fs/inode.c

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