Merge tag 'sound-5.5-rc3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tiwai...
[sfrench/cifs-2.6.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/mm.h>
9 #include <linux/backing-dev.h>
10 #include <linux/hash.h>
11 #include <linux/swap.h>
12 #include <linux/security.h>
13 #include <linux/cdev.h>
14 #include <linux/memblock.h>
15 #include <linux/fsnotify.h>
16 #include <linux/mount.h>
17 #include <linux/posix_acl.h>
18 #include <linux/prefetch.h>
19 #include <linux/buffer_head.h> /* for inode_has_buffers */
20 #include <linux/ratelimit.h>
21 #include <linux/list_lru.h>
22 #include <linux/iversion.h>
23 #include <trace/events/writeback.h>
24 #include "internal.h"
25
26 /*
27  * Inode locking rules:
28  *
29  * inode->i_lock protects:
30  *   inode->i_state, inode->i_hash, __iget()
31  * Inode LRU list locks protect:
32  *   inode->i_sb->s_inode_lru, inode->i_lru
33  * inode->i_sb->s_inode_list_lock protects:
34  *   inode->i_sb->s_inodes, inode->i_sb_list
35  * bdi->wb.list_lock protects:
36  *   bdi->wb.b_{dirty,io,more_io,dirty_time}, inode->i_io_list
37  * inode_hash_lock protects:
38  *   inode_hashtable, inode->i_hash
39  *
40  * Lock ordering:
41  *
42  * inode->i_sb->s_inode_list_lock
43  *   inode->i_lock
44  *     Inode LRU list locks
45  *
46  * bdi->wb.list_lock
47  *   inode->i_lock
48  *
49  * inode_hash_lock
50  *   inode->i_sb->s_inode_list_lock
51  *   inode->i_lock
52  *
53  * iunique_lock
54  *   inode_hash_lock
55  */
56
57 static unsigned int i_hash_mask __read_mostly;
58 static unsigned int i_hash_shift __read_mostly;
59 static struct hlist_head *inode_hashtable __read_mostly;
60 static __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(inode_hash_lock);
61
62 /*
63  * Empty aops. Can be used for the cases where the user does not
64  * define any of the address_space operations.
65  */
66 const struct address_space_operations empty_aops = {
67 };
68 EXPORT_SYMBOL(empty_aops);
69
70 /*
71  * Statistics gathering..
72  */
73 struct inodes_stat_t inodes_stat;
74
75 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, nr_inodes);
76 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, nr_unused);
77
78 static struct kmem_cache *inode_cachep __read_mostly;
79
80 static long get_nr_inodes(void)
81 {
82         int i;
83         long sum = 0;
84         for_each_possible_cpu(i)
85                 sum += per_cpu(nr_inodes, i);
86         return sum < 0 ? 0 : sum;
87 }
88
89 static inline long get_nr_inodes_unused(void)
90 {
91         int i;
92         long sum = 0;
93         for_each_possible_cpu(i)
94                 sum += per_cpu(nr_unused, i);
95         return sum < 0 ? 0 : sum;
96 }
97
98 long get_nr_dirty_inodes(void)
99 {
100         /* not actually dirty inodes, but a wild approximation */
101         long nr_dirty = get_nr_inodes() - get_nr_inodes_unused();
102         return nr_dirty > 0 ? nr_dirty : 0;
103 }
104
105 /*
106  * Handle nr_inode sysctl
107  */
108 #ifdef CONFIG_SYSCTL
109 int proc_nr_inodes(struct ctl_table *table, int write,
110                    void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
111 {
112         inodes_stat.nr_inodes = get_nr_inodes();
113         inodes_stat.nr_unused = get_nr_inodes_unused();
114         return proc_doulongvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
115 }
116 #endif
117
118 static int no_open(struct inode *inode, struct file *file)
119 {
120         return -ENXIO;
121 }
122
123 /**
124  * inode_init_always - perform inode structure initialisation
125  * @sb: superblock inode belongs to
126  * @inode: inode to initialise
127  *
128  * These are initializations that need to be done on every inode
129  * allocation as the fields are not initialised by slab allocation.
130  */
131 int inode_init_always(struct super_block *sb, struct inode *inode)
132 {
133         static const struct inode_operations empty_iops;
134         static const struct file_operations no_open_fops = {.open = no_open};
135         struct address_space *const mapping = &inode->i_data;
136
137         inode->i_sb = sb;
138         inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
139         inode->i_flags = 0;
140         atomic_set(&inode->i_count, 1);
141         inode->i_op = &empty_iops;
142         inode->i_fop = &no_open_fops;
143         inode->__i_nlink = 1;
144         inode->i_opflags = 0;
145         if (sb->s_xattr)
146                 inode->i_opflags |= IOP_XATTR;
147         i_uid_write(inode, 0);
148         i_gid_write(inode, 0);
149         atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
150         inode->i_size = 0;
151         inode->i_write_hint = WRITE_LIFE_NOT_SET;
152         inode->i_blocks = 0;
153         inode->i_bytes = 0;
154         inode->i_generation = 0;
155         inode->i_pipe = NULL;
156         inode->i_bdev = NULL;
157         inode->i_cdev = NULL;
158         inode->i_link = NULL;
159         inode->i_dir_seq = 0;
160         inode->i_rdev = 0;
161         inode->dirtied_when = 0;
162
163 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
164         inode->i_wb_frn_winner = 0;
165         inode->i_wb_frn_avg_time = 0;
166         inode->i_wb_frn_history = 0;
167 #endif
168
169         if (security_inode_alloc(inode))
170                 goto out;
171         spin_lock_init(&inode->i_lock);
172         lockdep_set_class(&inode->i_lock, &sb->s_type->i_lock_key);
173
174         init_rwsem(&inode->i_rwsem);
175         lockdep_set_class(&inode->i_rwsem, &sb->s_type->i_mutex_key);
176
177         atomic_set(&inode->i_dio_count, 0);
178
179         mapping->a_ops = &empty_aops;
180         mapping->host = inode;
181         mapping->flags = 0;
182         mapping->wb_err = 0;
183         atomic_set(&mapping->i_mmap_writable, 0);
184 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
185         atomic_set(&mapping->nr_thps, 0);
186 #endif
187         mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER_MOVABLE);
188         mapping->private_data = NULL;
189         mapping->writeback_index = 0;
190         inode->i_private = NULL;
191         inode->i_mapping = mapping;
192         INIT_HLIST_HEAD(&inode->i_dentry);      /* buggered by rcu freeing */
193 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
194         inode->i_acl = inode->i_default_acl = ACL_NOT_CACHED;
195 #endif
196
197 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
198         inode->i_fsnotify_mask = 0;
199 #endif
200         inode->i_flctx = NULL;
201         this_cpu_inc(nr_inodes);
202
203         return 0;
204 out:
205         return -ENOMEM;
206 }
207 EXPORT_SYMBOL(inode_init_always);
208
209 void free_inode_nonrcu(struct inode *inode)
210 {
211         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
212 }
213 EXPORT_SYMBOL(free_inode_nonrcu);
214
215 static void i_callback(struct rcu_head *head)
216 {
217         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
218         if (inode->free_inode)
219                 inode->free_inode(inode);
220         else
221                 free_inode_nonrcu(inode);
222 }
223
224 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
225 {
226         const struct super_operations *ops = sb->s_op;
227         struct inode *inode;
228
229         if (ops->alloc_inode)
230                 inode = ops->alloc_inode(sb);
231         else
232                 inode = kmem_cache_alloc(inode_cachep, GFP_KERNEL);
233
234         if (!inode)
235                 return NULL;
236
237         if (unlikely(inode_init_always(sb, inode))) {
238                 if (ops->destroy_inode) {
239                         ops->destroy_inode(inode);
240                         if (!ops->free_inode)
241                                 return NULL;
242                 }
243                 inode->free_inode = ops->free_inode;
244                 i_callback(&inode->i_rcu);
245                 return NULL;
246         }
247
248         return inode;
249 }
250
251 void __destroy_inode(struct inode *inode)
252 {
253         BUG_ON(inode_has_buffers(inode));
254         inode_detach_wb(inode);
255         security_inode_free(inode);
256         fsnotify_inode_delete(inode);
257         locks_free_lock_context(inode);
258         if (!inode->i_nlink) {
259                 WARN_ON(atomic_long_read(&inode->i_sb->s_remove_count) == 0);
260                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
261         }
262
263 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
264         if (inode->i_acl && !is_uncached_acl(inode->i_acl))
265                 posix_acl_release(inode->i_acl);
266         if (inode->i_default_acl && !is_uncached_acl(inode->i_default_acl))
267                 posix_acl_release(inode->i_default_acl);
268 #endif
269         this_cpu_dec(nr_inodes);
270 }
271 EXPORT_SYMBOL(__destroy_inode);
272
273 static void destroy_inode(struct inode *inode)
274 {
275         const struct super_operations *ops = inode->i_sb->s_op;
276
277         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
278         __destroy_inode(inode);
279         if (ops->destroy_inode) {
280                 ops->destroy_inode(inode);
281                 if (!ops->free_inode)
282                         return;
283         }
284         inode->free_inode = ops->free_inode;
285         call_rcu(&inode->i_rcu, i_callback);
286 }
287
288 /**
289  * drop_nlink - directly drop an inode's link count
290  * @inode: inode
291  *
292  * This is a low-level filesystem helper to replace any
293  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  In cases
294  * where we are attempting to track writes to the
295  * filesystem, a decrement to zero means an imminent
296  * write when the file is truncated and actually unlinked
297  * on the filesystem.
298  */
299 void drop_nlink(struct inode *inode)
300 {
301         WARN_ON(inode->i_nlink == 0);
302         inode->__i_nlink--;
303         if (!inode->i_nlink)
304                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
305 }
306 EXPORT_SYMBOL(drop_nlink);
307
308 /**
309  * clear_nlink - directly zero an inode's link count
310  * @inode: inode
311  *
312  * This is a low-level filesystem helper to replace any
313  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  See
314  * drop_nlink() for why we care about i_nlink hitting zero.
315  */
316 void clear_nlink(struct inode *inode)
317 {
318         if (inode->i_nlink) {
319                 inode->__i_nlink = 0;
320                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
321         }
322 }
323 EXPORT_SYMBOL(clear_nlink);
324
325 /**
326  * set_nlink - directly set an inode's link count
327  * @inode: inode
328  * @nlink: new nlink (should be non-zero)
329  *
330  * This is a low-level filesystem helper to replace any
331  * direct filesystem manipulation of i_nlink.
332  */
333 void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink)
334 {
335         if (!nlink) {
336                 clear_nlink(inode);
337         } else {
338                 /* Yes, some filesystems do change nlink from zero to one */
339                 if (inode->i_nlink == 0)
340                         atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
341
342                 inode->__i_nlink = nlink;
343         }
344 }
345 EXPORT_SYMBOL(set_nlink);
346
347 /**
348  * inc_nlink - directly increment an inode's link count
349  * @inode: inode
350  *
351  * This is a low-level filesystem helper to replace any
352  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  Currently,
353  * it is only here for parity with dec_nlink().
354  */
355 void inc_nlink(struct inode *inode)
356 {
357         if (unlikely(inode->i_nlink == 0)) {
358                 WARN_ON(!(inode->i_state & I_LINKABLE));
359                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
360         }
361
362         inode->__i_nlink++;
363 }
364 EXPORT_SYMBOL(inc_nlink);
365
366 static void __address_space_init_once(struct address_space *mapping)
367 {
368         xa_init_flags(&mapping->i_pages, XA_FLAGS_LOCK_IRQ | XA_FLAGS_ACCOUNT);
369         init_rwsem(&mapping->i_mmap_rwsem);
370         INIT_LIST_HEAD(&mapping->private_list);
371         spin_lock_init(&mapping->private_lock);
372         mapping->i_mmap = RB_ROOT_CACHED;
373 }
374
375 void address_space_init_once(struct address_space *mapping)
376 {
377         memset(mapping, 0, sizeof(*mapping));
378         __address_space_init_once(mapping);
379 }
380 EXPORT_SYMBOL(address_space_init_once);
381
382 /*
383  * These are initializations that only need to be done
384  * once, because the fields are idempotent across use
385  * of the inode, so let the slab aware of that.
386  */
387 void inode_init_once(struct inode *inode)
388 {
389         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
390         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
391         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
392         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_io_list);
393         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_wb_list);
394         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_lru);
395         __address_space_init_once(&inode->i_data);
396         i_size_ordered_init(inode);
397 }
398 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
399
400 static void init_once(void *foo)
401 {
402         struct inode *inode = (struct inode *) foo;
403
404         inode_init_once(inode);
405 }
406
407 /*
408  * inode->i_lock must be held
409  */
410 void __iget(struct inode *inode)
411 {
412         atomic_inc(&inode->i_count);
413 }
414
415 /*
416  * get additional reference to inode; caller must already hold one.
417  */
418 void ihold(struct inode *inode)
419 {
420         WARN_ON(atomic_inc_return(&inode->i_count) < 2);
421 }
422 EXPORT_SYMBOL(ihold);
423
424 static void inode_lru_list_add(struct inode *inode)
425 {
426         if (list_lru_add(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
427                 this_cpu_inc(nr_unused);
428         else
429                 inode->i_state |= I_REFERENCED;
430 }
431
432 /*
433  * Add inode to LRU if needed (inode is unused and clean).
434  *
435  * Needs inode->i_lock held.
436  */
437 void inode_add_lru(struct inode *inode)
438 {
439         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY_ALL | I_SYNC |
440                                 I_FREEING | I_WILL_FREE)) &&
441             !atomic_read(&inode->i_count) && inode->i_sb->s_flags & SB_ACTIVE)
442                 inode_lru_list_add(inode);
443 }
444
445
446 static void inode_lru_list_del(struct inode *inode)
447 {
448
449         if (list_lru_del(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
450                 this_cpu_dec(nr_unused);
451 }
452
453 /**
454  * inode_sb_list_add - add inode to the superblock list of inodes
455  * @inode: inode to add
456  */
457 void inode_sb_list_add(struct inode *inode)
458 {
459         spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
460         list_add(&inode->i_sb_list, &inode->i_sb->s_inodes);
461         spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
462 }
463 EXPORT_SYMBOL_GPL(inode_sb_list_add);
464
465 static inline void inode_sb_list_del(struct inode *inode)
466 {
467         if (!list_empty(&inode->i_sb_list)) {
468                 spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
469                 list_del_init(&inode->i_sb_list);
470                 spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
471         }
472 }
473
474 static unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
475 {
476         unsigned long tmp;
477
478         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
479                         L1_CACHE_BYTES;
480         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> i_hash_shift);
481         return tmp & i_hash_mask;
482 }
483
484 /**
485  *      __insert_inode_hash - hash an inode
486  *      @inode: unhashed inode
487  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
488  *              inode_hashtable.
489  *
490  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
491  */
492 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
493 {
494         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
495
496         spin_lock(&inode_hash_lock);
497         spin_lock(&inode->i_lock);
498         hlist_add_head(&inode->i_hash, b);
499         spin_unlock(&inode->i_lock);
500         spin_unlock(&inode_hash_lock);
501 }
502 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
503
504 /**
505  *      __remove_inode_hash - remove an inode from the hash
506  *      @inode: inode to unhash
507  *
508  *      Remove an inode from the superblock.
509  */
510 void __remove_inode_hash(struct inode *inode)
511 {
512         spin_lock(&inode_hash_lock);
513         spin_lock(&inode->i_lock);
514         hlist_del_init(&inode->i_hash);
515         spin_unlock(&inode->i_lock);
516         spin_unlock(&inode_hash_lock);
517 }
518 EXPORT_SYMBOL(__remove_inode_hash);
519
520 void clear_inode(struct inode *inode)
521 {
522         /*
523          * We have to cycle the i_pages lock here because reclaim can be in the
524          * process of removing the last page (in __delete_from_page_cache())
525          * and we must not free the mapping under it.
526          */
527         xa_lock_irq(&inode->i_data.i_pages);
528         BUG_ON(inode->i_data.nrpages);
529         BUG_ON(inode->i_data.nrexceptional);
530         xa_unlock_irq(&inode->i_data.i_pages);
531         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_data.private_list));
532         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
533         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
534         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_wb_list));
535         /* don't need i_lock here, no concurrent mods to i_state */
536         inode->i_state = I_FREEING | I_CLEAR;
537 }
538 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
539
540 /*
541  * Free the inode passed in, removing it from the lists it is still connected
542  * to. We remove any pages still attached to the inode and wait for any IO that
543  * is still in progress before finally destroying the inode.
544  *
545  * An inode must already be marked I_FREEING so that we avoid the inode being
546  * moved back onto lists if we race with other code that manipulates the lists
547  * (e.g. writeback_single_inode). The caller is responsible for setting this.
548  *
549  * An inode must already be removed from the LRU list before being evicted from
550  * the cache. This should occur atomically with setting the I_FREEING state
551  * flag, so no inodes here should ever be on the LRU when being evicted.
552  */
553 static void evict(struct inode *inode)
554 {
555         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
556
557         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
558         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
559
560         if (!list_empty(&inode->i_io_list))
561                 inode_io_list_del(inode);
562
563         inode_sb_list_del(inode);
564
565         /*
566          * Wait for flusher thread to be done with the inode so that filesystem
567          * does not start destroying it while writeback is still running. Since
568          * the inode has I_FREEING set, flusher thread won't start new work on
569          * the inode.  We just have to wait for running writeback to finish.
570          */
571         inode_wait_for_writeback(inode);
572
573         if (op->evict_inode) {
574                 op->evict_inode(inode);
575         } else {
576                 truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
577                 clear_inode(inode);
578         }
579         if (S_ISBLK(inode->i_mode) && inode->i_bdev)
580                 bd_forget(inode);
581         if (S_ISCHR(inode->i_mode) && inode->i_cdev)
582                 cd_forget(inode);
583
584         remove_inode_hash(inode);
585
586         spin_lock(&inode->i_lock);
587         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
588         BUG_ON(inode->i_state != (I_FREEING | I_CLEAR));
589         spin_unlock(&inode->i_lock);
590
591         destroy_inode(inode);
592 }
593
594 /*
595  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
596  * @head: the head of the list to free
597  *
598  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
599  * need to worry about list corruption and SMP locks.
600  */
601 static void dispose_list(struct list_head *head)
602 {
603         while (!list_empty(head)) {
604                 struct inode *inode;
605
606                 inode = list_first_entry(head, struct inode, i_lru);
607                 list_del_init(&inode->i_lru);
608
609                 evict(inode);
610                 cond_resched();
611         }
612 }
613
614 /**
615  * evict_inodes - evict all evictable inodes for a superblock
616  * @sb:         superblock to operate on
617  *
618  * Make sure that no inodes with zero refcount are retained.  This is
619  * called by superblock shutdown after having SB_ACTIVE flag removed,
620  * so any inode reaching zero refcount during or after that call will
621  * be immediately evicted.
622  */
623 void evict_inodes(struct super_block *sb)
624 {
625         struct inode *inode, *next;
626         LIST_HEAD(dispose);
627
628 again:
629         spin_lock(&sb->s_inode_list_lock);
630         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
631                 if (atomic_read(&inode->i_count))
632                         continue;
633
634                 spin_lock(&inode->i_lock);
635                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
636                         spin_unlock(&inode->i_lock);
637                         continue;
638                 }
639
640                 inode->i_state |= I_FREEING;
641                 inode_lru_list_del(inode);
642                 spin_unlock(&inode->i_lock);
643                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
644
645                 /*
646                  * We can have a ton of inodes to evict at unmount time given
647                  * enough memory, check to see if we need to go to sleep for a
648                  * bit so we don't livelock.
649                  */
650                 if (need_resched()) {
651                         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
652                         cond_resched();
653                         dispose_list(&dispose);
654                         goto again;
655                 }
656         }
657         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
658
659         dispose_list(&dispose);
660 }
661 EXPORT_SYMBOL_GPL(evict_inodes);
662
663 /**
664  * invalidate_inodes    - attempt to free all inodes on a superblock
665  * @sb:         superblock to operate on
666  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
667  *
668  * Attempts to free all inodes for a given superblock.  If there were any
669  * busy inodes return a non-zero value, else zero.
670  * If @kill_dirty is set, discard dirty inodes too, otherwise treat
671  * them as busy.
672  */
673 int invalidate_inodes(struct super_block *sb, bool kill_dirty)
674 {
675         int busy = 0;
676         struct inode *inode, *next;
677         LIST_HEAD(dispose);
678
679         spin_lock(&sb->s_inode_list_lock);
680         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
681                 spin_lock(&inode->i_lock);
682                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
683                         spin_unlock(&inode->i_lock);
684                         continue;
685                 }
686                 if (inode->i_state & I_DIRTY_ALL && !kill_dirty) {
687                         spin_unlock(&inode->i_lock);
688                         busy = 1;
689                         continue;
690                 }
691                 if (atomic_read(&inode->i_count)) {
692                         spin_unlock(&inode->i_lock);
693                         busy = 1;
694                         continue;
695                 }
696
697                 inode->i_state |= I_FREEING;
698                 inode_lru_list_del(inode);
699                 spin_unlock(&inode->i_lock);
700                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
701         }
702         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
703
704         dispose_list(&dispose);
705
706         return busy;
707 }
708
709 /*
710  * Isolate the inode from the LRU in preparation for freeing it.
711  *
712  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
713  * pagecache removed.  If the inode has metadata buffers attached to
714  * mapping->private_list then try to remove them.
715  *
716  * If the inode has the I_REFERENCED flag set, then it means that it has been
717  * used recently - the flag is set in iput_final(). When we encounter such an
718  * inode, clear the flag and move it to the back of the LRU so it gets another
719  * pass through the LRU before it gets reclaimed. This is necessary because of
720  * the fact we are doing lazy LRU updates to minimise lock contention so the
721  * LRU does not have strict ordering. Hence we don't want to reclaim inodes
722  * with this flag set because they are the inodes that are out of order.
723  */
724 static enum lru_status inode_lru_isolate(struct list_head *item,
725                 struct list_lru_one *lru, spinlock_t *lru_lock, void *arg)
726 {
727         struct list_head *freeable = arg;
728         struct inode    *inode = container_of(item, struct inode, i_lru);
729
730         /*
731          * we are inverting the lru lock/inode->i_lock here, so use a trylock.
732          * If we fail to get the lock, just skip it.
733          */
734         if (!spin_trylock(&inode->i_lock))
735                 return LRU_SKIP;
736
737         /*
738          * Referenced or dirty inodes are still in use. Give them another pass
739          * through the LRU as we canot reclaim them now.
740          */
741         if (atomic_read(&inode->i_count) ||
742             (inode->i_state & ~I_REFERENCED)) {
743                 list_lru_isolate(lru, &inode->i_lru);
744                 spin_unlock(&inode->i_lock);
745                 this_cpu_dec(nr_unused);
746                 return LRU_REMOVED;
747         }
748
749         /* recently referenced inodes get one more pass */
750         if (inode->i_state & I_REFERENCED) {
751                 inode->i_state &= ~I_REFERENCED;
752                 spin_unlock(&inode->i_lock);
753                 return LRU_ROTATE;
754         }
755
756         if (inode_has_buffers(inode) || inode->i_data.nrpages) {
757                 __iget(inode);
758                 spin_unlock(&inode->i_lock);
759                 spin_unlock(lru_lock);
760                 if (remove_inode_buffers(inode)) {
761                         unsigned long reap;
762                         reap = invalidate_mapping_pages(&inode->i_data, 0, -1);
763                         if (current_is_kswapd())
764                                 __count_vm_events(KSWAPD_INODESTEAL, reap);
765                         else
766                                 __count_vm_events(PGINODESTEAL, reap);
767                         if (current->reclaim_state)
768                                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += reap;
769                 }
770                 iput(inode);
771                 spin_lock(lru_lock);
772                 return LRU_RETRY;
773         }
774
775         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
776         inode->i_state |= I_FREEING;
777         list_lru_isolate_move(lru, &inode->i_lru, freeable);
778         spin_unlock(&inode->i_lock);
779
780         this_cpu_dec(nr_unused);
781         return LRU_REMOVED;
782 }
783
784 /*
785  * Walk the superblock inode LRU for freeable inodes and attempt to free them.
786  * This is called from the superblock shrinker function with a number of inodes
787  * to trim from the LRU. Inodes to be freed are moved to a temporary list and
788  * then are freed outside inode_lock by dispose_list().
789  */
790 long prune_icache_sb(struct super_block *sb, struct shrink_control *sc)
791 {
792         LIST_HEAD(freeable);
793         long freed;
794
795         freed = list_lru_shrink_walk(&sb->s_inode_lru, sc,
796                                      inode_lru_isolate, &freeable);
797         dispose_list(&freeable);
798         return freed;
799 }
800
801 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
802 /*
803  * Called with the inode lock held.
804  */
805 static struct inode *find_inode(struct super_block *sb,
806                                 struct hlist_head *head,
807                                 int (*test)(struct inode *, void *),
808                                 void *data)
809 {
810         struct inode *inode = NULL;
811
812 repeat:
813         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
814                 if (inode->i_sb != sb)
815                         continue;
816                 if (!test(inode, data))
817                         continue;
818                 spin_lock(&inode->i_lock);
819                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
820                         __wait_on_freeing_inode(inode);
821                         goto repeat;
822                 }
823                 if (unlikely(inode->i_state & I_CREATING)) {
824                         spin_unlock(&inode->i_lock);
825                         return ERR_PTR(-ESTALE);
826                 }
827                 __iget(inode);
828                 spin_unlock(&inode->i_lock);
829                 return inode;
830         }
831         return NULL;
832 }
833
834 /*
835  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
836  * iget_locked for details.
837  */
838 static struct inode *find_inode_fast(struct super_block *sb,
839                                 struct hlist_head *head, unsigned long ino)
840 {
841         struct inode *inode = NULL;
842
843 repeat:
844         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
845                 if (inode->i_ino != ino)
846                         continue;
847                 if (inode->i_sb != sb)
848                         continue;
849                 spin_lock(&inode->i_lock);
850                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
851                         __wait_on_freeing_inode(inode);
852                         goto repeat;
853                 }
854                 if (unlikely(inode->i_state & I_CREATING)) {
855                         spin_unlock(&inode->i_lock);
856                         return ERR_PTR(-ESTALE);
857                 }
858                 __iget(inode);
859                 spin_unlock(&inode->i_lock);
860                 return inode;
861         }
862         return NULL;
863 }
864
865 /*
866  * Each cpu owns a range of LAST_INO_BATCH numbers.
867  * 'shared_last_ino' is dirtied only once out of LAST_INO_BATCH allocations,
868  * to renew the exhausted range.
869  *
870  * This does not significantly increase overflow rate because every CPU can
871  * consume at most LAST_INO_BATCH-1 unused inode numbers. So there is
872  * NR_CPUS*(LAST_INO_BATCH-1) wastage. At 4096 and 1024, this is ~0.1% of the
873  * 2^32 range, and is a worst-case. Even a 50% wastage would only increase
874  * overflow rate by 2x, which does not seem too significant.
875  *
876  * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
877  * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
878  * here to attempt to avoid that.
879  */
880 #define LAST_INO_BATCH 1024
881 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, last_ino);
882
883 unsigned int get_next_ino(void)
884 {
885         unsigned int *p = &get_cpu_var(last_ino);
886         unsigned int res = *p;
887
888 #ifdef CONFIG_SMP
889         if (unlikely((res & (LAST_INO_BATCH-1)) == 0)) {
890                 static atomic_t shared_last_ino;
891                 int next = atomic_add_return(LAST_INO_BATCH, &shared_last_ino);
892
893                 res = next - LAST_INO_BATCH;
894         }
895 #endif
896
897         res++;
898         /* get_next_ino should not provide a 0 inode number */
899         if (unlikely(!res))
900                 res++;
901         *p = res;
902         put_cpu_var(last_ino);
903         return res;
904 }
905 EXPORT_SYMBOL(get_next_ino);
906
907 /**
908  *      new_inode_pseudo        - obtain an inode
909  *      @sb: superblock
910  *
911  *      Allocates a new inode for given superblock.
912  *      Inode wont be chained in superblock s_inodes list
913  *      This means :
914  *      - fs can't be unmount
915  *      - quotas, fsnotify, writeback can't work
916  */
917 struct inode *new_inode_pseudo(struct super_block *sb)
918 {
919         struct inode *inode = alloc_inode(sb);
920
921         if (inode) {
922                 spin_lock(&inode->i_lock);
923                 inode->i_state = 0;
924                 spin_unlock(&inode->i_lock);
925                 INIT_LIST_HEAD(&inode->i_sb_list);
926         }
927         return inode;
928 }
929
930 /**
931  *      new_inode       - obtain an inode
932  *      @sb: superblock
933  *
934  *      Allocates a new inode for given superblock. The default gfp_mask
935  *      for allocations related to inode->i_mapping is GFP_HIGHUSER_MOVABLE.
936  *      If HIGHMEM pages are unsuitable or it is known that pages allocated
937  *      for the page cache are not reclaimable or migratable,
938  *      mapping_set_gfp_mask() must be called with suitable flags on the
939  *      newly created inode's mapping
940  *
941  */
942 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
943 {
944         struct inode *inode;
945
946         spin_lock_prefetch(&sb->s_inode_list_lock);
947
948         inode = new_inode_pseudo(sb);
949         if (inode)
950                 inode_sb_list_add(inode);
951         return inode;
952 }
953 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
954
955 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
956 void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode)
957 {
958         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
959                 struct file_system_type *type = inode->i_sb->s_type;
960
961                 /* Set new key only if filesystem hasn't already changed it */
962                 if (lockdep_match_class(&inode->i_rwsem, &type->i_mutex_key)) {
963                         /*
964                          * ensure nobody is actually holding i_mutex
965                          */
966                         // mutex_destroy(&inode->i_mutex);
967                         init_rwsem(&inode->i_rwsem);
968                         lockdep_set_class(&inode->i_rwsem,
969                                           &type->i_mutex_dir_key);
970                 }
971         }
972 }
973 EXPORT_SYMBOL(lockdep_annotate_inode_mutex_key);
974 #endif
975
976 /**
977  * unlock_new_inode - clear the I_NEW state and wake up any waiters
978  * @inode:      new inode to unlock
979  *
980  * Called when the inode is fully initialised to clear the new state of the
981  * inode and wake up anyone waiting for the inode to finish initialisation.
982  */
983 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
984 {
985         lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
986         spin_lock(&inode->i_lock);
987         WARN_ON(!(inode->i_state & I_NEW));
988         inode->i_state &= ~I_NEW & ~I_CREATING;
989         smp_mb();
990         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
991         spin_unlock(&inode->i_lock);
992 }
993 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
994
995 void discard_new_inode(struct inode *inode)
996 {
997         lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
998         spin_lock(&inode->i_lock);
999         WARN_ON(!(inode->i_state & I_NEW));
1000         inode->i_state &= ~I_NEW;
1001         smp_mb();
1002         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
1003         spin_unlock(&inode->i_lock);
1004         iput(inode);
1005 }
1006 EXPORT_SYMBOL(discard_new_inode);
1007
1008 /**
1009  * lock_two_nondirectories - take two i_mutexes on non-directory objects
1010  *
1011  * Lock any non-NULL argument that is not a directory.
1012  * Zero, one or two objects may be locked by this function.
1013  *
1014  * @inode1: first inode to lock
1015  * @inode2: second inode to lock
1016  */
1017 void lock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
1018 {
1019         if (inode1 > inode2)
1020                 swap(inode1, inode2);
1021
1022         if (inode1 && !S_ISDIR(inode1->i_mode))
1023                 inode_lock(inode1);
1024         if (inode2 && !S_ISDIR(inode2->i_mode) && inode2 != inode1)
1025                 inode_lock_nested(inode2, I_MUTEX_NONDIR2);
1026 }
1027 EXPORT_SYMBOL(lock_two_nondirectories);
1028
1029 /**
1030  * unlock_two_nondirectories - release locks from lock_two_nondirectories()
1031  * @inode1: first inode to unlock
1032  * @inode2: second inode to unlock
1033  */
1034 void unlock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
1035 {
1036         if (inode1 && !S_ISDIR(inode1->i_mode))
1037                 inode_unlock(inode1);
1038         if (inode2 && !S_ISDIR(inode2->i_mode) && inode2 != inode1)
1039                 inode_unlock(inode2);
1040 }
1041 EXPORT_SYMBOL(unlock_two_nondirectories);
1042
1043 /**
1044  * inode_insert5 - obtain an inode from a mounted file system
1045  * @inode:      pre-allocated inode to use for insert to cache
1046  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
1047  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1048  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
1049  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
1050  *
1051  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1052  * and if present it is return it with an increased reference count. This is
1053  * a variant of iget5_locked() for callers that don't want to fail on memory
1054  * allocation of inode.
1055  *
1056  * If the inode is not in cache, insert the pre-allocated inode to cache and
1057  * return it locked, hashed, and with the I_NEW flag set. The file system gets
1058  * to fill it in before unlocking it via unlock_new_inode().
1059  *
1060  * Note both @test and @set are called with the inode_hash_lock held, so can't
1061  * sleep.
1062  */
1063 struct inode *inode_insert5(struct inode *inode, unsigned long hashval,
1064                             int (*test)(struct inode *, void *),
1065                             int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
1066 {
1067         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
1068         struct inode *old;
1069         bool creating = inode->i_state & I_CREATING;
1070
1071 again:
1072         spin_lock(&inode_hash_lock);
1073         old = find_inode(inode->i_sb, head, test, data);
1074         if (unlikely(old)) {
1075                 /*
1076                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under us.
1077                  * Use the old inode instead of the preallocated one.
1078                  */
1079                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1080                 if (IS_ERR(old))
1081                         return NULL;
1082                 wait_on_inode(old);
1083                 if (unlikely(inode_unhashed(old))) {
1084                         iput(old);
1085                         goto again;
1086                 }
1087                 return old;
1088         }
1089
1090         if (set && unlikely(set(inode, data))) {
1091                 inode = NULL;
1092                 goto unlock;
1093         }
1094
1095         /*
1096          * Return the locked inode with I_NEW set, the
1097          * caller is responsible for filling in the contents
1098          */
1099         spin_lock(&inode->i_lock);
1100         inode->i_state |= I_NEW;
1101         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1102         spin_unlock(&inode->i_lock);
1103         if (!creating)
1104                 inode_sb_list_add(inode);
1105 unlock:
1106         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1107
1108         return inode;
1109 }
1110 EXPORT_SYMBOL(inode_insert5);
1111
1112 /**
1113  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
1114  * @sb:         super block of file system
1115  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
1116  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1117  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
1118  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
1119  *
1120  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1121  * and if present it is return it with an increased reference count. This is
1122  * a generalized version of iget_locked() for file systems where the inode
1123  * number is not sufficient for unique identification of an inode.
1124  *
1125  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
1126  * hashed, and with the I_NEW flag set. The file system gets to fill it in
1127  * before unlocking it via unlock_new_inode().
1128  *
1129  * Note both @test and @set are called with the inode_hash_lock held, so can't
1130  * sleep.
1131  */
1132 struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1133                 int (*test)(struct inode *, void *),
1134                 int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
1135 {
1136         struct inode *inode = ilookup5(sb, hashval, test, data);
1137
1138         if (!inode) {
1139                 struct inode *new = alloc_inode(sb);
1140
1141                 if (new) {
1142                         new->i_state = 0;
1143                         inode = inode_insert5(new, hashval, test, set, data);
1144                         if (unlikely(inode != new))
1145                                 destroy_inode(new);
1146                 }
1147         }
1148         return inode;
1149 }
1150 EXPORT_SYMBOL(iget5_locked);
1151
1152 /**
1153  * iget_locked - obtain an inode from a mounted file system
1154  * @sb:         super block of file system
1155  * @ino:        inode number to get
1156  *
1157  * Search for the inode specified by @ino in the inode cache and if present
1158  * return it with an increased reference count. This is for file systems
1159  * where the inode number is sufficient for unique identification of an inode.
1160  *
1161  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
1162  * hashed, and with the I_NEW flag set.  The file system gets to fill it in
1163  * before unlocking it via unlock_new_inode().
1164  */
1165 struct inode *iget_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1166 {
1167         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1168         struct inode *inode;
1169 again:
1170         spin_lock(&inode_hash_lock);
1171         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1172         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1173         if (inode) {
1174                 if (IS_ERR(inode))
1175                         return NULL;
1176                 wait_on_inode(inode);
1177                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1178                         iput(inode);
1179                         goto again;
1180                 }
1181                 return inode;
1182         }
1183
1184         inode = alloc_inode(sb);
1185         if (inode) {
1186                 struct inode *old;
1187
1188                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1189                 /* We released the lock, so.. */
1190                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
1191                 if (!old) {
1192                         inode->i_ino = ino;
1193                         spin_lock(&inode->i_lock);
1194                         inode->i_state = I_NEW;
1195                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1196                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1197                         inode_sb_list_add(inode);
1198                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1199
1200                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
1201                          * caller is responsible for filling in the contents
1202                          */
1203                         return inode;
1204                 }
1205
1206                 /*
1207                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
1208                  * us. Use the old inode instead of the one we just
1209                  * allocated.
1210                  */
1211                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1212                 destroy_inode(inode);
1213                 if (IS_ERR(old))
1214                         return NULL;
1215                 inode = old;
1216                 wait_on_inode(inode);
1217                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1218                         iput(inode);
1219                         goto again;
1220                 }
1221         }
1222         return inode;
1223 }
1224 EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
1225
1226 /*
1227  * search the inode cache for a matching inode number.
1228  * If we find one, then the inode number we are trying to
1229  * allocate is not unique and so we should not use it.
1230  *
1231  * Returns 1 if the inode number is unique, 0 if it is not.
1232  */
1233 static int test_inode_iunique(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1234 {
1235         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1236         struct inode *inode;
1237
1238         spin_lock(&inode_hash_lock);
1239         hlist_for_each_entry(inode, b, i_hash) {
1240                 if (inode->i_ino == ino && inode->i_sb == sb) {
1241                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1242                         return 0;
1243                 }
1244         }
1245         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1246
1247         return 1;
1248 }
1249
1250 /**
1251  *      iunique - get a unique inode number
1252  *      @sb: superblock
1253  *      @max_reserved: highest reserved inode number
1254  *
1255  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
1256  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
1257  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
1258  *      is higher than the reserved limit but unique.
1259  *
1260  *      BUGS:
1261  *      With a large number of inodes live on the file system this function
1262  *      currently becomes quite slow.
1263  */
1264 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
1265 {
1266         /*
1267          * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
1268          * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
1269          * here to attempt to avoid that.
1270          */
1271         static DEFINE_SPINLOCK(iunique_lock);
1272         static unsigned int counter;
1273         ino_t res;
1274
1275         spin_lock(&iunique_lock);
1276         do {
1277                 if (counter <= max_reserved)
1278                         counter = max_reserved + 1;
1279                 res = counter++;
1280         } while (!test_inode_iunique(sb, res));
1281         spin_unlock(&iunique_lock);
1282
1283         return res;
1284 }
1285 EXPORT_SYMBOL(iunique);
1286
1287 struct inode *igrab(struct inode *inode)
1288 {
1289         spin_lock(&inode->i_lock);
1290         if (!(inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE))) {
1291                 __iget(inode);
1292                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1293         } else {
1294                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1295                 /*
1296                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
1297                  * called yet, and somebody is calling igrab
1298                  * while the inode is getting freed.
1299                  */
1300                 inode = NULL;
1301         }
1302         return inode;
1303 }
1304 EXPORT_SYMBOL(igrab);
1305
1306 /**
1307  * ilookup5_nowait - search for an inode in the inode cache
1308  * @sb:         super block of file system to search
1309  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1310  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1311  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1312  *
1313  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache.
1314  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
1315  * reference count.
1316  *
1317  * Note: I_NEW is not waited upon so you have to be very careful what you do
1318  * with the returned inode.  You probably should be using ilookup5() instead.
1319  *
1320  * Note2: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1321  */
1322 struct inode *ilookup5_nowait(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1323                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1324 {
1325         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1326         struct inode *inode;
1327
1328         spin_lock(&inode_hash_lock);
1329         inode = find_inode(sb, head, test, data);
1330         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1331
1332         return IS_ERR(inode) ? NULL : inode;
1333 }
1334 EXPORT_SYMBOL(ilookup5_nowait);
1335
1336 /**
1337  * ilookup5 - search for an inode in the inode cache
1338  * @sb:         super block of file system to search
1339  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1340  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1341  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1342  *
1343  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1344  * and if the inode is in the cache, return the inode with an incremented
1345  * reference count.  Waits on I_NEW before returning the inode.
1346  * returned with an incremented reference count.
1347  *
1348  * This is a generalized version of ilookup() for file systems where the
1349  * inode number is not sufficient for unique identification of an inode.
1350  *
1351  * Note: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1352  */
1353 struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1354                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1355 {
1356         struct inode *inode;
1357 again:
1358         inode = ilookup5_nowait(sb, hashval, test, data);
1359         if (inode) {
1360                 wait_on_inode(inode);
1361                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1362                         iput(inode);
1363                         goto again;
1364                 }
1365         }
1366         return inode;
1367 }
1368 EXPORT_SYMBOL(ilookup5);
1369
1370 /**
1371  * ilookup - search for an inode in the inode cache
1372  * @sb:         super block of file system to search
1373  * @ino:        inode number to search for
1374  *
1375  * Search for the inode @ino in the inode cache, and if the inode is in the
1376  * cache, the inode is returned with an incremented reference count.
1377  */
1378 struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1379 {
1380         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1381         struct inode *inode;
1382 again:
1383         spin_lock(&inode_hash_lock);
1384         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1385         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1386
1387         if (inode) {
1388                 if (IS_ERR(inode))
1389                         return NULL;
1390                 wait_on_inode(inode);
1391                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1392                         iput(inode);
1393                         goto again;
1394                 }
1395         }
1396         return inode;
1397 }
1398 EXPORT_SYMBOL(ilookup);
1399
1400 /**
1401  * find_inode_nowait - find an inode in the inode cache
1402  * @sb:         super block of file system to search
1403  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1404  * @match:      callback used for comparisons between inodes
1405  * @data:       opaque data pointer to pass to @match
1406  *
1407  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode
1408  * cache, where the helper function @match will return 0 if the inode
1409  * does not match, 1 if the inode does match, and -1 if the search
1410  * should be stopped.  The @match function must be responsible for
1411  * taking the i_lock spin_lock and checking i_state for an inode being
1412  * freed or being initialized, and incrementing the reference count
1413  * before returning 1.  It also must not sleep, since it is called with
1414  * the inode_hash_lock spinlock held.
1415  *
1416  * This is a even more generalized version of ilookup5() when the
1417  * function must never block --- find_inode() can block in
1418  * __wait_on_freeing_inode() --- or when the caller can not increment
1419  * the reference count because the resulting iput() might cause an
1420  * inode eviction.  The tradeoff is that the @match funtion must be
1421  * very carefully implemented.
1422  */
1423 struct inode *find_inode_nowait(struct super_block *sb,
1424                                 unsigned long hashval,
1425                                 int (*match)(struct inode *, unsigned long,
1426                                              void *),
1427                                 void *data)
1428 {
1429         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1430         struct inode *inode, *ret_inode = NULL;
1431         int mval;
1432
1433         spin_lock(&inode_hash_lock);
1434         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
1435                 if (inode->i_sb != sb)
1436                         continue;
1437                 mval = match(inode, hashval, data);
1438                 if (mval == 0)
1439                         continue;
1440                 if (mval == 1)
1441                         ret_inode = inode;
1442                 goto out;
1443         }
1444 out:
1445         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1446         return ret_inode;
1447 }
1448 EXPORT_SYMBOL(find_inode_nowait);
1449
1450 int insert_inode_locked(struct inode *inode)
1451 {
1452         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1453         ino_t ino = inode->i_ino;
1454         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1455
1456         while (1) {
1457                 struct inode *old = NULL;
1458                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1459                 hlist_for_each_entry(old, head, i_hash) {
1460                         if (old->i_ino != ino)
1461                                 continue;
1462                         if (old->i_sb != sb)
1463                                 continue;
1464                         spin_lock(&old->i_lock);
1465                         if (old->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
1466                                 spin_unlock(&old->i_lock);
1467                                 continue;
1468                         }
1469                         break;
1470                 }
1471                 if (likely(!old)) {
1472                         spin_lock(&inode->i_lock);
1473                         inode->i_state |= I_NEW | I_CREATING;
1474                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
1475                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1476                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1477                         return 0;
1478                 }
1479                 if (unlikely(old->i_state & I_CREATING)) {
1480                         spin_unlock(&old->i_lock);
1481                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1482                         return -EBUSY;
1483                 }
1484                 __iget(old);
1485                 spin_unlock(&old->i_lock);
1486                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1487                 wait_on_inode(old);
1488                 if (unlikely(!inode_unhashed(old))) {
1489                         iput(old);
1490                         return -EBUSY;
1491                 }
1492                 iput(old);
1493         }
1494 }
1495 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked);
1496
1497 int insert_inode_locked4(struct inode *inode, unsigned long hashval,
1498                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1499 {
1500         struct inode *old;
1501
1502         inode->i_state |= I_CREATING;
1503         old = inode_insert5(inode, hashval, test, NULL, data);
1504
1505         if (old != inode) {
1506                 iput(old);
1507                 return -EBUSY;
1508         }
1509         return 0;
1510 }
1511 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked4);
1512
1513
1514 int generic_delete_inode(struct inode *inode)
1515 {
1516         return 1;
1517 }
1518 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1519
1520 /*
1521  * Called when we're dropping the last reference
1522  * to an inode.
1523  *
1524  * Call the FS "drop_inode()" function, defaulting to
1525  * the legacy UNIX filesystem behaviour.  If it tells
1526  * us to evict inode, do so.  Otherwise, retain inode
1527  * in cache if fs is alive, sync and evict if fs is
1528  * shutting down.
1529  */
1530 static void iput_final(struct inode *inode)
1531 {
1532         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1533         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1534         int drop;
1535
1536         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
1537
1538         if (op->drop_inode)
1539                 drop = op->drop_inode(inode);
1540         else
1541                 drop = generic_drop_inode(inode);
1542
1543         if (!drop && (sb->s_flags & SB_ACTIVE)) {
1544                 inode_add_lru(inode);
1545                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1546                 return;
1547         }
1548
1549         if (!drop) {
1550                 inode->i_state |= I_WILL_FREE;
1551                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1552                 write_inode_now(inode, 1);
1553                 spin_lock(&inode->i_lock);
1554                 WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
1555                 inode->i_state &= ~I_WILL_FREE;
1556         }
1557
1558         inode->i_state |= I_FREEING;
1559         if (!list_empty(&inode->i_lru))
1560                 inode_lru_list_del(inode);
1561         spin_unlock(&inode->i_lock);
1562
1563         evict(inode);
1564 }
1565
1566 /**
1567  *      iput    - put an inode
1568  *      @inode: inode to put
1569  *
1570  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1571  *      zero, the inode is then freed and may also be destroyed.
1572  *
1573  *      Consequently, iput() can sleep.
1574  */
1575 void iput(struct inode *inode)
1576 {
1577         if (!inode)
1578                 return;
1579         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
1580 retry:
1581         if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode->i_lock)) {
1582                 if (inode->i_nlink && (inode->i_state & I_DIRTY_TIME)) {
1583                         atomic_inc(&inode->i_count);
1584                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1585                         trace_writeback_lazytime_iput(inode);
1586                         mark_inode_dirty_sync(inode);
1587                         goto retry;
1588                 }
1589                 iput_final(inode);
1590         }
1591 }
1592 EXPORT_SYMBOL(iput);
1593
1594 /**
1595  *      bmap    - find a block number in a file
1596  *      @inode: inode of file
1597  *      @block: block to find
1598  *
1599  *      Returns the block number on the device holding the inode that
1600  *      is the disk block number for the block of the file requested.
1601  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will return the
1602  *      disk block relative to the disk start that holds that block of the
1603  *      file.
1604  */
1605 sector_t bmap(struct inode *inode, sector_t block)
1606 {
1607         sector_t res = 0;
1608         if (inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1609                 res = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, block);
1610         return res;
1611 }
1612 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1613
1614 /*
1615  * With relative atime, only update atime if the previous atime is
1616  * earlier than either the ctime or mtime or if at least a day has
1617  * passed since the last atime update.
1618  */
1619 static int relatime_need_update(struct vfsmount *mnt, struct inode *inode,
1620                              struct timespec64 now)
1621 {
1622
1623         if (!(mnt->mnt_flags & MNT_RELATIME))
1624                 return 1;
1625         /*
1626          * Is mtime younger than atime? If yes, update atime:
1627          */
1628         if (timespec64_compare(&inode->i_mtime, &inode->i_atime) >= 0)
1629                 return 1;
1630         /*
1631          * Is ctime younger than atime? If yes, update atime:
1632          */
1633         if (timespec64_compare(&inode->i_ctime, &inode->i_atime) >= 0)
1634                 return 1;
1635
1636         /*
1637          * Is the previous atime value older than a day? If yes,
1638          * update atime:
1639          */
1640         if ((long)(now.tv_sec - inode->i_atime.tv_sec) >= 24*60*60)
1641                 return 1;
1642         /*
1643          * Good, we can skip the atime update:
1644          */
1645         return 0;
1646 }
1647
1648 int generic_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *time, int flags)
1649 {
1650         int iflags = I_DIRTY_TIME;
1651         bool dirty = false;
1652
1653         if (flags & S_ATIME)
1654                 inode->i_atime = *time;
1655         if (flags & S_VERSION)
1656                 dirty = inode_maybe_inc_iversion(inode, false);
1657         if (flags & S_CTIME)
1658                 inode->i_ctime = *time;
1659         if (flags & S_MTIME)
1660                 inode->i_mtime = *time;
1661         if ((flags & (S_ATIME | S_CTIME | S_MTIME)) &&
1662             !(inode->i_sb->s_flags & SB_LAZYTIME))
1663                 dirty = true;
1664
1665         if (dirty)
1666                 iflags |= I_DIRTY_SYNC;
1667         __mark_inode_dirty(inode, iflags);
1668         return 0;
1669 }
1670 EXPORT_SYMBOL(generic_update_time);
1671
1672 /*
1673  * This does the actual work of updating an inodes time or version.  Must have
1674  * had called mnt_want_write() before calling this.
1675  */
1676 static int update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *time, int flags)
1677 {
1678         int (*update_time)(struct inode *, struct timespec64 *, int);
1679
1680         update_time = inode->i_op->update_time ? inode->i_op->update_time :
1681                 generic_update_time;
1682
1683         return update_time(inode, time, flags);
1684 }
1685
1686 /**
1687  *      touch_atime     -       update the access time
1688  *      @path: the &struct path to update
1689  *      @inode: inode to update
1690  *
1691  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1692  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1693  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1694  */
1695 bool atime_needs_update(const struct path *path, struct inode *inode)
1696 {
1697         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1698         struct timespec64 now;
1699
1700         if (inode->i_flags & S_NOATIME)
1701                 return false;
1702
1703         /* Atime updates will likely cause i_uid and i_gid to be written
1704          * back improprely if their true value is unknown to the vfs.
1705          */
1706         if (HAS_UNMAPPED_ID(inode))
1707                 return false;
1708
1709         if (IS_NOATIME(inode))
1710                 return false;
1711         if ((inode->i_sb->s_flags & SB_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1712                 return false;
1713
1714         if (mnt->mnt_flags & MNT_NOATIME)
1715                 return false;
1716         if ((mnt->mnt_flags & MNT_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1717                 return false;
1718
1719         now = current_time(inode);
1720
1721         if (!relatime_need_update(mnt, inode, now))
1722                 return false;
1723
1724         if (timespec64_equal(&inode->i_atime, &now))
1725                 return false;
1726
1727         return true;
1728 }
1729
1730 void touch_atime(const struct path *path)
1731 {
1732         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1733         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
1734         struct timespec64 now;
1735
1736         if (!atime_needs_update(path, inode))
1737                 return;
1738
1739         if (!sb_start_write_trylock(inode->i_sb))
1740                 return;
1741
1742         if (__mnt_want_write(mnt) != 0)
1743                 goto skip_update;
1744         /*
1745          * File systems can error out when updating inodes if they need to
1746          * allocate new space to modify an inode (such is the case for
1747          * Btrfs), but since we touch atime while walking down the path we
1748          * really don't care if we failed to update the atime of the file,
1749          * so just ignore the return value.
1750          * We may also fail on filesystems that have the ability to make parts
1751          * of the fs read only, e.g. subvolumes in Btrfs.
1752          */
1753         now = current_time(inode);
1754         update_time(inode, &now, S_ATIME);
1755         __mnt_drop_write(mnt);
1756 skip_update:
1757         sb_end_write(inode->i_sb);
1758 }
1759 EXPORT_SYMBOL(touch_atime);
1760
1761 /*
1762  * The logic we want is
1763  *
1764  *      if suid or (sgid and xgrp)
1765  *              remove privs
1766  */
1767 int should_remove_suid(struct dentry *dentry)
1768 {
1769         umode_t mode = d_inode(dentry)->i_mode;
1770         int kill = 0;
1771
1772         /* suid always must be killed */
1773         if (unlikely(mode & S_ISUID))
1774                 kill = ATTR_KILL_SUID;
1775
1776         /*
1777          * sgid without any exec bits is just a mandatory locking mark; leave
1778          * it alone.  If some exec bits are set, it's a real sgid; kill it.
1779          */
1780         if (unlikely((mode & S_ISGID) && (mode & S_IXGRP)))
1781                 kill |= ATTR_KILL_SGID;
1782
1783         if (unlikely(kill && !capable(CAP_FSETID) && S_ISREG(mode)))
1784                 return kill;
1785
1786         return 0;
1787 }
1788 EXPORT_SYMBOL(should_remove_suid);
1789
1790 /*
1791  * Return mask of changes for notify_change() that need to be done as a
1792  * response to write or truncate. Return 0 if nothing has to be changed.
1793  * Negative value on error (change should be denied).
1794  */
1795 int dentry_needs_remove_privs(struct dentry *dentry)
1796 {
1797         struct inode *inode = d_inode(dentry);
1798         int mask = 0;
1799         int ret;
1800
1801         if (IS_NOSEC(inode))
1802                 return 0;
1803
1804         mask = should_remove_suid(dentry);
1805         ret = security_inode_need_killpriv(dentry);
1806         if (ret < 0)
1807                 return ret;
1808         if (ret)
1809                 mask |= ATTR_KILL_PRIV;
1810         return mask;
1811 }
1812
1813 static int __remove_privs(struct dentry *dentry, int kill)
1814 {
1815         struct iattr newattrs;
1816
1817         newattrs.ia_valid = ATTR_FORCE | kill;
1818         /*
1819          * Note we call this on write, so notify_change will not
1820          * encounter any conflicting delegations:
1821          */
1822         return notify_change(dentry, &newattrs, NULL);
1823 }
1824
1825 /*
1826  * Remove special file priviledges (suid, capabilities) when file is written
1827  * to or truncated.
1828  */
1829 int file_remove_privs(struct file *file)
1830 {
1831         struct dentry *dentry = file_dentry(file);
1832         struct inode *inode = file_inode(file);
1833         int kill;
1834         int error = 0;
1835
1836         /*
1837          * Fast path for nothing security related.
1838          * As well for non-regular files, e.g. blkdev inodes.
1839          * For example, blkdev_write_iter() might get here
1840          * trying to remove privs which it is not allowed to.
1841          */
1842         if (IS_NOSEC(inode) || !S_ISREG(inode->i_mode))
1843                 return 0;
1844
1845         kill = dentry_needs_remove_privs(dentry);
1846         if (kill < 0)
1847                 return kill;
1848         if (kill)
1849                 error = __remove_privs(dentry, kill);
1850         if (!error)
1851                 inode_has_no_xattr(inode);
1852
1853         return error;
1854 }
1855 EXPORT_SYMBOL(file_remove_privs);
1856
1857 /**
1858  *      file_update_time        -       update mtime and ctime time
1859  *      @file: file accessed
1860  *
1861  *      Update the mtime and ctime members of an inode and mark the inode
1862  *      for writeback.  Note that this function is meant exclusively for
1863  *      usage in the file write path of filesystems, and filesystems may
1864  *      choose to explicitly ignore update via this function with the
1865  *      S_NOCMTIME inode flag, e.g. for network filesystem where these
1866  *      timestamps are handled by the server.  This can return an error for
1867  *      file systems who need to allocate space in order to update an inode.
1868  */
1869
1870 int file_update_time(struct file *file)
1871 {
1872         struct inode *inode = file_inode(file);
1873         struct timespec64 now;
1874         int sync_it = 0;
1875         int ret;
1876
1877         /* First try to exhaust all avenues to not sync */
1878         if (IS_NOCMTIME(inode))
1879                 return 0;
1880
1881         now = current_time(inode);
1882         if (!timespec64_equal(&inode->i_mtime, &now))
1883                 sync_it = S_MTIME;
1884
1885         if (!timespec64_equal(&inode->i_ctime, &now))
1886                 sync_it |= S_CTIME;
1887
1888         if (IS_I_VERSION(inode) && inode_iversion_need_inc(inode))
1889                 sync_it |= S_VERSION;
1890
1891         if (!sync_it)
1892                 return 0;
1893
1894         /* Finally allowed to write? Takes lock. */
1895         if (__mnt_want_write_file(file))
1896                 return 0;
1897
1898         ret = update_time(inode, &now, sync_it);
1899         __mnt_drop_write_file(file);
1900
1901         return ret;
1902 }
1903 EXPORT_SYMBOL(file_update_time);
1904
1905 /* Caller must hold the file's inode lock */
1906 int file_modified(struct file *file)
1907 {
1908         int err;
1909
1910         /*
1911          * Clear the security bits if the process is not being run by root.
1912          * This keeps people from modifying setuid and setgid binaries.
1913          */
1914         err = file_remove_privs(file);
1915         if (err)
1916                 return err;
1917
1918         if (unlikely(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))
1919                 return 0;
1920
1921         return file_update_time(file);
1922 }
1923 EXPORT_SYMBOL(file_modified);
1924
1925 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
1926 {
1927         if (IS_SYNC(inode))
1928                 return 1;
1929         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
1930                 return 1;
1931         return 0;
1932 }
1933 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
1934
1935 /*
1936  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being
1937  * deleted, we have to wait until the filesystem completes its
1938  * deletion before reporting that it isn't found.  This function waits
1939  * until the deletion _might_ have completed.  Callers are responsible
1940  * to recheck inode state.
1941  *
1942  * It doesn't matter if I_NEW is not set initially, a call to
1943  * wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW) after removing from the hash list
1944  * will DTRT.
1945  */
1946 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
1947 {
1948         wait_queue_head_t *wq;
1949         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &inode->i_state, __I_NEW);
1950         wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_NEW);
1951         prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1952         spin_unlock(&inode->i_lock);
1953         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1954         schedule();
1955         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
1956         spin_lock(&inode_hash_lock);
1957 }
1958
1959 static __initdata unsigned long ihash_entries;
1960 static int __init set_ihash_entries(char *str)
1961 {
1962         if (!str)
1963                 return 0;
1964         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
1965         return 1;
1966 }
1967 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
1968
1969 /*
1970  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
1971  */
1972 void __init inode_init_early(void)
1973 {
1974         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
1975          * hash allocation until vmalloc space is available.
1976          */
1977         if (hashdist)
1978                 return;
1979
1980         inode_hashtable =
1981                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1982                                         sizeof(struct hlist_head),
1983                                         ihash_entries,
1984                                         14,
1985                                         HASH_EARLY | HASH_ZERO,
1986                                         &i_hash_shift,
1987                                         &i_hash_mask,
1988                                         0,
1989                                         0);
1990 }
1991
1992 void __init inode_init(void)
1993 {
1994         /* inode slab cache */
1995         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache",
1996                                          sizeof(struct inode),
1997                                          0,
1998                                          (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|
1999                                          SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT),
2000                                          init_once);
2001
2002         /* Hash may have been set up in inode_init_early */
2003         if (!hashdist)
2004                 return;
2005
2006         inode_hashtable =
2007                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
2008                                         sizeof(struct hlist_head),
2009                                         ihash_entries,
2010                                         14,
2011                                         HASH_ZERO,
2012                                         &i_hash_shift,
2013                                         &i_hash_mask,
2014                                         0,
2015                                         0);
2016 }
2017
2018 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
2019 {
2020         inode->i_mode = mode;
2021         if (S_ISCHR(mode)) {
2022                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
2023                 inode->i_rdev = rdev;
2024         } else if (S_ISBLK(mode)) {
2025                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
2026                 inode->i_rdev = rdev;
2027         } else if (S_ISFIFO(mode))
2028                 inode->i_fop = &pipefifo_fops;
2029         else if (S_ISSOCK(mode))
2030                 ;       /* leave it no_open_fops */
2031         else
2032                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o) for"
2033                                   " inode %s:%lu\n", mode, inode->i_sb->s_id,
2034                                   inode->i_ino);
2035 }
2036 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);
2037
2038 /**
2039  * inode_init_owner - Init uid,gid,mode for new inode according to posix standards
2040  * @inode: New inode
2041  * @dir: Directory inode
2042  * @mode: mode of the new inode
2043  */
2044 void inode_init_owner(struct inode *inode, const struct inode *dir,
2045                         umode_t mode)
2046 {
2047         inode->i_uid = current_fsuid();
2048         if (dir && dir->i_mode & S_ISGID) {
2049                 inode->i_gid = dir->i_gid;
2050
2051                 /* Directories are special, and always inherit S_ISGID */
2052                 if (S_ISDIR(mode))
2053                         mode |= S_ISGID;
2054                 else if ((mode & (S_ISGID | S_IXGRP)) == (S_ISGID | S_IXGRP) &&
2055                          !in_group_p(inode->i_gid) &&
2056                          !capable_wrt_inode_uidgid(dir, CAP_FSETID))
2057                         mode &= ~S_ISGID;
2058         } else
2059                 inode->i_gid = current_fsgid();
2060         inode->i_mode = mode;
2061 }
2062 EXPORT_SYMBOL(inode_init_owner);
2063
2064 /**
2065  * inode_owner_or_capable - check current task permissions to inode
2066  * @inode: inode being checked
2067  *
2068  * Return true if current either has CAP_FOWNER in a namespace with the
2069  * inode owner uid mapped, or owns the file.
2070  */
2071 bool inode_owner_or_capable(const struct inode *inode)
2072 {
2073         struct user_namespace *ns;
2074
2075         if (uid_eq(current_fsuid(), inode->i_uid))
2076                 return true;
2077
2078         ns = current_user_ns();
2079         if (kuid_has_mapping(ns, inode->i_uid) && ns_capable(ns, CAP_FOWNER))
2080                 return true;
2081         return false;
2082 }
2083 EXPORT_SYMBOL(inode_owner_or_capable);
2084
2085 /*
2086  * Direct i/o helper functions
2087  */
2088 static void __inode_dio_wait(struct inode *inode)
2089 {
2090         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
2091         DEFINE_WAIT_BIT(q, &inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
2092
2093         do {
2094                 prepare_to_wait(wq, &q.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2095                 if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
2096                         schedule();
2097         } while (atomic_read(&inode->i_dio_count));
2098         finish_wait(wq, &q.wq_entry);
2099 }
2100
2101 /**
2102  * inode_dio_wait - wait for outstanding DIO requests to finish
2103  * @inode: inode to wait for
2104  *
2105  * Waits for all pending direct I/O requests to finish so that we can
2106  * proceed with a truncate or equivalent operation.
2107  *
2108  * Must be called under a lock that serializes taking new references
2109  * to i_dio_count, usually by inode->i_mutex.
2110  */
2111 void inode_dio_wait(struct inode *inode)
2112 {
2113         if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
2114                 __inode_dio_wait(inode);
2115 }
2116 EXPORT_SYMBOL(inode_dio_wait);
2117
2118 /*
2119  * inode_set_flags - atomically set some inode flags
2120  *
2121  * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that
2122  * they have exclusive access to the inode structure (i.e., while the
2123  * inode is being instantiated).  The reason for the cmpxchg() loop
2124  * --- which wouldn't be necessary if all code paths which modify
2125  * i_flags actually followed this rule, is that there is at least one
2126  * code path which doesn't today so we use cmpxchg() out of an abundance
2127  * of caution.
2128  *
2129  * In the long run, i_mutex is overkill, and we should probably look
2130  * at using the i_lock spinlock to protect i_flags, and then make sure
2131  * it is so documented in include/linux/fs.h and that all code follows
2132  * the locking convention!!
2133  */
2134 void inode_set_flags(struct inode *inode, unsigned int flags,
2135                      unsigned int mask)
2136 {
2137         WARN_ON_ONCE(flags & ~mask);
2138         set_mask_bits(&inode->i_flags, mask, flags);
2139 }
2140 EXPORT_SYMBOL(inode_set_flags);
2141
2142 void inode_nohighmem(struct inode *inode)
2143 {
2144         mapping_set_gfp_mask(inode->i_mapping, GFP_USER);
2145 }
2146 EXPORT_SYMBOL(inode_nohighmem);
2147
2148 /**
2149  * timespec64_trunc - Truncate timespec64 to a granularity
2150  * @t: Timespec64
2151  * @gran: Granularity in ns.
2152  *
2153  * Truncate a timespec64 to a granularity. Always rounds down. gran must
2154  * not be 0 nor greater than a second (NSEC_PER_SEC, or 10^9 ns).
2155  */
2156 struct timespec64 timespec64_trunc(struct timespec64 t, unsigned gran)
2157 {
2158         /* Avoid division in the common cases 1 ns and 1 s. */
2159         if (gran == 1) {
2160                 /* nothing */
2161         } else if (gran == NSEC_PER_SEC) {
2162                 t.tv_nsec = 0;
2163         } else if (gran > 1 && gran < NSEC_PER_SEC) {
2164                 t.tv_nsec -= t.tv_nsec % gran;
2165         } else {
2166                 WARN(1, "illegal file time granularity: %u", gran);
2167         }
2168         return t;
2169 }
2170 EXPORT_SYMBOL(timespec64_trunc);
2171
2172 /**
2173  * timestamp_truncate - Truncate timespec to a granularity
2174  * @t: Timespec
2175  * @inode: inode being updated
2176  *
2177  * Truncate a timespec to the granularity supported by the fs
2178  * containing the inode. Always rounds down. gran must
2179  * not be 0 nor greater than a second (NSEC_PER_SEC, or 10^9 ns).
2180  */
2181 struct timespec64 timestamp_truncate(struct timespec64 t, struct inode *inode)
2182 {
2183         struct super_block *sb = inode->i_sb;
2184         unsigned int gran = sb->s_time_gran;
2185
2186         t.tv_sec = clamp(t.tv_sec, sb->s_time_min, sb->s_time_max);
2187         if (unlikely(t.tv_sec == sb->s_time_max || t.tv_sec == sb->s_time_min))
2188                 t.tv_nsec = 0;
2189
2190         /* Avoid division in the common cases 1 ns and 1 s. */
2191         if (gran == 1)
2192                 ; /* nothing */
2193         else if (gran == NSEC_PER_SEC)
2194                 t.tv_nsec = 0;
2195         else if (gran > 1 && gran < NSEC_PER_SEC)
2196                 t.tv_nsec -= t.tv_nsec % gran;
2197         else
2198                 WARN(1, "invalid file time granularity: %u", gran);
2199         return t;
2200 }
2201 EXPORT_SYMBOL(timestamp_truncate);
2202
2203 /**
2204  * current_time - Return FS time
2205  * @inode: inode.
2206  *
2207  * Return the current time truncated to the time granularity supported by
2208  * the fs.
2209  *
2210  * Note that inode and inode->sb cannot be NULL.
2211  * Otherwise, the function warns and returns time without truncation.
2212  */
2213 struct timespec64 current_time(struct inode *inode)
2214 {
2215         struct timespec64 now;
2216
2217         ktime_get_coarse_real_ts64(&now);
2218
2219         if (unlikely(!inode->i_sb)) {
2220                 WARN(1, "current_time() called with uninitialized super_block in the inode");
2221                 return now;
2222         }
2223
2224         return timestamp_truncate(now, inode);
2225 }
2226 EXPORT_SYMBOL(current_time);
2227
2228 /*
2229  * Generic function to check FS_IOC_SETFLAGS values and reject any invalid
2230  * configurations.
2231  *
2232  * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that they have
2233  * exclusive access to the inode structure.
2234  */
2235 int vfs_ioc_setflags_prepare(struct inode *inode, unsigned int oldflags,
2236                              unsigned int flags)
2237 {
2238         /*
2239          * The IMMUTABLE and APPEND_ONLY flags can only be changed by
2240          * the relevant capability.
2241          *
2242          * This test looks nicer. Thanks to Pauline Middelink
2243          */
2244         if ((flags ^ oldflags) & (FS_APPEND_FL | FS_IMMUTABLE_FL) &&
2245             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
2246                 return -EPERM;
2247
2248         return 0;
2249 }
2250 EXPORT_SYMBOL(vfs_ioc_setflags_prepare);
2251
2252 /*
2253  * Generic function to check FS_IOC_FSSETXATTR values and reject any invalid
2254  * configurations.
2255  *
2256  * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that they have
2257  * exclusive access to the inode structure.
2258  */
2259 int vfs_ioc_fssetxattr_check(struct inode *inode, const struct fsxattr *old_fa,
2260                              struct fsxattr *fa)
2261 {
2262         /*
2263          * Can't modify an immutable/append-only file unless we have
2264          * appropriate permission.
2265          */
2266         if ((old_fa->fsx_xflags ^ fa->fsx_xflags) &
2267                         (FS_XFLAG_IMMUTABLE | FS_XFLAG_APPEND) &&
2268             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
2269                 return -EPERM;
2270
2271         /*
2272          * Project Quota ID state is only allowed to change from within the init
2273          * namespace. Enforce that restriction only if we are trying to change
2274          * the quota ID state. Everything else is allowed in user namespaces.
2275          */
2276         if (current_user_ns() != &init_user_ns) {
2277                 if (old_fa->fsx_projid != fa->fsx_projid)
2278                         return -EINVAL;
2279                 if ((old_fa->fsx_xflags ^ fa->fsx_xflags) &
2280                                 FS_XFLAG_PROJINHERIT)
2281                         return -EINVAL;
2282         }
2283
2284         /* Check extent size hints. */
2285         if ((fa->fsx_xflags & FS_XFLAG_EXTSIZE) && !S_ISREG(inode->i_mode))
2286                 return -EINVAL;
2287
2288         if ((fa->fsx_xflags & FS_XFLAG_EXTSZINHERIT) &&
2289                         !S_ISDIR(inode->i_mode))
2290                 return -EINVAL;
2291
2292         if ((fa->fsx_xflags & FS_XFLAG_COWEXTSIZE) &&
2293             !S_ISREG(inode->i_mode) && !S_ISDIR(inode->i_mode))
2294                 return -EINVAL;
2295
2296         /*
2297          * It is only valid to set the DAX flag on regular files and
2298          * directories on filesystems.
2299          */
2300         if ((fa->fsx_xflags & FS_XFLAG_DAX) &&
2301             !(S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISDIR(inode->i_mode)))
2302                 return -EINVAL;
2303
2304         /* Extent size hints of zero turn off the flags. */
2305         if (fa->fsx_extsize == 0)
2306                 fa->fsx_xflags &= ~(FS_XFLAG_EXTSIZE | FS_XFLAG_EXTSZINHERIT);
2307         if (fa->fsx_cowextsize == 0)
2308                 fa->fsx_xflags &= ~FS_XFLAG_COWEXTSIZE;
2309
2310         return 0;
2311 }
2312 EXPORT_SYMBOL(vfs_ioc_fssetxattr_check);