vfs: remove SLAB_MEM_SPREAD flag usage
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / inode.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * (C) 1997 Linus Torvalds
4  * (C) 1999 Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> (dynamic inode allocation)
5  */
6 #include <linux/export.h>
7 #include <linux/fs.h>
8 #include <linux/filelock.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/backing-dev.h>
11 #include <linux/hash.h>
12 #include <linux/swap.h>
13 #include <linux/security.h>
14 #include <linux/cdev.h>
15 #include <linux/memblock.h>
16 #include <linux/fsnotify.h>
17 #include <linux/mount.h>
18 #include <linux/posix_acl.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(), inode->i_io_list
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 __ro_after_init;
58 static unsigned int i_hash_shift __ro_after_init;
59 static struct hlist_head *inode_hashtable __ro_after_init;
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 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, nr_inodes);
71 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, nr_unused);
72
73 static struct kmem_cache *inode_cachep __ro_after_init;
74
75 static long get_nr_inodes(void)
76 {
77         int i;
78         long sum = 0;
79         for_each_possible_cpu(i)
80                 sum += per_cpu(nr_inodes, i);
81         return sum < 0 ? 0 : sum;
82 }
83
84 static inline long get_nr_inodes_unused(void)
85 {
86         int i;
87         long sum = 0;
88         for_each_possible_cpu(i)
89                 sum += per_cpu(nr_unused, i);
90         return sum < 0 ? 0 : sum;
91 }
92
93 long get_nr_dirty_inodes(void)
94 {
95         /* not actually dirty inodes, but a wild approximation */
96         long nr_dirty = get_nr_inodes() - get_nr_inodes_unused();
97         return nr_dirty > 0 ? nr_dirty : 0;
98 }
99
100 /*
101  * Handle nr_inode sysctl
102  */
103 #ifdef CONFIG_SYSCTL
104 /*
105  * Statistics gathering..
106  */
107 static struct inodes_stat_t inodes_stat;
108
109 static int proc_nr_inodes(struct ctl_table *table, int write, void *buffer,
110                           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
117 static struct ctl_table inodes_sysctls[] = {
118         {
119                 .procname       = "inode-nr",
120                 .data           = &inodes_stat,
121                 .maxlen         = 2*sizeof(long),
122                 .mode           = 0444,
123                 .proc_handler   = proc_nr_inodes,
124         },
125         {
126                 .procname       = "inode-state",
127                 .data           = &inodes_stat,
128                 .maxlen         = 7*sizeof(long),
129                 .mode           = 0444,
130                 .proc_handler   = proc_nr_inodes,
131         },
132 };
133
134 static int __init init_fs_inode_sysctls(void)
135 {
136         register_sysctl_init("fs", inodes_sysctls);
137         return 0;
138 }
139 early_initcall(init_fs_inode_sysctls);
140 #endif
141
142 static int no_open(struct inode *inode, struct file *file)
143 {
144         return -ENXIO;
145 }
146
147 /**
148  * inode_init_always - perform inode structure initialisation
149  * @sb: superblock inode belongs to
150  * @inode: inode to initialise
151  *
152  * These are initializations that need to be done on every inode
153  * allocation as the fields are not initialised by slab allocation.
154  */
155 int inode_init_always(struct super_block *sb, struct inode *inode)
156 {
157         static const struct inode_operations empty_iops;
158         static const struct file_operations no_open_fops = {.open = no_open};
159         struct address_space *const mapping = &inode->i_data;
160
161         inode->i_sb = sb;
162         inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
163         inode->i_flags = 0;
164         atomic64_set(&inode->i_sequence, 0);
165         atomic_set(&inode->i_count, 1);
166         inode->i_op = &empty_iops;
167         inode->i_fop = &no_open_fops;
168         inode->i_ino = 0;
169         inode->__i_nlink = 1;
170         inode->i_opflags = 0;
171         if (sb->s_xattr)
172                 inode->i_opflags |= IOP_XATTR;
173         i_uid_write(inode, 0);
174         i_gid_write(inode, 0);
175         atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
176         inode->i_size = 0;
177         inode->i_write_hint = WRITE_LIFE_NOT_SET;
178         inode->i_blocks = 0;
179         inode->i_bytes = 0;
180         inode->i_generation = 0;
181         inode->i_pipe = NULL;
182         inode->i_cdev = NULL;
183         inode->i_link = NULL;
184         inode->i_dir_seq = 0;
185         inode->i_rdev = 0;
186         inode->dirtied_when = 0;
187
188 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
189         inode->i_wb_frn_winner = 0;
190         inode->i_wb_frn_avg_time = 0;
191         inode->i_wb_frn_history = 0;
192 #endif
193
194         spin_lock_init(&inode->i_lock);
195         lockdep_set_class(&inode->i_lock, &sb->s_type->i_lock_key);
196
197         init_rwsem(&inode->i_rwsem);
198         lockdep_set_class(&inode->i_rwsem, &sb->s_type->i_mutex_key);
199
200         atomic_set(&inode->i_dio_count, 0);
201
202         mapping->a_ops = &empty_aops;
203         mapping->host = inode;
204         mapping->flags = 0;
205         mapping->wb_err = 0;
206         atomic_set(&mapping->i_mmap_writable, 0);
207 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
208         atomic_set(&mapping->nr_thps, 0);
209 #endif
210         mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER_MOVABLE);
211         mapping->i_private_data = NULL;
212         mapping->writeback_index = 0;
213         init_rwsem(&mapping->invalidate_lock);
214         lockdep_set_class_and_name(&mapping->invalidate_lock,
215                                    &sb->s_type->invalidate_lock_key,
216                                    "mapping.invalidate_lock");
217         if (sb->s_iflags & SB_I_STABLE_WRITES)
218                 mapping_set_stable_writes(mapping);
219         inode->i_private = NULL;
220         inode->i_mapping = mapping;
221         INIT_HLIST_HEAD(&inode->i_dentry);      /* buggered by rcu freeing */
222 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
223         inode->i_acl = inode->i_default_acl = ACL_NOT_CACHED;
224 #endif
225
226 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
227         inode->i_fsnotify_mask = 0;
228 #endif
229         inode->i_flctx = NULL;
230
231         if (unlikely(security_inode_alloc(inode)))
232                 return -ENOMEM;
233         this_cpu_inc(nr_inodes);
234
235         return 0;
236 }
237 EXPORT_SYMBOL(inode_init_always);
238
239 void free_inode_nonrcu(struct inode *inode)
240 {
241         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
242 }
243 EXPORT_SYMBOL(free_inode_nonrcu);
244
245 static void i_callback(struct rcu_head *head)
246 {
247         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
248         if (inode->free_inode)
249                 inode->free_inode(inode);
250         else
251                 free_inode_nonrcu(inode);
252 }
253
254 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
255 {
256         const struct super_operations *ops = sb->s_op;
257         struct inode *inode;
258
259         if (ops->alloc_inode)
260                 inode = ops->alloc_inode(sb);
261         else
262                 inode = alloc_inode_sb(sb, inode_cachep, GFP_KERNEL);
263
264         if (!inode)
265                 return NULL;
266
267         if (unlikely(inode_init_always(sb, inode))) {
268                 if (ops->destroy_inode) {
269                         ops->destroy_inode(inode);
270                         if (!ops->free_inode)
271                                 return NULL;
272                 }
273                 inode->free_inode = ops->free_inode;
274                 i_callback(&inode->i_rcu);
275                 return NULL;
276         }
277
278         return inode;
279 }
280
281 void __destroy_inode(struct inode *inode)
282 {
283         BUG_ON(inode_has_buffers(inode));
284         inode_detach_wb(inode);
285         security_inode_free(inode);
286         fsnotify_inode_delete(inode);
287         locks_free_lock_context(inode);
288         if (!inode->i_nlink) {
289                 WARN_ON(atomic_long_read(&inode->i_sb->s_remove_count) == 0);
290                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
291         }
292
293 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
294         if (inode->i_acl && !is_uncached_acl(inode->i_acl))
295                 posix_acl_release(inode->i_acl);
296         if (inode->i_default_acl && !is_uncached_acl(inode->i_default_acl))
297                 posix_acl_release(inode->i_default_acl);
298 #endif
299         this_cpu_dec(nr_inodes);
300 }
301 EXPORT_SYMBOL(__destroy_inode);
302
303 static void destroy_inode(struct inode *inode)
304 {
305         const struct super_operations *ops = inode->i_sb->s_op;
306
307         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
308         __destroy_inode(inode);
309         if (ops->destroy_inode) {
310                 ops->destroy_inode(inode);
311                 if (!ops->free_inode)
312                         return;
313         }
314         inode->free_inode = ops->free_inode;
315         call_rcu(&inode->i_rcu, i_callback);
316 }
317
318 /**
319  * drop_nlink - directly drop an inode's link count
320  * @inode: inode
321  *
322  * This is a low-level filesystem helper to replace any
323  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  In cases
324  * where we are attempting to track writes to the
325  * filesystem, a decrement to zero means an imminent
326  * write when the file is truncated and actually unlinked
327  * on the filesystem.
328  */
329 void drop_nlink(struct inode *inode)
330 {
331         WARN_ON(inode->i_nlink == 0);
332         inode->__i_nlink--;
333         if (!inode->i_nlink)
334                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
335 }
336 EXPORT_SYMBOL(drop_nlink);
337
338 /**
339  * clear_nlink - directly zero an inode's link count
340  * @inode: inode
341  *
342  * This is a low-level filesystem helper to replace any
343  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  See
344  * drop_nlink() for why we care about i_nlink hitting zero.
345  */
346 void clear_nlink(struct inode *inode)
347 {
348         if (inode->i_nlink) {
349                 inode->__i_nlink = 0;
350                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
351         }
352 }
353 EXPORT_SYMBOL(clear_nlink);
354
355 /**
356  * set_nlink - directly set an inode's link count
357  * @inode: inode
358  * @nlink: new nlink (should be non-zero)
359  *
360  * This is a low-level filesystem helper to replace any
361  * direct filesystem manipulation of i_nlink.
362  */
363 void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink)
364 {
365         if (!nlink) {
366                 clear_nlink(inode);
367         } else {
368                 /* Yes, some filesystems do change nlink from zero to one */
369                 if (inode->i_nlink == 0)
370                         atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
371
372                 inode->__i_nlink = nlink;
373         }
374 }
375 EXPORT_SYMBOL(set_nlink);
376
377 /**
378  * inc_nlink - directly increment an inode's link count
379  * @inode: inode
380  *
381  * This is a low-level filesystem helper to replace any
382  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  Currently,
383  * it is only here for parity with dec_nlink().
384  */
385 void inc_nlink(struct inode *inode)
386 {
387         if (unlikely(inode->i_nlink == 0)) {
388                 WARN_ON(!(inode->i_state & I_LINKABLE));
389                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
390         }
391
392         inode->__i_nlink++;
393 }
394 EXPORT_SYMBOL(inc_nlink);
395
396 static void __address_space_init_once(struct address_space *mapping)
397 {
398         xa_init_flags(&mapping->i_pages, XA_FLAGS_LOCK_IRQ | XA_FLAGS_ACCOUNT);
399         init_rwsem(&mapping->i_mmap_rwsem);
400         INIT_LIST_HEAD(&mapping->i_private_list);
401         spin_lock_init(&mapping->i_private_lock);
402         mapping->i_mmap = RB_ROOT_CACHED;
403 }
404
405 void address_space_init_once(struct address_space *mapping)
406 {
407         memset(mapping, 0, sizeof(*mapping));
408         __address_space_init_once(mapping);
409 }
410 EXPORT_SYMBOL(address_space_init_once);
411
412 /*
413  * These are initializations that only need to be done
414  * once, because the fields are idempotent across use
415  * of the inode, so let the slab aware of that.
416  */
417 void inode_init_once(struct inode *inode)
418 {
419         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
420         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
421         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
422         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_io_list);
423         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_wb_list);
424         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_lru);
425         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_sb_list);
426         __address_space_init_once(&inode->i_data);
427         i_size_ordered_init(inode);
428 }
429 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
430
431 static void init_once(void *foo)
432 {
433         struct inode *inode = (struct inode *) foo;
434
435         inode_init_once(inode);
436 }
437
438 /*
439  * inode->i_lock must be held
440  */
441 void __iget(struct inode *inode)
442 {
443         atomic_inc(&inode->i_count);
444 }
445
446 /*
447  * get additional reference to inode; caller must already hold one.
448  */
449 void ihold(struct inode *inode)
450 {
451         WARN_ON(atomic_inc_return(&inode->i_count) < 2);
452 }
453 EXPORT_SYMBOL(ihold);
454
455 static void __inode_add_lru(struct inode *inode, bool rotate)
456 {
457         if (inode->i_state & (I_DIRTY_ALL | I_SYNC | I_FREEING | I_WILL_FREE))
458                 return;
459         if (atomic_read(&inode->i_count))
460                 return;
461         if (!(inode->i_sb->s_flags & SB_ACTIVE))
462                 return;
463         if (!mapping_shrinkable(&inode->i_data))
464                 return;
465
466         if (list_lru_add_obj(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
467                 this_cpu_inc(nr_unused);
468         else if (rotate)
469                 inode->i_state |= I_REFERENCED;
470 }
471
472 /*
473  * Add inode to LRU if needed (inode is unused and clean).
474  *
475  * Needs inode->i_lock held.
476  */
477 void inode_add_lru(struct inode *inode)
478 {
479         __inode_add_lru(inode, false);
480 }
481
482 static void inode_lru_list_del(struct inode *inode)
483 {
484         if (list_lru_del_obj(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
485                 this_cpu_dec(nr_unused);
486 }
487
488 /**
489  * inode_sb_list_add - add inode to the superblock list of inodes
490  * @inode: inode to add
491  */
492 void inode_sb_list_add(struct inode *inode)
493 {
494         spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
495         list_add(&inode->i_sb_list, &inode->i_sb->s_inodes);
496         spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
497 }
498 EXPORT_SYMBOL_GPL(inode_sb_list_add);
499
500 static inline void inode_sb_list_del(struct inode *inode)
501 {
502         if (!list_empty(&inode->i_sb_list)) {
503                 spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
504                 list_del_init(&inode->i_sb_list);
505                 spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
506         }
507 }
508
509 static unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
510 {
511         unsigned long tmp;
512
513         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
514                         L1_CACHE_BYTES;
515         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> i_hash_shift);
516         return tmp & i_hash_mask;
517 }
518
519 /**
520  *      __insert_inode_hash - hash an inode
521  *      @inode: unhashed inode
522  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
523  *              inode_hashtable.
524  *
525  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
526  */
527 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
528 {
529         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
530
531         spin_lock(&inode_hash_lock);
532         spin_lock(&inode->i_lock);
533         hlist_add_head_rcu(&inode->i_hash, b);
534         spin_unlock(&inode->i_lock);
535         spin_unlock(&inode_hash_lock);
536 }
537 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
538
539 /**
540  *      __remove_inode_hash - remove an inode from the hash
541  *      @inode: inode to unhash
542  *
543  *      Remove an inode from the superblock.
544  */
545 void __remove_inode_hash(struct inode *inode)
546 {
547         spin_lock(&inode_hash_lock);
548         spin_lock(&inode->i_lock);
549         hlist_del_init_rcu(&inode->i_hash);
550         spin_unlock(&inode->i_lock);
551         spin_unlock(&inode_hash_lock);
552 }
553 EXPORT_SYMBOL(__remove_inode_hash);
554
555 void dump_mapping(const struct address_space *mapping)
556 {
557         struct inode *host;
558         const struct address_space_operations *a_ops;
559         struct hlist_node *dentry_first;
560         struct dentry *dentry_ptr;
561         struct dentry dentry;
562         unsigned long ino;
563
564         /*
565          * If mapping is an invalid pointer, we don't want to crash
566          * accessing it, so probe everything depending on it carefully.
567          */
568         if (get_kernel_nofault(host, &mapping->host) ||
569             get_kernel_nofault(a_ops, &mapping->a_ops)) {
570                 pr_warn("invalid mapping:%px\n", mapping);
571                 return;
572         }
573
574         if (!host) {
575                 pr_warn("aops:%ps\n", a_ops);
576                 return;
577         }
578
579         if (get_kernel_nofault(dentry_first, &host->i_dentry.first) ||
580             get_kernel_nofault(ino, &host->i_ino)) {
581                 pr_warn("aops:%ps invalid inode:%px\n", a_ops, host);
582                 return;
583         }
584
585         if (!dentry_first) {
586                 pr_warn("aops:%ps ino:%lx\n", a_ops, ino);
587                 return;
588         }
589
590         dentry_ptr = container_of(dentry_first, struct dentry, d_u.d_alias);
591         if (get_kernel_nofault(dentry, dentry_ptr) ||
592             !dentry.d_parent || !dentry.d_name.name) {
593                 pr_warn("aops:%ps ino:%lx invalid dentry:%px\n",
594                                 a_ops, ino, dentry_ptr);
595                 return;
596         }
597
598         /*
599          * if dentry is corrupted, the %pd handler may still crash,
600          * but it's unlikely that we reach here with a corrupt mapping
601          */
602         pr_warn("aops:%ps ino:%lx dentry name:\"%pd\"\n", a_ops, ino, &dentry);
603 }
604
605 void clear_inode(struct inode *inode)
606 {
607         /*
608          * We have to cycle the i_pages lock here because reclaim can be in the
609          * process of removing the last page (in __filemap_remove_folio())
610          * and we must not free the mapping under it.
611          */
612         xa_lock_irq(&inode->i_data.i_pages);
613         BUG_ON(inode->i_data.nrpages);
614         /*
615          * Almost always, mapping_empty(&inode->i_data) here; but there are
616          * two known and long-standing ways in which nodes may get left behind
617          * (when deep radix-tree node allocation failed partway; or when THP
618          * collapse_file() failed). Until those two known cases are cleaned up,
619          * or a cleanup function is called here, do not BUG_ON(!mapping_empty),
620          * nor even WARN_ON(!mapping_empty).
621          */
622         xa_unlock_irq(&inode->i_data.i_pages);
623         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_data.i_private_list));
624         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
625         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
626         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_wb_list));
627         /* don't need i_lock here, no concurrent mods to i_state */
628         inode->i_state = I_FREEING | I_CLEAR;
629 }
630 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
631
632 /*
633  * Free the inode passed in, removing it from the lists it is still connected
634  * to. We remove any pages still attached to the inode and wait for any IO that
635  * is still in progress before finally destroying the inode.
636  *
637  * An inode must already be marked I_FREEING so that we avoid the inode being
638  * moved back onto lists if we race with other code that manipulates the lists
639  * (e.g. writeback_single_inode). The caller is responsible for setting this.
640  *
641  * An inode must already be removed from the LRU list before being evicted from
642  * the cache. This should occur atomically with setting the I_FREEING state
643  * flag, so no inodes here should ever be on the LRU when being evicted.
644  */
645 static void evict(struct inode *inode)
646 {
647         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
648
649         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
650         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
651
652         if (!list_empty(&inode->i_io_list))
653                 inode_io_list_del(inode);
654
655         inode_sb_list_del(inode);
656
657         /*
658          * Wait for flusher thread to be done with the inode so that filesystem
659          * does not start destroying it while writeback is still running. Since
660          * the inode has I_FREEING set, flusher thread won't start new work on
661          * the inode.  We just have to wait for running writeback to finish.
662          */
663         inode_wait_for_writeback(inode);
664
665         if (op->evict_inode) {
666                 op->evict_inode(inode);
667         } else {
668                 truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
669                 clear_inode(inode);
670         }
671         if (S_ISCHR(inode->i_mode) && inode->i_cdev)
672                 cd_forget(inode);
673
674         remove_inode_hash(inode);
675
676         spin_lock(&inode->i_lock);
677         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
678         BUG_ON(inode->i_state != (I_FREEING | I_CLEAR));
679         spin_unlock(&inode->i_lock);
680
681         destroy_inode(inode);
682 }
683
684 /*
685  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
686  * @head: the head of the list to free
687  *
688  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
689  * need to worry about list corruption and SMP locks.
690  */
691 static void dispose_list(struct list_head *head)
692 {
693         while (!list_empty(head)) {
694                 struct inode *inode;
695
696                 inode = list_first_entry(head, struct inode, i_lru);
697                 list_del_init(&inode->i_lru);
698
699                 evict(inode);
700                 cond_resched();
701         }
702 }
703
704 /**
705  * evict_inodes - evict all evictable inodes for a superblock
706  * @sb:         superblock to operate on
707  *
708  * Make sure that no inodes with zero refcount are retained.  This is
709  * called by superblock shutdown after having SB_ACTIVE flag removed,
710  * so any inode reaching zero refcount during or after that call will
711  * be immediately evicted.
712  */
713 void evict_inodes(struct super_block *sb)
714 {
715         struct inode *inode, *next;
716         LIST_HEAD(dispose);
717
718 again:
719         spin_lock(&sb->s_inode_list_lock);
720         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
721                 if (atomic_read(&inode->i_count))
722                         continue;
723
724                 spin_lock(&inode->i_lock);
725                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
726                         spin_unlock(&inode->i_lock);
727                         continue;
728                 }
729
730                 inode->i_state |= I_FREEING;
731                 inode_lru_list_del(inode);
732                 spin_unlock(&inode->i_lock);
733                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
734
735                 /*
736                  * We can have a ton of inodes to evict at unmount time given
737                  * enough memory, check to see if we need to go to sleep for a
738                  * bit so we don't livelock.
739                  */
740                 if (need_resched()) {
741                         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
742                         cond_resched();
743                         dispose_list(&dispose);
744                         goto again;
745                 }
746         }
747         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
748
749         dispose_list(&dispose);
750 }
751 EXPORT_SYMBOL_GPL(evict_inodes);
752
753 /**
754  * invalidate_inodes    - attempt to free all inodes on a superblock
755  * @sb:         superblock to operate on
756  *
757  * Attempts to free all inodes (including dirty inodes) for a given superblock.
758  */
759 void invalidate_inodes(struct super_block *sb)
760 {
761         struct inode *inode, *next;
762         LIST_HEAD(dispose);
763
764 again:
765         spin_lock(&sb->s_inode_list_lock);
766         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
767                 spin_lock(&inode->i_lock);
768                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
769                         spin_unlock(&inode->i_lock);
770                         continue;
771                 }
772                 if (atomic_read(&inode->i_count)) {
773                         spin_unlock(&inode->i_lock);
774                         continue;
775                 }
776
777                 inode->i_state |= I_FREEING;
778                 inode_lru_list_del(inode);
779                 spin_unlock(&inode->i_lock);
780                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
781                 if (need_resched()) {
782                         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
783                         cond_resched();
784                         dispose_list(&dispose);
785                         goto again;
786                 }
787         }
788         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
789
790         dispose_list(&dispose);
791 }
792
793 /*
794  * Isolate the inode from the LRU in preparation for freeing it.
795  *
796  * If the inode has the I_REFERENCED flag set, then it means that it has been
797  * used recently - the flag is set in iput_final(). When we encounter such an
798  * inode, clear the flag and move it to the back of the LRU so it gets another
799  * pass through the LRU before it gets reclaimed. This is necessary because of
800  * the fact we are doing lazy LRU updates to minimise lock contention so the
801  * LRU does not have strict ordering. Hence we don't want to reclaim inodes
802  * with this flag set because they are the inodes that are out of order.
803  */
804 static enum lru_status inode_lru_isolate(struct list_head *item,
805                 struct list_lru_one *lru, spinlock_t *lru_lock, void *arg)
806 {
807         struct list_head *freeable = arg;
808         struct inode    *inode = container_of(item, struct inode, i_lru);
809
810         /*
811          * We are inverting the lru lock/inode->i_lock here, so use a
812          * trylock. If we fail to get the lock, just skip it.
813          */
814         if (!spin_trylock(&inode->i_lock))
815                 return LRU_SKIP;
816
817         /*
818          * Inodes can get referenced, redirtied, or repopulated while
819          * they're already on the LRU, and this can make them
820          * unreclaimable for a while. Remove them lazily here; iput,
821          * sync, or the last page cache deletion will requeue them.
822          */
823         if (atomic_read(&inode->i_count) ||
824             (inode->i_state & ~I_REFERENCED) ||
825             !mapping_shrinkable(&inode->i_data)) {
826                 list_lru_isolate(lru, &inode->i_lru);
827                 spin_unlock(&inode->i_lock);
828                 this_cpu_dec(nr_unused);
829                 return LRU_REMOVED;
830         }
831
832         /* Recently referenced inodes get one more pass */
833         if (inode->i_state & I_REFERENCED) {
834                 inode->i_state &= ~I_REFERENCED;
835                 spin_unlock(&inode->i_lock);
836                 return LRU_ROTATE;
837         }
838
839         /*
840          * On highmem systems, mapping_shrinkable() permits dropping
841          * page cache in order to free up struct inodes: lowmem might
842          * be under pressure before the cache inside the highmem zone.
843          */
844         if (inode_has_buffers(inode) || !mapping_empty(&inode->i_data)) {
845                 __iget(inode);
846                 spin_unlock(&inode->i_lock);
847                 spin_unlock(lru_lock);
848                 if (remove_inode_buffers(inode)) {
849                         unsigned long reap;
850                         reap = invalidate_mapping_pages(&inode->i_data, 0, -1);
851                         if (current_is_kswapd())
852                                 __count_vm_events(KSWAPD_INODESTEAL, reap);
853                         else
854                                 __count_vm_events(PGINODESTEAL, reap);
855                         mm_account_reclaimed_pages(reap);
856                 }
857                 iput(inode);
858                 spin_lock(lru_lock);
859                 return LRU_RETRY;
860         }
861
862         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
863         inode->i_state |= I_FREEING;
864         list_lru_isolate_move(lru, &inode->i_lru, freeable);
865         spin_unlock(&inode->i_lock);
866
867         this_cpu_dec(nr_unused);
868         return LRU_REMOVED;
869 }
870
871 /*
872  * Walk the superblock inode LRU for freeable inodes and attempt to free them.
873  * This is called from the superblock shrinker function with a number of inodes
874  * to trim from the LRU. Inodes to be freed are moved to a temporary list and
875  * then are freed outside inode_lock by dispose_list().
876  */
877 long prune_icache_sb(struct super_block *sb, struct shrink_control *sc)
878 {
879         LIST_HEAD(freeable);
880         long freed;
881
882         freed = list_lru_shrink_walk(&sb->s_inode_lru, sc,
883                                      inode_lru_isolate, &freeable);
884         dispose_list(&freeable);
885         return freed;
886 }
887
888 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
889 /*
890  * Called with the inode lock held.
891  */
892 static struct inode *find_inode(struct super_block *sb,
893                                 struct hlist_head *head,
894                                 int (*test)(struct inode *, void *),
895                                 void *data)
896 {
897         struct inode *inode = NULL;
898
899 repeat:
900         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
901                 if (inode->i_sb != sb)
902                         continue;
903                 if (!test(inode, data))
904                         continue;
905                 spin_lock(&inode->i_lock);
906                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
907                         __wait_on_freeing_inode(inode);
908                         goto repeat;
909                 }
910                 if (unlikely(inode->i_state & I_CREATING)) {
911                         spin_unlock(&inode->i_lock);
912                         return ERR_PTR(-ESTALE);
913                 }
914                 __iget(inode);
915                 spin_unlock(&inode->i_lock);
916                 return inode;
917         }
918         return NULL;
919 }
920
921 /*
922  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
923  * iget_locked for details.
924  */
925 static struct inode *find_inode_fast(struct super_block *sb,
926                                 struct hlist_head *head, unsigned long ino)
927 {
928         struct inode *inode = NULL;
929
930 repeat:
931         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
932                 if (inode->i_ino != ino)
933                         continue;
934                 if (inode->i_sb != sb)
935                         continue;
936                 spin_lock(&inode->i_lock);
937                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
938                         __wait_on_freeing_inode(inode);
939                         goto repeat;
940                 }
941                 if (unlikely(inode->i_state & I_CREATING)) {
942                         spin_unlock(&inode->i_lock);
943                         return ERR_PTR(-ESTALE);
944                 }
945                 __iget(inode);
946                 spin_unlock(&inode->i_lock);
947                 return inode;
948         }
949         return NULL;
950 }
951
952 /*
953  * Each cpu owns a range of LAST_INO_BATCH numbers.
954  * 'shared_last_ino' is dirtied only once out of LAST_INO_BATCH allocations,
955  * to renew the exhausted range.
956  *
957  * This does not significantly increase overflow rate because every CPU can
958  * consume at most LAST_INO_BATCH-1 unused inode numbers. So there is
959  * NR_CPUS*(LAST_INO_BATCH-1) wastage. At 4096 and 1024, this is ~0.1% of the
960  * 2^32 range, and is a worst-case. Even a 50% wastage would only increase
961  * overflow rate by 2x, which does not seem too significant.
962  *
963  * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
964  * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
965  * here to attempt to avoid that.
966  */
967 #define LAST_INO_BATCH 1024
968 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, last_ino);
969
970 unsigned int get_next_ino(void)
971 {
972         unsigned int *p = &get_cpu_var(last_ino);
973         unsigned int res = *p;
974
975 #ifdef CONFIG_SMP
976         if (unlikely((res & (LAST_INO_BATCH-1)) == 0)) {
977                 static atomic_t shared_last_ino;
978                 int next = atomic_add_return(LAST_INO_BATCH, &shared_last_ino);
979
980                 res = next - LAST_INO_BATCH;
981         }
982 #endif
983
984         res++;
985         /* get_next_ino should not provide a 0 inode number */
986         if (unlikely(!res))
987                 res++;
988         *p = res;
989         put_cpu_var(last_ino);
990         return res;
991 }
992 EXPORT_SYMBOL(get_next_ino);
993
994 /**
995  *      new_inode_pseudo        - obtain an inode
996  *      @sb: superblock
997  *
998  *      Allocates a new inode for given superblock.
999  *      Inode wont be chained in superblock s_inodes list
1000  *      This means :
1001  *      - fs can't be unmount
1002  *      - quotas, fsnotify, writeback can't work
1003  */
1004 struct inode *new_inode_pseudo(struct super_block *sb)
1005 {
1006         struct inode *inode = alloc_inode(sb);
1007
1008         if (inode) {
1009                 spin_lock(&inode->i_lock);
1010                 inode->i_state = 0;
1011                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1012         }
1013         return inode;
1014 }
1015
1016 /**
1017  *      new_inode       - obtain an inode
1018  *      @sb: superblock
1019  *
1020  *      Allocates a new inode for given superblock. The default gfp_mask
1021  *      for allocations related to inode->i_mapping is GFP_HIGHUSER_MOVABLE.
1022  *      If HIGHMEM pages are unsuitable or it is known that pages allocated
1023  *      for the page cache are not reclaimable or migratable,
1024  *      mapping_set_gfp_mask() must be called with suitable flags on the
1025  *      newly created inode's mapping
1026  *
1027  */
1028 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
1029 {
1030         struct inode *inode;
1031
1032         inode = new_inode_pseudo(sb);
1033         if (inode)
1034                 inode_sb_list_add(inode);
1035         return inode;
1036 }
1037 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
1038
1039 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
1040 void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode)
1041 {
1042         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
1043                 struct file_system_type *type = inode->i_sb->s_type;
1044
1045                 /* Set new key only if filesystem hasn't already changed it */
1046                 if (lockdep_match_class(&inode->i_rwsem, &type->i_mutex_key)) {
1047                         /*
1048                          * ensure nobody is actually holding i_mutex
1049                          */
1050                         // mutex_destroy(&inode->i_mutex);
1051                         init_rwsem(&inode->i_rwsem);
1052                         lockdep_set_class(&inode->i_rwsem,
1053                                           &type->i_mutex_dir_key);
1054                 }
1055         }
1056 }
1057 EXPORT_SYMBOL(lockdep_annotate_inode_mutex_key);
1058 #endif
1059
1060 /**
1061  * unlock_new_inode - clear the I_NEW state and wake up any waiters
1062  * @inode:      new inode to unlock
1063  *
1064  * Called when the inode is fully initialised to clear the new state of the
1065  * inode and wake up anyone waiting for the inode to finish initialisation.
1066  */
1067 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
1068 {
1069         lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
1070         spin_lock(&inode->i_lock);
1071         WARN_ON(!(inode->i_state & I_NEW));
1072         inode->i_state &= ~I_NEW & ~I_CREATING;
1073         smp_mb();
1074         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
1075         spin_unlock(&inode->i_lock);
1076 }
1077 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
1078
1079 void discard_new_inode(struct inode *inode)
1080 {
1081         lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
1082         spin_lock(&inode->i_lock);
1083         WARN_ON(!(inode->i_state & I_NEW));
1084         inode->i_state &= ~I_NEW;
1085         smp_mb();
1086         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
1087         spin_unlock(&inode->i_lock);
1088         iput(inode);
1089 }
1090 EXPORT_SYMBOL(discard_new_inode);
1091
1092 /**
1093  * lock_two_nondirectories - take two i_mutexes on non-directory objects
1094  *
1095  * Lock any non-NULL argument. Passed objects must not be directories.
1096  * Zero, one or two objects may be locked by this function.
1097  *
1098  * @inode1: first inode to lock
1099  * @inode2: second inode to lock
1100  */
1101 void lock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
1102 {
1103         if (inode1)
1104                 WARN_ON_ONCE(S_ISDIR(inode1->i_mode));
1105         if (inode2)
1106                 WARN_ON_ONCE(S_ISDIR(inode2->i_mode));
1107         if (inode1 > inode2)
1108                 swap(inode1, inode2);
1109         if (inode1)
1110                 inode_lock(inode1);
1111         if (inode2 && inode2 != inode1)
1112                 inode_lock_nested(inode2, I_MUTEX_NONDIR2);
1113 }
1114 EXPORT_SYMBOL(lock_two_nondirectories);
1115
1116 /**
1117  * unlock_two_nondirectories - release locks from lock_two_nondirectories()
1118  * @inode1: first inode to unlock
1119  * @inode2: second inode to unlock
1120  */
1121 void unlock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
1122 {
1123         if (inode1) {
1124                 WARN_ON_ONCE(S_ISDIR(inode1->i_mode));
1125                 inode_unlock(inode1);
1126         }
1127         if (inode2 && inode2 != inode1) {
1128                 WARN_ON_ONCE(S_ISDIR(inode2->i_mode));
1129                 inode_unlock(inode2);
1130         }
1131 }
1132 EXPORT_SYMBOL(unlock_two_nondirectories);
1133
1134 /**
1135  * inode_insert5 - obtain an inode from a mounted file system
1136  * @inode:      pre-allocated inode to use for insert to cache
1137  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
1138  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1139  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
1140  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
1141  *
1142  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1143  * and if present it is return it with an increased reference count. This is
1144  * a variant of iget5_locked() for callers that don't want to fail on memory
1145  * allocation of inode.
1146  *
1147  * If the inode is not in cache, insert the pre-allocated inode to cache and
1148  * return it locked, hashed, and with the I_NEW flag set. The file system gets
1149  * to fill it in before unlocking it via unlock_new_inode().
1150  *
1151  * Note both @test and @set are called with the inode_hash_lock held, so can't
1152  * sleep.
1153  */
1154 struct inode *inode_insert5(struct inode *inode, unsigned long hashval,
1155                             int (*test)(struct inode *, void *),
1156                             int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
1157 {
1158         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
1159         struct inode *old;
1160
1161 again:
1162         spin_lock(&inode_hash_lock);
1163         old = find_inode(inode->i_sb, head, test, data);
1164         if (unlikely(old)) {
1165                 /*
1166                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under us.
1167                  * Use the old inode instead of the preallocated one.
1168                  */
1169                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1170                 if (IS_ERR(old))
1171                         return NULL;
1172                 wait_on_inode(old);
1173                 if (unlikely(inode_unhashed(old))) {
1174                         iput(old);
1175                         goto again;
1176                 }
1177                 return old;
1178         }
1179
1180         if (set && unlikely(set(inode, data))) {
1181                 inode = NULL;
1182                 goto unlock;
1183         }
1184
1185         /*
1186          * Return the locked inode with I_NEW set, the
1187          * caller is responsible for filling in the contents
1188          */
1189         spin_lock(&inode->i_lock);
1190         inode->i_state |= I_NEW;
1191         hlist_add_head_rcu(&inode->i_hash, head);
1192         spin_unlock(&inode->i_lock);
1193
1194         /*
1195          * Add inode to the sb list if it's not already. It has I_NEW at this
1196          * point, so it should be safe to test i_sb_list locklessly.
1197          */
1198         if (list_empty(&inode->i_sb_list))
1199                 inode_sb_list_add(inode);
1200 unlock:
1201         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1202
1203         return inode;
1204 }
1205 EXPORT_SYMBOL(inode_insert5);
1206
1207 /**
1208  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
1209  * @sb:         super block of file system
1210  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
1211  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1212  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
1213  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
1214  *
1215  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1216  * and if present it is return it with an increased reference count. This is
1217  * a generalized version of iget_locked() for file systems where the inode
1218  * number is not sufficient for unique identification of an inode.
1219  *
1220  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
1221  * hashed, and with the I_NEW flag set. The file system gets to fill it in
1222  * before unlocking it via unlock_new_inode().
1223  *
1224  * Note both @test and @set are called with the inode_hash_lock held, so can't
1225  * sleep.
1226  */
1227 struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1228                 int (*test)(struct inode *, void *),
1229                 int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
1230 {
1231         struct inode *inode = ilookup5(sb, hashval, test, data);
1232
1233         if (!inode) {
1234                 struct inode *new = alloc_inode(sb);
1235
1236                 if (new) {
1237                         new->i_state = 0;
1238                         inode = inode_insert5(new, hashval, test, set, data);
1239                         if (unlikely(inode != new))
1240                                 destroy_inode(new);
1241                 }
1242         }
1243         return inode;
1244 }
1245 EXPORT_SYMBOL(iget5_locked);
1246
1247 /**
1248  * iget_locked - obtain an inode from a mounted file system
1249  * @sb:         super block of file system
1250  * @ino:        inode number to get
1251  *
1252  * Search for the inode specified by @ino in the inode cache and if present
1253  * return it with an increased reference count. This is for file systems
1254  * where the inode number is sufficient for unique identification of an inode.
1255  *
1256  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
1257  * hashed, and with the I_NEW flag set.  The file system gets to fill it in
1258  * before unlocking it via unlock_new_inode().
1259  */
1260 struct inode *iget_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1261 {
1262         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1263         struct inode *inode;
1264 again:
1265         spin_lock(&inode_hash_lock);
1266         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1267         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1268         if (inode) {
1269                 if (IS_ERR(inode))
1270                         return NULL;
1271                 wait_on_inode(inode);
1272                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1273                         iput(inode);
1274                         goto again;
1275                 }
1276                 return inode;
1277         }
1278
1279         inode = alloc_inode(sb);
1280         if (inode) {
1281                 struct inode *old;
1282
1283                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1284                 /* We released the lock, so.. */
1285                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
1286                 if (!old) {
1287                         inode->i_ino = ino;
1288                         spin_lock(&inode->i_lock);
1289                         inode->i_state = I_NEW;
1290                         hlist_add_head_rcu(&inode->i_hash, head);
1291                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1292                         inode_sb_list_add(inode);
1293                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1294
1295                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
1296                          * caller is responsible for filling in the contents
1297                          */
1298                         return inode;
1299                 }
1300
1301                 /*
1302                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
1303                  * us. Use the old inode instead of the one we just
1304                  * allocated.
1305                  */
1306                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1307                 destroy_inode(inode);
1308                 if (IS_ERR(old))
1309                         return NULL;
1310                 inode = old;
1311                 wait_on_inode(inode);
1312                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1313                         iput(inode);
1314                         goto again;
1315                 }
1316         }
1317         return inode;
1318 }
1319 EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
1320
1321 /*
1322  * search the inode cache for a matching inode number.
1323  * If we find one, then the inode number we are trying to
1324  * allocate is not unique and so we should not use it.
1325  *
1326  * Returns 1 if the inode number is unique, 0 if it is not.
1327  */
1328 static int test_inode_iunique(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1329 {
1330         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1331         struct inode *inode;
1332
1333         hlist_for_each_entry_rcu(inode, b, i_hash) {
1334                 if (inode->i_ino == ino && inode->i_sb == sb)
1335                         return 0;
1336         }
1337         return 1;
1338 }
1339
1340 /**
1341  *      iunique - get a unique inode number
1342  *      @sb: superblock
1343  *      @max_reserved: highest reserved inode number
1344  *
1345  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
1346  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
1347  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
1348  *      is higher than the reserved limit but unique.
1349  *
1350  *      BUGS:
1351  *      With a large number of inodes live on the file system this function
1352  *      currently becomes quite slow.
1353  */
1354 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
1355 {
1356         /*
1357          * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
1358          * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
1359          * here to attempt to avoid that.
1360          */
1361         static DEFINE_SPINLOCK(iunique_lock);
1362         static unsigned int counter;
1363         ino_t res;
1364
1365         rcu_read_lock();
1366         spin_lock(&iunique_lock);
1367         do {
1368                 if (counter <= max_reserved)
1369                         counter = max_reserved + 1;
1370                 res = counter++;
1371         } while (!test_inode_iunique(sb, res));
1372         spin_unlock(&iunique_lock);
1373         rcu_read_unlock();
1374
1375         return res;
1376 }
1377 EXPORT_SYMBOL(iunique);
1378
1379 struct inode *igrab(struct inode *inode)
1380 {
1381         spin_lock(&inode->i_lock);
1382         if (!(inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE))) {
1383                 __iget(inode);
1384                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1385         } else {
1386                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1387                 /*
1388                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
1389                  * called yet, and somebody is calling igrab
1390                  * while the inode is getting freed.
1391                  */
1392                 inode = NULL;
1393         }
1394         return inode;
1395 }
1396 EXPORT_SYMBOL(igrab);
1397
1398 /**
1399  * ilookup5_nowait - search for an inode in the inode cache
1400  * @sb:         super block of file system to search
1401  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1402  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1403  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1404  *
1405  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache.
1406  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
1407  * reference count.
1408  *
1409  * Note: I_NEW is not waited upon so you have to be very careful what you do
1410  * with the returned inode.  You probably should be using ilookup5() instead.
1411  *
1412  * Note2: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1413  */
1414 struct inode *ilookup5_nowait(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1415                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1416 {
1417         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1418         struct inode *inode;
1419
1420         spin_lock(&inode_hash_lock);
1421         inode = find_inode(sb, head, test, data);
1422         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1423
1424         return IS_ERR(inode) ? NULL : inode;
1425 }
1426 EXPORT_SYMBOL(ilookup5_nowait);
1427
1428 /**
1429  * ilookup5 - search for an inode in the inode cache
1430  * @sb:         super block of file system to search
1431  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1432  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1433  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1434  *
1435  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1436  * and if the inode is in the cache, return the inode with an incremented
1437  * reference count.  Waits on I_NEW before returning the inode.
1438  * returned with an incremented reference count.
1439  *
1440  * This is a generalized version of ilookup() for file systems where the
1441  * inode number is not sufficient for unique identification of an inode.
1442  *
1443  * Note: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1444  */
1445 struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1446                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1447 {
1448         struct inode *inode;
1449 again:
1450         inode = ilookup5_nowait(sb, hashval, test, data);
1451         if (inode) {
1452                 wait_on_inode(inode);
1453                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1454                         iput(inode);
1455                         goto again;
1456                 }
1457         }
1458         return inode;
1459 }
1460 EXPORT_SYMBOL(ilookup5);
1461
1462 /**
1463  * ilookup - search for an inode in the inode cache
1464  * @sb:         super block of file system to search
1465  * @ino:        inode number to search for
1466  *
1467  * Search for the inode @ino in the inode cache, and if the inode is in the
1468  * cache, the inode is returned with an incremented reference count.
1469  */
1470 struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1471 {
1472         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1473         struct inode *inode;
1474 again:
1475         spin_lock(&inode_hash_lock);
1476         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1477         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1478
1479         if (inode) {
1480                 if (IS_ERR(inode))
1481                         return NULL;
1482                 wait_on_inode(inode);
1483                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1484                         iput(inode);
1485                         goto again;
1486                 }
1487         }
1488         return inode;
1489 }
1490 EXPORT_SYMBOL(ilookup);
1491
1492 /**
1493  * find_inode_nowait - find an inode in the inode cache
1494  * @sb:         super block of file system to search
1495  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1496  * @match:      callback used for comparisons between inodes
1497  * @data:       opaque data pointer to pass to @match
1498  *
1499  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode
1500  * cache, where the helper function @match will return 0 if the inode
1501  * does not match, 1 if the inode does match, and -1 if the search
1502  * should be stopped.  The @match function must be responsible for
1503  * taking the i_lock spin_lock and checking i_state for an inode being
1504  * freed or being initialized, and incrementing the reference count
1505  * before returning 1.  It also must not sleep, since it is called with
1506  * the inode_hash_lock spinlock held.
1507  *
1508  * This is a even more generalized version of ilookup5() when the
1509  * function must never block --- find_inode() can block in
1510  * __wait_on_freeing_inode() --- or when the caller can not increment
1511  * the reference count because the resulting iput() might cause an
1512  * inode eviction.  The tradeoff is that the @match funtion must be
1513  * very carefully implemented.
1514  */
1515 struct inode *find_inode_nowait(struct super_block *sb,
1516                                 unsigned long hashval,
1517                                 int (*match)(struct inode *, unsigned long,
1518                                              void *),
1519                                 void *data)
1520 {
1521         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1522         struct inode *inode, *ret_inode = NULL;
1523         int mval;
1524
1525         spin_lock(&inode_hash_lock);
1526         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
1527                 if (inode->i_sb != sb)
1528                         continue;
1529                 mval = match(inode, hashval, data);
1530                 if (mval == 0)
1531                         continue;
1532                 if (mval == 1)
1533                         ret_inode = inode;
1534                 goto out;
1535         }
1536 out:
1537         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1538         return ret_inode;
1539 }
1540 EXPORT_SYMBOL(find_inode_nowait);
1541
1542 /**
1543  * find_inode_rcu - find an inode in the inode cache
1544  * @sb:         Super block of file system to search
1545  * @hashval:    Key to hash
1546  * @test:       Function to test match on an inode
1547  * @data:       Data for test function
1548  *
1549  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1550  * where the helper function @test will return 0 if the inode does not match
1551  * and 1 if it does.  The @test function must be responsible for taking the
1552  * i_lock spin_lock and checking i_state for an inode being freed or being
1553  * initialized.
1554  *
1555  * If successful, this will return the inode for which the @test function
1556  * returned 1 and NULL otherwise.
1557  *
1558  * The @test function is not permitted to take a ref on any inode presented.
1559  * It is also not permitted to sleep.
1560  *
1561  * The caller must hold the RCU read lock.
1562  */
1563 struct inode *find_inode_rcu(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1564                              int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1565 {
1566         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1567         struct inode *inode;
1568
1569         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held(),
1570                          "suspicious find_inode_rcu() usage");
1571
1572         hlist_for_each_entry_rcu(inode, head, i_hash) {
1573                 if (inode->i_sb == sb &&
1574                     !(READ_ONCE(inode->i_state) & (I_FREEING | I_WILL_FREE)) &&
1575                     test(inode, data))
1576                         return inode;
1577         }
1578         return NULL;
1579 }
1580 EXPORT_SYMBOL(find_inode_rcu);
1581
1582 /**
1583  * find_inode_by_ino_rcu - Find an inode in the inode cache
1584  * @sb:         Super block of file system to search
1585  * @ino:        The inode number to match
1586  *
1587  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1588  * where the helper function @test will return 0 if the inode does not match
1589  * and 1 if it does.  The @test function must be responsible for taking the
1590  * i_lock spin_lock and checking i_state for an inode being freed or being
1591  * initialized.
1592  *
1593  * If successful, this will return the inode for which the @test function
1594  * returned 1 and NULL otherwise.
1595  *
1596  * The @test function is not permitted to take a ref on any inode presented.
1597  * It is also not permitted to sleep.
1598  *
1599  * The caller must hold the RCU read lock.
1600  */
1601 struct inode *find_inode_by_ino_rcu(struct super_block *sb,
1602                                     unsigned long ino)
1603 {
1604         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1605         struct inode *inode;
1606
1607         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held(),
1608                          "suspicious find_inode_by_ino_rcu() usage");
1609
1610         hlist_for_each_entry_rcu(inode, head, i_hash) {
1611                 if (inode->i_ino == ino &&
1612                     inode->i_sb == sb &&
1613                     !(READ_ONCE(inode->i_state) & (I_FREEING | I_WILL_FREE)))
1614                     return inode;
1615         }
1616         return NULL;
1617 }
1618 EXPORT_SYMBOL(find_inode_by_ino_rcu);
1619
1620 int insert_inode_locked(struct inode *inode)
1621 {
1622         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1623         ino_t ino = inode->i_ino;
1624         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1625
1626         while (1) {
1627                 struct inode *old = NULL;
1628                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1629                 hlist_for_each_entry(old, head, i_hash) {
1630                         if (old->i_ino != ino)
1631                                 continue;
1632                         if (old->i_sb != sb)
1633                                 continue;
1634                         spin_lock(&old->i_lock);
1635                         if (old->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
1636                                 spin_unlock(&old->i_lock);
1637                                 continue;
1638                         }
1639                         break;
1640                 }
1641                 if (likely(!old)) {
1642                         spin_lock(&inode->i_lock);
1643                         inode->i_state |= I_NEW | I_CREATING;
1644                         hlist_add_head_rcu(&inode->i_hash, head);
1645                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1646                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1647                         return 0;
1648                 }
1649                 if (unlikely(old->i_state & I_CREATING)) {
1650                         spin_unlock(&old->i_lock);
1651                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1652                         return -EBUSY;
1653                 }
1654                 __iget(old);
1655                 spin_unlock(&old->i_lock);
1656                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1657                 wait_on_inode(old);
1658                 if (unlikely(!inode_unhashed(old))) {
1659                         iput(old);
1660                         return -EBUSY;
1661                 }
1662                 iput(old);
1663         }
1664 }
1665 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked);
1666
1667 int insert_inode_locked4(struct inode *inode, unsigned long hashval,
1668                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1669 {
1670         struct inode *old;
1671
1672         inode->i_state |= I_CREATING;
1673         old = inode_insert5(inode, hashval, test, NULL, data);
1674
1675         if (old != inode) {
1676                 iput(old);
1677                 return -EBUSY;
1678         }
1679         return 0;
1680 }
1681 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked4);
1682
1683
1684 int generic_delete_inode(struct inode *inode)
1685 {
1686         return 1;
1687 }
1688 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1689
1690 /*
1691  * Called when we're dropping the last reference
1692  * to an inode.
1693  *
1694  * Call the FS "drop_inode()" function, defaulting to
1695  * the legacy UNIX filesystem behaviour.  If it tells
1696  * us to evict inode, do so.  Otherwise, retain inode
1697  * in cache if fs is alive, sync and evict if fs is
1698  * shutting down.
1699  */
1700 static void iput_final(struct inode *inode)
1701 {
1702         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1703         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1704         unsigned long state;
1705         int drop;
1706
1707         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
1708
1709         if (op->drop_inode)
1710                 drop = op->drop_inode(inode);
1711         else
1712                 drop = generic_drop_inode(inode);
1713
1714         if (!drop &&
1715             !(inode->i_state & I_DONTCACHE) &&
1716             (sb->s_flags & SB_ACTIVE)) {
1717                 __inode_add_lru(inode, true);
1718                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1719                 return;
1720         }
1721
1722         state = inode->i_state;
1723         if (!drop) {
1724                 WRITE_ONCE(inode->i_state, state | I_WILL_FREE);
1725                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1726
1727                 write_inode_now(inode, 1);
1728
1729                 spin_lock(&inode->i_lock);
1730                 state = inode->i_state;
1731                 WARN_ON(state & I_NEW);
1732                 state &= ~I_WILL_FREE;
1733         }
1734
1735         WRITE_ONCE(inode->i_state, state | I_FREEING);
1736         if (!list_empty(&inode->i_lru))
1737                 inode_lru_list_del(inode);
1738         spin_unlock(&inode->i_lock);
1739
1740         evict(inode);
1741 }
1742
1743 /**
1744  *      iput    - put an inode
1745  *      @inode: inode to put
1746  *
1747  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1748  *      zero, the inode is then freed and may also be destroyed.
1749  *
1750  *      Consequently, iput() can sleep.
1751  */
1752 void iput(struct inode *inode)
1753 {
1754         if (!inode)
1755                 return;
1756         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
1757 retry:
1758         if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode->i_lock)) {
1759                 if (inode->i_nlink && (inode->i_state & I_DIRTY_TIME)) {
1760                         atomic_inc(&inode->i_count);
1761                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1762                         trace_writeback_lazytime_iput(inode);
1763                         mark_inode_dirty_sync(inode);
1764                         goto retry;
1765                 }
1766                 iput_final(inode);
1767         }
1768 }
1769 EXPORT_SYMBOL(iput);
1770
1771 #ifdef CONFIG_BLOCK
1772 /**
1773  *      bmap    - find a block number in a file
1774  *      @inode:  inode owning the block number being requested
1775  *      @block: pointer containing the block to find
1776  *
1777  *      Replaces the value in ``*block`` with the block number on the device holding
1778  *      corresponding to the requested block number in the file.
1779  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will replace the
1780  *      4 in ``*block``, with disk block relative to the disk start that holds that
1781  *      block of the file.
1782  *
1783  *      Returns -EINVAL in case of error, 0 otherwise. If mapping falls into a
1784  *      hole, returns 0 and ``*block`` is also set to 0.
1785  */
1786 int bmap(struct inode *inode, sector_t *block)
1787 {
1788         if (!inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1789                 return -EINVAL;
1790
1791         *block = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, *block);
1792         return 0;
1793 }
1794 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1795 #endif
1796
1797 /*
1798  * With relative atime, only update atime if the previous atime is
1799  * earlier than or equal to either the ctime or mtime,
1800  * or if at least a day has passed since the last atime update.
1801  */
1802 static bool relatime_need_update(struct vfsmount *mnt, struct inode *inode,
1803                              struct timespec64 now)
1804 {
1805         struct timespec64 atime, mtime, ctime;
1806
1807         if (!(mnt->mnt_flags & MNT_RELATIME))
1808                 return true;
1809         /*
1810          * Is mtime younger than or equal to atime? If yes, update atime:
1811          */
1812         atime = inode_get_atime(inode);
1813         mtime = inode_get_mtime(inode);
1814         if (timespec64_compare(&mtime, &atime) >= 0)
1815                 return true;
1816         /*
1817          * Is ctime younger than or equal to atime? If yes, update atime:
1818          */
1819         ctime = inode_get_ctime(inode);
1820         if (timespec64_compare(&ctime, &atime) >= 0)
1821                 return true;
1822
1823         /*
1824          * Is the previous atime value older than a day? If yes,
1825          * update atime:
1826          */
1827         if ((long)(now.tv_sec - atime.tv_sec) >= 24*60*60)
1828                 return true;
1829         /*
1830          * Good, we can skip the atime update:
1831          */
1832         return false;
1833 }
1834
1835 /**
1836  * inode_update_timestamps - update the timestamps on the inode
1837  * @inode: inode to be updated
1838  * @flags: S_* flags that needed to be updated
1839  *
1840  * The update_time function is called when an inode's timestamps need to be
1841  * updated for a read or write operation. This function handles updating the
1842  * actual timestamps. It's up to the caller to ensure that the inode is marked
1843  * dirty appropriately.
1844  *
1845  * In the case where any of S_MTIME, S_CTIME, or S_VERSION need to be updated,
1846  * attempt to update all three of them. S_ATIME updates can be handled
1847  * independently of the rest.
1848  *
1849  * Returns a set of S_* flags indicating which values changed.
1850  */
1851 int inode_update_timestamps(struct inode *inode, int flags)
1852 {
1853         int updated = 0;
1854         struct timespec64 now;
1855
1856         if (flags & (S_MTIME|S_CTIME|S_VERSION)) {
1857                 struct timespec64 ctime = inode_get_ctime(inode);
1858                 struct timespec64 mtime = inode_get_mtime(inode);
1859
1860                 now = inode_set_ctime_current(inode);
1861                 if (!timespec64_equal(&now, &ctime))
1862                         updated |= S_CTIME;
1863                 if (!timespec64_equal(&now, &mtime)) {
1864                         inode_set_mtime_to_ts(inode, now);
1865                         updated |= S_MTIME;
1866                 }
1867                 if (IS_I_VERSION(inode) && inode_maybe_inc_iversion(inode, updated))
1868                         updated |= S_VERSION;
1869         } else {
1870                 now = current_time(inode);
1871         }
1872
1873         if (flags & S_ATIME) {
1874                 struct timespec64 atime = inode_get_atime(inode);
1875
1876                 if (!timespec64_equal(&now, &atime)) {
1877                         inode_set_atime_to_ts(inode, now);
1878                         updated |= S_ATIME;
1879                 }
1880         }
1881         return updated;
1882 }
1883 EXPORT_SYMBOL(inode_update_timestamps);
1884
1885 /**
1886  * generic_update_time - update the timestamps on the inode
1887  * @inode: inode to be updated
1888  * @flags: S_* flags that needed to be updated
1889  *
1890  * The update_time function is called when an inode's timestamps need to be
1891  * updated for a read or write operation. In the case where any of S_MTIME, S_CTIME,
1892  * or S_VERSION need to be updated we attempt to update all three of them. S_ATIME
1893  * updates can be handled done independently of the rest.
1894  *
1895  * Returns a S_* mask indicating which fields were updated.
1896  */
1897 int generic_update_time(struct inode *inode, int flags)
1898 {
1899         int updated = inode_update_timestamps(inode, flags);
1900         int dirty_flags = 0;
1901
1902         if (updated & (S_ATIME|S_MTIME|S_CTIME))
1903                 dirty_flags = inode->i_sb->s_flags & SB_LAZYTIME ? I_DIRTY_TIME : I_DIRTY_SYNC;
1904         if (updated & S_VERSION)
1905                 dirty_flags |= I_DIRTY_SYNC;
1906         __mark_inode_dirty(inode, dirty_flags);
1907         return updated;
1908 }
1909 EXPORT_SYMBOL(generic_update_time);
1910
1911 /*
1912  * This does the actual work of updating an inodes time or version.  Must have
1913  * had called mnt_want_write() before calling this.
1914  */
1915 int inode_update_time(struct inode *inode, int flags)
1916 {
1917         if (inode->i_op->update_time)
1918                 return inode->i_op->update_time(inode, flags);
1919         generic_update_time(inode, flags);
1920         return 0;
1921 }
1922 EXPORT_SYMBOL(inode_update_time);
1923
1924 /**
1925  *      atime_needs_update      -       update the access time
1926  *      @path: the &struct path to update
1927  *      @inode: inode to update
1928  *
1929  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1930  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1931  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1932  */
1933 bool atime_needs_update(const struct path *path, struct inode *inode)
1934 {
1935         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1936         struct timespec64 now, atime;
1937
1938         if (inode->i_flags & S_NOATIME)
1939                 return false;
1940
1941         /* Atime updates will likely cause i_uid and i_gid to be written
1942          * back improprely if their true value is unknown to the vfs.
1943          */
1944         if (HAS_UNMAPPED_ID(mnt_idmap(mnt), inode))
1945                 return false;
1946
1947         if (IS_NOATIME(inode))
1948                 return false;
1949         if ((inode->i_sb->s_flags & SB_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1950                 return false;
1951
1952         if (mnt->mnt_flags & MNT_NOATIME)
1953                 return false;
1954         if ((mnt->mnt_flags & MNT_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1955                 return false;
1956
1957         now = current_time(inode);
1958
1959         if (!relatime_need_update(mnt, inode, now))
1960                 return false;
1961
1962         atime = inode_get_atime(inode);
1963         if (timespec64_equal(&atime, &now))
1964                 return false;
1965
1966         return true;
1967 }
1968
1969 void touch_atime(const struct path *path)
1970 {
1971         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1972         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
1973
1974         if (!atime_needs_update(path, inode))
1975                 return;
1976
1977         if (!sb_start_write_trylock(inode->i_sb))
1978                 return;
1979
1980         if (mnt_get_write_access(mnt) != 0)
1981                 goto skip_update;
1982         /*
1983          * File systems can error out when updating inodes if they need to
1984          * allocate new space to modify an inode (such is the case for
1985          * Btrfs), but since we touch atime while walking down the path we
1986          * really don't care if we failed to update the atime of the file,
1987          * so just ignore the return value.
1988          * We may also fail on filesystems that have the ability to make parts
1989          * of the fs read only, e.g. subvolumes in Btrfs.
1990          */
1991         inode_update_time(inode, S_ATIME);
1992         mnt_put_write_access(mnt);
1993 skip_update:
1994         sb_end_write(inode->i_sb);
1995 }
1996 EXPORT_SYMBOL(touch_atime);
1997
1998 /*
1999  * Return mask of changes for notify_change() that need to be done as a
2000  * response to write or truncate. Return 0 if nothing has to be changed.
2001  * Negative value on error (change should be denied).
2002  */
2003 int dentry_needs_remove_privs(struct mnt_idmap *idmap,
2004                               struct dentry *dentry)
2005 {
2006         struct inode *inode = d_inode(dentry);
2007         int mask = 0;
2008         int ret;
2009
2010         if (IS_NOSEC(inode))
2011                 return 0;
2012
2013         mask = setattr_should_drop_suidgid(idmap, inode);
2014         ret = security_inode_need_killpriv(dentry);
2015         if (ret < 0)
2016                 return ret;
2017         if (ret)
2018                 mask |= ATTR_KILL_PRIV;
2019         return mask;
2020 }
2021
2022 static int __remove_privs(struct mnt_idmap *idmap,
2023                           struct dentry *dentry, int kill)
2024 {
2025         struct iattr newattrs;
2026
2027         newattrs.ia_valid = ATTR_FORCE | kill;
2028         /*
2029          * Note we call this on write, so notify_change will not
2030          * encounter any conflicting delegations:
2031          */
2032         return notify_change(idmap, dentry, &newattrs, NULL);
2033 }
2034
2035 static int __file_remove_privs(struct file *file, unsigned int flags)
2036 {
2037         struct dentry *dentry = file_dentry(file);
2038         struct inode *inode = file_inode(file);
2039         int error = 0;
2040         int kill;
2041
2042         if (IS_NOSEC(inode) || !S_ISREG(inode->i_mode))
2043                 return 0;
2044
2045         kill = dentry_needs_remove_privs(file_mnt_idmap(file), dentry);
2046         if (kill < 0)
2047                 return kill;
2048
2049         if (kill) {
2050                 if (flags & IOCB_NOWAIT)
2051                         return -EAGAIN;
2052
2053                 error = __remove_privs(file_mnt_idmap(file), dentry, kill);
2054         }
2055
2056         if (!error)
2057                 inode_has_no_xattr(inode);
2058         return error;
2059 }
2060
2061 /**
2062  * file_remove_privs - remove special file privileges (suid, capabilities)
2063  * @file: file to remove privileges from
2064  *
2065  * When file is modified by a write or truncation ensure that special
2066  * file privileges are removed.
2067  *
2068  * Return: 0 on success, negative errno on failure.
2069  */
2070 int file_remove_privs(struct file *file)
2071 {
2072         return __file_remove_privs(file, 0);
2073 }
2074 EXPORT_SYMBOL(file_remove_privs);
2075
2076 static int inode_needs_update_time(struct inode *inode)
2077 {
2078         int sync_it = 0;
2079         struct timespec64 now = current_time(inode);
2080         struct timespec64 ts;
2081
2082         /* First try to exhaust all avenues to not sync */
2083         if (IS_NOCMTIME(inode))
2084                 return 0;
2085
2086         ts = inode_get_mtime(inode);
2087         if (!timespec64_equal(&ts, &now))
2088                 sync_it = S_MTIME;
2089
2090         ts = inode_get_ctime(inode);
2091         if (!timespec64_equal(&ts, &now))
2092                 sync_it |= S_CTIME;
2093
2094         if (IS_I_VERSION(inode) && inode_iversion_need_inc(inode))
2095                 sync_it |= S_VERSION;
2096
2097         return sync_it;
2098 }
2099
2100 static int __file_update_time(struct file *file, int sync_mode)
2101 {
2102         int ret = 0;
2103         struct inode *inode = file_inode(file);
2104
2105         /* try to update time settings */
2106         if (!mnt_get_write_access_file(file)) {
2107                 ret = inode_update_time(inode, sync_mode);
2108                 mnt_put_write_access_file(file);
2109         }
2110
2111         return ret;
2112 }
2113
2114 /**
2115  * file_update_time - update mtime and ctime time
2116  * @file: file accessed
2117  *
2118  * Update the mtime and ctime members of an inode and mark the inode for
2119  * writeback. Note that this function is meant exclusively for usage in
2120  * the file write path of filesystems, and filesystems may choose to
2121  * explicitly ignore updates via this function with the _NOCMTIME inode
2122  * flag, e.g. for network filesystem where these imestamps are handled
2123  * by the server. This can return an error for file systems who need to
2124  * allocate space in order to update an inode.
2125  *
2126  * Return: 0 on success, negative errno on failure.
2127  */
2128 int file_update_time(struct file *file)
2129 {
2130         int ret;
2131         struct inode *inode = file_inode(file);
2132
2133         ret = inode_needs_update_time(inode);
2134         if (ret <= 0)
2135                 return ret;
2136
2137         return __file_update_time(file, ret);
2138 }
2139 EXPORT_SYMBOL(file_update_time);
2140
2141 /**
2142  * file_modified_flags - handle mandated vfs changes when modifying a file
2143  * @file: file that was modified
2144  * @flags: kiocb flags
2145  *
2146  * When file has been modified ensure that special
2147  * file privileges are removed and time settings are updated.
2148  *
2149  * If IOCB_NOWAIT is set, special file privileges will not be removed and
2150  * time settings will not be updated. It will return -EAGAIN.
2151  *
2152  * Context: Caller must hold the file's inode lock.
2153  *
2154  * Return: 0 on success, negative errno on failure.
2155  */
2156 static int file_modified_flags(struct file *file, int flags)
2157 {
2158         int ret;
2159         struct inode *inode = file_inode(file);
2160
2161         /*
2162          * Clear the security bits if the process is not being run by root.
2163          * This keeps people from modifying setuid and setgid binaries.
2164          */
2165         ret = __file_remove_privs(file, flags);
2166         if (ret)
2167                 return ret;
2168
2169         if (unlikely(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))
2170                 return 0;
2171
2172         ret = inode_needs_update_time(inode);
2173         if (ret <= 0)
2174                 return ret;
2175         if (flags & IOCB_NOWAIT)
2176                 return -EAGAIN;
2177
2178         return __file_update_time(file, ret);
2179 }
2180
2181 /**
2182  * file_modified - handle mandated vfs changes when modifying a file
2183  * @file: file that was modified
2184  *
2185  * When file has been modified ensure that special
2186  * file privileges are removed and time settings are updated.
2187  *
2188  * Context: Caller must hold the file's inode lock.
2189  *
2190  * Return: 0 on success, negative errno on failure.
2191  */
2192 int file_modified(struct file *file)
2193 {
2194         return file_modified_flags(file, 0);
2195 }
2196 EXPORT_SYMBOL(file_modified);
2197
2198 /**
2199  * kiocb_modified - handle mandated vfs changes when modifying a file
2200  * @iocb: iocb that was modified
2201  *
2202  * When file has been modified ensure that special
2203  * file privileges are removed and time settings are updated.
2204  *
2205  * Context: Caller must hold the file's inode lock.
2206  *
2207  * Return: 0 on success, negative errno on failure.
2208  */
2209 int kiocb_modified(struct kiocb *iocb)
2210 {
2211         return file_modified_flags(iocb->ki_filp, iocb->ki_flags);
2212 }
2213 EXPORT_SYMBOL_GPL(kiocb_modified);
2214
2215 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
2216 {
2217         if (IS_SYNC(inode))
2218                 return 1;
2219         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
2220                 return 1;
2221         return 0;
2222 }
2223 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
2224
2225 /*
2226  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being
2227  * deleted, we have to wait until the filesystem completes its
2228  * deletion before reporting that it isn't found.  This function waits
2229  * until the deletion _might_ have completed.  Callers are responsible
2230  * to recheck inode state.
2231  *
2232  * It doesn't matter if I_NEW is not set initially, a call to
2233  * wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW) after removing from the hash list
2234  * will DTRT.
2235  */
2236 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
2237 {
2238         wait_queue_head_t *wq;
2239         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &inode->i_state, __I_NEW);
2240         wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_NEW);
2241         prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2242         spin_unlock(&inode->i_lock);
2243         spin_unlock(&inode_hash_lock);
2244         schedule();
2245         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
2246         spin_lock(&inode_hash_lock);
2247 }
2248
2249 static __initdata unsigned long ihash_entries;
2250 static int __init set_ihash_entries(char *str)
2251 {
2252         if (!str)
2253                 return 0;
2254         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
2255         return 1;
2256 }
2257 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
2258
2259 /*
2260  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
2261  */
2262 void __init inode_init_early(void)
2263 {
2264         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
2265          * hash allocation until vmalloc space is available.
2266          */
2267         if (hashdist)
2268                 return;
2269
2270         inode_hashtable =
2271                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
2272                                         sizeof(struct hlist_head),
2273                                         ihash_entries,
2274                                         14,
2275                                         HASH_EARLY | HASH_ZERO,
2276                                         &i_hash_shift,
2277                                         &i_hash_mask,
2278                                         0,
2279                                         0);
2280 }
2281
2282 void __init inode_init(void)
2283 {
2284         /* inode slab cache */
2285         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache",
2286                                          sizeof(struct inode),
2287                                          0,
2288                                          (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|
2289                                          SLAB_ACCOUNT),
2290                                          init_once);
2291
2292         /* Hash may have been set up in inode_init_early */
2293         if (!hashdist)
2294                 return;
2295
2296         inode_hashtable =
2297                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
2298                                         sizeof(struct hlist_head),
2299                                         ihash_entries,
2300                                         14,
2301                                         HASH_ZERO,
2302                                         &i_hash_shift,
2303                                         &i_hash_mask,
2304                                         0,
2305                                         0);
2306 }
2307
2308 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
2309 {
2310         inode->i_mode = mode;
2311         if (S_ISCHR(mode)) {
2312                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
2313                 inode->i_rdev = rdev;
2314         } else if (S_ISBLK(mode)) {
2315                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK))
2316                         inode->i_fop = &def_blk_fops;
2317                 inode->i_rdev = rdev;
2318         } else if (S_ISFIFO(mode))
2319                 inode->i_fop = &pipefifo_fops;
2320         else if (S_ISSOCK(mode))
2321                 ;       /* leave it no_open_fops */
2322         else
2323                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o) for"
2324                                   " inode %s:%lu\n", mode, inode->i_sb->s_id,
2325                                   inode->i_ino);
2326 }
2327 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);
2328
2329 /**
2330  * inode_init_owner - Init uid,gid,mode for new inode according to posix standards
2331  * @idmap: idmap of the mount the inode was created from
2332  * @inode: New inode
2333  * @dir: Directory inode
2334  * @mode: mode of the new inode
2335  *
2336  * If the inode has been created through an idmapped mount the idmap of
2337  * the vfsmount must be passed through @idmap. This function will then take
2338  * care to map the inode according to @idmap before checking permissions
2339  * and initializing i_uid and i_gid. On non-idmapped mounts or if permission
2340  * checking is to be performed on the raw inode simply pass @nop_mnt_idmap.
2341  */
2342 void inode_init_owner(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *inode,
2343                       const struct inode *dir, umode_t mode)
2344 {
2345         inode_fsuid_set(inode, idmap);
2346         if (dir && dir->i_mode & S_ISGID) {
2347                 inode->i_gid = dir->i_gid;
2348
2349                 /* Directories are special, and always inherit S_ISGID */
2350                 if (S_ISDIR(mode))
2351                         mode |= S_ISGID;
2352         } else
2353                 inode_fsgid_set(inode, idmap);
2354         inode->i_mode = mode;
2355 }
2356 EXPORT_SYMBOL(inode_init_owner);
2357
2358 /**
2359  * inode_owner_or_capable - check current task permissions to inode
2360  * @idmap: idmap of the mount the inode was found from
2361  * @inode: inode being checked
2362  *
2363  * Return true if current either has CAP_FOWNER in a namespace with the
2364  * inode owner uid mapped, or owns the file.
2365  *
2366  * If the inode has been found through an idmapped mount the idmap of
2367  * the vfsmount must be passed through @idmap. This function will then take
2368  * care to map the inode according to @idmap before checking permissions.
2369  * On non-idmapped mounts or if permission checking is to be performed on the
2370  * raw inode simply pass @nop_mnt_idmap.
2371  */
2372 bool inode_owner_or_capable(struct mnt_idmap *idmap,
2373                             const struct inode *inode)
2374 {
2375         vfsuid_t vfsuid;
2376         struct user_namespace *ns;
2377
2378         vfsuid = i_uid_into_vfsuid(idmap, inode);
2379         if (vfsuid_eq_kuid(vfsuid, current_fsuid()))
2380                 return true;
2381
2382         ns = current_user_ns();
2383         if (vfsuid_has_mapping(ns, vfsuid) && ns_capable(ns, CAP_FOWNER))
2384                 return true;
2385         return false;
2386 }
2387 EXPORT_SYMBOL(inode_owner_or_capable);
2388
2389 /*
2390  * Direct i/o helper functions
2391  */
2392 static void __inode_dio_wait(struct inode *inode)
2393 {
2394         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
2395         DEFINE_WAIT_BIT(q, &inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
2396
2397         do {
2398                 prepare_to_wait(wq, &q.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2399                 if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
2400                         schedule();
2401         } while (atomic_read(&inode->i_dio_count));
2402         finish_wait(wq, &q.wq_entry);
2403 }
2404
2405 /**
2406  * inode_dio_wait - wait for outstanding DIO requests to finish
2407  * @inode: inode to wait for
2408  *
2409  * Waits for all pending direct I/O requests to finish so that we can
2410  * proceed with a truncate or equivalent operation.
2411  *
2412  * Must be called under a lock that serializes taking new references
2413  * to i_dio_count, usually by inode->i_mutex.
2414  */
2415 void inode_dio_wait(struct inode *inode)
2416 {
2417         if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
2418                 __inode_dio_wait(inode);
2419 }
2420 EXPORT_SYMBOL(inode_dio_wait);
2421
2422 /*
2423  * inode_set_flags - atomically set some inode flags
2424  *
2425  * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that
2426  * they have exclusive access to the inode structure (i.e., while the
2427  * inode is being instantiated).  The reason for the cmpxchg() loop
2428  * --- which wouldn't be necessary if all code paths which modify
2429  * i_flags actually followed this rule, is that there is at least one
2430  * code path which doesn't today so we use cmpxchg() out of an abundance
2431  * of caution.
2432  *
2433  * In the long run, i_mutex is overkill, and we should probably look
2434  * at using the i_lock spinlock to protect i_flags, and then make sure
2435  * it is so documented in include/linux/fs.h and that all code follows
2436  * the locking convention!!
2437  */
2438 void inode_set_flags(struct inode *inode, unsigned int flags,
2439                      unsigned int mask)
2440 {
2441         WARN_ON_ONCE(flags & ~mask);
2442         set_mask_bits(&inode->i_flags, mask, flags);
2443 }
2444 EXPORT_SYMBOL(inode_set_flags);
2445
2446 void inode_nohighmem(struct inode *inode)
2447 {
2448         mapping_set_gfp_mask(inode->i_mapping, GFP_USER);
2449 }
2450 EXPORT_SYMBOL(inode_nohighmem);
2451
2452 /**
2453  * timestamp_truncate - Truncate timespec to a granularity
2454  * @t: Timespec
2455  * @inode: inode being updated
2456  *
2457  * Truncate a timespec to the granularity supported by the fs
2458  * containing the inode. Always rounds down. gran must
2459  * not be 0 nor greater than a second (NSEC_PER_SEC, or 10^9 ns).
2460  */
2461 struct timespec64 timestamp_truncate(struct timespec64 t, struct inode *inode)
2462 {
2463         struct super_block *sb = inode->i_sb;
2464         unsigned int gran = sb->s_time_gran;
2465
2466         t.tv_sec = clamp(t.tv_sec, sb->s_time_min, sb->s_time_max);
2467         if (unlikely(t.tv_sec == sb->s_time_max || t.tv_sec == sb->s_time_min))
2468                 t.tv_nsec = 0;
2469
2470         /* Avoid division in the common cases 1 ns and 1 s. */
2471         if (gran == 1)
2472                 ; /* nothing */
2473         else if (gran == NSEC_PER_SEC)
2474                 t.tv_nsec = 0;
2475         else if (gran > 1 && gran < NSEC_PER_SEC)
2476                 t.tv_nsec -= t.tv_nsec % gran;
2477         else
2478                 WARN(1, "invalid file time granularity: %u", gran);
2479         return t;
2480 }
2481 EXPORT_SYMBOL(timestamp_truncate);
2482
2483 /**
2484  * current_time - Return FS time
2485  * @inode: inode.
2486  *
2487  * Return the current time truncated to the time granularity supported by
2488  * the fs.
2489  *
2490  * Note that inode and inode->sb cannot be NULL.
2491  * Otherwise, the function warns and returns time without truncation.
2492  */
2493 struct timespec64 current_time(struct inode *inode)
2494 {
2495         struct timespec64 now;
2496
2497         ktime_get_coarse_real_ts64(&now);
2498         return timestamp_truncate(now, inode);
2499 }
2500 EXPORT_SYMBOL(current_time);
2501
2502 /**
2503  * inode_set_ctime_current - set the ctime to current_time
2504  * @inode: inode
2505  *
2506  * Set the inode->i_ctime to the current value for the inode. Returns
2507  * the current value that was assigned to i_ctime.
2508  */
2509 struct timespec64 inode_set_ctime_current(struct inode *inode)
2510 {
2511         struct timespec64 now = current_time(inode);
2512
2513         inode_set_ctime(inode, now.tv_sec, now.tv_nsec);
2514         return now;
2515 }
2516 EXPORT_SYMBOL(inode_set_ctime_current);
2517
2518 /**
2519  * in_group_or_capable - check whether caller is CAP_FSETID privileged
2520  * @idmap:      idmap of the mount @inode was found from
2521  * @inode:      inode to check
2522  * @vfsgid:     the new/current vfsgid of @inode
2523  *
2524  * Check wether @vfsgid is in the caller's group list or if the caller is
2525  * privileged with CAP_FSETID over @inode. This can be used to determine
2526  * whether the setgid bit can be kept or must be dropped.
2527  *
2528  * Return: true if the caller is sufficiently privileged, false if not.
2529  */
2530 bool in_group_or_capable(struct mnt_idmap *idmap,
2531                          const struct inode *inode, vfsgid_t vfsgid)
2532 {
2533         if (vfsgid_in_group_p(vfsgid))
2534                 return true;
2535         if (capable_wrt_inode_uidgid(idmap, inode, CAP_FSETID))
2536                 return true;
2537         return false;
2538 }
2539
2540 /**
2541  * mode_strip_sgid - handle the sgid bit for non-directories
2542  * @idmap: idmap of the mount the inode was created from
2543  * @dir: parent directory inode
2544  * @mode: mode of the file to be created in @dir
2545  *
2546  * If the @mode of the new file has both the S_ISGID and S_IXGRP bit
2547  * raised and @dir has the S_ISGID bit raised ensure that the caller is
2548  * either in the group of the parent directory or they have CAP_FSETID
2549  * in their user namespace and are privileged over the parent directory.
2550  * In all other cases, strip the S_ISGID bit from @mode.
2551  *
2552  * Return: the new mode to use for the file
2553  */
2554 umode_t mode_strip_sgid(struct mnt_idmap *idmap,
2555                         const struct inode *dir, umode_t mode)
2556 {
2557         if ((mode & (S_ISGID | S_IXGRP)) != (S_ISGID | S_IXGRP))
2558                 return mode;
2559         if (S_ISDIR(mode) || !dir || !(dir->i_mode & S_ISGID))
2560                 return mode;
2561         if (in_group_or_capable(idmap, dir, i_gid_into_vfsgid(idmap, dir)))
2562                 return mode;
2563         return mode & ~S_ISGID;
2564 }
2565 EXPORT_SYMBOL(mode_strip_sgid);