fuse: postpone end_page_writeback() in fuse_writepage_locked()
[linux-3.10.git] / fs / file_table.c
index da806ac..485dc0e 100644 (file)
@@ -13,7 +13,6 @@
 #include <linux/module.h>
 #include <linux/fs.h>
 #include <linux/security.h>
-#include <linux/ima.h>
 #include <linux/eventpoll.h>
 #include <linux/rcupdate.h>
 #include <linux/mount.h>
 #include <linux/cdev.h>
 #include <linux/fsnotify.h>
 #include <linux/sysctl.h>
+#include <linux/lglock.h>
 #include <linux/percpu_counter.h>
+#include <linux/percpu.h>
+#include <linux/hardirq.h>
+#include <linux/task_work.h>
+#include <linux/ima.h>
+
+#include <linux/atomic.h>
 
-#include <asm/atomic.h>
+#include "internal.h"
 
 /* sysctl tunables... */
 struct files_stat_struct files_stat = {
        .max_files = NR_FILE
 };
 
-/* public. Not pretty! */
-__cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(files_lock);
+DEFINE_STATIC_LGLOCK(files_lglock);
 
 /* SLAB cache for file structures */
 static struct kmem_cache *filp_cachep __read_mostly;
 
 static struct percpu_counter nr_files __cacheline_aligned_in_smp;
 
-static inline void file_free_rcu(struct rcu_head *head)
+static void file_free_rcu(struct rcu_head *head)
 {
        struct file *f = container_of(head, struct file, f_u.fu_rcuhead);
 
@@ -56,7 +61,7 @@ static inline void file_free(struct file *f)
 /*
  * Return the total number of open files in the system
  */
-static int get_nr_files(void)
+static long get_nr_files(void)
 {
        return percpu_counter_read_positive(&nr_files);
 }
@@ -64,7 +69,7 @@ static int get_nr_files(void)
 /*
  * Return the maximum number of open files in the system
  */
-int get_max_files(void)
+unsigned long get_max_files(void)
 {
        return files_stat.max_files;
 }
@@ -74,14 +79,14 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(get_max_files);
  * Handle nr_files sysctl
  */
 #if defined(CONFIG_SYSCTL) && defined(CONFIG_PROC_FS)
-int proc_nr_files(ctl_table *table, int write, struct file *filp,
+int proc_nr_files(ctl_table *table, int write,
                      void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
 {
        files_stat.nr_files = get_nr_files();
-       return proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
+       return proc_doulongvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
 }
 #else
-int proc_nr_files(ctl_table *table, int write, struct file *filp,
+int proc_nr_files(ctl_table *table, int write,
                      void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
 {
        return -ENOSYS;
@@ -89,8 +94,8 @@ int proc_nr_files(ctl_table *table, int write, struct file *filp,
 #endif
 
 /* Find an unused file structure and return a pointer to it.
- * Returns NULL, if there are no more free file structures or
- * we run out of memory.
+ * Returns an error pointer if some error happend e.g. we over file
+ * structures limit, run out of memory or operation is not permitted.
  *
  * Be very careful using this.  You are responsible for
  * getting write access to any mount that you might assign
@@ -101,8 +106,9 @@ int proc_nr_files(ctl_table *table, int write, struct file *filp,
 struct file *get_empty_filp(void)
 {
        const struct cred *cred = current_cred();
-       static int old_max;
-       struct file * f;
+       static long old_max;
+       struct file *f;
+       int error;
 
        /*
         * Privileged users can go above max_files
@@ -117,17 +123,21 @@ struct file *get_empty_filp(void)
        }
 
        f = kmem_cache_zalloc(filp_cachep, GFP_KERNEL);
-       if (f == NULL)
-               goto fail;
+       if (unlikely(!f))
+               return ERR_PTR(-ENOMEM);
 
        percpu_counter_inc(&nr_files);
-       if (security_file_alloc(f))
-               goto fail_sec;
+       f->f_cred = get_cred(cred);
+       error = security_file_alloc(f);
+       if (unlikely(error)) {
+               file_free(f);
+               return ERR_PTR(error);
+       }
 
        INIT_LIST_HEAD(&f->f_u.fu_list);
        atomic_long_set(&f->f_count, 1);
        rwlock_init(&f->f_owner.lock);
-       f->f_cred = get_cred(cred);
+       spin_lock_init(&f->f_lock);
        eventpoll_init_file(f);
        /* f->f_version: 0 */
        return f;
@@ -135,20 +145,12 @@ struct file *get_empty_filp(void)
 over:
        /* Ran out of filps - report that */
        if (get_nr_files() > old_max) {
-               printk(KERN_INFO "VFS: file-max limit %d reached\n",
-                                       get_max_files());
+               pr_info("VFS: file-max limit %lu reached\n", get_max_files());
                old_max = get_nr_files();
        }
-       goto fail;
-
-fail_sec:
-       file_free(f);
-fail:
-       return NULL;
+       return ERR_PTR(-ENFILE);
 }
 
-EXPORT_SYMBOL(get_empty_filp);
-
 /**
  * alloc_file - allocate and initialize a 'struct file'
  * @mnt: the vfsmount on which the file will reside
@@ -164,45 +166,18 @@ EXPORT_SYMBOL(get_empty_filp);
  * If all the callers of init_file() are eliminated, its
  * code should be moved into this function.
  */
-struct file *alloc_file(struct vfsmount *mnt, struct dentry *dentry,
-               fmode_t mode, const struct file_operations *fop)
+struct file *alloc_file(struct path *path, fmode_t mode,
+               const struct file_operations *fop)
 {
        struct file *file;
-       struct path;
 
        file = get_empty_filp();
-       if (!file)
-               return NULL;
+       if (IS_ERR(file))
+               return file;
 
-       init_file(file, mnt, dentry, mode, fop);
-       return file;
-}
-EXPORT_SYMBOL(alloc_file);
-
-/**
- * init_file - initialize a 'struct file'
- * @file: the already allocated 'struct file' to initialized
- * @mnt: the vfsmount on which the file resides
- * @dentry: the dentry representing this file
- * @mode: the mode the file is opened with
- * @fop: the 'struct file_operations' for this file
- *
- * Use this instead of setting the members directly.  Doing so
- * avoids making mistakes like forgetting the mntget() or
- * forgetting to take a write on the mnt.
- *
- * Note: This is a crappy interface.  It is here to make
- * merging with the existing users of get_empty_filp()
- * who have complex failure logic easier.  All users
- * of this should be moving to alloc_file().
- */
-int init_file(struct file *file, struct vfsmount *mnt, struct dentry *dentry,
-          fmode_t mode, const struct file_operations *fop)
-{
-       int error = 0;
-       file->f_path.dentry = dentry;
-       file->f_path.mnt = mntget(mnt);
-       file->f_mapping = dentry->d_inode->i_mapping;
+       file->f_path = *path;
+       file->f_inode = path->dentry->d_inode;
+       file->f_mapping = path->dentry->d_inode->i_mapping;
        file->f_mode = mode;
        file->f_op = fop;
 
@@ -212,22 +187,15 @@ int init_file(struct file *file, struct vfsmount *mnt, struct dentry *dentry,
         * visible.  We do this for consistency, and so
         * that we can do debugging checks at __fput()
         */
-       if ((mode & FMODE_WRITE) && !special_file(dentry->d_inode->i_mode)) {
+       if ((mode & FMODE_WRITE) && !special_file(path->dentry->d_inode->i_mode)) {
                file_take_write(file);
-               error = mnt_want_write(mnt);
-               WARN_ON(error);
+               WARN_ON(mnt_clone_write(path->mnt));
        }
-       return error;
-}
-EXPORT_SYMBOL(init_file);
-
-void fput(struct file *file)
-{
-       if (atomic_long_dec_and_test(&file->f_count))
-               __fput(file);
+       if ((mode & (FMODE_READ | FMODE_WRITE)) == FMODE_READ)
+               i_readcount_inc(path->dentry->d_inode);
+       return file;
 }
-
-EXPORT_SYMBOL(fput);
+EXPORT_SYMBOL(alloc_file);
 
 /**
  * drop_file_write_access - give up ability to write to a file
@@ -237,7 +205,7 @@ EXPORT_SYMBOL(fput);
  * to write to @file, along with access to write through
  * its vfsmount.
  */
-void drop_file_write_access(struct file *file)
+static void drop_file_write_access(struct file *file)
 {
        struct vfsmount *mnt = file->f_path.mnt;
        struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
@@ -249,15 +217,13 @@ void drop_file_write_access(struct file *file)
                return;
        if (file_check_writeable(file) != 0)
                return;
-       mnt_drop_write(mnt);
+       __mnt_drop_write(mnt);
        file_release_write(file);
 }
-EXPORT_SYMBOL_GPL(drop_file_write_access);
 
-/* __fput is called from task context when aio completion releases the last
- * last use of a struct file *.  Do not use otherwise.
+/* the real guts of fput() - releasing the last reference to file
  */
-void __fput(struct file *file)
+static void __fput(struct file *file)
 {
        struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
        struct vfsmount *mnt = file->f_path.mnt;
@@ -277,131 +243,232 @@ void __fput(struct file *file)
                if (file->f_op && file->f_op->fasync)
                        file->f_op->fasync(-1, file, 0);
        }
+       ima_file_free(file);
        if (file->f_op && file->f_op->release)
                file->f_op->release(inode, file);
        security_file_free(file);
-       ima_file_free(file);
-       if (unlikely(S_ISCHR(inode->i_mode) && inode->i_cdev != NULL))
+       if (unlikely(S_ISCHR(inode->i_mode) && inode->i_cdev != NULL &&
+                    !(file->f_mode & FMODE_PATH))) {
                cdev_put(inode->i_cdev);
+       }
        fops_put(file->f_op);
        put_pid(file->f_owner.pid);
-       file_kill(file);
+       if ((file->f_mode & (FMODE_READ | FMODE_WRITE)) == FMODE_READ)
+               i_readcount_dec(inode);
        if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
                drop_file_write_access(file);
        file->f_path.dentry = NULL;
        file->f_path.mnt = NULL;
+       file->f_inode = NULL;
        file_free(file);
        dput(dentry);
        mntput(mnt);
 }
 
-struct file *fget(unsigned int fd)
+static DEFINE_SPINLOCK(delayed_fput_lock);
+static LIST_HEAD(delayed_fput_list);
+static void delayed_fput(struct work_struct *unused)
 {
-       struct file *file;
-       struct files_struct *files = current->files;
-
-       rcu_read_lock();
-       file = fcheck_files(files, fd);
-       if (file) {
-               if (!atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count)) {
-                       /* File object ref couldn't be taken */
-                       rcu_read_unlock();
-                       return NULL;
-               }
+       LIST_HEAD(head);
+       spin_lock_irq(&delayed_fput_lock);
+       list_splice_init(&delayed_fput_list, &head);
+       spin_unlock_irq(&delayed_fput_lock);
+       while (!list_empty(&head)) {
+               struct file *f = list_first_entry(&head, struct file, f_u.fu_list);
+               list_del_init(&f->f_u.fu_list);
+               __fput(f);
        }
-       rcu_read_unlock();
-
-       return file;
 }
 
-EXPORT_SYMBOL(fget);
+static void ____fput(struct callback_head *work)
+{
+       __fput(container_of(work, struct file, f_u.fu_rcuhead));
+}
 
 /*
- * Lightweight file lookup - no refcnt increment if fd table isn't shared. 
- * You can use this only if it is guranteed that the current task already 
- * holds a refcnt to that file. That check has to be done at fget() only
- * and a flag is returned to be passed to the corresponding fput_light().
- * There must not be a cloning between an fget_light/fput_light pair.
+ * If kernel thread really needs to have the final fput() it has done
+ * to complete, call this.  The only user right now is the boot - we
+ * *do* need to make sure our writes to binaries on initramfs has
+ * not left us with opened struct file waiting for __fput() - execve()
+ * won't work without that.  Please, don't add more callers without
+ * very good reasons; in particular, never call that with locks
+ * held and never call that from a thread that might need to do
+ * some work on any kind of umount.
  */
-struct file *fget_light(unsigned int fd, int *fput_needed)
+void flush_delayed_fput(void)
 {
-       struct file *file;
-       struct files_struct *files = current->files;
-
-       *fput_needed = 0;
-       if (likely((atomic_read(&files->count) == 1))) {
-               file = fcheck_files(files, fd);
-       } else {
-               rcu_read_lock();
-               file = fcheck_files(files, fd);
-               if (file) {
-                       if (atomic_long_inc_not_zero(&file->f_count))
-                               *fput_needed = 1;
-                       else
-                               /* Didn't get the reference, someone's freed */
-                               file = NULL;
+       delayed_fput(NULL);
+}
+
+static DECLARE_WORK(delayed_fput_work, delayed_fput);
+
+void fput(struct file *file)
+{
+       if (atomic_long_dec_and_test(&file->f_count)) {
+               struct task_struct *task = current;
+               unsigned long flags;
+
+               file_sb_list_del(file);
+               if (likely(!in_interrupt() && !(task->flags & PF_KTHREAD))) {
+                       init_task_work(&file->f_u.fu_rcuhead, ____fput);
+                       if (!task_work_add(task, &file->f_u.fu_rcuhead, true))
+                               return;
                }
-               rcu_read_unlock();
+               spin_lock_irqsave(&delayed_fput_lock, flags);
+               list_add(&file->f_u.fu_list, &delayed_fput_list);
+               schedule_work(&delayed_fput_work);
+               spin_unlock_irqrestore(&delayed_fput_lock, flags);
        }
+}
 
-       return file;
+/*
+ * synchronous analog of fput(); for kernel threads that might be needed
+ * in some umount() (and thus can't use flush_delayed_fput() without
+ * risking deadlocks), need to wait for completion of __fput() and know
+ * for this specific struct file it won't involve anything that would
+ * need them.  Use only if you really need it - at the very least,
+ * don't blindly convert fput() by kernel thread to that.
+ */
+void __fput_sync(struct file *file)
+{
+       if (atomic_long_dec_and_test(&file->f_count)) {
+               struct task_struct *task = current;
+               file_sb_list_del(file);
+               BUG_ON(!(task->flags & PF_KTHREAD));
+               __fput(file);
+       }
 }
 
+EXPORT_SYMBOL(fput);
 
 void put_filp(struct file *file)
 {
        if (atomic_long_dec_and_test(&file->f_count)) {
                security_file_free(file);
-               file_kill(file);
+               file_sb_list_del(file);
                file_free(file);
        }
 }
 
-void file_move(struct file *file, struct list_head *list)
+static inline int file_list_cpu(struct file *file)
 {
-       if (!list)
-               return;
-       file_list_lock();
-       list_move(&file->f_u.fu_list, list);
-       file_list_unlock();
+#ifdef CONFIG_SMP
+       return file->f_sb_list_cpu;
+#else
+       return smp_processor_id();
+#endif
+}
+
+/* helper for file_sb_list_add to reduce ifdefs */
+static inline void __file_sb_list_add(struct file *file, struct super_block *sb)
+{
+       struct list_head *list;
+#ifdef CONFIG_SMP
+       int cpu;
+       cpu = smp_processor_id();
+       file->f_sb_list_cpu = cpu;
+       list = per_cpu_ptr(sb->s_files, cpu);
+#else
+       list = &sb->s_files;
+#endif
+       list_add(&file->f_u.fu_list, list);
+}
+
+/**
+ * file_sb_list_add - add a file to the sb's file list
+ * @file: file to add
+ * @sb: sb to add it to
+ *
+ * Use this function to associate a file with the superblock of the inode it
+ * refers to.
+ */
+void file_sb_list_add(struct file *file, struct super_block *sb)
+{
+       lg_local_lock(&files_lglock);
+       __file_sb_list_add(file, sb);
+       lg_local_unlock(&files_lglock);
 }
 
-void file_kill(struct file *file)
+/**
+ * file_sb_list_del - remove a file from the sb's file list
+ * @file: file to remove
+ * @sb: sb to remove it from
+ *
+ * Use this function to remove a file from its superblock.
+ */
+void file_sb_list_del(struct file *file)
 {
        if (!list_empty(&file->f_u.fu_list)) {
-               file_list_lock();
+               lg_local_lock_cpu(&files_lglock, file_list_cpu(file));
                list_del_init(&file->f_u.fu_list);
-               file_list_unlock();
+               lg_local_unlock_cpu(&files_lglock, file_list_cpu(file));
        }
 }
 
-int fs_may_remount_ro(struct super_block *sb)
-{
-       struct file *file;
+#ifdef CONFIG_SMP
 
-       /* Check that no files are currently opened for writing. */
-       file_list_lock();
-       list_for_each_entry(file, &sb->s_files, f_u.fu_list) {
-               struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
+/*
+ * These macros iterate all files on all CPUs for a given superblock.
+ * files_lglock must be held globally.
+ */
+#define do_file_list_for_each_entry(__sb, __file)              \
+{                                                              \
+       int i;                                                  \
+       for_each_possible_cpu(i) {                              \
+               struct list_head *list;                         \
+               list = per_cpu_ptr((__sb)->s_files, i);         \
+               list_for_each_entry((__file), list, f_u.fu_list)
+
+#define while_file_list_for_each_entry                         \
+       }                                                       \
+}
 
-               /* File with pending delete? */
-               if (inode->i_nlink == 0)
-                       goto too_bad;
+#else
 
-               /* Writeable file? */
-               if (S_ISREG(inode->i_mode) && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
-                       goto too_bad;
-       }
-       file_list_unlock();
-       return 1; /* Tis' cool bro. */
-too_bad:
-       file_list_unlock();
-       return 0;
+#define do_file_list_for_each_entry(__sb, __file)              \
+{                                                              \
+       struct list_head *list;                                 \
+       list = &(sb)->s_files;                                  \
+       list_for_each_entry((__file), list, f_u.fu_list)
+
+#define while_file_list_for_each_entry                         \
+}
+
+#endif
+
+/**
+ *     mark_files_ro - mark all files read-only
+ *     @sb: superblock in question
+ *
+ *     All files are marked read-only.  We don't care about pending
+ *     delete files so this should be used in 'force' mode only.
+ */
+void mark_files_ro(struct super_block *sb)
+{
+       struct file *f;
+
+       lg_global_lock(&files_lglock);
+       do_file_list_for_each_entry(sb, f) {
+               if (!S_ISREG(file_inode(f)->i_mode))
+                      continue;
+               if (!file_count(f))
+                       continue;
+               if (!(f->f_mode & FMODE_WRITE))
+                       continue;
+               spin_lock(&f->f_lock);
+               f->f_mode &= ~FMODE_WRITE;
+               spin_unlock(&f->f_lock);
+               if (file_check_writeable(f) != 0)
+                       continue;
+               __mnt_drop_write(f->f_path.mnt);
+               file_release_write(f);
+       } while_file_list_for_each_entry;
+       lg_global_unlock(&files_lglock);
 }
 
 void __init files_init(unsigned long mempages)
 { 
-       int n; 
+       unsigned long n;
 
        filp_cachep = kmem_cache_create("filp", sizeof(struct file), 0,
                        SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC, NULL);
@@ -412,9 +479,8 @@ void __init files_init(unsigned long mempages)
         */ 
 
        n = (mempages * (PAGE_SIZE / 1024)) / 10;
-       files_stat.max_files = n; 
-       if (files_stat.max_files < NR_FILE)
-               files_stat.max_files = NR_FILE;
+       files_stat.max_files = max_t(unsigned long, n, NR_FILE);
        files_defer_init();
+       lg_lock_init(&files_lglock, "files_lglock");
        percpu_counter_init(&nr_files, 0);
 }