fs/inode.c

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