GNU Linux-libre 5.15.137-gnu
[releases.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(), 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 __read_mostly;
58 static unsigned int i_hash_shift __read_mostly;
59 static struct hlist_head *inode_hashtable __read_mostly;
60 static __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(inode_hash_lock);
61
62 /*
63  * Empty aops. Can be used for the cases where the user does not
64  * define any of the address_space operations.
65  */
66 const struct address_space_operations empty_aops = {
67 };
68 EXPORT_SYMBOL(empty_aops);
69
70 /*
71  * Statistics gathering..
72  */
73 struct inodes_stat_t inodes_stat;
74
75 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, nr_inodes);
76 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, nr_unused);
77
78 static struct kmem_cache *inode_cachep __read_mostly;
79
80 static long get_nr_inodes(void)
81 {
82         int i;
83         long sum = 0;
84         for_each_possible_cpu(i)
85                 sum += per_cpu(nr_inodes, i);
86         return sum < 0 ? 0 : sum;
87 }
88
89 static inline long get_nr_inodes_unused(void)
90 {
91         int i;
92         long sum = 0;
93         for_each_possible_cpu(i)
94                 sum += per_cpu(nr_unused, i);
95         return sum < 0 ? 0 : sum;
96 }
97
98 long get_nr_dirty_inodes(void)
99 {
100         /* not actually dirty inodes, but a wild approximation */
101         long nr_dirty = get_nr_inodes() - get_nr_inodes_unused();
102         return nr_dirty > 0 ? nr_dirty : 0;
103 }
104
105 /*
106  * Handle nr_inode sysctl
107  */
108 #ifdef CONFIG_SYSCTL
109 int proc_nr_inodes(struct ctl_table *table, int write,
110                    void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
111 {
112         inodes_stat.nr_inodes = get_nr_inodes();
113         inodes_stat.nr_unused = get_nr_inodes_unused();
114         return proc_doulongvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
115 }
116 #endif
117
118 static int no_open(struct inode *inode, struct file *file)
119 {
120         return -ENXIO;
121 }
122
123 /**
124  * inode_init_always - perform inode structure initialisation
125  * @sb: superblock inode belongs to
126  * @inode: inode to initialise
127  *
128  * These are initializations that need to be done on every inode
129  * allocation as the fields are not initialised by slab allocation.
130  */
131 int inode_init_always(struct super_block *sb, struct inode *inode)
132 {
133         static const struct inode_operations empty_iops;
134         static const struct file_operations no_open_fops = {.open = no_open};
135         struct address_space *const mapping = &inode->i_data;
136
137         inode->i_sb = sb;
138         inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
139         inode->i_flags = 0;
140         atomic64_set(&inode->i_sequence, 0);
141         atomic_set(&inode->i_count, 1);
142         inode->i_op = &empty_iops;
143         inode->i_fop = &no_open_fops;
144         inode->i_ino = 0;
145         inode->__i_nlink = 1;
146         inode->i_opflags = 0;
147         if (sb->s_xattr)
148                 inode->i_opflags |= IOP_XATTR;
149         i_uid_write(inode, 0);
150         i_gid_write(inode, 0);
151         atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
152         inode->i_size = 0;
153         inode->i_write_hint = WRITE_LIFE_NOT_SET;
154         inode->i_blocks = 0;
155         inode->i_bytes = 0;
156         inode->i_generation = 0;
157         inode->i_pipe = NULL;
158         inode->i_cdev = NULL;
159         inode->i_link = NULL;
160         inode->i_dir_seq = 0;
161         inode->i_rdev = 0;
162         inode->dirtied_when = 0;
163
164 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
165         inode->i_wb_frn_winner = 0;
166         inode->i_wb_frn_avg_time = 0;
167         inode->i_wb_frn_history = 0;
168 #endif
169
170         spin_lock_init(&inode->i_lock);
171         lockdep_set_class(&inode->i_lock, &sb->s_type->i_lock_key);
172
173         init_rwsem(&inode->i_rwsem);
174         lockdep_set_class(&inode->i_rwsem, &sb->s_type->i_mutex_key);
175
176         atomic_set(&inode->i_dio_count, 0);
177
178         mapping->a_ops = &empty_aops;
179         mapping->host = inode;
180         mapping->flags = 0;
181         if (sb->s_type->fs_flags & FS_THP_SUPPORT)
182                 __set_bit(AS_THP_SUPPORT, &mapping->flags);
183         mapping->wb_err = 0;
184         atomic_set(&mapping->i_mmap_writable, 0);
185 #ifdef CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS
186         atomic_set(&mapping->nr_thps, 0);
187 #endif
188         mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER_MOVABLE);
189         mapping->private_data = NULL;
190         mapping->writeback_index = 0;
191         init_rwsem(&mapping->invalidate_lock);
192         lockdep_set_class_and_name(&mapping->invalidate_lock,
193                                    &sb->s_type->invalidate_lock_key,
194                                    "mapping.invalidate_lock");
195         inode->i_private = NULL;
196         inode->i_mapping = mapping;
197         INIT_HLIST_HEAD(&inode->i_dentry);      /* buggered by rcu freeing */
198 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
199         inode->i_acl = inode->i_default_acl = ACL_NOT_CACHED;
200 #endif
201
202 #ifdef CONFIG_FSNOTIFY
203         inode->i_fsnotify_mask = 0;
204 #endif
205         inode->i_flctx = NULL;
206
207         if (unlikely(security_inode_alloc(inode)))
208                 return -ENOMEM;
209         this_cpu_inc(nr_inodes);
210
211         return 0;
212 }
213 EXPORT_SYMBOL(inode_init_always);
214
215 void free_inode_nonrcu(struct inode *inode)
216 {
217         kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
218 }
219 EXPORT_SYMBOL(free_inode_nonrcu);
220
221 static void i_callback(struct rcu_head *head)
222 {
223         struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
224         if (inode->free_inode)
225                 inode->free_inode(inode);
226         else
227                 free_inode_nonrcu(inode);
228 }
229
230 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
231 {
232         const struct super_operations *ops = sb->s_op;
233         struct inode *inode;
234
235         if (ops->alloc_inode)
236                 inode = ops->alloc_inode(sb);
237         else
238                 inode = kmem_cache_alloc(inode_cachep, GFP_KERNEL);
239
240         if (!inode)
241                 return NULL;
242
243         if (unlikely(inode_init_always(sb, inode))) {
244                 if (ops->destroy_inode) {
245                         ops->destroy_inode(inode);
246                         if (!ops->free_inode)
247                                 return NULL;
248                 }
249                 inode->free_inode = ops->free_inode;
250                 i_callback(&inode->i_rcu);
251                 return NULL;
252         }
253
254         return inode;
255 }
256
257 void __destroy_inode(struct inode *inode)
258 {
259         BUG_ON(inode_has_buffers(inode));
260         inode_detach_wb(inode);
261         security_inode_free(inode);
262         fsnotify_inode_delete(inode);
263         locks_free_lock_context(inode);
264         if (!inode->i_nlink) {
265                 WARN_ON(atomic_long_read(&inode->i_sb->s_remove_count) == 0);
266                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
267         }
268
269 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
270         if (inode->i_acl && !is_uncached_acl(inode->i_acl))
271                 posix_acl_release(inode->i_acl);
272         if (inode->i_default_acl && !is_uncached_acl(inode->i_default_acl))
273                 posix_acl_release(inode->i_default_acl);
274 #endif
275         this_cpu_dec(nr_inodes);
276 }
277 EXPORT_SYMBOL(__destroy_inode);
278
279 static void destroy_inode(struct inode *inode)
280 {
281         const struct super_operations *ops = inode->i_sb->s_op;
282
283         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
284         __destroy_inode(inode);
285         if (ops->destroy_inode) {
286                 ops->destroy_inode(inode);
287                 if (!ops->free_inode)
288                         return;
289         }
290         inode->free_inode = ops->free_inode;
291         call_rcu(&inode->i_rcu, i_callback);
292 }
293
294 /**
295  * drop_nlink - directly drop an inode's link count
296  * @inode: inode
297  *
298  * This is a low-level filesystem helper to replace any
299  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  In cases
300  * where we are attempting to track writes to the
301  * filesystem, a decrement to zero means an imminent
302  * write when the file is truncated and actually unlinked
303  * on the filesystem.
304  */
305 void drop_nlink(struct inode *inode)
306 {
307         WARN_ON(inode->i_nlink == 0);
308         inode->__i_nlink--;
309         if (!inode->i_nlink)
310                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
311 }
312 EXPORT_SYMBOL(drop_nlink);
313
314 /**
315  * clear_nlink - directly zero an inode's link count
316  * @inode: inode
317  *
318  * This is a low-level filesystem helper to replace any
319  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  See
320  * drop_nlink() for why we care about i_nlink hitting zero.
321  */
322 void clear_nlink(struct inode *inode)
323 {
324         if (inode->i_nlink) {
325                 inode->__i_nlink = 0;
326                 atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
327         }
328 }
329 EXPORT_SYMBOL(clear_nlink);
330
331 /**
332  * set_nlink - directly set an inode's link count
333  * @inode: inode
334  * @nlink: new nlink (should be non-zero)
335  *
336  * This is a low-level filesystem helper to replace any
337  * direct filesystem manipulation of i_nlink.
338  */
339 void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink)
340 {
341         if (!nlink) {
342                 clear_nlink(inode);
343         } else {
344                 /* Yes, some filesystems do change nlink from zero to one */
345                 if (inode->i_nlink == 0)
346                         atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
347
348                 inode->__i_nlink = nlink;
349         }
350 }
351 EXPORT_SYMBOL(set_nlink);
352
353 /**
354  * inc_nlink - directly increment an inode's link count
355  * @inode: inode
356  *
357  * This is a low-level filesystem helper to replace any
358  * direct filesystem manipulation of i_nlink.  Currently,
359  * it is only here for parity with dec_nlink().
360  */
361 void inc_nlink(struct inode *inode)
362 {
363         if (unlikely(inode->i_nlink == 0)) {
364                 WARN_ON(!(inode->i_state & I_LINKABLE));
365                 atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
366         }
367
368         inode->__i_nlink++;
369 }
370 EXPORT_SYMBOL(inc_nlink);
371
372 static void __address_space_init_once(struct address_space *mapping)
373 {
374         xa_init_flags(&mapping->i_pages, XA_FLAGS_LOCK_IRQ | XA_FLAGS_ACCOUNT);
375         init_rwsem(&mapping->i_mmap_rwsem);
376         INIT_LIST_HEAD(&mapping->private_list);
377         spin_lock_init(&mapping->private_lock);
378         mapping->i_mmap = RB_ROOT_CACHED;
379 }
380
381 void address_space_init_once(struct address_space *mapping)
382 {
383         memset(mapping, 0, sizeof(*mapping));
384         __address_space_init_once(mapping);
385 }
386 EXPORT_SYMBOL(address_space_init_once);
387
388 /*
389  * These are initializations that only need to be done
390  * once, because the fields are idempotent across use
391  * of the inode, so let the slab aware of that.
392  */
393 void inode_init_once(struct inode *inode)
394 {
395         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
396         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
397         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
398         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_io_list);
399         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_wb_list);
400         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_lru);
401         __address_space_init_once(&inode->i_data);
402         i_size_ordered_init(inode);
403 }
404 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
405
406 static void init_once(void *foo)
407 {
408         struct inode *inode = (struct inode *) foo;
409
410         inode_init_once(inode);
411 }
412
413 /*
414  * inode->i_lock must be held
415  */
416 void __iget(struct inode *inode)
417 {
418         atomic_inc(&inode->i_count);
419 }
420
421 /*
422  * get additional reference to inode; caller must already hold one.
423  */
424 void ihold(struct inode *inode)
425 {
426         WARN_ON(atomic_inc_return(&inode->i_count) < 2);
427 }
428 EXPORT_SYMBOL(ihold);
429
430 static void inode_lru_list_add(struct inode *inode)
431 {
432         if (list_lru_add(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
433                 this_cpu_inc(nr_unused);
434         else
435                 inode->i_state |= I_REFERENCED;
436 }
437
438 /*
439  * Add inode to LRU if needed (inode is unused and clean).
440  *
441  * Needs inode->i_lock held.
442  */
443 void inode_add_lru(struct inode *inode)
444 {
445         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY_ALL | I_SYNC |
446                                 I_FREEING | I_WILL_FREE)) &&
447             !atomic_read(&inode->i_count) && inode->i_sb->s_flags & SB_ACTIVE)
448                 inode_lru_list_add(inode);
449 }
450
451
452 static void inode_lru_list_del(struct inode *inode)
453 {
454
455         if (list_lru_del(&inode->i_sb->s_inode_lru, &inode->i_lru))
456                 this_cpu_dec(nr_unused);
457 }
458
459 /**
460  * inode_sb_list_add - add inode to the superblock list of inodes
461  * @inode: inode to add
462  */
463 void inode_sb_list_add(struct inode *inode)
464 {
465         spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
466         list_add(&inode->i_sb_list, &inode->i_sb->s_inodes);
467         spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
468 }
469 EXPORT_SYMBOL_GPL(inode_sb_list_add);
470
471 static inline void inode_sb_list_del(struct inode *inode)
472 {
473         if (!list_empty(&inode->i_sb_list)) {
474                 spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
475                 list_del_init(&inode->i_sb_list);
476                 spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_list_lock);
477         }
478 }
479
480 static unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
481 {
482         unsigned long tmp;
483
484         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
485                         L1_CACHE_BYTES;
486         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> i_hash_shift);
487         return tmp & i_hash_mask;
488 }
489
490 /**
491  *      __insert_inode_hash - hash an inode
492  *      @inode: unhashed inode
493  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
494  *              inode_hashtable.
495  *
496  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
497  */
498 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
499 {
500         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
501
502         spin_lock(&inode_hash_lock);
503         spin_lock(&inode->i_lock);
504         hlist_add_head_rcu(&inode->i_hash, b);
505         spin_unlock(&inode->i_lock);
506         spin_unlock(&inode_hash_lock);
507 }
508 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
509
510 /**
511  *      __remove_inode_hash - remove an inode from the hash
512  *      @inode: inode to unhash
513  *
514  *      Remove an inode from the superblock.
515  */
516 void __remove_inode_hash(struct inode *inode)
517 {
518         spin_lock(&inode_hash_lock);
519         spin_lock(&inode->i_lock);
520         hlist_del_init_rcu(&inode->i_hash);
521         spin_unlock(&inode->i_lock);
522         spin_unlock(&inode_hash_lock);
523 }
524 EXPORT_SYMBOL(__remove_inode_hash);
525
526 void clear_inode(struct inode *inode)
527 {
528         /*
529          * We have to cycle the i_pages lock here because reclaim can be in the
530          * process of removing the last page (in __delete_from_page_cache())
531          * and we must not free the mapping under it.
532          */
533         xa_lock_irq(&inode->i_data.i_pages);
534         BUG_ON(inode->i_data.nrpages);
535         /*
536          * Almost always, mapping_empty(&inode->i_data) here; but there are
537          * two known and long-standing ways in which nodes may get left behind
538          * (when deep radix-tree node allocation failed partway; or when THP
539          * collapse_file() failed). Until those two known cases are cleaned up,
540          * or a cleanup function is called here, do not BUG_ON(!mapping_empty),
541          * nor even WARN_ON(!mapping_empty).
542          */
543         xa_unlock_irq(&inode->i_data.i_pages);
544         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_data.private_list));
545         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
546         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
547         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_wb_list));
548         /* don't need i_lock here, no concurrent mods to i_state */
549         inode->i_state = I_FREEING | I_CLEAR;
550 }
551 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
552
553 /*
554  * Free the inode passed in, removing it from the lists it is still connected
555  * to. We remove any pages still attached to the inode and wait for any IO that
556  * is still in progress before finally destroying the inode.
557  *
558  * An inode must already be marked I_FREEING so that we avoid the inode being
559  * moved back onto lists if we race with other code that manipulates the lists
560  * (e.g. writeback_single_inode). The caller is responsible for setting this.
561  *
562  * An inode must already be removed from the LRU list before being evicted from
563  * the cache. This should occur atomically with setting the I_FREEING state
564  * flag, so no inodes here should ever be on the LRU when being evicted.
565  */
566 static void evict(struct inode *inode)
567 {
568         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
569
570         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
571         BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
572
573         if (!list_empty(&inode->i_io_list))
574                 inode_io_list_del(inode);
575
576         inode_sb_list_del(inode);
577
578         /*
579          * Wait for flusher thread to be done with the inode so that filesystem
580          * does not start destroying it while writeback is still running. Since
581          * the inode has I_FREEING set, flusher thread won't start new work on
582          * the inode.  We just have to wait for running writeback to finish.
583          */
584         inode_wait_for_writeback(inode);
585
586         if (op->evict_inode) {
587                 op->evict_inode(inode);
588         } else {
589                 truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
590                 clear_inode(inode);
591         }
592         if (S_ISCHR(inode->i_mode) && inode->i_cdev)
593                 cd_forget(inode);
594
595         remove_inode_hash(inode);
596
597         spin_lock(&inode->i_lock);
598         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
599         BUG_ON(inode->i_state != (I_FREEING | I_CLEAR));
600         spin_unlock(&inode->i_lock);
601
602         destroy_inode(inode);
603 }
604
605 /*
606  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
607  * @head: the head of the list to free
608  *
609  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
610  * need to worry about list corruption and SMP locks.
611  */
612 static void dispose_list(struct list_head *head)
613 {
614         while (!list_empty(head)) {
615                 struct inode *inode;
616
617                 inode = list_first_entry(head, struct inode, i_lru);
618                 list_del_init(&inode->i_lru);
619
620                 evict(inode);
621                 cond_resched();
622         }
623 }
624
625 /**
626  * evict_inodes - evict all evictable inodes for a superblock
627  * @sb:         superblock to operate on
628  *
629  * Make sure that no inodes with zero refcount are retained.  This is
630  * called by superblock shutdown after having SB_ACTIVE flag removed,
631  * so any inode reaching zero refcount during or after that call will
632  * be immediately evicted.
633  */
634 void evict_inodes(struct super_block *sb)
635 {
636         struct inode *inode, *next;
637         LIST_HEAD(dispose);
638
639 again:
640         spin_lock(&sb->s_inode_list_lock);
641         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
642                 if (atomic_read(&inode->i_count))
643                         continue;
644
645                 spin_lock(&inode->i_lock);
646                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
647                         spin_unlock(&inode->i_lock);
648                         continue;
649                 }
650
651                 inode->i_state |= I_FREEING;
652                 inode_lru_list_del(inode);
653                 spin_unlock(&inode->i_lock);
654                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
655
656                 /*
657                  * We can have a ton of inodes to evict at unmount time given
658                  * enough memory, check to see if we need to go to sleep for a
659                  * bit so we don't livelock.
660                  */
661                 if (need_resched()) {
662                         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
663                         cond_resched();
664                         dispose_list(&dispose);
665                         goto again;
666                 }
667         }
668         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
669
670         dispose_list(&dispose);
671 }
672 EXPORT_SYMBOL_GPL(evict_inodes);
673
674 /**
675  * invalidate_inodes    - attempt to free all inodes on a superblock
676  * @sb:         superblock to operate on
677  * @kill_dirty: flag to guide handling of dirty inodes
678  *
679  * Attempts to free all inodes for a given superblock.  If there were any
680  * busy inodes return a non-zero value, else zero.
681  * If @kill_dirty is set, discard dirty inodes too, otherwise treat
682  * them as busy.
683  */
684 int invalidate_inodes(struct super_block *sb, bool kill_dirty)
685 {
686         int busy = 0;
687         struct inode *inode, *next;
688         LIST_HEAD(dispose);
689
690 again:
691         spin_lock(&sb->s_inode_list_lock);
692         list_for_each_entry_safe(inode, next, &sb->s_inodes, i_sb_list) {
693                 spin_lock(&inode->i_lock);
694                 if (inode->i_state & (I_NEW | I_FREEING | I_WILL_FREE)) {
695                         spin_unlock(&inode->i_lock);
696                         continue;
697                 }
698                 if (inode->i_state & I_DIRTY_ALL && !kill_dirty) {
699                         spin_unlock(&inode->i_lock);
700                         busy = 1;
701                         continue;
702                 }
703                 if (atomic_read(&inode->i_count)) {
704                         spin_unlock(&inode->i_lock);
705                         busy = 1;
706                         continue;
707                 }
708
709                 inode->i_state |= I_FREEING;
710                 inode_lru_list_del(inode);
711                 spin_unlock(&inode->i_lock);
712                 list_add(&inode->i_lru, &dispose);
713                 if (need_resched()) {
714                         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
715                         cond_resched();
716                         dispose_list(&dispose);
717                         goto again;
718                 }
719         }
720         spin_unlock(&sb->s_inode_list_lock);
721
722         dispose_list(&dispose);
723
724         return busy;
725 }
726
727 /*
728  * Isolate the inode from the LRU in preparation for freeing it.
729  *
730  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
731  * pagecache removed.  If the inode has metadata buffers attached to
732  * mapping->private_list then try to remove them.
733  *
734  * If the inode has the I_REFERENCED flag set, then it means that it has been
735  * used recently - the flag is set in iput_final(). When we encounter such an
736  * inode, clear the flag and move it to the back of the LRU so it gets another
737  * pass through the LRU before it gets reclaimed. This is necessary because of
738  * the fact we are doing lazy LRU updates to minimise lock contention so the
739  * LRU does not have strict ordering. Hence we don't want to reclaim inodes
740  * with this flag set because they are the inodes that are out of order.
741  */
742 static enum lru_status inode_lru_isolate(struct list_head *item,
743                 struct list_lru_one *lru, spinlock_t *lru_lock, void *arg)
744 {
745         struct list_head *freeable = arg;
746         struct inode    *inode = container_of(item, struct inode, i_lru);
747
748         /*
749          * we are inverting the lru lock/inode->i_lock here, so use a trylock.
750          * If we fail to get the lock, just skip it.
751          */
752         if (!spin_trylock(&inode->i_lock))
753                 return LRU_SKIP;
754
755         /*
756          * Referenced or dirty inodes are still in use. Give them another pass
757          * through the LRU as we canot reclaim them now.
758          */
759         if (atomic_read(&inode->i_count) ||
760             (inode->i_state & ~I_REFERENCED)) {
761                 list_lru_isolate(lru, &inode->i_lru);
762                 spin_unlock(&inode->i_lock);
763                 this_cpu_dec(nr_unused);
764                 return LRU_REMOVED;
765         }
766
767         /* recently referenced inodes get one more pass */
768         if (inode->i_state & I_REFERENCED) {
769                 inode->i_state &= ~I_REFERENCED;
770                 spin_unlock(&inode->i_lock);
771                 return LRU_ROTATE;
772         }
773
774         if (inode_has_buffers(inode) || !mapping_empty(&inode->i_data)) {
775                 __iget(inode);
776                 spin_unlock(&inode->i_lock);
777                 spin_unlock(lru_lock);
778                 if (remove_inode_buffers(inode)) {
779                         unsigned long reap;
780                         reap = invalidate_mapping_pages(&inode->i_data, 0, -1);
781                         if (current_is_kswapd())
782                                 __count_vm_events(KSWAPD_INODESTEAL, reap);
783                         else
784                                 __count_vm_events(PGINODESTEAL, reap);
785                         if (current->reclaim_state)
786                                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += reap;
787                 }
788                 iput(inode);
789                 spin_lock(lru_lock);
790                 return LRU_RETRY;
791         }
792
793         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
794         inode->i_state |= I_FREEING;
795         list_lru_isolate_move(lru, &inode->i_lru, freeable);
796         spin_unlock(&inode->i_lock);
797
798         this_cpu_dec(nr_unused);
799         return LRU_REMOVED;
800 }
801
802 /*
803  * Walk the superblock inode LRU for freeable inodes and attempt to free them.
804  * This is called from the superblock shrinker function with a number of inodes
805  * to trim from the LRU. Inodes to be freed are moved to a temporary list and
806  * then are freed outside inode_lock by dispose_list().
807  */
808 long prune_icache_sb(struct super_block *sb, struct shrink_control *sc)
809 {
810         LIST_HEAD(freeable);
811         long freed;
812
813         freed = list_lru_shrink_walk(&sb->s_inode_lru, sc,
814                                      inode_lru_isolate, &freeable);
815         dispose_list(&freeable);
816         return freed;
817 }
818
819 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
820 /*
821  * Called with the inode lock held.
822  */
823 static struct inode *find_inode(struct super_block *sb,
824                                 struct hlist_head *head,
825                                 int (*test)(struct inode *, void *),
826                                 void *data)
827 {
828         struct inode *inode = NULL;
829
830 repeat:
831         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
832                 if (inode->i_sb != sb)
833                         continue;
834                 if (!test(inode, data))
835                         continue;
836                 spin_lock(&inode->i_lock);
837                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
838                         __wait_on_freeing_inode(inode);
839                         goto repeat;
840                 }
841                 if (unlikely(inode->i_state & I_CREATING)) {
842                         spin_unlock(&inode->i_lock);
843                         return ERR_PTR(-ESTALE);
844                 }
845                 __iget(inode);
846                 spin_unlock(&inode->i_lock);
847                 return inode;
848         }
849         return NULL;
850 }
851
852 /*
853  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
854  * iget_locked for details.
855  */
856 static struct inode *find_inode_fast(struct super_block *sb,
857                                 struct hlist_head *head, unsigned long ino)
858 {
859         struct inode *inode = NULL;
860
861 repeat:
862         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
863                 if (inode->i_ino != ino)
864                         continue;
865                 if (inode->i_sb != sb)
866                         continue;
867                 spin_lock(&inode->i_lock);
868                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
869                         __wait_on_freeing_inode(inode);
870                         goto repeat;
871                 }
872                 if (unlikely(inode->i_state & I_CREATING)) {
873                         spin_unlock(&inode->i_lock);
874                         return ERR_PTR(-ESTALE);
875                 }
876                 __iget(inode);
877                 spin_unlock(&inode->i_lock);
878                 return inode;
879         }
880         return NULL;
881 }
882
883 /*
884  * Each cpu owns a range of LAST_INO_BATCH numbers.
885  * 'shared_last_ino' is dirtied only once out of LAST_INO_BATCH allocations,
886  * to renew the exhausted range.
887  *
888  * This does not significantly increase overflow rate because every CPU can
889  * consume at most LAST_INO_BATCH-1 unused inode numbers. So there is
890  * NR_CPUS*(LAST_INO_BATCH-1) wastage. At 4096 and 1024, this is ~0.1% of the
891  * 2^32 range, and is a worst-case. Even a 50% wastage would only increase
892  * overflow rate by 2x, which does not seem too significant.
893  *
894  * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
895  * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
896  * here to attempt to avoid that.
897  */
898 #define LAST_INO_BATCH 1024
899 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, last_ino);
900
901 unsigned int get_next_ino(void)
902 {
903         unsigned int *p = &get_cpu_var(last_ino);
904         unsigned int res = *p;
905
906 #ifdef CONFIG_SMP
907         if (unlikely((res & (LAST_INO_BATCH-1)) == 0)) {
908                 static atomic_t shared_last_ino;
909                 int next = atomic_add_return(LAST_INO_BATCH, &shared_last_ino);
910
911                 res = next - LAST_INO_BATCH;
912         }
913 #endif
914
915         res++;
916         /* get_next_ino should not provide a 0 inode number */
917         if (unlikely(!res))
918                 res++;
919         *p = res;
920         put_cpu_var(last_ino);
921         return res;
922 }
923 EXPORT_SYMBOL(get_next_ino);
924
925 /**
926  *      new_inode_pseudo        - obtain an inode
927  *      @sb: superblock
928  *
929  *      Allocates a new inode for given superblock.
930  *      Inode wont be chained in superblock s_inodes list
931  *      This means :
932  *      - fs can't be unmount
933  *      - quotas, fsnotify, writeback can't work
934  */
935 struct inode *new_inode_pseudo(struct super_block *sb)
936 {
937         struct inode *inode = alloc_inode(sb);
938
939         if (inode) {
940                 spin_lock(&inode->i_lock);
941                 inode->i_state = 0;
942                 spin_unlock(&inode->i_lock);
943                 INIT_LIST_HEAD(&inode->i_sb_list);
944         }
945         return inode;
946 }
947
948 /**
949  *      new_inode       - obtain an inode
950  *      @sb: superblock
951  *
952  *      Allocates a new inode for given superblock. The default gfp_mask
953  *      for allocations related to inode->i_mapping is GFP_HIGHUSER_MOVABLE.
954  *      If HIGHMEM pages are unsuitable or it is known that pages allocated
955  *      for the page cache are not reclaimable or migratable,
956  *      mapping_set_gfp_mask() must be called with suitable flags on the
957  *      newly created inode's mapping
958  *
959  */
960 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
961 {
962         struct inode *inode;
963
964         spin_lock_prefetch(&sb->s_inode_list_lock);
965
966         inode = new_inode_pseudo(sb);
967         if (inode)
968                 inode_sb_list_add(inode);
969         return inode;
970 }
971 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
972
973 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
974 void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode)
975 {
976         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
977                 struct file_system_type *type = inode->i_sb->s_type;
978
979                 /* Set new key only if filesystem hasn't already changed it */
980                 if (lockdep_match_class(&inode->i_rwsem, &type->i_mutex_key)) {
981                         /*
982                          * ensure nobody is actually holding i_mutex
983                          */
984                         // mutex_destroy(&inode->i_mutex);
985                         init_rwsem(&inode->i_rwsem);
986                         lockdep_set_class(&inode->i_rwsem,
987                                           &type->i_mutex_dir_key);
988                 }
989         }
990 }
991 EXPORT_SYMBOL(lockdep_annotate_inode_mutex_key);
992 #endif
993
994 /**
995  * unlock_new_inode - clear the I_NEW state and wake up any waiters
996  * @inode:      new inode to unlock
997  *
998  * Called when the inode is fully initialised to clear the new state of the
999  * inode and wake up anyone waiting for the inode to finish initialisation.
1000  */
1001 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
1002 {
1003         lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
1004         spin_lock(&inode->i_lock);
1005         WARN_ON(!(inode->i_state & I_NEW));
1006         inode->i_state &= ~I_NEW & ~I_CREATING;
1007         smp_mb();
1008         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
1009         spin_unlock(&inode->i_lock);
1010 }
1011 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
1012
1013 void discard_new_inode(struct inode *inode)
1014 {
1015         lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
1016         spin_lock(&inode->i_lock);
1017         WARN_ON(!(inode->i_state & I_NEW));
1018         inode->i_state &= ~I_NEW;
1019         smp_mb();
1020         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
1021         spin_unlock(&inode->i_lock);
1022         iput(inode);
1023 }
1024 EXPORT_SYMBOL(discard_new_inode);
1025
1026 /**
1027  * lock_two_inodes - lock two inodes (may be regular files but also dirs)
1028  *
1029  * Lock any non-NULL argument. The caller must make sure that if he is passing
1030  * in two directories, one is not ancestor of the other.  Zero, one or two
1031  * objects may be locked by this function.
1032  *
1033  * @inode1: first inode to lock
1034  * @inode2: second inode to lock
1035  * @subclass1: inode lock subclass for the first lock obtained
1036  * @subclass2: inode lock subclass for the second lock obtained
1037  */
1038 void lock_two_inodes(struct inode *inode1, struct inode *inode2,
1039                      unsigned subclass1, unsigned subclass2)
1040 {
1041         if (!inode1 || !inode2) {
1042                 /*
1043                  * Make sure @subclass1 will be used for the acquired lock.
1044                  * This is not strictly necessary (no current caller cares) but
1045                  * let's keep things consistent.
1046                  */
1047                 if (!inode1)
1048                         swap(inode1, inode2);
1049                 goto lock;
1050         }
1051
1052         /*
1053          * If one object is directory and the other is not, we must make sure
1054          * to lock directory first as the other object may be its child.
1055          */
1056         if (S_ISDIR(inode2->i_mode) == S_ISDIR(inode1->i_mode)) {
1057                 if (inode1 > inode2)
1058                         swap(inode1, inode2);
1059         } else if (!S_ISDIR(inode1->i_mode))
1060                 swap(inode1, inode2);
1061 lock:
1062         if (inode1)
1063                 inode_lock_nested(inode1, subclass1);
1064         if (inode2 && inode2 != inode1)
1065                 inode_lock_nested(inode2, subclass2);
1066 }
1067
1068 /**
1069  * lock_two_nondirectories - take two i_mutexes on non-directory objects
1070  *
1071  * Lock any non-NULL argument that is not a directory.
1072  * Zero, one or two objects may be locked by this function.
1073  *
1074  * @inode1: first inode to lock
1075  * @inode2: second inode to lock
1076  */
1077 void lock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
1078 {
1079         if (inode1 > inode2)
1080                 swap(inode1, inode2);
1081
1082         if (inode1 && !S_ISDIR(inode1->i_mode))
1083                 inode_lock(inode1);
1084         if (inode2 && !S_ISDIR(inode2->i_mode) && inode2 != inode1)
1085                 inode_lock_nested(inode2, I_MUTEX_NONDIR2);
1086 }
1087 EXPORT_SYMBOL(lock_two_nondirectories);
1088
1089 /**
1090  * unlock_two_nondirectories - release locks from lock_two_nondirectories()
1091  * @inode1: first inode to unlock
1092  * @inode2: second inode to unlock
1093  */
1094 void unlock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
1095 {
1096         if (inode1 && !S_ISDIR(inode1->i_mode))
1097                 inode_unlock(inode1);
1098         if (inode2 && !S_ISDIR(inode2->i_mode) && inode2 != inode1)
1099                 inode_unlock(inode2);
1100 }
1101 EXPORT_SYMBOL(unlock_two_nondirectories);
1102
1103 /**
1104  * inode_insert5 - obtain an inode from a mounted file system
1105  * @inode:      pre-allocated inode to use for insert to cache
1106  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
1107  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1108  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
1109  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
1110  *
1111  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1112  * and if present it is return it with an increased reference count. This is
1113  * a variant of iget5_locked() for callers that don't want to fail on memory
1114  * allocation of inode.
1115  *
1116  * If the inode is not in cache, insert the pre-allocated inode to cache and
1117  * return it locked, hashed, and with the I_NEW flag set. The file system gets
1118  * to fill it in before unlocking it via unlock_new_inode().
1119  *
1120  * Note both @test and @set are called with the inode_hash_lock held, so can't
1121  * sleep.
1122  */
1123 struct inode *inode_insert5(struct inode *inode, unsigned long hashval,
1124                             int (*test)(struct inode *, void *),
1125                             int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
1126 {
1127         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
1128         struct inode *old;
1129         bool creating = inode->i_state & I_CREATING;
1130
1131 again:
1132         spin_lock(&inode_hash_lock);
1133         old = find_inode(inode->i_sb, head, test, data);
1134         if (unlikely(old)) {
1135                 /*
1136                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under us.
1137                  * Use the old inode instead of the preallocated one.
1138                  */
1139                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1140                 if (IS_ERR(old))
1141                         return NULL;
1142                 wait_on_inode(old);
1143                 if (unlikely(inode_unhashed(old))) {
1144                         iput(old);
1145                         goto again;
1146                 }
1147                 return old;
1148         }
1149
1150         if (set && unlikely(set(inode, data))) {
1151                 inode = NULL;
1152                 goto unlock;
1153         }
1154
1155         /*
1156          * Return the locked inode with I_NEW set, the
1157          * caller is responsible for filling in the contents
1158          */
1159         spin_lock(&inode->i_lock);
1160         inode->i_state |= I_NEW;
1161         hlist_add_head_rcu(&inode->i_hash, head);
1162         spin_unlock(&inode->i_lock);
1163         if (!creating)
1164                 inode_sb_list_add(inode);
1165 unlock:
1166         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1167
1168         return inode;
1169 }
1170 EXPORT_SYMBOL(inode_insert5);
1171
1172 /**
1173  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
1174  * @sb:         super block of file system
1175  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
1176  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1177  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
1178  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
1179  *
1180  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1181  * and if present it is return it with an increased reference count. This is
1182  * a generalized version of iget_locked() for file systems where the inode
1183  * number is not sufficient for unique identification of an inode.
1184  *
1185  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
1186  * hashed, and with the I_NEW flag set. The file system gets to fill it in
1187  * before unlocking it via unlock_new_inode().
1188  *
1189  * Note both @test and @set are called with the inode_hash_lock held, so can't
1190  * sleep.
1191  */
1192 struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1193                 int (*test)(struct inode *, void *),
1194                 int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
1195 {
1196         struct inode *inode = ilookup5(sb, hashval, test, data);
1197
1198         if (!inode) {
1199                 struct inode *new = alloc_inode(sb);
1200
1201                 if (new) {
1202                         new->i_state = 0;
1203                         inode = inode_insert5(new, hashval, test, set, data);
1204                         if (unlikely(inode != new))
1205                                 destroy_inode(new);
1206                 }
1207         }
1208         return inode;
1209 }
1210 EXPORT_SYMBOL(iget5_locked);
1211
1212 /**
1213  * iget_locked - obtain an inode from a mounted file system
1214  * @sb:         super block of file system
1215  * @ino:        inode number to get
1216  *
1217  * Search for the inode specified by @ino in the inode cache and if present
1218  * return it with an increased reference count. This is for file systems
1219  * where the inode number is sufficient for unique identification of an inode.
1220  *
1221  * If the inode is not in cache, allocate a new inode and return it locked,
1222  * hashed, and with the I_NEW flag set.  The file system gets to fill it in
1223  * before unlocking it via unlock_new_inode().
1224  */
1225 struct inode *iget_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1226 {
1227         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1228         struct inode *inode;
1229 again:
1230         spin_lock(&inode_hash_lock);
1231         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1232         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1233         if (inode) {
1234                 if (IS_ERR(inode))
1235                         return NULL;
1236                 wait_on_inode(inode);
1237                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1238                         iput(inode);
1239                         goto again;
1240                 }
1241                 return inode;
1242         }
1243
1244         inode = alloc_inode(sb);
1245         if (inode) {
1246                 struct inode *old;
1247
1248                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1249                 /* We released the lock, so.. */
1250                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
1251                 if (!old) {
1252                         inode->i_ino = ino;
1253                         spin_lock(&inode->i_lock);
1254                         inode->i_state = I_NEW;
1255                         hlist_add_head_rcu(&inode->i_hash, head);
1256                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1257                         inode_sb_list_add(inode);
1258                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1259
1260                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
1261                          * caller is responsible for filling in the contents
1262                          */
1263                         return inode;
1264                 }
1265
1266                 /*
1267                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
1268                  * us. Use the old inode instead of the one we just
1269                  * allocated.
1270                  */
1271                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1272                 destroy_inode(inode);
1273                 if (IS_ERR(old))
1274                         return NULL;
1275                 inode = old;
1276                 wait_on_inode(inode);
1277                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1278                         iput(inode);
1279                         goto again;
1280                 }
1281         }
1282         return inode;
1283 }
1284 EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
1285
1286 /*
1287  * search the inode cache for a matching inode number.
1288  * If we find one, then the inode number we are trying to
1289  * allocate is not unique and so we should not use it.
1290  *
1291  * Returns 1 if the inode number is unique, 0 if it is not.
1292  */
1293 static int test_inode_iunique(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1294 {
1295         struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1296         struct inode *inode;
1297
1298         hlist_for_each_entry_rcu(inode, b, i_hash) {
1299                 if (inode->i_ino == ino && inode->i_sb == sb)
1300                         return 0;
1301         }
1302         return 1;
1303 }
1304
1305 /**
1306  *      iunique - get a unique inode number
1307  *      @sb: superblock
1308  *      @max_reserved: highest reserved inode number
1309  *
1310  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
1311  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
1312  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
1313  *      is higher than the reserved limit but unique.
1314  *
1315  *      BUGS:
1316  *      With a large number of inodes live on the file system this function
1317  *      currently becomes quite slow.
1318  */
1319 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
1320 {
1321         /*
1322          * On a 32bit, non LFS stat() call, glibc will generate an EOVERFLOW
1323          * error if st_ino won't fit in target struct field. Use 32bit counter
1324          * here to attempt to avoid that.
1325          */
1326         static DEFINE_SPINLOCK(iunique_lock);
1327         static unsigned int counter;
1328         ino_t res;
1329
1330         rcu_read_lock();
1331         spin_lock(&iunique_lock);
1332         do {
1333                 if (counter <= max_reserved)
1334                         counter = max_reserved + 1;
1335                 res = counter++;
1336         } while (!test_inode_iunique(sb, res));
1337         spin_unlock(&iunique_lock);
1338         rcu_read_unlock();
1339
1340         return res;
1341 }
1342 EXPORT_SYMBOL(iunique);
1343
1344 struct inode *igrab(struct inode *inode)
1345 {
1346         spin_lock(&inode->i_lock);
1347         if (!(inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE))) {
1348                 __iget(inode);
1349                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1350         } else {
1351                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1352                 /*
1353                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
1354                  * called yet, and somebody is calling igrab
1355                  * while the inode is getting freed.
1356                  */
1357                 inode = NULL;
1358         }
1359         return inode;
1360 }
1361 EXPORT_SYMBOL(igrab);
1362
1363 /**
1364  * ilookup5_nowait - search for an inode in the inode cache
1365  * @sb:         super block of file system to search
1366  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1367  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1368  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1369  *
1370  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache.
1371  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
1372  * reference count.
1373  *
1374  * Note: I_NEW is not waited upon so you have to be very careful what you do
1375  * with the returned inode.  You probably should be using ilookup5() instead.
1376  *
1377  * Note2: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1378  */
1379 struct inode *ilookup5_nowait(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1380                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1381 {
1382         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1383         struct inode *inode;
1384
1385         spin_lock(&inode_hash_lock);
1386         inode = find_inode(sb, head, test, data);
1387         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1388
1389         return IS_ERR(inode) ? NULL : inode;
1390 }
1391 EXPORT_SYMBOL(ilookup5_nowait);
1392
1393 /**
1394  * ilookup5 - search for an inode in the inode cache
1395  * @sb:         super block of file system to search
1396  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1397  * @test:       callback used for comparisons between inodes
1398  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
1399  *
1400  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1401  * and if the inode is in the cache, return the inode with an incremented
1402  * reference count.  Waits on I_NEW before returning the inode.
1403  * returned with an incremented reference count.
1404  *
1405  * This is a generalized version of ilookup() for file systems where the
1406  * inode number is not sufficient for unique identification of an inode.
1407  *
1408  * Note: @test is called with the inode_hash_lock held, so can't sleep.
1409  */
1410 struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1411                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1412 {
1413         struct inode *inode;
1414 again:
1415         inode = ilookup5_nowait(sb, hashval, test, data);
1416         if (inode) {
1417                 wait_on_inode(inode);
1418                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1419                         iput(inode);
1420                         goto again;
1421                 }
1422         }
1423         return inode;
1424 }
1425 EXPORT_SYMBOL(ilookup5);
1426
1427 /**
1428  * ilookup - search for an inode in the inode cache
1429  * @sb:         super block of file system to search
1430  * @ino:        inode number to search for
1431  *
1432  * Search for the inode @ino in the inode cache, and if the inode is in the
1433  * cache, the inode is returned with an incremented reference count.
1434  */
1435 struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1436 {
1437         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1438         struct inode *inode;
1439 again:
1440         spin_lock(&inode_hash_lock);
1441         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
1442         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1443
1444         if (inode) {
1445                 if (IS_ERR(inode))
1446                         return NULL;
1447                 wait_on_inode(inode);
1448                 if (unlikely(inode_unhashed(inode))) {
1449                         iput(inode);
1450                         goto again;
1451                 }
1452         }
1453         return inode;
1454 }
1455 EXPORT_SYMBOL(ilookup);
1456
1457 /**
1458  * find_inode_nowait - find an inode in the inode cache
1459  * @sb:         super block of file system to search
1460  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
1461  * @match:      callback used for comparisons between inodes
1462  * @data:       opaque data pointer to pass to @match
1463  *
1464  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode
1465  * cache, where the helper function @match will return 0 if the inode
1466  * does not match, 1 if the inode does match, and -1 if the search
1467  * should be stopped.  The @match function must be responsible for
1468  * taking the i_lock spin_lock and checking i_state for an inode being
1469  * freed or being initialized, and incrementing the reference count
1470  * before returning 1.  It also must not sleep, since it is called with
1471  * the inode_hash_lock spinlock held.
1472  *
1473  * This is a even more generalized version of ilookup5() when the
1474  * function must never block --- find_inode() can block in
1475  * __wait_on_freeing_inode() --- or when the caller can not increment
1476  * the reference count because the resulting iput() might cause an
1477  * inode eviction.  The tradeoff is that the @match funtion must be
1478  * very carefully implemented.
1479  */
1480 struct inode *find_inode_nowait(struct super_block *sb,
1481                                 unsigned long hashval,
1482                                 int (*match)(struct inode *, unsigned long,
1483                                              void *),
1484                                 void *data)
1485 {
1486         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1487         struct inode *inode, *ret_inode = NULL;
1488         int mval;
1489
1490         spin_lock(&inode_hash_lock);
1491         hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
1492                 if (inode->i_sb != sb)
1493                         continue;
1494                 mval = match(inode, hashval, data);
1495                 if (mval == 0)
1496                         continue;
1497                 if (mval == 1)
1498                         ret_inode = inode;
1499                 goto out;
1500         }
1501 out:
1502         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1503         return ret_inode;
1504 }
1505 EXPORT_SYMBOL(find_inode_nowait);
1506
1507 /**
1508  * find_inode_rcu - find an inode in the inode cache
1509  * @sb:         Super block of file system to search
1510  * @hashval:    Key to hash
1511  * @test:       Function to test match on an inode
1512  * @data:       Data for test function
1513  *
1514  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1515  * where the helper function @test will return 0 if the inode does not match
1516  * and 1 if it does.  The @test function must be responsible for taking the
1517  * i_lock spin_lock and checking i_state for an inode being freed or being
1518  * initialized.
1519  *
1520  * If successful, this will return the inode for which the @test function
1521  * returned 1 and NULL otherwise.
1522  *
1523  * The @test function is not permitted to take a ref on any inode presented.
1524  * It is also not permitted to sleep.
1525  *
1526  * The caller must hold the RCU read lock.
1527  */
1528 struct inode *find_inode_rcu(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
1529                              int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1530 {
1531         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
1532         struct inode *inode;
1533
1534         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held(),
1535                          "suspicious find_inode_rcu() usage");
1536
1537         hlist_for_each_entry_rcu(inode, head, i_hash) {
1538                 if (inode->i_sb == sb &&
1539                     !(READ_ONCE(inode->i_state) & (I_FREEING | I_WILL_FREE)) &&
1540                     test(inode, data))
1541                         return inode;
1542         }
1543         return NULL;
1544 }
1545 EXPORT_SYMBOL(find_inode_rcu);
1546
1547 /**
1548  * find_inode_by_ino_rcu - Find an inode in the inode cache
1549  * @sb:         Super block of file system to search
1550  * @ino:        The inode number to match
1551  *
1552  * Search for the inode specified by @hashval and @data in the inode cache,
1553  * where the helper function @test will return 0 if the inode does not match
1554  * and 1 if it does.  The @test function must be responsible for taking the
1555  * i_lock spin_lock and checking i_state for an inode being freed or being
1556  * initialized.
1557  *
1558  * If successful, this will return the inode for which the @test function
1559  * returned 1 and NULL otherwise.
1560  *
1561  * The @test function is not permitted to take a ref on any inode presented.
1562  * It is also not permitted to sleep.
1563  *
1564  * The caller must hold the RCU read lock.
1565  */
1566 struct inode *find_inode_by_ino_rcu(struct super_block *sb,
1567                                     unsigned long ino)
1568 {
1569         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1570         struct inode *inode;
1571
1572         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_held(),
1573                          "suspicious find_inode_by_ino_rcu() usage");
1574
1575         hlist_for_each_entry_rcu(inode, head, i_hash) {
1576                 if (inode->i_ino == ino &&
1577                     inode->i_sb == sb &&
1578                     !(READ_ONCE(inode->i_state) & (I_FREEING | I_WILL_FREE)))
1579                     return inode;
1580         }
1581         return NULL;
1582 }
1583 EXPORT_SYMBOL(find_inode_by_ino_rcu);
1584
1585 int insert_inode_locked(struct inode *inode)
1586 {
1587         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1588         ino_t ino = inode->i_ino;
1589         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
1590
1591         while (1) {
1592                 struct inode *old = NULL;
1593                 spin_lock(&inode_hash_lock);
1594                 hlist_for_each_entry(old, head, i_hash) {
1595                         if (old->i_ino != ino)
1596                                 continue;
1597                         if (old->i_sb != sb)
1598                                 continue;
1599                         spin_lock(&old->i_lock);
1600                         if (old->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)) {
1601                                 spin_unlock(&old->i_lock);
1602                                 continue;
1603                         }
1604                         break;
1605                 }
1606                 if (likely(!old)) {
1607                         spin_lock(&inode->i_lock);
1608                         inode->i_state |= I_NEW | I_CREATING;
1609                         hlist_add_head_rcu(&inode->i_hash, head);
1610                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1611                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1612                         return 0;
1613                 }
1614                 if (unlikely(old->i_state & I_CREATING)) {
1615                         spin_unlock(&old->i_lock);
1616                         spin_unlock(&inode_hash_lock);
1617                         return -EBUSY;
1618                 }
1619                 __iget(old);
1620                 spin_unlock(&old->i_lock);
1621                 spin_unlock(&inode_hash_lock);
1622                 wait_on_inode(old);
1623                 if (unlikely(!inode_unhashed(old))) {
1624                         iput(old);
1625                         return -EBUSY;
1626                 }
1627                 iput(old);
1628         }
1629 }
1630 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked);
1631
1632 int insert_inode_locked4(struct inode *inode, unsigned long hashval,
1633                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
1634 {
1635         struct inode *old;
1636
1637         inode->i_state |= I_CREATING;
1638         old = inode_insert5(inode, hashval, test, NULL, data);
1639
1640         if (old != inode) {
1641                 iput(old);
1642                 return -EBUSY;
1643         }
1644         return 0;
1645 }
1646 EXPORT_SYMBOL(insert_inode_locked4);
1647
1648
1649 int generic_delete_inode(struct inode *inode)
1650 {
1651         return 1;
1652 }
1653 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1654
1655 /*
1656  * Called when we're dropping the last reference
1657  * to an inode.
1658  *
1659  * Call the FS "drop_inode()" function, defaulting to
1660  * the legacy UNIX filesystem behaviour.  If it tells
1661  * us to evict inode, do so.  Otherwise, retain inode
1662  * in cache if fs is alive, sync and evict if fs is
1663  * shutting down.
1664  */
1665 static void iput_final(struct inode *inode)
1666 {
1667         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1668         const struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1669         unsigned long state;
1670         int drop;
1671
1672         WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
1673
1674         if (op->drop_inode)
1675                 drop = op->drop_inode(inode);
1676         else
1677                 drop = generic_drop_inode(inode);
1678
1679         if (!drop &&
1680             !(inode->i_state & I_DONTCACHE) &&
1681             (sb->s_flags & SB_ACTIVE)) {
1682                 inode_add_lru(inode);
1683                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1684                 return;
1685         }
1686
1687         state = inode->i_state;
1688         if (!drop) {
1689                 WRITE_ONCE(inode->i_state, state | I_WILL_FREE);
1690                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1691
1692                 write_inode_now(inode, 1);
1693
1694                 spin_lock(&inode->i_lock);
1695                 state = inode->i_state;
1696                 WARN_ON(state & I_NEW);
1697                 state &= ~I_WILL_FREE;
1698         }
1699
1700         WRITE_ONCE(inode->i_state, state | I_FREEING);
1701         if (!list_empty(&inode->i_lru))
1702                 inode_lru_list_del(inode);
1703         spin_unlock(&inode->i_lock);
1704
1705         evict(inode);
1706 }
1707
1708 /**
1709  *      iput    - put an inode
1710  *      @inode: inode to put
1711  *
1712  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1713  *      zero, the inode is then freed and may also be destroyed.
1714  *
1715  *      Consequently, iput() can sleep.
1716  */
1717 void iput(struct inode *inode)
1718 {
1719         if (!inode)
1720                 return;
1721         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
1722 retry:
1723         if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode->i_lock)) {
1724                 if (inode->i_nlink && (inode->i_state & I_DIRTY_TIME)) {
1725                         atomic_inc(&inode->i_count);
1726                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1727                         trace_writeback_lazytime_iput(inode);
1728                         mark_inode_dirty_sync(inode);
1729                         goto retry;
1730                 }
1731                 iput_final(inode);
1732         }
1733 }
1734 EXPORT_SYMBOL(iput);
1735
1736 #ifdef CONFIG_BLOCK
1737 /**
1738  *      bmap    - find a block number in a file
1739  *      @inode:  inode owning the block number being requested
1740  *      @block: pointer containing the block to find
1741  *
1742  *      Replaces the value in ``*block`` with the block number on the device holding
1743  *      corresponding to the requested block number in the file.
1744  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will replace the
1745  *      4 in ``*block``, with disk block relative to the disk start that holds that
1746  *      block of the file.
1747  *
1748  *      Returns -EINVAL in case of error, 0 otherwise. If mapping falls into a
1749  *      hole, returns 0 and ``*block`` is also set to 0.
1750  */
1751 int bmap(struct inode *inode, sector_t *block)
1752 {
1753         if (!inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1754                 return -EINVAL;
1755
1756         *block = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, *block);
1757         return 0;
1758 }
1759 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1760 #endif
1761
1762 /*
1763  * With relative atime, only update atime if the previous atime is
1764  * earlier than either the ctime or mtime or if at least a day has
1765  * passed since the last atime update.
1766  */
1767 static int relatime_need_update(struct vfsmount *mnt, struct inode *inode,
1768                              struct timespec64 now)
1769 {
1770
1771         if (!(mnt->mnt_flags & MNT_RELATIME))
1772                 return 1;
1773         /*
1774          * Is mtime younger than atime? If yes, update atime:
1775          */
1776         if (timespec64_compare(&inode->i_mtime, &inode->i_atime) >= 0)
1777                 return 1;
1778         /*
1779          * Is ctime younger than atime? If yes, update atime:
1780          */
1781         if (timespec64_compare(&inode->i_ctime, &inode->i_atime) >= 0)
1782                 return 1;
1783
1784         /*
1785          * Is the previous atime value older than a day? If yes,
1786          * update atime:
1787          */
1788         if ((long)(now.tv_sec - inode->i_atime.tv_sec) >= 24*60*60)
1789                 return 1;
1790         /*
1791          * Good, we can skip the atime update:
1792          */
1793         return 0;
1794 }
1795
1796 int generic_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *time, int flags)
1797 {
1798         int dirty_flags = 0;
1799
1800         if (flags & (S_ATIME | S_CTIME | S_MTIME)) {
1801                 if (flags & S_ATIME)
1802                         inode->i_atime = *time;
1803                 if (flags & S_CTIME)
1804                         inode->i_ctime = *time;
1805                 if (flags & S_MTIME)
1806                         inode->i_mtime = *time;
1807
1808                 if (inode->i_sb->s_flags & SB_LAZYTIME)
1809                         dirty_flags |= I_DIRTY_TIME;
1810                 else
1811                         dirty_flags |= I_DIRTY_SYNC;
1812         }
1813
1814         if ((flags & S_VERSION) && inode_maybe_inc_iversion(inode, false))
1815                 dirty_flags |= I_DIRTY_SYNC;
1816
1817         __mark_inode_dirty(inode, dirty_flags);
1818         return 0;
1819 }
1820 EXPORT_SYMBOL(generic_update_time);
1821
1822 /*
1823  * This does the actual work of updating an inodes time or version.  Must have
1824  * had called mnt_want_write() before calling this.
1825  */
1826 int inode_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *time, int flags)
1827 {
1828         if (inode->i_op->update_time)
1829                 return inode->i_op->update_time(inode, time, flags);
1830         return generic_update_time(inode, time, flags);
1831 }
1832 EXPORT_SYMBOL(inode_update_time);
1833
1834 /**
1835  *      atime_needs_update      -       update the access time
1836  *      @path: the &struct path to update
1837  *      @inode: inode to update
1838  *
1839  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1840  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1841  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1842  */
1843 bool atime_needs_update(const struct path *path, struct inode *inode)
1844 {
1845         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1846         struct timespec64 now;
1847
1848         if (inode->i_flags & S_NOATIME)
1849                 return false;
1850
1851         /* Atime updates will likely cause i_uid and i_gid to be written
1852          * back improprely if their true value is unknown to the vfs.
1853          */
1854         if (HAS_UNMAPPED_ID(mnt_user_ns(mnt), inode))
1855                 return false;
1856
1857         if (IS_NOATIME(inode))
1858                 return false;
1859         if ((inode->i_sb->s_flags & SB_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1860                 return false;
1861
1862         if (mnt->mnt_flags & MNT_NOATIME)
1863                 return false;
1864         if ((mnt->mnt_flags & MNT_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1865                 return false;
1866
1867         now = current_time(inode);
1868
1869         if (!relatime_need_update(mnt, inode, now))
1870                 return false;
1871
1872         if (timespec64_equal(&inode->i_atime, &now))
1873                 return false;
1874
1875         return true;
1876 }
1877
1878 void touch_atime(const struct path *path)
1879 {
1880         struct vfsmount *mnt = path->mnt;
1881         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
1882         struct timespec64 now;
1883
1884         if (!atime_needs_update(path, inode))
1885                 return;
1886
1887         if (!sb_start_write_trylock(inode->i_sb))
1888                 return;
1889
1890         if (__mnt_want_write(mnt) != 0)
1891                 goto skip_update;
1892         /*
1893          * File systems can error out when updating inodes if they need to
1894          * allocate new space to modify an inode (such is the case for
1895          * Btrfs), but since we touch atime while walking down the path we
1896          * really don't care if we failed to update the atime of the file,
1897          * so just ignore the return value.
1898          * We may also fail on filesystems that have the ability to make parts
1899          * of the fs read only, e.g. subvolumes in Btrfs.
1900          */
1901         now = current_time(inode);
1902         inode_update_time(inode, &now, S_ATIME);
1903         __mnt_drop_write(mnt);
1904 skip_update:
1905         sb_end_write(inode->i_sb);
1906 }
1907 EXPORT_SYMBOL(touch_atime);
1908
1909 /*
1910  * Return mask of changes for notify_change() that need to be done as a
1911  * response to write or truncate. Return 0 if nothing has to be changed.
1912  * Negative value on error (change should be denied).
1913  */
1914 int dentry_needs_remove_privs(struct user_namespace *mnt_userns,
1915                               struct dentry *dentry)
1916 {
1917         struct inode *inode = d_inode(dentry);
1918         int mask = 0;
1919         int ret;
1920
1921         if (IS_NOSEC(inode))
1922                 return 0;
1923
1924         mask = setattr_should_drop_suidgid(mnt_userns, inode);
1925         ret = security_inode_need_killpriv(dentry);
1926         if (ret < 0)
1927                 return ret;
1928         if (ret)
1929                 mask |= ATTR_KILL_PRIV;
1930         return mask;
1931 }
1932
1933 static int __remove_privs(struct user_namespace *mnt_userns,
1934                           struct dentry *dentry, int kill)
1935 {
1936         struct iattr newattrs;
1937
1938         newattrs.ia_valid = ATTR_FORCE | kill;
1939         /*
1940          * Note we call this on write, so notify_change will not
1941          * encounter any conflicting delegations:
1942          */
1943         return notify_change(mnt_userns, dentry, &newattrs, NULL);
1944 }
1945
1946 /*
1947  * Remove special file priviledges (suid, capabilities) when file is written
1948  * to or truncated.
1949  */
1950 int file_remove_privs(struct file *file)
1951 {
1952         struct dentry *dentry = file_dentry(file);
1953         struct inode *inode = file_inode(file);
1954         int kill;
1955         int error = 0;
1956
1957         /*
1958          * Fast path for nothing security related.
1959          * As well for non-regular files, e.g. blkdev inodes.
1960          * For example, blkdev_write_iter() might get here
1961          * trying to remove privs which it is not allowed to.
1962          */
1963         if (IS_NOSEC(inode) || !S_ISREG(inode->i_mode))
1964                 return 0;
1965
1966         kill = dentry_needs_remove_privs(file_mnt_user_ns(file), dentry);
1967         if (kill < 0)
1968                 return kill;
1969         if (kill)
1970                 error = __remove_privs(file_mnt_user_ns(file), dentry, kill);
1971         if (!error)
1972                 inode_has_no_xattr(inode);
1973
1974         return error;
1975 }
1976 EXPORT_SYMBOL(file_remove_privs);
1977
1978 /**
1979  *      file_update_time        -       update mtime and ctime time
1980  *      @file: file accessed
1981  *
1982  *      Update the mtime and ctime members of an inode and mark the inode
1983  *      for writeback.  Note that this function is meant exclusively for
1984  *      usage in the file write path of filesystems, and filesystems may
1985  *      choose to explicitly ignore update via this function with the
1986  *      S_NOCMTIME inode flag, e.g. for network filesystem where these
1987  *      timestamps are handled by the server.  This can return an error for
1988  *      file systems who need to allocate space in order to update an inode.
1989  */
1990
1991 int file_update_time(struct file *file)
1992 {
1993         struct inode *inode = file_inode(file);
1994         struct timespec64 now;
1995         int sync_it = 0;
1996         int ret;
1997
1998         /* First try to exhaust all avenues to not sync */
1999         if (IS_NOCMTIME(inode))
2000                 return 0;
2001
2002         now = current_time(inode);
2003         if (!timespec64_equal(&inode->i_mtime, &now))
2004                 sync_it = S_MTIME;
2005
2006         if (!timespec64_equal(&inode->i_ctime, &now))
2007                 sync_it |= S_CTIME;
2008
2009         if (IS_I_VERSION(inode) && inode_iversion_need_inc(inode))
2010                 sync_it |= S_VERSION;
2011
2012         if (!sync_it)
2013                 return 0;
2014
2015         /* Finally allowed to write? Takes lock. */
2016         if (__mnt_want_write_file(file))
2017                 return 0;
2018
2019         ret = inode_update_time(inode, &now, sync_it);
2020         __mnt_drop_write_file(file);
2021
2022         return ret;
2023 }
2024 EXPORT_SYMBOL(file_update_time);
2025
2026 /* Caller must hold the file's inode lock */
2027 int file_modified(struct file *file)
2028 {
2029         int err;
2030
2031         /*
2032          * Clear the security bits if the process is not being run by root.
2033          * This keeps people from modifying setuid and setgid binaries.
2034          */
2035         err = file_remove_privs(file);
2036         if (err)
2037                 return err;
2038
2039         if (unlikely(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))
2040                 return 0;
2041
2042         return file_update_time(file);
2043 }
2044 EXPORT_SYMBOL(file_modified);
2045
2046 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
2047 {
2048         if (IS_SYNC(inode))
2049                 return 1;
2050         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
2051                 return 1;
2052         return 0;
2053 }
2054 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
2055
2056 /*
2057  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being
2058  * deleted, we have to wait until the filesystem completes its
2059  * deletion before reporting that it isn't found.  This function waits
2060  * until the deletion _might_ have completed.  Callers are responsible
2061  * to recheck inode state.
2062  *
2063  * It doesn't matter if I_NEW is not set initially, a call to
2064  * wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW) after removing from the hash list
2065  * will DTRT.
2066  */
2067 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
2068 {
2069         wait_queue_head_t *wq;
2070         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &inode->i_state, __I_NEW);
2071         wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_NEW);
2072         prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2073         spin_unlock(&inode->i_lock);
2074         spin_unlock(&inode_hash_lock);
2075         schedule();
2076         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
2077         spin_lock(&inode_hash_lock);
2078 }
2079
2080 static __initdata unsigned long ihash_entries;
2081 static int __init set_ihash_entries(char *str)
2082 {
2083         if (!str)
2084                 return 0;
2085         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
2086         return 1;
2087 }
2088 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
2089
2090 /*
2091  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
2092  */
2093 void __init inode_init_early(void)
2094 {
2095         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
2096          * hash allocation until vmalloc space is available.
2097          */
2098         if (hashdist)
2099                 return;
2100
2101         inode_hashtable =
2102                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
2103                                         sizeof(struct hlist_head),
2104                                         ihash_entries,
2105                                         14,
2106                                         HASH_EARLY | HASH_ZERO,
2107                                         &i_hash_shift,
2108                                         &i_hash_mask,
2109                                         0,
2110                                         0);
2111 }
2112
2113 void __init inode_init(void)
2114 {
2115         /* inode slab cache */
2116         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache",
2117                                          sizeof(struct inode),
2118                                          0,
2119                                          (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|
2120                                          SLAB_MEM_SPREAD|SLAB_ACCOUNT),
2121                                          init_once);
2122
2123         /* Hash may have been set up in inode_init_early */
2124         if (!hashdist)
2125                 return;
2126
2127         inode_hashtable =
2128                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
2129                                         sizeof(struct hlist_head),
2130                                         ihash_entries,
2131                                         14,
2132                                         HASH_ZERO,
2133                                         &i_hash_shift,
2134                                         &i_hash_mask,
2135                                         0,
2136                                         0);
2137 }
2138
2139 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
2140 {
2141         inode->i_mode = mode;
2142         if (S_ISCHR(mode)) {
2143                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
2144                 inode->i_rdev = rdev;
2145         } else if (S_ISBLK(mode)) {
2146                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
2147                 inode->i_rdev = rdev;
2148         } else if (S_ISFIFO(mode))
2149                 inode->i_fop = &pipefifo_fops;
2150         else if (S_ISSOCK(mode))
2151                 ;       /* leave it no_open_fops */
2152         else
2153                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o) for"
2154                                   " inode %s:%lu\n", mode, inode->i_sb->s_id,
2155                                   inode->i_ino);
2156 }
2157 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);
2158
2159 /**
2160  * inode_init_owner - Init uid,gid,mode for new inode according to posix standards
2161  * @mnt_userns: User namespace of the mount the inode was created from
2162  * @inode: New inode
2163  * @dir: Directory inode
2164  * @mode: mode of the new inode
2165  *
2166  * If the inode has been created through an idmapped mount the user namespace of
2167  * the vfsmount must be passed through @mnt_userns. This function will then take
2168  * care to map the inode according to @mnt_userns before checking permissions
2169  * and initializing i_uid and i_gid. On non-idmapped mounts or if permission
2170  * checking is to be performed on the raw inode simply passs init_user_ns.
2171  */
2172 void inode_init_owner(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *inode,
2173                       const struct inode *dir, umode_t mode)
2174 {
2175         inode_fsuid_set(inode, mnt_userns);
2176         if (dir && dir->i_mode & S_ISGID) {
2177                 inode->i_gid = dir->i_gid;
2178
2179                 /* Directories are special, and always inherit S_ISGID */
2180                 if (S_ISDIR(mode))
2181                         mode |= S_ISGID;
2182         } else
2183                 inode_fsgid_set(inode, mnt_userns);
2184         inode->i_mode = mode;
2185 }
2186 EXPORT_SYMBOL(inode_init_owner);
2187
2188 /**
2189  * inode_owner_or_capable - check current task permissions to inode
2190  * @mnt_userns: user namespace of the mount the inode was found from
2191  * @inode: inode being checked
2192  *
2193  * Return true if current either has CAP_FOWNER in a namespace with the
2194  * inode owner uid mapped, or owns the file.
2195  *
2196  * If the inode has been found through an idmapped mount the user namespace of
2197  * the vfsmount must be passed through @mnt_userns. This function will then take
2198  * care to map the inode according to @mnt_userns before checking permissions.
2199  * On non-idmapped mounts or if permission checking is to be performed on the
2200  * raw inode simply passs init_user_ns.
2201  */
2202 bool inode_owner_or_capable(struct user_namespace *mnt_userns,
2203                             const struct inode *inode)
2204 {
2205         kuid_t i_uid;
2206         struct user_namespace *ns;
2207
2208         i_uid = i_uid_into_mnt(mnt_userns, inode);
2209         if (uid_eq(current_fsuid(), i_uid))
2210                 return true;
2211
2212         ns = current_user_ns();
2213         if (kuid_has_mapping(ns, i_uid) && ns_capable(ns, CAP_FOWNER))
2214                 return true;
2215         return false;
2216 }
2217 EXPORT_SYMBOL(inode_owner_or_capable);
2218
2219 /*
2220  * Direct i/o helper functions
2221  */
2222 static void __inode_dio_wait(struct inode *inode)
2223 {
2224         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
2225         DEFINE_WAIT_BIT(q, &inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
2226
2227         do {
2228                 prepare_to_wait(wq, &q.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2229                 if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
2230                         schedule();
2231         } while (atomic_read(&inode->i_dio_count));
2232         finish_wait(wq, &q.wq_entry);
2233 }
2234
2235 /**
2236  * inode_dio_wait - wait for outstanding DIO requests to finish
2237  * @inode: inode to wait for
2238  *
2239  * Waits for all pending direct I/O requests to finish so that we can
2240  * proceed with a truncate or equivalent operation.
2241  *
2242  * Must be called under a lock that serializes taking new references
2243  * to i_dio_count, usually by inode->i_mutex.
2244  */
2245 void inode_dio_wait(struct inode *inode)
2246 {
2247         if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
2248                 __inode_dio_wait(inode);
2249 }
2250 EXPORT_SYMBOL(inode_dio_wait);
2251
2252 /*
2253  * inode_set_flags - atomically set some inode flags
2254  *
2255  * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that
2256  * they have exclusive access to the inode structure (i.e., while the
2257  * inode is being instantiated).  The reason for the cmpxchg() loop
2258  * --- which wouldn't be necessary if all code paths which modify
2259  * i_flags actually followed this rule, is that there is at least one
2260  * code path which doesn't today so we use cmpxchg() out of an abundance
2261  * of caution.
2262  *
2263  * In the long run, i_mutex is overkill, and we should probably look
2264  * at using the i_lock spinlock to protect i_flags, and then make sure
2265  * it is so documented in include/linux/fs.h and that all code follows
2266  * the locking convention!!
2267  */
2268 void inode_set_flags(struct inode *inode, unsigned int flags,
2269                      unsigned int mask)
2270 {
2271         WARN_ON_ONCE(flags & ~mask);
2272         set_mask_bits(&inode->i_flags, mask, flags);
2273 }
2274 EXPORT_SYMBOL(inode_set_flags);
2275
2276 void inode_nohighmem(struct inode *inode)
2277 {
2278         mapping_set_gfp_mask(inode->i_mapping, GFP_USER);
2279 }
2280 EXPORT_SYMBOL(inode_nohighmem);
2281
2282 /**
2283  * timestamp_truncate - Truncate timespec to a granularity
2284  * @t: Timespec
2285  * @inode: inode being updated
2286  *
2287  * Truncate a timespec to the granularity supported by the fs
2288  * containing the inode. Always rounds down. gran must
2289  * not be 0 nor greater than a second (NSEC_PER_SEC, or 10^9 ns).
2290  */
2291 struct timespec64 timestamp_truncate(struct timespec64 t, struct inode *inode)
2292 {
2293         struct super_block *sb = inode->i_sb;
2294         unsigned int gran = sb->s_time_gran;
2295
2296         t.tv_sec = clamp(t.tv_sec, sb->s_time_min, sb->s_time_max);
2297         if (unlikely(t.tv_sec == sb->s_time_max || t.tv_sec == sb->s_time_min))
2298                 t.tv_nsec = 0;
2299
2300         /* Avoid division in the common cases 1 ns and 1 s. */
2301         if (gran == 1)
2302                 ; /* nothing */
2303         else if (gran == NSEC_PER_SEC)
2304                 t.tv_nsec = 0;
2305         else if (gran > 1 && gran < NSEC_PER_SEC)
2306                 t.tv_nsec -= t.tv_nsec % gran;
2307         else
2308                 WARN(1, "invalid file time granularity: %u", gran);
2309         return t;
2310 }
2311 EXPORT_SYMBOL(timestamp_truncate);
2312
2313 /**
2314  * current_time - Return FS time
2315  * @inode: inode.
2316  *
2317  * Return the current time truncated to the time granularity supported by
2318  * the fs.
2319  *
2320  * Note that inode and inode->sb cannot be NULL.
2321  * Otherwise, the function warns and returns time without truncation.
2322  */
2323 struct timespec64 current_time(struct inode *inode)
2324 {
2325         struct timespec64 now;
2326
2327         ktime_get_coarse_real_ts64(&now);
2328
2329         if (unlikely(!inode->i_sb)) {
2330                 WARN(1, "current_time() called with uninitialized super_block in the inode");
2331                 return now;
2332         }
2333
2334         return timestamp_truncate(now, inode);
2335 }
2336 EXPORT_SYMBOL(current_time);
2337
2338 /**
2339  * in_group_or_capable - check whether caller is CAP_FSETID privileged
2340  * @mnt_userns: user namespace of the mount @inode was found from
2341  * @inode:      inode to check
2342  * @gid:        the new/current gid of @inode
2343  *
2344  * Check wether @gid is in the caller's group list or if the caller is
2345  * privileged with CAP_FSETID over @inode. This can be used to determine
2346  * whether the setgid bit can be kept or must be dropped.
2347  *
2348  * Return: true if the caller is sufficiently privileged, false if not.
2349  */
2350 bool in_group_or_capable(struct user_namespace *mnt_userns,
2351                          const struct inode *inode, kgid_t gid)
2352 {
2353         if (in_group_p(gid))
2354                 return true;
2355         if (capable_wrt_inode_uidgid(mnt_userns, inode, CAP_FSETID))
2356                 return true;
2357         return false;
2358 }
2359
2360 /**
2361  * mode_strip_sgid - handle the sgid bit for non-directories
2362  * @mnt_userns: User namespace of the mount the inode was created from
2363  * @dir: parent directory inode
2364  * @mode: mode of the file to be created in @dir
2365  *
2366  * If the @mode of the new file has both the S_ISGID and S_IXGRP bit
2367  * raised and @dir has the S_ISGID bit raised ensure that the caller is
2368  * either in the group of the parent directory or they have CAP_FSETID
2369  * in their user namespace and are privileged over the parent directory.
2370  * In all other cases, strip the S_ISGID bit from @mode.
2371  *
2372  * Return: the new mode to use for the file
2373  */
2374 umode_t mode_strip_sgid(struct user_namespace *mnt_userns,
2375                         const struct inode *dir, umode_t mode)
2376 {
2377         if ((mode & (S_ISGID | S_IXGRP)) != (S_ISGID | S_IXGRP))
2378                 return mode;
2379         if (S_ISDIR(mode) || !dir || !(dir->i_mode & S_ISGID))
2380                 return mode;
2381         if (in_group_or_capable(mnt_userns, dir,
2382                                 i_gid_into_mnt(mnt_userns, dir)))
2383                 return mode;
2384         return mode & ~S_ISGID;
2385 }
2386 EXPORT_SYMBOL(mode_strip_sgid);