 if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
1866                         schedule();
1867         } while (atomic_read(&inode->i_dio_count));
1868         finish_wait(wq, &q.wait);
1869 }
1870
1871 /**
1872  * inode_dio_wait - wait for outstanding DIO requests to finish
1873  * @inode: inode to wait for
1874  *
1875  * Waits for all pending direct I/O requests to finish so that we can
1876  * proceed with a truncate or equivalent operation.
1877  *
1878  * Must be called under a lock that serializes taking new references
1879  * to i_dio_count, usually by inode->i_mutex.
1880  */
1881 void inode_dio_wait(struct inode *inode)
1882 {
1883         if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
1884                 __inode_dio_wait(inode);
1885 }
1886 EXPORT_SYMBOL(inode_dio_wait);
1887
1888 /*
1889  * inode_dio_done - signal finish of a direct I/O requests
1890  * @inode: inode the direct I/O happens on
1891  *
1892  * This is called once we've finished processing a direct I/O request,
1893  * and is used to wake up callers waiting for direct I/O to be quiesced.
1894  */
1895 void inode_dio_done(struct inode *inode)
1896 {
1897         if (atomic_dec_and_test(&inode->i_dio_count))
1898                 wake_up_bit(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
1899 }
1900 EXPORT_SYMBOL(inode_dio_done);