Revert "ext4: use old interface for ext4_readdir()"
[linux-3.10.git] / fs / inode.c
index 0f7e88a..428e726 100644 (file)
@@ -2,30 +2,21 @@
  * (C) 1997 Linus Torvalds
  * (C) 1999 Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> (dynamic inode allocation)
  */
+#include <linux/export.h>
 #include <linux/fs.h>
 #include <linux/mm.h>
-#include <linux/dcache.h>
-#include <linux/init.h>
-#include <linux/slab.h>
-#include <linux/writeback.h>
-#include <linux/module.h>
 #include <linux/backing-dev.h>
-#include <linux/wait.h>
-#include <linux/rwsem.h>
 #include <linux/hash.h>
 #include <linux/swap.h>
 #include <linux/security.h>
-#include <linux/pagemap.h>
 #include <linux/cdev.h>
 #include <linux/bootmem.h>
 #include <linux/fsnotify.h>
 #include <linux/mount.h>
-#include <linux/async.h>
 #include <linux/posix_acl.h>
 #include <linux/prefetch.h>
-#include <linux/ima.h>
-#include <linux/cred.h>
 #include <linux/buffer_head.h> /* for inode_has_buffers */
+#include <linux/ratelimit.h>
 #include "internal.h"
 
 /*
  *
  * inode->i_lock protects:
  *   inode->i_state, inode->i_hash, __iget()
- * inode_lru_lock protects:
- *   inode_lru, inode->i_lru
+ * inode->i_sb->s_inode_lru_lock protects:
+ *   inode->i_sb->s_inode_lru, inode->i_lru
  * inode_sb_list_lock protects:
  *   sb->s_inodes, inode->i_sb_list
- * inode_wb_list_lock protects:
+ * bdi->wb.list_lock protects:
  *   bdi->wb.b_{dirty,io,more_io}, inode->i_wb_list
  * inode_hash_lock protects:
  *   inode_hashtable, inode->i_hash
@@ -46,9 +37,9 @@
  *
  * inode_sb_list_lock
  *   inode->i_lock
- *     inode_lru_lock
+ *     inode->i_sb->s_inode_lru_lock
  *
- * inode_wb_list_lock
+ * bdi->wb.list_lock
  *   inode->i_lock
  *
  * inode_hash_lock
@@ -64,22 +55,7 @@ static unsigned int i_hash_shift __read_mostly;
 static struct hlist_head *inode_hashtable __read_mostly;
 static __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(inode_hash_lock);
 
-static LIST_HEAD(inode_lru);
-static DEFINE_SPINLOCK(inode_lru_lock);
-
 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(inode_sb_list_lock);
-__cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(inode_wb_list_lock);
-
-/*
- * iprune_sem provides exclusion between the icache shrinking and the
- * umount path.
- *
- * We don't actually need it to protect anything in the umount path,
- * but only need to cycle through it to make sure any inode that
- * prune_icache took off the LRU list has been fully torn down by the
- * time we are past evict_inodes.
- */
-static DECLARE_RWSEM(iprune_sem);
 
 /*
  * Empty aops. Can be used for the cases where the user does not
@@ -95,6 +71,7 @@ EXPORT_SYMBOL(empty_aops);
 struct inodes_stat_t inodes_stat;
 
 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, nr_inodes);
+static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, nr_unused);
 
 static struct kmem_cache *inode_cachep __read_mostly;
 
@@ -109,7 +86,11 @@ static int get_nr_inodes(void)
 
 static inline int get_nr_inodes_unused(void)
 {
-       return inodes_stat.nr_unused;
+       int i;
+       int sum = 0;
+       for_each_possible_cpu(i)
+               sum += per_cpu(nr_unused, i);
+       return sum < 0 ? 0 : sum;
 }
 
 int get_nr_dirty_inodes(void)
@@ -127,6 +108,7 @@ int proc_nr_inodes(ctl_table *table, int write,
                   void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
 {
        inodes_stat.nr_inodes = get_nr_inodes();
+       inodes_stat.nr_unused = get_nr_inodes_unused();
        return proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
 }
 #endif
@@ -151,9 +133,10 @@ int inode_init_always(struct super_block *sb, struct inode *inode)
        atomic_set(&inode->i_count, 1);
        inode->i_op = &empty_iops;
        inode->i_fop = &empty_fops;
-       inode->i_nlink = 1;
-       inode->i_uid = 0;
-       inode->i_gid = 0;
+       inode->__i_nlink = 1;
+       inode->i_opflags = 0;
+       i_uid_write(inode, 0);
+       i_gid_write(inode, 0);
        atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
        inode->i_size = 0;
        inode->i_blocks = 0;
@@ -176,14 +159,13 @@ int inode_init_always(struct super_block *sb, struct inode *inode)
        mutex_init(&inode->i_mutex);
        lockdep_set_class(&inode->i_mutex, &sb->s_type->i_mutex_key);
 
-       init_rwsem(&inode->i_alloc_sem);
-       lockdep_set_class(&inode->i_alloc_sem, &sb->s_type->i_alloc_sem_key);
+       atomic_set(&inode->i_dio_count, 0);
 
        mapping->a_ops = &empty_aops;
        mapping->host = inode;
        mapping->flags = 0;
-       mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER_MOVABLE);
-       mapping->assoc_mapping = NULL;
+       mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER);
+       mapping->private_data = NULL;
        mapping->backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
        mapping->writeback_index = 0;
 
@@ -200,6 +182,7 @@ int inode_init_always(struct super_block *sb, struct inode *inode)
        }
        inode->i_private = NULL;
        inode->i_mapping = mapping;
+       INIT_HLIST_HEAD(&inode->i_dentry);      /* buggered by rcu freeing */
 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
        inode->i_acl = inode->i_default_acl = ACL_NOT_CACHED;
 #endif
@@ -250,6 +233,11 @@ void __destroy_inode(struct inode *inode)
        BUG_ON(inode_has_buffers(inode));
        security_inode_free(inode);
        fsnotify_inode_delete(inode);
+       if (!inode->i_nlink) {
+               WARN_ON(atomic_long_read(&inode->i_sb->s_remove_count) == 0);
+               atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
+       }
+
 #ifdef CONFIG_FS_POSIX_ACL
        if (inode->i_acl && inode->i_acl != ACL_NOT_CACHED)
                posix_acl_release(inode->i_acl);
@@ -263,7 +251,6 @@ EXPORT_SYMBOL(__destroy_inode);
 static void i_callback(struct rcu_head *head)
 {
        struct inode *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
-       INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
        kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
 }
 
@@ -277,6 +264,82 @@ static void destroy_inode(struct inode *inode)
                call_rcu(&inode->i_rcu, i_callback);
 }
 
+/**
+ * drop_nlink - directly drop an inode's link count
+ * @inode: inode
+ *
+ * This is a low-level filesystem helper to replace any
+ * direct filesystem manipulation of i_nlink.  In cases
+ * where we are attempting to track writes to the
+ * filesystem, a decrement to zero means an imminent
+ * write when the file is truncated and actually unlinked
+ * on the filesystem.
+ */
+void drop_nlink(struct inode *inode)
+{
+       WARN_ON(inode->i_nlink == 0);
+       inode->__i_nlink--;
+       if (!inode->i_nlink)
+               atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
+}
+EXPORT_SYMBOL(drop_nlink);
+
+/**
+ * clear_nlink - directly zero an inode's link count
+ * @inode: inode
+ *
+ * This is a low-level filesystem helper to replace any
+ * direct filesystem manipulation of i_nlink.  See
+ * drop_nlink() for why we care about i_nlink hitting zero.
+ */
+void clear_nlink(struct inode *inode)
+{
+       if (inode->i_nlink) {
+               inode->__i_nlink = 0;
+               atomic_long_inc(&inode->i_sb->s_remove_count);
+       }
+}
+EXPORT_SYMBOL(clear_nlink);
+
+/**
+ * set_nlink - directly set an inode's link count
+ * @inode: inode
+ * @nlink: new nlink (should be non-zero)
+ *
+ * This is a low-level filesystem helper to replace any
+ * direct filesystem manipulation of i_nlink.
+ */
+void set_nlink(struct inode *inode, unsigned int nlink)
+{
+       if (!nlink) {
+               clear_nlink(inode);
+       } else {
+               /* Yes, some filesystems do change nlink from zero to one */
+               if (inode->i_nlink == 0)
+                       atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
+
+               inode->__i_nlink = nlink;
+       }
+}
+EXPORT_SYMBOL(set_nlink);
+
+/**
+ * inc_nlink - directly increment an inode's link count
+ * @inode: inode
+ *
+ * This is a low-level filesystem helper to replace any
+ * direct filesystem manipulation of i_nlink.  Currently,
+ * it is only here for parity with dec_nlink().
+ */
+void inc_nlink(struct inode *inode)
+{
+       if (WARN_ON(inode->i_nlink == 0))
+               atomic_long_dec(&inode->i_sb->s_remove_count);
+
+       inode->__i_nlink++;
+}
+EXPORT_SYMBOL(inc_nlink);
+
 void address_space_init_once(struct address_space *mapping)
 {
        memset(mapping, 0, sizeof(*mapping));
@@ -285,7 +348,7 @@ void address_space_init_once(struct address_space *mapping)
        mutex_init(&mapping->i_mmap_mutex);
        INIT_LIST_HEAD(&mapping->private_list);
        spin_lock_init(&mapping->private_lock);
-       INIT_RAW_PRIO_TREE_ROOT(&mapping->i_mmap);
+       mapping->i_mmap = RB_ROOT;
        INIT_LIST_HEAD(&mapping->i_mmap_nonlinear);
 }
 EXPORT_SYMBOL(address_space_init_once);
@@ -299,7 +362,6 @@ void inode_init_once(struct inode *inode)
 {
        memset(inode, 0, sizeof(*inode));
        INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
-       INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
        INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
        INIT_LIST_HEAD(&inode->i_wb_list);
        INIT_LIST_HEAD(&inode->i_lru);
@@ -337,22 +399,37 @@ EXPORT_SYMBOL(ihold);
 
 static void inode_lru_list_add(struct inode *inode)
 {
-       spin_lock(&inode_lru_lock);
+       spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_lru_lock);
        if (list_empty(&inode->i_lru)) {
-               list_add(&inode->i_lru, &inode_lru);
-               inodes_stat.nr_unused++;
+               list_add(&inode->i_lru, &inode->i_sb->s_inode_lru);
+               inode->i_sb->s_nr_inodes_unused++;
+               this_cpu_inc(nr_unused);
        }
-       spin_unlock(&inode_lru_lock);
+       spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_lru_lock);
 }
 
+/*
+ * Add inode to LRU if needed (inode is unused and clean).
+ *
+ * Needs inode->i_lock held.
+ */
+void inode_add_lru(struct inode *inode)
+{
+       if (!(inode->i_state & (I_DIRTY | I_SYNC | I_FREEING | I_WILL_FREE)) &&
+           !atomic_read(&inode->i_count) && inode->i_sb->s_flags & MS_ACTIVE)
+               inode_lru_list_add(inode);
+}
+
+
 static void inode_lru_list_del(struct inode *inode)
 {
-       spin_lock(&inode_lru_lock);
+       spin_lock(&inode->i_sb->s_inode_lru_lock);
        if (!list_empty(&inode->i_lru)) {
                list_del_init(&inode->i_lru);
-               inodes_stat.nr_unused--;
+               inode->i_sb->s_nr_inodes_unused--;
+               this_cpu_dec(nr_unused);
        }
-       spin_unlock(&inode_lru_lock);
+       spin_unlock(&inode->i_sb->s_inode_lru_lock);
 }
 
 /**
@@ -369,9 +446,11 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(inode_sb_list_add);
 
 static inline void inode_sb_list_del(struct inode *inode)
 {
-       spin_lock(&inode_sb_list_lock);
-       list_del_init(&inode->i_sb_list);
-       spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
+       if (!list_empty(&inode->i_sb_list)) {
+               spin_lock(&inode_sb_list_lock);
+               list_del_init(&inode->i_sb_list);
+               spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
+       }
 }
 
 static unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
@@ -405,12 +484,12 @@ void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
 
 /**
- *     remove_inode_hash - remove an inode from the hash
+ *     __remove_inode_hash - remove an inode from the hash
  *     @inode: inode to unhash
  *
  *     Remove an inode from the superblock.
  */
-void remove_inode_hash(struct inode *inode)
+void __remove_inode_hash(struct inode *inode)
 {
        spin_lock(&inode_hash_lock);
        spin_lock(&inode->i_lock);
@@ -418,20 +497,26 @@ void remove_inode_hash(struct inode *inode)
        spin_unlock(&inode->i_lock);
        spin_unlock(&inode_hash_lock);
 }
-EXPORT_SYMBOL(remove_inode_hash);
+EXPORT_SYMBOL(__remove_inode_hash);
 
-void end_writeback(struct inode *inode)
+void clear_inode(struct inode *inode)
 {
        might_sleep();
+       /*
+        * We have to cycle tree_lock here because reclaim can be still in the
+        * process of removing the last page (in __delete_from_page_cache())
+        * and we must not free mapping under it.
+        */
+       spin_lock_irq(&inode->i_data.tree_lock);
        BUG_ON(inode->i_data.nrpages);
+       spin_unlock_irq(&inode->i_data.tree_lock);
        BUG_ON(!list_empty(&inode->i_data.private_list));
        BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
        BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
-       inode_sync_wait(inode);
        /* don't need i_lock here, no concurrent mods to i_state */
        inode->i_state = I_FREEING | I_CLEAR;
 }
-EXPORT_SYMBOL(end_writeback);
+EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
 
 /*
  * Free the inode passed in, removing it from the lists it is still connected
@@ -453,15 +538,25 @@ static void evict(struct inode *inode)
        BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
        BUG_ON(!list_empty(&inode->i_lru));
 
-       inode_wb_list_del(inode);
+       if (!list_empty(&inode->i_wb_list))
+               inode_wb_list_del(inode);
+
        inode_sb_list_del(inode);
 
+       /*
+        * Wait for flusher thread to be done with the inode so that filesystem
+        * does not start destroying it while writeback is still running. Since
+        * the inode has I_FREEING set, flusher thread won't start new work on
+        * the inode.  We just have to wait for running writeback to finish.
+        */
+       inode_wait_for_writeback(inode);
+
        if (op->evict_inode) {
                op->evict_inode(inode);
        } else {
                if (inode->i_data.nrpages)
                        truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
-               end_writeback(inode);
+               clear_inode(inode);
        }
        if (S_ISBLK(inode->i_mode) && inode->i_bdev)
                bd_forget(inode);
@@ -530,14 +625,6 @@ void evict_inodes(struct super_block *sb)
        spin_unlock(&inode_sb_list_lock);
 
        dispose_list(&dispose);
-
-       /*
-        * Cycle through iprune_sem to make sure any inode that prune_icache
-        * moved off the list before we took the lock has been fully torn
-        * down.
-        */
-       down_write(&iprune_sem);
-       up_write(&iprune_sem);
 }
 
 /**
@@ -600,8 +687,10 @@ static int can_unuse(struct inode *inode)
 }
 
 /*
- * Scan `goal' inodes on the unused list for freeable ones. They are moved to a
- * temporary list and then are freed outside inode_lru_lock by dispose_list().
+ * Walk the superblock inode LRU for freeable inodes and attempt to free them.
+ * This is called from the superblock shrinker function with a number of inodes
+ * to trim from the LRU. Inodes to be freed are moved to a temporary list and
+ * then are freed outside inode_lock by dispose_list().
  *
  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
  * pagecache removed.  If the inode has metadata buffers attached to
@@ -615,29 +704,28 @@ static int can_unuse(struct inode *inode)
  * LRU does not have strict ordering. Hence we don't want to reclaim inodes
  * with this flag set because they are the inodes that are out of order.
  */
-static void prune_icache(int nr_to_scan)
+void prune_icache_sb(struct super_block *sb, int nr_to_scan)
 {
        LIST_HEAD(freeable);
        int nr_scanned;
        unsigned long reap = 0;
 
-       down_read(&iprune_sem);
-       spin_lock(&inode_lru_lock);
-       for (nr_scanned = 0; nr_scanned < nr_to_scan; nr_scanned++) {
+       spin_lock(&sb->s_inode_lru_lock);
+       for (nr_scanned = nr_to_scan; nr_scanned >= 0; nr_scanned--) {
                struct inode *inode;
 
-               if (list_empty(&inode_lru))
+               if (list_empty(&sb->s_inode_lru))
                        break;
 
-               inode = list_entry(inode_lru.prev, struct inode, i_lru);
+               inode = list_entry(sb->s_inode_lru.prev, struct inode, i_lru);
 
                /*
-                * we are inverting the inode_lru_lock/inode->i_lock here,
+                * we are inverting the sb->s_inode_lru_lock/inode->i_lock here,
                 * so use a trylock. If we fail to get the lock, just move the
                 * inode to the back of the list so we don't spin on it.
                 */
                if (!spin_trylock(&inode->i_lock)) {
-                       list_move(&inode->i_lru, &inode_lru);
+                       list_move(&inode->i_lru, &sb->s_inode_lru);
                        continue;
                }
 
@@ -649,28 +737,29 @@ static void prune_icache(int nr_to_scan)
                    (inode->i_state & ~I_REFERENCED)) {
                        list_del_init(&inode->i_lru);
                        spin_unlock(&inode->i_lock);
-                       inodes_stat.nr_unused--;
+                       sb->s_nr_inodes_unused--;
+                       this_cpu_dec(nr_unused);
                        continue;
                }
 
                /* recently referenced inodes get one more pass */
                if (inode->i_state & I_REFERENCED) {
                        inode->i_state &= ~I_REFERENCED;
-                       list_move(&inode->i_lru, &inode_lru);
+                       list_move(&inode->i_lru, &sb->s_inode_lru);
                        spin_unlock(&inode->i_lock);
                        continue;
                }
                if (inode_has_buffers(inode) || inode->i_data.nrpages) {
                        __iget(inode);
                        spin_unlock(&inode->i_lock);
-                       spin_unlock(&inode_lru_lock);
+                       spin_unlock(&sb->s_inode_lru_lock);
                        if (remove_inode_buffers(inode))
                                reap += invalidate_mapping_pages(&inode->i_data,
                                                                0, -1);
                        iput(inode);
-                       spin_lock(&inode_lru_lock);
+                       spin_lock(&sb->s_inode_lru_lock);
 
-                       if (inode != list_entry(inode_lru.next,
+                       if (inode != list_entry(sb->s_inode_lru.next,
                                                struct inode, i_lru))
                                continue;       /* wrong inode or list_empty */
                        /* avoid lock inversions with trylock */
@@ -686,51 +775,20 @@ static void prune_icache(int nr_to_scan)
                spin_unlock(&inode->i_lock);
 
                list_move(&inode->i_lru, &freeable);
-               inodes_stat.nr_unused--;
+               sb->s_nr_inodes_unused--;
+               this_cpu_dec(nr_unused);
        }
        if (current_is_kswapd())
                __count_vm_events(KSWAPD_INODESTEAL, reap);
        else
                __count_vm_events(PGINODESTEAL, reap);
-       spin_unlock(&inode_lru_lock);
+       spin_unlock(&sb->s_inode_lru_lock);
+       if (current->reclaim_state)
+               current->reclaim_state->reclaimed_slab += reap;
 
        dispose_list(&freeable);
-       up_read(&iprune_sem);
 }
 
-/*
- * shrink_icache_memory() will attempt to reclaim some unused inodes.  Here,
- * "unused" means that no dentries are referring to the inodes: the files are
- * not open and the dcache references to those inodes have already been
- * reclaimed.
- *
- * This function is passed the number of inodes to scan, and it returns the
- * total number of remaining possibly-reclaimable inodes.
- */
-static int shrink_icache_memory(struct shrinker *shrink,
-                               struct shrink_control *sc)
-{
-       int nr = sc->nr_to_scan;
-       gfp_t gfp_mask = sc->gfp_mask;
-
-       if (nr) {
-               /*
-                * Nasty deadlock avoidance.  We may hold various FS locks,
-                * and we don't want to recurse into the FS that called us
-                * in clear_inode() and friends..
-                */
-               if (!(gfp_mask & __GFP_FS))
-                       return -1;
-               prune_icache(nr);
-       }
-       return (get_nr_inodes_unused() / 100) * sysctl_vfs_cache_pressure;
-}
-
-static struct shrinker icache_shrinker = {
-       .shrink = shrink_icache_memory,
-       .seeks = DEFAULT_SEEKS,
-};
-
 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
 /*
  * Called with the inode lock held.
@@ -740,11 +798,10 @@ static struct inode *find_inode(struct super_block *sb,
                                int (*test)(struct inode *, void *),
                                void *data)
 {
-       struct hlist_node *node;
        struct inode *inode = NULL;
 
 repeat:
-       hlist_for_each_entry(inode, node, head, i_hash) {
+       hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
                spin_lock(&inode->i_lock);
                if (inode->i_sb != sb) {
                        spin_unlock(&inode->i_lock);
@@ -772,11 +829,10 @@ repeat:
 static struct inode *find_inode_fast(struct super_block *sb,
                                struct hlist_head *head, unsigned long ino)
 {
-       struct hlist_node *node;
        struct inode *inode = NULL;
 
 repeat:
-       hlist_for_each_entry(inode, node, head, i_hash) {
+       hlist_for_each_entry(inode, head, i_hash) {
                spin_lock(&inode->i_lock);
                if (inode->i_ino != ino) {
                        spin_unlock(&inode->i_lock);
@@ -836,6 +892,29 @@ unsigned int get_next_ino(void)
 EXPORT_SYMBOL(get_next_ino);
 
 /**
+ *     new_inode_pseudo        - obtain an inode
+ *     @sb: superblock
+ *
+ *     Allocates a new inode for given superblock.
+ *     Inode wont be chained in superblock s_inodes list
+ *     This means :
+ *     - fs can't be unmount
+ *     - quotas, fsnotify, writeback can't work
+ */
+struct inode *new_inode_pseudo(struct super_block *sb)
+{
+       struct inode *inode = alloc_inode(sb);
+
+       if (inode) {
+               spin_lock(&inode->i_lock);
+               inode->i_state = 0;
+               spin_unlock(&inode->i_lock);
+               INIT_LIST_HEAD(&inode->i_sb_list);
+       }
+       return inode;
+}
+
+/**
  *     new_inode       - obtain an inode
  *     @sb: superblock
  *
@@ -853,33 +932,21 @@ struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
 
        spin_lock_prefetch(&inode_sb_list_lock);
 
-       inode = alloc_inode(sb);
-       if (inode) {
-               spin_lock(&inode->i_lock);
-               inode->i_state = 0;
-               spin_unlock(&inode->i_lock);
+       inode = new_inode_pseudo(sb);
+       if (inode)
                inode_sb_list_add(inode);
-       }
        return inode;
 }
 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
 
-/**
- * unlock_new_inode - clear the I_NEW state and wake up any waiters
- * @inode:     new inode to unlock
- *
- * Called when the inode is fully initialised to clear the new state of the
- * inode and wake up anyone waiting for the inode to finish initialisation.
- */
-void unlock_new_inode(struct inode *inode)
-{
 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
+void lockdep_annotate_inode_mutex_key(struct inode *inode)
+{
        if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
                struct file_system_type *type = inode->i_sb->s_type;
 
                /* Set new key only if filesystem hasn't already changed it */
-               if (!lockdep_match_class(&inode->i_mutex,
-                   &type->i_mutex_key)) {
+               if (lockdep_match_class(&inode->i_mutex, &type->i_mutex_key)) {
                        /*
                         * ensure nobody is actually holding i_mutex
                         */
@@ -889,16 +956,65 @@ void unlock_new_inode(struct inode *inode)
                                          &type->i_mutex_dir_key);
                }
        }
+}
+EXPORT_SYMBOL(lockdep_annotate_inode_mutex_key);
 #endif
+
+/**
+ * unlock_new_inode - clear the I_NEW state and wake up any waiters
+ * @inode:     new inode to unlock
+ *
+ * Called when the inode is fully initialised to clear the new state of the
+ * inode and wake up anyone waiting for the inode to finish initialisation.
+ */
+void unlock_new_inode(struct inode *inode)
+{
+       lockdep_annotate_inode_mutex_key(inode);
        spin_lock(&inode->i_lock);
        WARN_ON(!(inode->i_state & I_NEW));
        inode->i_state &= ~I_NEW;
+       smp_mb();
        wake_up_bit(&inode->i_state, __I_NEW);
        spin_unlock(&inode->i_lock);
 }
 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
 
 /**
+ * lock_two_nondirectories - take two i_mutexes on non-directory objects
+ *
+ * Lock any non-NULL argument that is not a directory.
+ * Zero, one or two objects may be locked by this function.
+ *
+ * @inode1: first inode to lock
+ * @inode2: second inode to lock
+ */
+void lock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
+{
+       if (inode1 > inode2)
+               swap(inode1, inode2);
+
+       if (inode1 && !S_ISDIR(inode1->i_mode))
+               mutex_lock(&inode1->i_mutex);
+       if (inode2 && !S_ISDIR(inode2->i_mode) && inode2 != inode1)
+               mutex_lock_nested(&inode2->i_mutex, I_MUTEX_NONDIR2);
+}
+EXPORT_SYMBOL(lock_two_nondirectories);
+
+/**
+ * unlock_two_nondirectories - release locks from lock_two_nondirectories()
+ * @inode1: first inode to unlock
+ * @inode2: second inode to unlock
+ */
+void unlock_two_nondirectories(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
+{
+       if (inode1 && !S_ISDIR(inode1->i_mode))
+               mutex_unlock(&inode1->i_mutex);
+       if (inode2 && !S_ISDIR(inode2->i_mode) && inode2 != inode1)
+               mutex_unlock(&inode2->i_mutex);
+}
+EXPORT_SYMBOL(unlock_two_nondirectories);
+
+/**
  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
  * @sb:                super block of file system
  * @hashval:   hash value (usually inode number) to get
@@ -1049,11 +1165,10 @@ EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
 static int test_inode_iunique(struct super_block *sb, unsigned long ino)
 {
        struct hlist_head *b = inode_hashtable + hash(sb, ino);
-       struct hlist_node *node;
        struct inode *inode;
 
        spin_lock(&inode_hash_lock);
-       hlist_for_each_entry(inode, node, b, i_hash) {
+       hlist_for_each_entry(inode, b, i_hash) {
                if (inode->i_ino == ino && inode->i_sb == sb) {
                        spin_unlock(&inode_hash_lock);
                        return 0;
@@ -1208,10 +1323,9 @@ int insert_inode_locked(struct inode *inode)
        struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
 
        while (1) {
-               struct hlist_node *node;
                struct inode *old = NULL;
                spin_lock(&inode_hash_lock);
-               hlist_for_each_entry(old, node, head, i_hash) {
+               hlist_for_each_entry(old, head, i_hash) {
                        if (old->i_ino != ino)
                                continue;
                        if (old->i_sb != sb)
@@ -1223,7 +1337,7 @@ int insert_inode_locked(struct inode *inode)
                        }
                        break;
                }
-               if (likely(!node)) {
+               if (likely(!old)) {
                        spin_lock(&inode->i_lock);
                        inode->i_state |= I_NEW;
                        hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
@@ -1251,11 +1365,10 @@ int insert_inode_locked4(struct inode *inode, unsigned long hashval,
        struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
 
        while (1) {
-               struct hlist_node *node;
                struct inode *old = NULL;
 
                spin_lock(&inode_hash_lock);
-               hlist_for_each_entry(old, node, head, i_hash) {
+               hlist_for_each_entry(old, head, i_hash) {
                        if (old->i_sb != sb)
                                continue;
                        if (!test(old, data))
@@ -1267,7 +1380,7 @@ int insert_inode_locked4(struct inode *inode, unsigned long hashval,
                        }
                        break;
                }
-               if (likely(!node)) {
+               if (likely(!old)) {
                        spin_lock(&inode->i_lock);
                        inode->i_state |= I_NEW;
                        hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
@@ -1296,17 +1409,6 @@ int generic_delete_inode(struct inode *inode)
 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
 
 /*
- * Normal UNIX filesystem behaviour: delete the
- * inode when the usage count drops to zero, and
- * i_nlink is zero.
- */
-int generic_drop_inode(struct inode *inode)
-{
-       return !inode->i_nlink || inode_unhashed(inode);
-}
-EXPORT_SYMBOL_GPL(generic_drop_inode);
-
-/*
  * Called when we're dropping the last reference
  * to an inode.
  *
@@ -1324,15 +1426,14 @@ static void iput_final(struct inode *inode)
 
        WARN_ON(inode->i_state & I_NEW);
 
-       if (op && op->drop_inode)
+       if (op->drop_inode)
                drop = op->drop_inode(inode);
        else
                drop = generic_drop_inode(inode);
 
        if (!drop && (sb->s_flags & MS_ACTIVE)) {
                inode->i_state |= I_REFERENCED;
-               if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_SYNC)))
-                       inode_lru_list_add(inode);
+               inode_add_lru(inode);
                spin_unlock(&inode->i_lock);
                return;
        }
@@ -1347,7 +1448,8 @@ static void iput_final(struct inode *inode)
        }
 
        inode->i_state |= I_FREEING;
-       inode_lru_list_del(inode);
+       if (!list_empty(&inode->i_lru))
+               inode_lru_list_del(inode);
        spin_unlock(&inode->i_lock);
 
        evict(inode);
@@ -1427,18 +1529,39 @@ static int relatime_need_update(struct vfsmount *mnt, struct inode *inode,
        return 0;
 }
 
+/*
+ * This does the actual work of updating an inodes time or version.  Must have
+ * had called mnt_want_write() before calling this.
+ */
+static int update_time(struct inode *inode, struct timespec *time, int flags)
+{
+       if (inode->i_op->update_time)
+               return inode->i_op->update_time(inode, time, flags);
+
+       if (flags & S_ATIME)
+               inode->i_atime = *time;
+       if (flags & S_VERSION)
+               inode_inc_iversion(inode);
+       if (flags & S_CTIME)
+               inode->i_ctime = *time;
+       if (flags & S_MTIME)
+               inode->i_mtime = *time;
+       mark_inode_dirty_sync(inode);
+       return 0;
+}
+
 /**
  *     touch_atime     -       update the access time
- *     @mnt: mount the inode is accessed on
- *     @dentry: dentry accessed
+ *     @path: the &struct path to update
  *
  *     Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
  *     This function automatically handles read only file systems and media,
  *     as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
  */
-void touch_atime(struct vfsmount *mnt, struct dentry *dentry)
+void touch_atime(struct path *path)
 {
-       struct inode *inode = dentry->d_inode;
+       struct vfsmount *mnt = path->mnt;
+       struct inode *inode = path->dentry->d_inode;
        struct timespec now;
 
        if (inode->i_flags & S_NOATIME)
@@ -1461,15 +1584,92 @@ void touch_atime(struct vfsmount *mnt, struct dentry *dentry)
        if (timespec_equal(&inode->i_atime, &now))
                return;
 
-       if (mnt_want_write(mnt))
+       if (!sb_start_write_trylock(inode->i_sb))
                return;
 
-       inode->i_atime = now;
-       mark_inode_dirty_sync(inode);
-       mnt_drop_write(mnt);
+       if (__mnt_want_write(mnt))
+               goto skip_update;
+       /*
+        * File systems can error out when updating inodes if they need to
+        * allocate new space to modify an inode (such is the case for
+        * Btrfs), but since we touch atime while walking down the path we
+        * really don't care if we failed to update the atime of the file,
+        * so just ignore the return value.
+        * We may also fail on filesystems that have the ability to make parts
+        * of the fs read only, e.g. subvolumes in Btrfs.
+        */
+       update_time(inode, &now, S_ATIME);
+       __mnt_drop_write(mnt);
+skip_update:
+       sb_end_write(inode->i_sb);
 }
 EXPORT_SYMBOL(touch_atime);
 
+/*
+ * The logic we want is
+ *
+ *     if suid or (sgid and xgrp)
+ *             remove privs
+ */
+int should_remove_suid(struct dentry *dentry)
+{
+       umode_t mode = dentry->d_inode->i_mode;
+       int kill = 0;
+
+       /* suid always must be killed */
+       if (unlikely(mode & S_ISUID))
+               kill = ATTR_KILL_SUID;
+
+       /*
+        * sgid without any exec bits is just a mandatory locking mark; leave
+        * it alone.  If some exec bits are set, it's a real sgid; kill it.
+        */
+       if (unlikely((mode & S_ISGID) && (mode & S_IXGRP)))
+               kill |= ATTR_KILL_SGID;
+
+       if (unlikely(kill && !capable(CAP_FSETID) && S_ISREG(mode)))
+               return kill;
+
+       return 0;
+}
+EXPORT_SYMBOL(should_remove_suid);
+
+static int __remove_suid(struct dentry *dentry, int kill)
+{
+       struct iattr newattrs;
+
+       newattrs.ia_valid = ATTR_FORCE | kill;
+       return notify_change(dentry, &newattrs);
+}
+
+int file_remove_suid(struct file *file)
+{
+       struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
+       struct inode *inode = dentry->d_inode;
+       int killsuid;
+       int killpriv;
+       int error = 0;
+
+       /* Fast path for nothing security related */
+       if (IS_NOSEC(inode))
+               return 0;
+
+       killsuid = should_remove_suid(dentry);
+       killpriv = security_inode_need_killpriv(dentry);
+
+       if (killpriv < 0)
+               return killpriv;
+       if (killpriv)
+               error = security_inode_killpriv(dentry);
+       if (!error && killsuid)
+               error = __remove_suid(dentry, killsuid);
+       if (!error)
+               inode_has_no_xattr(inode);
+
+       return error;
+}
+EXPORT_SYMBOL(file_remove_suid);
+
 /**
  *     file_update_time        -       update mtime and ctime time
  *     @file: file accessed
@@ -1479,18 +1679,20 @@ EXPORT_SYMBOL(touch_atime);
  *     usage in the file write path of filesystems, and filesystems may
  *     choose to explicitly ignore update via this function with the
  *     S_NOCMTIME inode flag, e.g. for network filesystem where these
- *     timestamps are handled by the server.
+ *     timestamps are handled by the server.  This can return an error for
+ *     file systems who need to allocate space in order to update an inode.
  */
 
-void file_update_time(struct file *file)
+int file_update_time(struct file *file)
 {
-       struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
+       struct inode *inode = file_inode(file);
        struct timespec now;
-       enum { S_MTIME = 1, S_CTIME = 2, S_VERSION = 4 } sync_it = 0;
+       int sync_it = 0;
+       int ret;
 
        /* First try to exhaust all avenues to not sync */
        if (IS_NOCMTIME(inode))
-               return;
+               return 0;
 
        now = current_fs_time(inode->i_sb);
        if (!timespec_equal(&inode->i_mtime, &now))
@@ -1503,21 +1705,16 @@ void file_update_time(struct file *file)
                sync_it |= S_VERSION;
 
        if (!sync_it)
-               return;
+               return 0;
 
        /* Finally allowed to write? Takes lock. */
-       if (mnt_want_write_file(file))
-               return;
+       if (__mnt_want_write_file(file))
+               return 0;
 
-       /* Only change inode inside the lock region */
-       if (sync_it & S_VERSION)
-               inode_inc_iversion(inode);
-       if (sync_it & S_CTIME)
-               inode->i_ctime = now;
-       if (sync_it & S_MTIME)
-               inode->i_mtime = now;
-       mark_inode_dirty_sync(inode);
-       mnt_drop_write(file->f_path.mnt);
+       ret = update_time(inode, &now, sync_it);
+       __mnt_drop_write_file(file);
+
+       return ret;
 }
 EXPORT_SYMBOL(file_update_time);
 
@@ -1577,7 +1774,7 @@ __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
  */
 void __init inode_init_early(void)
 {
-       int loop;
+       unsigned int loop;
 
        /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
         * hash allocation until vmalloc space is available.
@@ -1593,15 +1790,16 @@ void __init inode_init_early(void)
                                        HASH_EARLY,
                                        &i_hash_shift,
                                        &i_hash_mask,
+                                       0,
                                        0);
 
-       for (loop = 0; loop < (1 << i_hash_shift); loop++)
+       for (loop = 0; loop < (1U << i_hash_shift); loop++)
                INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
 }
 
 void __init inode_init(void)
 {
-       int loop;
+       unsigned int loop;
 
        /* inode slab cache */
        inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache",
@@ -1610,7 +1808,6 @@ void __init inode_init(void)
                                         (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|
                                         SLAB_MEM_SPREAD),
                                         init_once);
-       register_shrinker(&icache_shrinker);
 
        /* Hash may have been set up in inode_init_early */
        if (!hashdist)
@@ -1624,9 +1821,10 @@ void __init inode_init(void)
                                        0,
                                        &i_hash_shift,
                                        &i_hash_mask,
+                                       0,
                                        0);
 
-       for (loop = 0; loop < (1 << i_hash_shift); loop++)
+       for (loop = 0; loop < (1U << i_hash_shift); loop++)
                INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
 }
 
@@ -1640,7 +1838,7 @@ void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
                inode->i_fop = &def_blk_fops;
                inode->i_rdev = rdev;
        } else if (S_ISFIFO(mode))
-               inode->i_fop = &def_fifo_fops;
+               inode->i_fop = &pipefifo_fops;
        else if (S_ISSOCK(mode))
                inode->i_fop = &bad_sock_fops;
        else
@@ -1657,7 +1855,7 @@ EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);
  * @mode: mode of the new inode
  */
 void inode_init_owner(struct inode *inode, const struct inode *dir,
-                       mode_t mode)
+                       umode_t mode)
 {
        inode->i_uid = current_fsuid();
        if (dir && dir->i_mode & S_ISGID) {
@@ -1674,17 +1872,97 @@ EXPORT_SYMBOL(inode_init_owner);
  * inode_owner_or_capable - check current task permissions to inode
  * @inode: inode being checked
  *
- * Return true if current either has CAP_FOWNER to the inode, or
- * owns the file.
+ * Return true if current either has CAP_FOWNER in a namespace with the
+ * inode owner uid mapped, or owns the file.
  */
 bool inode_owner_or_capable(const struct inode *inode)
 {
-       struct user_namespace *ns = inode_userns(inode);
+       struct user_namespace *ns;
 
-       if (current_user_ns() == ns && current_fsuid() == inode->i_uid)
+       if (uid_eq(current_fsuid(), inode->i_uid))
                return true;
-       if (ns_capable(ns, CAP_FOWNER))
+
+       ns = current_user_ns();
+       if (ns_capable(ns, CAP_FOWNER) && kuid_has_mapping(ns, inode->i_uid))
                return true;
        return false;
 }
 EXPORT_SYMBOL(inode_owner_or_capable);
+
+/*
+ * Direct i/o helper functions
+ */
+static void __inode_dio_wait(struct inode *inode)
+{
+       wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
+       DEFINE_WAIT_BIT(q, &inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
+
+       do {
+               prepare_to_wait(wq, &q.wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
+               if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
+                       schedule();
+       } while (atomic_read(&inode->i_dio_count));
+       finish_wait(wq, &q.wait);
+}
+
+/**
+ * inode_dio_wait - wait for outstanding DIO requests to finish
+ * @inode: inode to wait for
+ *
+ * Waits for all pending direct I/O requests to finish so that we can
+ * proceed with a truncate or equivalent operation.
+ *
+ * Must be called under a lock that serializes taking new references
+ * to i_dio_count, usually by inode->i_mutex.
+ */
+void inode_dio_wait(struct inode *inode)
+{
+       if (atomic_read(&inode->i_dio_count))
+               __inode_dio_wait(inode);
+}
+EXPORT_SYMBOL(inode_dio_wait);
+
+/*
+ * inode_dio_done - signal finish of a direct I/O requests
+ * @inode: inode the direct I/O happens on
+ *
+ * This is called once we've finished processing a direct I/O request,
+ * and is used to wake up callers waiting for direct I/O to be quiesced.
+ */
+void inode_dio_done(struct inode *inode)
+{
+       if (atomic_dec_and_test(&inode->i_dio_count))
+               wake_up_bit(&inode->i_state, __I_DIO_WAKEUP);
+}
+EXPORT_SYMBOL(inode_dio_done);
+
+/*
+ * inode_set_flags - atomically set some inode flags
+ *
+ * Note: the caller should be holding i_mutex, or else be sure that
+ * they have exclusive access to the inode structure (i.e., while the
+ * inode is being instantiated).  The reason for the cmpxchg() loop
+ * --- which wouldn't be necessary if all code paths which modify
+ * i_flags actually followed this rule, is that there is at least one
+ * code path which doesn't today --- for example,
+ * __generic_file_aio_write() calls file_remove_suid() without holding
+ * i_mutex --- so we use cmpxchg() out of an abundance of caution.
+ *
+ * In the long run, i_mutex is overkill, and we should probably look
+ * at using the i_lock spinlock to protect i_flags, and then make sure
+ * it is so documented in include/linux/fs.h and that all code follows
+ * the locking convention!!
+ */
+void inode_set_flags(struct inode *inode, unsigned int flags,
+                    unsigned int mask)
+{
+       unsigned int old_flags, new_flags;
+
+       WARN_ON_ONCE(flags & ~mask);
+       do {
+               old_flags = ACCESS_ONCE(inode->i_flags);
+               new_flags = (old_flags & ~mask) | flags;
+       } while (unlikely(cmpxchg(&inode->i_flags, old_flags,
+                                 new_flags) != old_flags));
+}
+EXPORT_SYMBOL(inode_set_flags);