OSDN Git Service

Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/vfs
[uclinux-h8/linux.git] / 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 <linux/list_lru.h>
21 #include <trace/events/writeback.h>
22 #include "internal.h"
23
24 /*
25  * Inode locking rules:
26  *
27  * inode->i_lock protects:
28  *   inode->i_state, inode->i_hash, __iget()
29  * Inode LRU list locks protect:
30  *   inode->i_sb->s_inode_lru, inode->i_lru
31  * inode_sb_list_lock protects:
32  *   sb->s_inodes, inode->i_sb_list
33  * bdi->wb.list_lock protects:
34  *   bdi->wb.b_{dirty,io,more_io,dirty_time}, inode->i_wb_list
35  * inode_hash_lock protects:
36  *   inode_hashtable, inode->i_hash
37  *
38  * Lock ordering:
39  *
40  * inode_sb_list_lock
41  *   inode->i_lock
42  *     Inode LRU list locks
43  *
44  * bdi->wb.list_lock
45  *   inode->i_lock
46  *
47  * inode_hash_lock
48  *   inode_sb_list_lock
49  *   inode->i_lock
50  *
51  * iunique_lock
52  *   inode_hash_lock
53  */
54
55 static unsigned int i_hash_mask __read_mostly;
56 static unsigned int i_hash_shift __read_mostly;
57 static struct hlist_head *inode_hashtable __read_mostly;
58 static __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(inode_hash_lock);
59
60 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(inode_sb_list_lock);
61
62 /*
63  * Empty aops. Can be used for the cases where the user does not
64  * define any of the address_space operations.
65  */
66 const struct address_space_operations empty_aops = {
67 };
68 EXPORT_SYMBOL(empty_aops);
69
70 /*
71  * Statistics gathering..
72  */
73 struct inodes_stat_t inodes_stat;
74
75 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, nr_inodes);
76 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, nr_unused);
77
78 static struct kmem_cache *inode_cachep __read_mostly;
79
80 static long get_nr_inodes(void)
81 {
82         int i;
83         long sum = 0;
84         for_each_possible_cpu(i)
85                 sum += per_cpu(nr_inodes, i);
86         return sum < 0 ? 0 : sum;
87 }
88
89 static inline long get_nr_inodes_unused(void)
90 {
91         int i;
92         long sum = 0;
93         for_each_possible_cpu(i)
94                 sum += per_cpu(nr_unused, i);
95         return sum < 0 ? 0 : sum;
96 }
97
98 long get_nr_dirty_inodes(void)
99 {
100         /* not actually dirty inodes, but a wild approximation */
101         long nr_dirty = get_nr_inodes() - get_nr_inodes_unused();
102         return nr_dirty > 0 ? nr_dirty : 0;
103 }
104
105 /*
106  * Handle nr_inode sysctl
107  */
108 #ifdef CONFIG_SYSCTL
109 int proc_nr_inodes(struct ctl_table *table, int write,
110                    void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
111 {
112         inodes_stat.nr_inodes = get_nr_inodes();
113         inodes_stat.nr_unused = get_nr_inodes_unused();
114         return proc_doulongvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
115 }
116 #endif
117
118 static int no_open(struct inode *inode, struct file *file)
119 {
120         return -ENXIO;
121 }
122
123 /**
124  * inode_init_always - perform inode structure intialisation
125  * @sb: superblock inode belongs to
126  * @inode: inode to initialise
127  *
128  * These are initializations that need to be done on every inode
129  * allocation as the fields are not initialised by slab allocation.
130  */
131 int inode_init_always(struct super_block *sb, struct inode *inode)
132 {
133         static const struct inode_operations empty_iops;
134         static const struct file_operations no_open_fops = {.open = no_open};
135         struct address_space *const mapping = &inode->i_data;
136
137         inode->i_sb = sb;
138         inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
139         inode->i_flags = 0;
140         atomic_set(&inode->i_count, 1);
141         inode->i_op = &empty_iops;
142         inode->i_fop = &no_open_fops;
143         inode->__i_nlink = 1;
144         inode->i_opflags = 0;
145         i_uid_write(inode, 0);
146         i_gid_write(inode, 0);
147         atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
148         inode->i_size = 0;
149         inode->i_blocks = 0;
150         inode->i_bytes = 0;
151         inode->i_generation = 0;
152         inode->i_pipe = NULL;
153         inode->i_bdev = NULL;
154         inode->i_cdev = NULL;
155         inode->i_link = NULL;
156         inode->i_rdev = 0;
157         inode->dirtied_when = 0;
158
159         if (security_inode_alloc(inode))
160                 goto out;
161         spin_lock_init(&inode->i_lock);
162         lockdep_set_class(&inode->i_lock, &sb->s_type->i_lock_key);
163
164         mutex_init(&inode->i_mutex);
165         lockdep_set_class(&inode->i_mutex, &sb->s_type->i_mutex_key);
166
167         atomic_set(&inode->i_dio_count, 0);
168
169         mapping->a_ops = &empty_aops;
170         mapping->host = inode;
171         mapping->flags = 0;
172         atomic_set(&mapping->i_mmap_writable, 0);
173         mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER_MOVABLE);
174         mapping->private_data = NULL;
175         mapping->writeback_index = 0;
176         inode->i_private = NULL;
177         inode->i_mapping = mapping;
178         INIT_HLIST_HEAD(&inode->i_dentry);      /* buggered by rcu freeing */
179 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
180         inode->i_acl = inode->i_default_acl = ACL_NOT_CACHED;
181 #endif
182
183 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
184         inode->i_fsnotify_mask = 0;
185 #endif
186         inode->i_flctx = NULL;
187         this_cpu_inc(nr_inodes);
188
189         return 0;
190 out:
191         return -ENOMEM;
192 }
193 EXPORT_SYMBOL(inode_init_always);
194
195 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
196 {
197         struct inode *inode;
198
199         if (sb->s_op->alloc_inode)
200                 inode = sb->s_op->alloc_inode(sb);
201         else
202                 inode = kmem_cache_alloc(inode_cachep, GFP_KERNEL);
203
204         if (!inode)
205                 return NULL;
206
207         if (unlikely(inode_init_always(sb, inode))) {
208                 if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
209                         inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
210                 else
211                         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
212                 return NULL;
213         }
214
215         return inode;
216 }
217
218 void free_inode_nonrcu(struct inode *inode)
219 {
220         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
221 }
222 EXPORT_SYMBOL(free_inode_nonrcu);
223
224 void __destroy_inode(struct inode *inode)
225 {
226         BUG_ON(inode_has_buffers(inode));
227         inode_detach_wb(inode);
228         security_inode_free(inode);
229         fsnotify_inode_delete(inode);
230         locks_free_lock_context(inode->i_flctx);
231         if (!inode->i_nlink) {
232                 WARN_ON(atomic_long_read(&inode->i_sb->s_remove_count) == 0);
233                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
234         }
235
236 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
237         if (inode->i_acl && inode->i_acl != ACL_NOT_CACHED)
238                 posix_acl_release(inode->i_acl);
239         if (inode->i_default_acl && inode->i_default_acl != ACL_NOT_CACHED)
240                 posix_acl_release(inode->i_default_acl);
241 #endif
242         this_cpu_dec(nr_inodes);
243 }
244 EXPORT_SYMBOL(__destroy_inode);
245
246 static void i_callback(struct rcu_head *head)
247 {
248         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
249         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
250 }
251
252 static void destroy_inode(struct inode *inode)
253 {
254         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
255         __destroy_inode(inode);
256         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
257                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
258         else
259                 call_rcu(&inode->i_rcu, i_callback);
260 }
261
262 /**
263  * drop_nlink - directly drop an inode's link count
264  * @inode: inode
265  *
266  * This is a low-level filesystem helper to replace any
267  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  In cases
268  * where we are attempting to track writes to the
269  * filesystem, a decrement to zero means an imminent
270  * write when the file is truncated and actually unlinked
271  * on the filesystem.
272  */
273 void drop_nlink(struct inode *inode)
274 {
275         WARN_ON(inode->i_nlink == 0);
276         inode->__i_nlink--;
277         if (!inode->i_nlink)
278                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
279 }
280 EXPORT_SYMBOL(drop_nlink);
281
282 /**
283  * clear_nlink - directly zero an inode's link count
284  * @inode: inode
285  *
286  * This is a low-level filesystem helper to replace any
287  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  See
288  * drop_nlink() for why we care about i_nlink hitting zero.
289  */
290 void clear_nlink(struct inode *inode)
291 {
292         if (inode->i_nlink) {
293                 inode->__i_nlink = 0;
294                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
295         }
296 }
297 EXPORT_SYMBOL(clear_nlink);
298
299 /**
300  * set_nlink - directly set an inode's link count
301  * @inode: inode
302  * @nlink: new nlink (should be non-zero)
303  *
304  * This is a low-level filesystem helper to replace any
305  * direct filesystem manipulation of i_nlink.
306  */
307 void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink)
308 {
309         if (!nlink) {
310                 clear_nlink(inode);
311         } else {
312                 /* Yes, some filesystems do change nlink from zero to one */
313                 if (inode->i_nlink == 0)
314                         atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
315
316                 inode->__i_nlink = nlink;
317         }
318 }
319 EXPORT_SYMBOL(set_nlink);
320
321 /**
322  * inc_nlink - directly increment an inode's link count
323  * @inode: inode
324  *
325  * This is a low-level filesystem helper to replace any
326  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  Currently,
327  * it is only here for parity with dec_nlink().
328  */
329 void inc_nlink(struct inode *inode)
330 {
331         if (unlikely(inode->i_nlink == 0)) {
332                 WARN_ON(!(inode->i_state & I_LINKABLE));
333                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
334         }
335
336         inode->__i_nlink++;
337 }
338 EXPORT_SYMBOL(inc_nlink);
339
340 void address_space_init_once(struct address_space *mapping)
341 {
342         memset(mapping, 0, sizeof(*mapping));
343         INIT_RADIX_TREE(&mapping->page_tree, GFP_ATOMIC);
344         spin_lock_init(&mapping->tree_lock);
345         init_rwsem(&mapping->i_mmap_rwsem);
346         INIT_LIST_HEAD(&mapping->private_list);
347         spin_lock_init(&mapping->private_lock);
348         mapping->i_mmap = RB_ROOT;
349 }
350 EXPORT_SYMBOL(address_space_init_once);
351
352 /*
353  * These are initializations that only need to be done
354  * once, because the fields are idempotent across use
355  * of the inode, so let the slab aware of that.
356  */
357 void inode_init_once(struct inode *inode)
358 {
359         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
360         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
361         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
362         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_wb_list);
363         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_lru);
364         address_space_init_once(&inode->i_data);
365         i_size_ordered_init(inode);
366 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
367         INIT_HLIST_HEAD(&inode->i_fsnotify_marks);
368 #endif
369 }
370 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
371
372 static void init_once(void *foo)
373 {
374         struct inode *inode = (struct inode *) foo;
375
376         inode_init_once(inode);
377 }
378
379 /*
380  * inode->i_lock must be held
381  */
382 void __iget(struct inode *inode)
383 {
384         atomic_inc(&inode->i_count);
385 }
386
387 /*
388  * get additional reference to inode; caller must already hold one.
389  */
390 void ihold(struct inode *inode)
391 {
392         WARN_ON(atomic_inc_return(&inode->i_count) < 2);
393 }
394 EXPORT_SYMBOL(ihold);
395
396 static void inode_lru_list_add(struct inode *inode)
397 {
398         if (list_lru_add(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
399                 this_cpu_inc(nr_unused);
400 }
401
402 /*
403  * Add inode to LRU if needed (inode is unused and clean).
404  *
405  * Needs inode->i_lock held.
406  */
407 void inode_add_lru(struct inode *inode)
408 {
409         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY_ALL | I_SYNC |
410                                 I_FREEING | I_WILL_FREE)) &&
411             !atomic_read(&inode->i_count) && inode->i_sb->s_flags & MS_ACTIVE)
412                 inode_lru_list_add(inode);
413 }
414
415
416 static void inode_lru_list_del(struct inode *inode)
417 {
418
419         if (list_lru_del(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
420                 this_cpu_dec(nr_unused);
421 }
422
423 /**
424  * inode_sb_list_add - add inode to the superblock list of inodes
425  * @inode: inode to add
426  */
427 void inode_sb_list_add(struct inode *inode)
428 {
429         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
430         list_add(&inode->i_sb_list, &inode->i_sb->s_inodes);
431         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
432 }
433 EXPORT_SYMBOL_GPL(inode_sb_list_add);
434
435 static inline void inode_sb_list_del(struct inode *inode)
436 {
437         if (!list_empty(&inode->i_sb_list)) {
438                 spin_lock(&inode_sb_list_lock);
439                 list_del_init(&inode->i_sb_list);
440                 spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
441         }
442 }
443
444 static unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
445 {
446         unsigned long tmp;
447
448         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
449                         L1_CACHE_BYTES;
450         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> i_hash_shift);
451         return tmp & i_hash_mask;
452 }
453
454 /**
455  *      __insert_inode_hash - hash an inode
456  *      @inode: unhashed inode
457  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
458  *              inode_hashtable.
459  *
460  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
461  */
462 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
463 {
464         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
465
466         spin_lock(&inode_hash_lock);
467         spin_lock(&inode->i_lock);
468         hlist_add_head(&inode->i_hash, b);
469         spin_unlock(&inode->i_lock);
470         spin_unlock(&inode_hash_lock);
471 }
472 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
473
474 /**
475  *      __remove_inode_hash - remove an inode from the hash
476  *      @inode: inode to unhash
477  *
478  *      Remove an inode from the superblock.
479  */
480 void __remove_inode_hash(struct inode *inode)
481 {
482         spin_lock(&inode_hash_lock);
483         spin_lock(&inode->i_lock);
484         hlist_del_init(&inode->i_hash);
485         spin_unlock(&inode->i_lock);
486         spin_unlock(&inode_hash_lock);
487 }
488 EXPORT_SYMBOL(__remove_inode_hash);
489
490 void clear_inode(struct inode *inode)
491 {
492         might_sleep();
493         /*
494          * We have to cycle tree_lock here because reclaim can be still in the
495          * process of removing the last page (in __delete_from_page_cache())
496          * and we must not free mapping under it.
497          */
498         spin_lock_irq(&inode->i_data.tree_lock);
499         BUG_ON(inode->i_data.nrpages);
500         BUG_ON(inode->i_data.nrshadows);
501         spin_unlock_irq(&inode->i_data.tree_lock);
502         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_data.private_list));
503         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
504         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
505         /* don't need i_lock here, no concurrent mods to i_state */
506         inode->i_state = I_FREEING | I_CLEAR;
507 }
508 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
509
510 /*
511  * Free the inode passed in, removing it from the lists it is still connected
512  * to. We remove any pages still attached to the inode and wait for any IO that
513  * is still in progress before finally destroying the inode.
514  *
515  * An inode must already be marked I_FREEING so that we avoid the inode being
516  * moved back onto lists if we race with other code that manipulates the lists
517  * (e.g. writeback_single_inode). The caller is responsible for setting this.
518  *
519  * An inode must already be removed from the LRU list before being evicted from
520  * the cache. This should occur atomically with setting the I_FREEING state
521  * flag, so no inodes here should ever be on the LRU when being evicted.
522  */
523 static void evict(struct inode *inode)
524 {
525         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
526
527         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
528         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
529
530         if (!list_empty(&inode->i_wb_list))
531                 inode_wb_list_del(inode);
532
533         inode_sb_list_del(inode);
534
535         /*
536          * Wait for flusher thread to be done with the inode so that filesystem
537          * does not start destroying it while writeback is still running. Since
538          * the inode has I_FREEING set, flusher thread won't start new work on
539          * the inode.  We just have to wait for running writeback to finish.
540          */
541         inode_wait_for_writeback(inode);
542
543         if (op->evict_inode) {
544                 op->evict_inode(inode);
545         } else {
546                 truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
547                 clear_inode(inode);
548         }
549         if (S_ISBLK(inode->i_mode) && inode->i_bdev)
550                 bd_forget(inode);
551         if (S_ISCHR(inode->i_mode) && inode->i_cdev)
552                 cd_forget(inode);
553
554         remove_inode_hash(inode);
555
556         spin_lock(&inode->i_lock);
557         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
558         BUG_ON(inode->i_state != (I_FREEING | I_CLEAR));
559         spin_unlock(&inode->i_lock);
560
561         destroy_inode(inode);
562 }
563
564 /*
565  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
566  * @head: the head of the list to free
567  *
568  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
569  * need to worry about list corruption and SMP locks.
570  */
571 static void dispose_list(struct list_head *head)
572 {
573         while (!list_empty(head)) {
574                 struct inode *inode;
575
576                 inode = list_first_entry(head, struct inode, i_lru);
577                 list_del_init(&inode->i_lru);
578
579                 evict(inode);
580         }
581 }
582
583 /**
584  * evict_inodes - evict all evictable inodes for a superblock
585  * @sb:         superblock to operate on
586  *
587  * Make sure that no inodes with zero refcount are retained.  This is
588  * called by superblock shutdown after having MS_ACTIVE flag removed,
589  * so any inode reaching zero refcount during or after that call will
590  * be immediately evicted.
591  */
592 void evict_inodes(struct super_block *sb)
593 {
594         struct inode *inode, *next;
595         LIST_HEAD(dispose);
596
597         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
598         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
599                 if (atomic_read(&inode->i_count))
600                         continue;
601
602                 spin_lock(&inode->i_lock);
603                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
604                         spin_unlock(&inode->i_lock);
605                         continue;
606                 }
607
608                 inode->i_state |= I_FREEING;
609                 inode_lru_list_del(inode);
610                 spin_unlock(&inode->i_lock);
611                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
612         }
613         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
614
615         dispose_list(&dispose);
616 }
617
618 /**
619  * invalidate_inodes    - attempt to free all inodes on a superblock
620  * @sb:         superblock to operate on
621  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
622  *
623  * Attempts to free all inodes for a given superblock.  If there were any
624  * busy inodes return a non-zero value, else zero.
625  * If @kill_dirty is set, discard dirty inodes too, otherwise treat
626  * them as busy.
627  */
628 int invalidate_inodes(struct super_block *sb, bool kill_dirty)
629 {
630         int busy = 0;
631         struct inode *inode, *next;
632         LIST_HEAD(dispose);
633
634         spin_lock(&inode_sb_list_lock);
635         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
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                 if (inode->i_state & I_DIRTY_ALL && !kill_dirty) {
642                         spin_unlock(&inode->i_lock);
643                         busy = 1;
644                         continue;
645                 }
646                 if (atomic_read(&inode->i_count)) {
647                         spin_unlock(&inode->i_lock);
648                         busy = 1;
649                         continue;
650                 }
651
652                 inode->i_state |= I_FREEING;
653                 inode_lru_list_del(inode);
654                 spin_unlock(&inode->i_lock);
655                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
656         }
657         spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
658
659         dispose_list(&dispose);
660
661         return busy;
662 }
663
664 /*
665  * Isolate the inode from the LRU in preparation for freeing it.
666  *
667  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
668  * pagecache removed.  If the inode has metadata buffers attached to
669  * mapping->private_list then try to remove them.
670  *
671  * If the inode has the I_REFERENCED flag set, then it means that it has been
672  * used recently - the flag is set in iput_final(). When we encounter such an
673  * inode, clear the flag and move it to the back of the LRU so it gets another
674  * pass through the LRU before it gets reclaimed. This is necessary because of
675  * the fact we are doing lazy LRU updates to minimise lock contention so the
676  * LRU does not have strict ordering. Hence we don't want to reclaim inodes
677  * with this flag set because they are the inodes that are out of order.
678  */
679 static enum lru_status inode_lru_isolate(struct list_head *item,
680                 struct list_lru_one *lru, spinlock_t *lru_lock, void *arg)
681 {
682         struct list_head *freeable = arg;
683         struct inode    *inode = container_of(item, struct inode, i_lru);
684
685         /*
686          * we are inverting the lru lock/inode->i_lock here, so use a trylock.
687          * If we fail to get the lock, just skip it.
688          */
689         if (!spin_trylock(&inode->i_lock))
690                 return LRU_SKIP;
691
692         /*
693          * Referenced or dirty inodes are still in use. Give them another pass
694          * through the LRU as we canot reclaim them now.
695          */
696         if (atomic_read(&inode->i_count) ||
697             (inode->i_state & ~I_REFERENCED)) {
698                 list_lru_isolate(lru, &inode->i_lru);
699                 spin_unlock(&inode->i_lock);
700                 this_cpu_dec(nr_unused);
701                 return LRU_REMOVED;
702         }
703
704         /* recently referenced inodes get one more pass */
705         if (inode->i_state & I_REFERENCED) {
706                 inode->i_state &= ~I_REFERENCED;
707                 spin_unlock(&inode->i_lock);
708                 return LRU_ROTATE;
709         }
710
711         if (inode_has_buffers(inode) || inode->i_data.nrpages) {
712                 __iget(inode);
713                 spin_unlock(&inode->i_lock);
714                 spin_unlock(lru_lock);
715                 if (remove_inode_buffers(inode)) {
716                         unsigned long reap;
717                         reap = invalidate_mapping_pages(&inode->i_data, 0, -1);
718                         if (current_is_kswapd())
719                                 __count_vm_events(KSWAPD_INODESTEAL, reap);
720                         else
721                                 __count_vm_events(PGINODESTEAL, reap);
722                         if (current->reclaim_state)
723                                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += reap;
724                 }
725                 iput(inode);
726                 spin_lock(lru_lock);
727                 return LRU_RETRY;
728         }
729
730         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
731         inode->i_state |= I_FREEING;
732         list_lru_isolate_move(lru, &inode->i_lru, freeable);
733         spin_unlock(&inode->i_lock);
734
735         this_cpu_dec(nr_unused);
736         return LRU_REMOVED;
737 }
738
739 /*
740  * Walk the superblock inode LRU for freeable inodes and attempt to free them.
741  * This is called from the superblock shrinker function with a number of inodes
742  * to trim from the LRU. Inodes to be freed are moved to a temporary list and
743  * then are freed outside inode_lock by dispose_list().
744  */
745 long prune_icache_sb(struct super_block *sb, struct shrink_control *sc)
746 {
747         LIST_HEAD(freeable);
748         long freed;
749
750         freed = list_lru_shrink_walk(&sb->s_inode_lru, sc,
751                                      inode_lru_isolate, &freeable);
752         dispose_list(&freeable);
753         return freed;
754 }
755
756 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
757 /*
758  * Called with the inode lock held.
759  */
760 static struct inode *find_inode(struct super_block *sb,
761                                 struct hlist_head *head,
762                                 int (*test)(struct inode *, void *),
763                                 void *data)
764 {
765         struct inode *inode = NULL;
766
767 repeat:
768         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
769                 if (inode->i_sb != sb)
770                         continue;
771                 if (!test(inode, data))
772                         continue;
773                 spin_lock(&inode->i_lock);
774                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
775                         __wait_on_freeing_inode(inode);
776                         goto repeat;
777                 }
778                 __iget(inode);
779                 spin_unlock(&inode->i_lock);
780                 return inode;
781         }
782         return NULL;
783 }
784
785 /*
786  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
787  * iget_locked for details.
788  */
789 static struct inode *find_inode_fast(struct super_block *sb,
790                                 struct hlist_head *head, unsigned long ino)
791 {
792         struct inode *inode = NULL;
793
794 repeat:
795         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
796                 if (inode->i_ino != ino)
797                         continue;
798                 if (inode->i_sb != sb)
799                         continue;
800                 spin_lock(&inode->i_lock);
801                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
802                         __wait_on_freeing_inode(inode);
803                         goto repeat;
804                 }
805                 __iget(inode);
806                 spin_unlock(&inode->i_lock);
807                 return inode;
808         }
809         return NULL;
810 }
811
812 /*
813  * Each cpu owns a range of LAST_INO_BATCH numbers.
814  * 'shared_last_ino' is dirtied only once out of LAST_INO_BATCH allocations,
815  * to renew the exhausted range.
816  *
817  * This does not significantly increase overflow rate because every CPU can
818  * consume at most LAST_INO_BATCH-1 unused inode numbers. So there is
819  * NR_CPUS*(LAST_INO_BATCH-1) wastage. At 4096 and 1024, this is ~0.1% of the
820  * 2^32 range, and is a worst-case. Even a 50% wastage would only increase
821  * overflow rate by 2x, which does not seem too significant.
822  *
823  * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
824  * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
825  * here to attempt to avoid that.
826  */
827 #define LAST_INO_BATCH 1024
828 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, last_ino);
829
830 unsigned int get_next_ino(void)
831 {
832         unsigned int *p = &get_cpu_var(last_ino);
833         unsigned int res = *p;
834
835 #ifdef CONFIG_SMP
836         if (unlikely((res & (LAST_INO_BATCH-1)) == 0)) {
837                 static atomic_t shared_last_ino;
838                 int next = atomic_add_return(LAST_INO_BATCH, &shared_last_ino);
839
840                 res = next - LAST_INO_BATCH;
841         }
842 #endif
843
844         res++;
845         /* get_next_ino should not provide a 0 inode number */
846         if (unlikely(!res))
847                 res++;
848         *p = res;
849         put_cpu_var(last_ino);
850         return res;
851 }
852 EXPORT_SYMBOL(get_next_ino);
853
854 /**
855  *      new_inode_pseudo        - obtain an inode
856  *      @sb: superblock
857  *
858  *      Allocates a new inode for given superblock.
859  *      Inode wont be chained in superblock s_inodes list
860  *      This means :
861  *      - fs can't be unmount
862  *      - quotas, fsnotify, writeback can't work
863  */
864 struct inode *new_inode_pseudo(struct super_block *sb)
865 {
866         struct inode *inode = alloc_inode(sb);
867
868         if (inode) {
869                 spin_lock(&inode->i_lock);
870                 inode->i_state = 0;
871                 spin_unlock(&inode->i_lock);
872                 INIT_LIST_HEAD(&inode->i_sb_list);
873         }
874         return inode;
875 }
876
877 /**
878  *      new_inode       - obtain an inode
879  *      @sb: superblock
880  *
881  *      Allocates a new inode for given superblock. The default gfp_mask
882  *      for allocations related to inode->i_mapping is GFP_HIGHUSER_MOVABLE.
883  *      If HIGHMEM pages are unsuitable or it is known that pages allocated
884  *      for the page cache are not reclaimable or migratable,
885  *      mapping_set_gfp_mask() must be called with suitable flags on the
886  *      newly created inode's mapping
887  *
888  */
889 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
890 {
891         struct inode *inode;
892
893         spin_lock_prefetch(&inode_sb_list_lock);
894
895         inode = new_inode_pseudo(sb);
896         if (inode)
897                 inode_sb_list_add(inode);
898         return inode;
899 }
900 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
901
902 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
903 void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode)
904 {
905         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
906                 struct file_system_type *type = inode->i_sb->s_type;
907
908                 /* Set new key only if filesystem hasn't already changed it */
909                 if (lockdep_match_class(&inode->i_mutex, &type->i_mutex_key)) {
910                         /*
911                          * ensure nobody is actually holding i_mutex
912                          */
913                         mutex_destroy(&inode->i_mutex);
914                         mutex_init(&inode->i_mutex);
915                         lockdep_set_class(&inode->i_mutex,
916                                           &type->i_mutex_dir_key);
917                 }
918         }
919 }
920 EXPORT_SYMBOL(lockdep_annotate_inode_mutex_key);
921 #endif
922
923 /**
924  * unlock_new_inode - clear the I_NEW state and wake up any waiters
925  * @inode:      new inode to unlock
926  *
927  * Called when the inode is fully initialised to clear the new state of the
928  * inode and wake up anyone waiting for the inode to finish initialisation.
929  */
930 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
931 {
932         lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
933         spin_lock(&inode->i_lock);
934         WARN_ON(!(inode->i_state & I_NEW));
935         inode->i_state &= ~I_NEW;
936         smp_mb();
937         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
938         spin_unlock(&inode->i_lock);
939 }
940 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
941
942 /**
943  * lock_two_nondirectories - take two i_mutexes on non-directory objects
944  *
945  * Lock any non-NULL argument that is not a directory.
946  * Zero, one or two objects may be locked by this function.
947  *
948  * @inode1: first inode to lock
949  * @inode2: second inode to lock
950  */
951 void lock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
952 {
953         if (inode1 > inode2)
954                 swap(inode1, inode2);
955
956         if (inode1 && !S_ISDIR(inode1->i_mode))
957                 mutex_lock(&inode1->i_mutex);
958         if (inode2 && !S_ISDIR(inode2->i_mode) && inode2 != inode1)
959                 mutex_lock_nested(&inode2->i_mutex, I_MUTEX_NONDIR2);
960 }
961 EXPORT_SYMBOL(lock_two_nondirectories);
962
963 /**
964  * unlock_two_nondirectories - release locks from lock_two_nondirectories()
965  * @inode1: first inode to unlock
966  * @inode2: second inode to unlock
967  */
968 void unlock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
969 {
970         if (inode1 && !S_ISDIR(inode1->i_mode))
971                 mutex_unlock(&inode1->i_mutex);
972         if (inode2 && !S_ISDIR(inode2->i_mode) && inode2 != inode1)
973                 mutex_unlock(&inode2->i_mutex);
974 }
975 EXPORT_SYMBOL(unlock_two_nondirectories);
976
977 /**
978  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
979  * @sb:         super block of file system
980  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
981  * @test:       callback used for comparisons between inodes
982  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
983  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
984  *
985  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
986  * and if present it is return it with an increased reference count. This is
987  * a generalized version of iget_locked() for file systems where the inode
988  * number is not sufficient for unique identification of an inode.
989  *
990  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
991  * hashed, and with the I_NEW flag set. The file system gets to fill it in
992  * before unlocking it via unlock_new_inode().
993  *
994  * Note both @test and @set are called with the inode_hash_lock held, so can't
995  * sleep.
996  */
997 struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
998                 int (*test)(struct inode *, void *),
999                 int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
1000 {
1001         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1002         struct inode *inode;
1003
1004         spin_lock(&inode_hash_lock);
1005         inode = find_inode(sb, head, test, data);
1006         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1007
1008         if (inode) {
1009                 wait_on_inode(inode);
1010                 return inode;
1011         }
1012
1013         inode = alloc_inode(sb);
1014         if (inode) {
1015                 struct inode *old;
1016
1017                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1018                 /* We released the lock, so.. */
1019                 old = find_inode(sb, head, test, data);
1020                 if (!old) {
1021                         if (set(inode, data))
1022                                 goto set_failed;
1023
1024                         spin_lock(&inode->i_lock);
1025                         inode->i_state = I_NEW;
1026                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1027                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1028                         inode_sb_list_add(inode);
1029                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1030
1031                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
1032                          * caller is responsible for filling in the contents
1033                          */
1034                         return inode;
1035                 }
1036
1037                 /*
1038                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
1039                  * us. Use the old inode instead of the one we just
1040                  * allocated.
1041                  */
1042                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1043                 destroy_inode(inode);
1044                 inode = old;
1045                 wait_on_inode(inode);
1046         }
1047         return inode;
1048
1049 set_failed:
1050         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1051         destroy_inode(inode);
1052         return NULL;
1053 }
1054 EXPORT_SYMBOL(iget5_locked);
1055
1056 /**
1057  * iget_locked - obtain an inode from a mounted file system
1058  * @sb:         super block of file system
1059  * @ino:        inode number to get
1060  *
1061  * Search for the inode specified by @ino in the inode cache and if present
1062  * return it with an increased reference count. This is for file systems
1063  * where the inode number is sufficient for unique identification of an inode.
1064  *
1065  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
1066  * hashed, and with the I_NEW flag set.  The file system gets to fill it in
1067  * before unlocking it via unlock_new_inode().
1068  */
1069 struct inode *iget_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1070 {
1071         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1072         struct inode *inode;
1073
1074         spin_lock(&inode_hash_lock);
1075         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1076         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1077         if (inode) {
1078                 wait_on_inode(inode);
1079                 return inode;
1080         }
1081
1082         inode = alloc_inode(sb);
1083         if (inode) {
1084                 struct inode *old;
1085
1086                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1087                 /* We released the lock, so.. */
1088                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
1089                 if (!old) {
1090                         inode->i_ino = ino;
1091                         spin_lock(&inode->i_lock);
1092                         inode->i_state = I_NEW;
1093                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1094                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1095                         inode_sb_list_add(inode);
1096                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1097
1098                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
1099                          * caller is responsible for filling in the contents
1100                          */
1101                         return inode;
1102                 }
1103
1104                 /*
1105                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
1106                  * us. Use the old inode instead of the one we just
1107                  * allocated.
1108                  */
1109                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1110                 destroy_inode(inode);
1111                 inode = old;
1112                 wait_on_inode(inode);
1113         }
1114         return inode;
1115 }
1116 EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
1117
1118 /*
1119  * search the inode cache for a matching inode number.
1120  * If we find one, then the inode number we are trying to
1121  * allocate is not unique and so we should not use it.
1122  *
1123  * Returns 1 if the inode number is unique, 0 if it is not.
1124  */
1125 static int test_inode_iunique(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1126 {
1127         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1128         struct inode *inode;
1129
1130         spin_lock(&inode_hash_lock);
1131         hlist_for_each_entry(inode, b, i_hash) {
1132                 if (inode->i_ino == ino && inode->i_sb == sb) {
1133                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1134                         return 0;
1135                 }
1136         }
1137         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1138
1139         return 1;
1140 }
1141
1142 /**
1143  *      iunique - get a unique inode number
1144  *      @sb: superblock
1145  *      @max_reserved: highest reserved inode number
1146  *
1147  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
1148  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
1149  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
1150  *      is higher than the reserved limit but unique.
1151  *
1152  *      BUGS:
1153  *      With a large number of inodes live on the file system this function
1154  *      currently becomes quite slow.
1155  */
1156 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
1157 {
1158         /*
1159          * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
1160          * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
1161          * here to attempt to avoid that.
1162          */
1163         static DEFINE_SPINLOCK(iunique_lock);
1164         static unsigned int counter;
1165         ino_t res;
1166
1167         spin_lock(&iunique_lock);
1168         do {
1169                 if (counter <= max_reserved)
1170                         counter = max_reserved + 1;
1171                 res = counter++;
1172         } while (!test_inode_iunique(sb, res));
1173         spin_unlock(&iunique_lock);
1174
1175         return res;
1176 }
1177 EXPORT_SYMBOL(iunique);
1178
1179 struct inode *igrab(struct inode *inode)
1180 {
1181         spin_lock(&inode->i_lock);
1182         if (!(inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE))) {
1183                 __iget(inode);
1184                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1185         } else {
1186                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1187                 /*
1188                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
1189                  * called yet, and somebody is calling igrab
1190                  * while the inode is getting freed.
1191                  */
1192                 inode = NULL;
1193         }
1194         return inode;
1195 }
1196 EXPORT_SYMBOL(igrab);
1197
1198 /**
1199  * ilookup5_nowait - search for an inode in the inode cache
1200  * @sb:         super block of file system to search
1201  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1202  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1203  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1204  *
1205  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache.
1206  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
1207  * reference count.
1208  *
1209  * Note: I_NEW is not waited upon so you have to be very careful what you do
1210  * with the returned inode.  You probably should be using ilookup5() instead.
1211  *
1212  * Note2: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1213  */
1214 struct inode *ilookup5_nowait(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1215                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1216 {
1217         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1218         struct inode *inode;
1219
1220         spin_lock(&inode_hash_lock);
1221         inode = find_inode(sb, head, test, data);
1222         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1223
1224         return inode;
1225 }
1226 EXPORT_SYMBOL(ilookup5_nowait);
1227
1228 /**
1229  * ilookup5 - search for an inode in the inode cache
1230  * @sb:         super block of file system to search
1231  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1232  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1233  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1234  *
1235  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1236  * and if the inode is in the cache, return the inode with an incremented
1237  * reference count.  Waits on I_NEW before returning the inode.
1238  * returned with an incremented reference count.
1239  *
1240  * This is a generalized version of ilookup() for file systems where the
1241  * inode number is not sufficient for unique identification of an inode.
1242  *
1243  * Note: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1244  */
1245 struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1246                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1247 {
1248         struct inode *inode = ilookup5_nowait(sb, hashval, test, data);
1249
1250         if (inode)
1251                 wait_on_inode(inode);
1252         return inode;
1253 }
1254 EXPORT_SYMBOL(ilookup5);
1255
1256 /**
1257  * ilookup - search for an inode in the inode cache
1258  * @sb:         super block of file system to search
1259  * @ino:        inode number to search for
1260  *
1261  * Search for the inode @ino in the inode cache, and if the inode is in the
1262  * cache, the inode is returned with an incremented reference count.
1263  */
1264 struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1265 {
1266         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1267         struct inode *inode;
1268
1269         spin_lock(&inode_hash_lock);
1270         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1271         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1272
1273         if (inode)
1274                 wait_on_inode(inode);
1275         return inode;
1276 }
1277 EXPORT_SYMBOL(ilookup);
1278
1279 /**
1280  * find_inode_nowait - find an inode in the inode cache
1281  * @sb:         super block of file system to search
1282  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1283  * @match:      callback used for comparisons between inodes
1284  * @data:       opaque data pointer to pass to @match
1285  *
1286  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode
1287  * cache, where the helper function @match will return 0 if the inode
1288  * does not match, 1 if the inode does match, and -1 if the search
1289  * should be stopped.  The @match function must be responsible for
1290  * taking the i_lock spin_lock and checking i_state for an inode being
1291  * freed or being initialized, and incrementing the reference count
1292  * before returning 1.  It also must not sleep, since it is called with
1293  * the inode_hash_lock spinlock held.
1294  *
1295  * This is a even more generalized version of ilookup5() when the
1296  * function must never block --- find_inode() can block in
1297  * __wait_on_freeing_inode() --- or when the caller can not increment
1298  * the reference count because the resulting iput() might cause an
1299  * inode eviction.  The tradeoff is that the @match funtion must be
1300  * very carefully implemented.
1301  */
1302 struct inode *find_inode_nowait(struct super_block *sb,
1303                                 unsigned long hashval,
1304                                 int (*match)(struct inode *, unsigned long,
1305                                              void *),
1306                                 void *data)
1307 {
1308         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1309         struct inode *inode, *ret_inode = NULL;
1310         int mval;
1311
1312         spin_lock(&inode_hash_lock);
1313         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
1314                 if (inode->i_sb != sb)
1315                         continue;
1316                 mval = match(inode, hashval, data);
1317                 if (mval == 0)
1318                         continue;
1319                 if (mval == 1)
1320                         ret_inode = inode;
1321                 goto out;
1322         }
1323 out:
1324         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1325         return ret_inode;
1326 }
1327 EXPORT_SYMBOL(find_inode_nowait);
1328
1329 int insert_inode_locked(struct inode *inode)
1330 {
1331         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1332         ino_t ino = inode->i_ino;
1333         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1334
1335         while (1) {
1336                 struct inode *old = NULL;
1337                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1338                 hlist_for_each_entry(old, head, i_hash) {
1339                         if (old->i_ino != ino)
1340                                 continue;
1341                         if (old->i_sb != sb)
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_locked);
1370
1371 int insert_inode_locked4(struct inode *inode, unsigned long hashval,
1372                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1373 {
1374         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1375         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1376
1377         while (1) {
1378                 struct inode *old = NULL;
1379
1380                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1381                 hlist_for_each_entry(old, head, i_hash) {
1382                         if (old->i_sb != sb)
1383                                 continue;
1384                         if (!test(old, data))
1385                                 continue;
1386                         spin_lock(&old->i_lock);
1387                         if (old->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
1388                                 spin_unlock(&old->i_lock);
1389                                 continue;
1390                         }
1391                         break;
1392                 }
1393                 if (likely(!old)) {
1394                         spin_lock(&inode->i_lock);
1395                         inode->i_state |= I_NEW;
1396                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1397                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1398                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1399                         return 0;
1400                 }
1401                 __iget(old);
1402                 spin_unlock(&old->i_lock);
1403                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1404                 wait_on_inode(old);
1405                 if (unlikely(!inode_unhashed(old))) {
1406                         iput(old);
1407                         return -EBUSY;
1408                 }
1409                 iput(old);
1410         }
1411 }
1412 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked4);
1413
1414
1415 int generic_delete_inode(struct inode *inode)
1416 {
1417         return 1;
1418 }
1419 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1420
1421 /*
1422  * Called when we're dropping the last reference
1423  * to an inode.
1424  *
1425  * Call the FS "drop_inode()" function, defaulting to
1426  * the legacy UNIX filesystem behaviour.  If it tells
1427  * us to evict inode, do so.  Otherwise, retain inode
1428  * in cache if fs is alive, sync and evict if fs is
1429  * shutting down.
1430  */
1431 static void iput_final(struct inode *inode)
1432 {
1433         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1434         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1435         int drop;
1436
1437         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
1438
1439         if (op->drop_inode)
1440                 drop = op->drop_inode(inode);
1441         else
1442                 drop = generic_drop_inode(inode);
1443
1444         if (!drop && (sb->s_flags & MS_ACTIVE)) {
1445                 inode->i_state |= I_REFERENCED;
1446                 inode_add_lru(inode);
1447                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1448                 return;
1449         }
1450
1451         if (!drop) {
1452                 inode->i_state |= I_WILL_FREE;
1453                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1454                 write_inode_now(inode, 1);
1455                 spin_lock(&inode->i_lock);
1456                 WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
1457                 inode->i_state &= ~I_WILL_FREE;
1458         }
1459
1460         inode->i_state |= I_FREEING;
1461         if (!list_empty(&inode->i_lru))
1462                 inode_lru_list_del(inode);
1463         spin_unlock(&inode->i_lock);
1464
1465         evict(inode);
1466 }
1467
1468 /**
1469  *      iput    - put an inode
1470  *      @inode: inode to put
1471  *
1472  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1473  *      zero, the inode is then freed and may also be destroyed.
1474  *
1475  *      Consequently, iput() can sleep.
1476  */
1477 void iput(struct inode *inode)
1478 {
1479         if (!inode)
1480                 return;
1481         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
1482 retry:
1483         if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode->i_lock)) {
1484                 if (inode->i_nlink && (inode->i_state & I_DIRTY_TIME)) {
1485                         atomic_inc(&inode->i_count);
1486                         inode->i_state &= ~I_DIRTY_TIME;
1487                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1488                         trace_writeback_lazytime_iput(inode);
1489                         mark_inode_dirty_sync(inode);
1490                         goto retry;
1491                 }
1492                 iput_final(inode);
1493         }
1494 }
1495 EXPORT_SYMBOL(iput);
1496
1497 /**
1498  *      bmap    - find a block number in a file
1499  *      @inode: inode of file
1500  *      @block: block to find
1501  *
1502  *      Returns the block number on the device holding the inode that
1503  *      is the disk block number for the block of the file requested.
1504  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will return the
1505  *      disk block relative to the disk start that holds that block of the
1506  *      file.
1507  */
1508 sector_t bmap(struct inode *inode, sector_t block)
1509 {
1510         sector_t res = 0;
1511         if (inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1512                 res = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, block);
1513         return res;
1514 }
1515 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1516
1517 /*
1518  * With relative atime, only update atime if the previous atime is
1519  * earlier than either the ctime or mtime or if at least a day has
1520  * passed since the last atime update.
1521  */
1522 static int relatime_need_update(struct vfsmount *mnt, struct inode *inode,
1523                              struct timespec now)
1524 {
1525
1526         if (!(mnt->mnt_flags & MNT_RELATIME))
1527                 return 1;
1528         /*
1529          * Is mtime younger than atime? If yes, update atime:
1530          */
1531         if (timespec_compare(&inode->i_mtime, &inode->i_atime) >= 0)
1532                 return 1;
1533         /*
1534          * Is ctime younger than atime? If yes, update atime:
1535          */
1536         if (timespec_compare(&inode->i_ctime, &inode->i_atime) >= 0)
1537                 return 1;
1538
1539         /*
1540          * Is the previous atime value older than a day? If yes,
1541          * update atime:
1542          */
1543         if ((long)(now.tv_sec - inode->i_atime.tv_sec) >= 24*60*60)
1544                 return 1;
1545         /*
1546          * Good, we can skip the atime update:
1547          */
1548         return 0;
1549 }
1550
1551 int generic_update_time(struct inode *inode, struct timespec *time, int flags)
1552 {
1553         int iflags = I_DIRTY_TIME;
1554
1555         if (flags & S_ATIME)
1556                 inode->i_atime = *time;
1557         if (flags & S_VERSION)
1558                 inode_inc_iversion(inode);
1559         if (flags & S_CTIME)
1560                 inode->i_ctime = *time;
1561         if (flags & S_MTIME)
1562                 inode->i_mtime = *time;
1563
1564         if (!(inode->i_sb->s_flags & MS_LAZYTIME) || (flags & S_VERSION))
1565                 iflags |= I_DIRTY_SYNC;
1566         __mark_inode_dirty(inode, iflags);
1567         return 0;
1568 }
1569 EXPORT_SYMBOL(generic_update_time);
1570
1571 /*
1572  * This does the actual work of updating an inodes time or version.  Must have
1573  * had called mnt_want_write() before calling this.
1574  */
1575 static int update_time(struct inode *inode, struct timespec *time, int flags)
1576 {
1577         int (*update_time)(struct inode *, struct timespec *, int);
1578
1579         update_time = inode->i_op->update_time ? inode->i_op->update_time :
1580                 generic_update_time;
1581
1582         return update_time(inode, time, flags);
1583 }
1584
1585 /**
1586  *      touch_atime     -       update the access time
1587  *      @path: the &struct path to update
1588  *
1589  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1590  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1591  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1592  */
1593 bool atime_needs_update(const struct path *path, struct inode *inode)
1594 {
1595         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1596         struct timespec now;
1597
1598         if (inode->i_flags & S_NOATIME)
1599                 return false;
1600         if (IS_NOATIME(inode))
1601                 return false;
1602         if ((inode->i_sb->s_flags & MS_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1603                 return false;
1604
1605         if (mnt->mnt_flags & MNT_NOATIME)
1606                 return false;
1607         if ((mnt->mnt_flags & MNT_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1608                 return false;
1609
1610         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1611
1612         if (!relatime_need_update(mnt, inode, now))
1613                 return false;
1614
1615         if (timespec_equal(&inode->i_atime, &now))
1616                 return false;
1617
1618         return true;
1619 }
1620
1621 void touch_atime(const struct path *path)
1622 {
1623         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1624         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
1625         struct timespec now;
1626
1627         if (!atime_needs_update(path, inode))
1628                 return;
1629
1630         if (!sb_start_write_trylock(inode->i_sb))
1631                 return;
1632
1633         if (__mnt_want_write(mnt) != 0)
1634                 goto skip_update;
1635         /*
1636          * File systems can error out when updating inodes if they need to
1637          * allocate new space to modify an inode (such is the case for
1638          * Btrfs), but since we touch atime while walking down the path we
1639          * really don't care if we failed to update the atime of the file,
1640          * so just ignore the return value.
1641          * We may also fail on filesystems that have the ability to make parts
1642          * of the fs read only, e.g. subvolumes in Btrfs.
1643          */
1644         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1645         update_time(inode, &now, S_ATIME);
1646         __mnt_drop_write(mnt);
1647 skip_update:
1648         sb_end_write(inode->i_sb);
1649 }
1650 EXPORT_SYMBOL(touch_atime);
1651
1652 /*
1653  * The logic we want is
1654  *
1655  *      if suid or (sgid and xgrp)
1656  *              remove privs
1657  */
1658 int should_remove_suid(struct dentry *dentry)
1659 {
1660         umode_t mode = d_inode(dentry)->i_mode;
1661         int kill = 0;
1662
1663         /* suid always must be killed */
1664         if (unlikely(mode & S_ISUID))
1665                 kill = ATTR_KILL_SUID;
1666
1667         /*
1668          * sgid without any exec bits is just a mandatory locking mark; leave
1669          * it alone.  If some exec bits are set, it's a real sgid; kill it.
1670          */
1671         if (unlikely((mode & S_ISGID) && (mode & S_IXGRP)))
1672                 kill |= ATTR_KILL_SGID;
1673
1674         if (unlikely(kill && !capable(CAP_FSETID) && S_ISREG(mode)))
1675                 return kill;
1676
1677         return 0;
1678 }
1679 EXPORT_SYMBOL(should_remove_suid);
1680
1681 /*
1682  * Return mask of changes for notify_change() that need to be done as a
1683  * response to write or truncate. Return 0 if nothing has to be changed.
1684  * Negative value on error (change should be denied).
1685  */
1686 int dentry_needs_remove_privs(struct dentry *dentry)
1687 {
1688         struct inode *inode = d_inode(dentry);
1689         int mask = 0;
1690         int ret;
1691
1692         if (IS_NOSEC(inode))
1693                 return 0;
1694
1695         mask = should_remove_suid(dentry);
1696         ret = security_inode_need_killpriv(dentry);
1697         if (ret < 0)
1698                 return ret;
1699         if (ret)
1700                 mask |= ATTR_KILL_PRIV;
1701         return mask;
1702 }
1703 EXPORT_SYMBOL(dentry_needs_remove_privs);
1704
1705 static int __remove_privs(struct dentry *dentry, int kill)
1706 {
1707         struct iattr newattrs;
1708
1709         newattrs.ia_valid = ATTR_FORCE | kill;
1710         /*
1711          * Note we call this on write, so notify_change will not
1712          * encounter any conflicting delegations:
1713          */
1714         return notify_change(dentry, &newattrs, NULL);
1715 }
1716
1717 /*
1718  * Remove special file priviledges (suid, capabilities) when file is written
1719  * to or truncated.
1720  */
1721 int file_remove_privs(struct file *file)
1722 {
1723         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
1724         struct inode *inode = d_inode(dentry);
1725         int kill;
1726         int error = 0;
1727
1728         /* Fast path for nothing security related */
1729         if (IS_NOSEC(inode))
1730                 return 0;
1731
1732         kill = file_needs_remove_privs(file);
1733         if (kill < 0)
1734                 return kill;
1735         if (kill)
1736                 error = __remove_privs(dentry, kill);
1737         if (!error)
1738                 inode_has_no_xattr(inode);
1739
1740         return error;
1741 }
1742 EXPORT_SYMBOL(file_remove_privs);
1743
1744 /**
1745  *      file_update_time        -       update mtime and ctime time
1746  *      @file: file accessed
1747  *
1748  *      Update the mtime and ctime members of an inode and mark the inode
1749  *      for writeback.  Note that this function is meant exclusively for
1750  *      usage in the file write path of filesystems, and filesystems may
1751  *      choose to explicitly ignore update via this function with the
1752  *      S_NOCMTIME inode flag, e.g. for network filesystem where these
1753  *      timestamps are handled by the server.  This can return an error for
1754  *      file systems who need to allocate space in order to update an inode.
1755  */
1756
1757 int file_update_time(struct file *file)
1758 {
1759         struct inode *inode = file_inode(file);
1760         struct timespec now;
1761         int sync_it = 0;
1762         int ret;
1763
1764         /* First try to exhaust all avenues to not sync */
1765         if (IS_NOCMTIME(inode))
1766                 return 0;
1767
1768         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1769         if (!timespec_equal(&inode->i_mtime, &now))
1770                 sync_it = S_MTIME;
1771
1772         if (!timespec_equal(&inode->i_ctime, &now))
1773                 sync_it |= S_CTIME;
1774
1775         if (IS_I_VERSION(inode))
1776                 sync_it |= S_VERSION;
1777
1778         if (!sync_it)
1779                 return 0;
1780
1781         /* Finally allowed to write? Takes lock. */
1782         if (__mnt_want_write_file(file))
1783                 return 0;
1784
1785         ret = update_time(inode, &now, sync_it);
1786         __mnt_drop_write_file(file);
1787
1788         return ret;
1789 }
1790 EXPORT_SYMBOL(file_update_time);
1791
1792 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
1793 {
1794         if (IS_SYNC(inode))
1795                 return 1;
1796         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
1797                 return 1;
1798         return 0;
1799 }
1800 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
1801
1802 /*
1803  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being
1804  * deleted, we have to wait until the filesystem completes its
1805  * deletion before reporting that it isn't found.  This function waits
1806  * until the deletion _might_ have completed.  Callers are responsible
1807  * to recheck inode state.
1808  *
1809  * It doesn't matter if I_NEW is not set initially, a call to
1810  * wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW) after removing from the hash list
1811  * will DTRT.
1812  */
1813 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
1814 {
1815         wait_queue_head_t *wq;
1816         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &inode->i_state, __I_NEW);
1817         wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_NEW);
1818         prepare_to_wait(wq, &wait.wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1819         spin_unlock(&inode->i_lock);
1820         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1821         schedule();
1822         finish_wait(wq, &wait.wait);
1823         spin_lock(&inode_hash_lock);
1824 }
1825
1826 static __initdata unsigned long ihash_entries;
1827 static int __init set_ihash_entries(char *str)
1828 {
1829         if (!str)
1830                 return 0;
1831         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
1832         return 1;
1833 }
1834 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
1835
1836 /*
1837  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
1838  */
1839 void __init inode_init_early(void)
1840 {
1841         unsigned int loop;
1842
1843         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
1844          * hash allocation until vmalloc space is available.
1845          */
1846         if (hashdist)
1847                 return;
1848
1849         inode_hashtable =
1850                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1851                                         sizeof(struct hlist_head),
1852                                         ihash_entries,
1853                                         14,
1854                                         HASH_EARLY,
1855                                         &i_hash_shift,
1856                                         &i_hash_mask,
1857                                         0,
1858                                         0);
1859
1860         for (loop = 0; loop < (1U << i_hash_shift); loop++)
1861                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1862 }
1863
1864 void __init inode_init(void)
1865 {
1866         unsigned int loop;
1867
1868         /* inode slab cache */
1869         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache",
1870                                          sizeof(struct inode),
1871                                          0,
1872                                          (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|
1873                                          SLAB_MEM_SPREAD),
1874                                          init_once);
1875
1876         /* Hash may have been set up in inode_init_early */
1877         if (!hashdist)
1878                 return;
1879
1880         inode_hashtable =
1881                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1882                                         sizeof(struct hlist_head),
1883                                         ihash_entries,
1884                                         14,
1885                                         0,
1886                                         &i_hash_shift,
1887                                         &i_hash_mask,
1888                                         0,
1889                                         0);
1890
1891         for (loop = 0; loop < (1U << i_hash_shift); loop++)
1892                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1893 }
1894
1895 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
1896 {
1897         inode->i_mode = mode;
1898         if (S_ISCHR(mode)) {
1899                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
1900                 inode->i_rdev = rdev;
1901         } else if (S_ISBLK(mode)) {
1902                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
1903                 inode->i_rdev = rdev;
1904         } else if (S_ISFIFO(mode))
1905                 inode->i_fop = &pipefifo_fops;
1906         else if (S_ISSOCK(mode))
1907                 ;       /* leave it no_open_fops */
1908         else
1909                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o) for"
1910                                   " inode %s:%lu\n", mode, inode->i_sb->s_id,
1911                                   inode->i_ino);
1912 }
1913 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);
1914
1915 /**
1916  * inode_init_owner - Init uid,gid,mode for new inode according to posix standards
1917  * @inode: New inode
1918  * @dir: Directory inode
1919  * @mode: mode of the new inode
1920  */
1921 void inode_init_owner(struct inode *inode, const struct inode *dir,
1922                         umode_t mode)
1923 {
1924         inode->i_uid = current_fsuid();
1925         if (dir && dir->i_mode & S_ISGID) {
1926                 inode->i_gid = dir->i_gid;
1927                 if (S_ISDIR(mode))
1928                         mode |= S_ISGID;
1929         } else
1930                 inode->i_gid = current_fsgid();
1931         inode->i_mode = mode;
1932 }
1933 EXPORT_SYMBOL(inode_init_owner);
1934
1935 /**
1936  * inode_owner_or_capable - check current task permissions to inode
1937  * @inode: inode being checked
1938  *
1939  * Return true if current either has CAP_FOWNER in a namespace with the
1940  * inode owner uid mapped, or owns the file.
1941  */
1942 bool inode_owner_or_capable(const struct inode *inode)
1943 {
1944         struct user_namespace *ns;
1945
1946         if (uid_eq(current_fsuid(), inode->i_uid))
1947                 return true;
1948
1949         ns = current_user_ns();
1950         if (ns_capable(ns, CAP_FOWNER) && kuid_has_mapping(ns, inode->i_uid))
1951                 return true;
1952         return false;
1953 }
1954 EXPORT_SYMBOL(inode_owner_or_capable);
1955
1956 /*
1957  * Direct i/o helper functions
1958  */
1959 static void __inode_dio_wait(struct inode *inode)
1960 {
1961         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
1962         DEFINE_WAIT_BIT(q, &inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
1963
1964         do {
1965                 prepare_to_wait(wq, &q.wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1966                 if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
1967                         schedule();
1968         } while (atomic_read(&inode->i_dio_count));
1969         finish_wait(wq, &q.wait);
1970 }
1971
1972 /**
1973  * inode_dio_wait - wait for outstanding DIO requests to finish
1974  * @inode: inode to wait for
1975  *
1976  * Waits for all pending direct I/O requests to finish so that we can
1977  * proceed with a truncate or equivalent operation.
1978  *
1979  * Must be called under a lock that serializes taking new references
1980  * to i_dio_count, usually by inode->i_mutex.
1981  */
1982 void inode_dio_wait(struct inode *inode)
1983 {
1984         if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
1985                 __inode_dio_wait(inode);
1986 }
1987 EXPORT_SYMBOL(inode_dio_wait);
1988
1989 /*
1990  * inode_set_flags - atomically set some inode flags
1991  *
1992  * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that
1993  * they have exclusive access to the inode structure (i.e., while the
1994  * inode is being instantiated).  The reason for the cmpxchg() loop
1995  * --- which wouldn't be necessary if all code paths which modify
1996  * i_flags actually followed this rule, is that there is at least one
1997  * code path which doesn't today so we use cmpxchg() out of an abundance
1998  * of caution.
1999  *
2000  * In the long run, i_mutex is overkill, and we should probably look
2001  * at using the i_lock spinlock to protect i_flags, and then make sure
2002  * it is so documented in include/linux/fs.h and that all code follows
2003  * the locking convention!!
2004  */
2005 void inode_set_flags(struct inode *inode, unsigned int flags,
2006                      unsigned int mask)
2007 {
2008         unsigned int old_flags, new_flags;
2009
2010         WARN_ON_ONCE(flags & ~mask);
2011         do {
2012                 old_flags = ACCESS_ONCE(inode->i_flags);
2013                 new_flags = (old_flags & ~mask) | flags;
2014         } while (unlikely(cmpxchg(&inode->i_flags, old_flags,
2015                                   new_flags) != old_flags));
2016 }
2017 EXPORT_SYMBOL(inode_set_flags);