Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/vfs
[linux-drm-fsl-dcu.git] / fs / dcache.c
1 /*
2  * fs/dcache.c
3  *
4  * Complete reimplementation
5  * (C) 1997 Thomas Schoebel-Theuer,
6  * with heavy changes by Linus Torvalds
7  */
8
9 /*
10  * Notes on the allocation strategy:
11  *
12  * The dcache is a master of the icache - whenever a dcache entry
13  * exists, the inode will always exist. "iput()" is done either when
14  * the dcache entry is deleted or garbage collected.
15  */
16
17 #include <linux/syscalls.h>
18 #include <linux/string.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/fs.h>
21 #include <linux/fsnotify.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/hash.h>
25 #include <linux/cache.h>
26 #include <linux/export.h>
27 #include <linux/mount.h>
28 #include <linux/file.h>
29 #include <asm/uaccess.h>
30 #include <linux/security.h>
31 #include <linux/seqlock.h>
32 #include <linux/swap.h>
33 #include <linux/bootmem.h>
34 #include <linux/fs_struct.h>
35 #include <linux/hardirq.h>
36 #include <linux/bit_spinlock.h>
37 #include <linux/rculist_bl.h>
38 #include <linux/prefetch.h>
39 #include <linux/ratelimit.h>
40 #include <linux/list_lru.h>
41 #include <linux/kasan.h>
42
43 #include "internal.h"
44 #include "mount.h"
45
46 /*
47  * Usage:
48  * dcache->d_inode->i_lock protects:
49  *   - i_dentry, d_u.d_alias, d_inode of aliases
50  * dcache_hash_bucket lock protects:
51  *   - the dcache hash table
52  * s_anon bl list spinlock protects:
53  *   - the s_anon list (see __d_drop)
54  * dentry->d_sb->s_dentry_lru_lock protects:
55  *   - the dcache lru lists and counters
56  * d_lock protects:
57  *   - d_flags
58  *   - d_name
59  *   - d_lru
60  *   - d_count
61  *   - d_unhashed()
62  *   - d_parent and d_subdirs
63  *   - childrens' d_child and d_parent
64  *   - d_u.d_alias, d_inode
65  *
66  * Ordering:
67  * dentry->d_inode->i_lock
68  *   dentry->d_lock
69  *     dentry->d_sb->s_dentry_lru_lock
70  *     dcache_hash_bucket lock
71  *     s_anon lock
72  *
73  * If there is an ancestor relationship:
74  * dentry->d_parent->...->d_parent->d_lock
75  *   ...
76  *     dentry->d_parent->d_lock
77  *       dentry->d_lock
78  *
79  * If no ancestor relationship:
80  * if (dentry1 < dentry2)
81  *   dentry1->d_lock
82  *     dentry2->d_lock
83  */
84 int sysctl_vfs_cache_pressure __read_mostly = 100;
85 EXPORT_SYMBOL_GPL(sysctl_vfs_cache_pressure);
86
87 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SEQLOCK(rename_lock);
88
89 EXPORT_SYMBOL(rename_lock);
90
91 static struct kmem_cache *dentry_cache __read_mostly;
92
93 /*
94  * This is the single most critical data structure when it comes
95  * to the dcache: the hashtable for lookups. Somebody should try
96  * to make this good - I've just made it work.
97  *
98  * This hash-function tries to avoid losing too many bits of hash
99  * information, yet avoid using a prime hash-size or similar.
100  */
101
102 static unsigned int d_hash_mask __read_mostly;
103 static unsigned int d_hash_shift __read_mostly;
104
105 static struct hlist_bl_head *dentry_hashtable __read_mostly;
106
107 static inline struct hlist_bl_head *d_hash(const struct dentry *parent,
108                                         unsigned int hash)
109 {
110         hash += (unsigned long) parent / L1_CACHE_BYTES;
111         return dentry_hashtable + hash_32(hash, d_hash_shift);
112 }
113
114 /* Statistics gathering. */
115 struct dentry_stat_t dentry_stat = {
116         .age_limit = 45,
117 };
118
119 static DEFINE_PER_CPU(long, nr_dentry);
120 static DEFINE_PER_CPU(long, nr_dentry_unused);
121
122 #if defined(CONFIG_SYSCTL) && defined(CONFIG_PROC_FS)
123
124 /*
125  * Here we resort to our own counters instead of using generic per-cpu counters
126  * for consistency with what the vfs inode code does. We are expected to harvest
127  * better code and performance by having our own specialized counters.
128  *
129  * Please note that the loop is done over all possible CPUs, not over all online
130  * CPUs. The reason for this is that we don't want to play games with CPUs going
131  * on and off. If one of them goes off, we will just keep their counters.
132  *
133  * glommer: See cffbc8a for details, and if you ever intend to change this,
134  * please update all vfs counters to match.
135  */
136 static long get_nr_dentry(void)
137 {
138         int i;
139         long sum = 0;
140         for_each_possible_cpu(i)
141                 sum += per_cpu(nr_dentry, i);
142         return sum < 0 ? 0 : sum;
143 }
144
145 static long get_nr_dentry_unused(void)
146 {
147         int i;
148         long sum = 0;
149         for_each_possible_cpu(i)
150                 sum += per_cpu(nr_dentry_unused, i);
151         return sum < 0 ? 0 : sum;
152 }
153
154 int proc_nr_dentry(struct ctl_table *table, int write, void __user *buffer,
155                    size_t *lenp, loff_t *ppos)
156 {
157         dentry_stat.nr_dentry = get_nr_dentry();
158         dentry_stat.nr_unused = get_nr_dentry_unused();
159         return proc_doulongvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
160 }
161 #endif
162
163 /*
164  * Compare 2 name strings, return 0 if they match, otherwise non-zero.
165  * The strings are both count bytes long, and count is non-zero.
166  */
167 #ifdef CONFIG_DCACHE_WORD_ACCESS
168
169 #include <asm/word-at-a-time.h>
170 /*
171  * NOTE! 'cs' and 'scount' come from a dentry, so it has a
172  * aligned allocation for this particular component. We don't
173  * strictly need the load_unaligned_zeropad() safety, but it
174  * doesn't hurt either.
175  *
176  * In contrast, 'ct' and 'tcount' can be from a pathname, and do
177  * need the careful unaligned handling.
178  */
179 static inline int dentry_string_cmp(const unsigned char *cs, const unsigned char *ct, unsigned tcount)
180 {
181         unsigned long a,b,mask;
182
183         for (;;) {
184                 a = *(unsigned long *)cs;
185                 b = load_unaligned_zeropad(ct);
186                 if (tcount < sizeof(unsigned long))
187                         break;
188                 if (unlikely(a != b))
189                         return 1;
190                 cs += sizeof(unsigned long);
191                 ct += sizeof(unsigned long);
192                 tcount -= sizeof(unsigned long);
193                 if (!tcount)
194                         return 0;
195         }
196         mask = bytemask_from_count(tcount);
197         return unlikely(!!((a ^ b) & mask));
198 }
199
200 #else
201
202 static inline int dentry_string_cmp(const unsigned char *cs, const unsigned char *ct, unsigned tcount)
203 {
204         do {
205                 if (*cs != *ct)
206                         return 1;
207                 cs++;
208                 ct++;
209                 tcount--;
210         } while (tcount);
211         return 0;
212 }
213
214 #endif
215
216 static inline int dentry_cmp(const struct dentry *dentry, const unsigned char *ct, unsigned tcount)
217 {
218         const unsigned char *cs;
219         /*
220          * Be careful about RCU walk racing with rename:
221          * use ACCESS_ONCE to fetch the name pointer.
222          *
223          * NOTE! Even if a rename will mean that the length
224          * was not loaded atomically, we don't care. The
225          * RCU walk will check the sequence count eventually,
226          * and catch it. And we won't overrun the buffer,
227          * because we're reading the name pointer atomically,
228          * and a dentry name is guaranteed to be properly
229          * terminated with a NUL byte.
230          *
231          * End result: even if 'len' is wrong, we'll exit
232          * early because the data cannot match (there can
233          * be no NUL in the ct/tcount data)
234          */
235         cs = ACCESS_ONCE(dentry->d_name.name);
236         smp_read_barrier_depends();
237         return dentry_string_cmp(cs, ct, tcount);
238 }
239
240 struct external_name {
241         union {
242                 atomic_t count;
243                 struct rcu_head head;
244         } u;
245         unsigned char name[];
246 };
247
248 static inline struct external_name *external_name(struct dentry *dentry)
249 {
250         return container_of(dentry->d_name.name, struct external_name, name[0]);
251 }
252
253 static void __d_free(struct rcu_head *head)
254 {
255         struct dentry *dentry = container_of(head, struct dentry, d_u.d_rcu);
256
257         kmem_cache_free(dentry_cache, dentry); 
258 }
259
260 static void __d_free_external(struct rcu_head *head)
261 {
262         struct dentry *dentry = container_of(head, struct dentry, d_u.d_rcu);
263         kfree(external_name(dentry));
264         kmem_cache_free(dentry_cache, dentry); 
265 }
266
267 static inline int dname_external(const struct dentry *dentry)
268 {
269         return dentry->d_name.name != dentry->d_iname;
270 }
271
272 static void dentry_free(struct dentry *dentry)
273 {
274         WARN_ON(!hlist_unhashed(&dentry->d_u.d_alias));
275         if (unlikely(dname_external(dentry))) {
276                 struct external_name *p = external_name(dentry);
277                 if (likely(atomic_dec_and_test(&p->u.count))) {
278                         call_rcu(&dentry->d_u.d_rcu, __d_free_external);
279                         return;
280                 }
281         }
282         /* if dentry was never visible to RCU, immediate free is OK */
283         if (!(dentry->d_flags & DCACHE_RCUACCESS))
284                 __d_free(&dentry->d_u.d_rcu);
285         else
286                 call_rcu(&dentry->d_u.d_rcu, __d_free);
287 }
288
289 /**
290  * dentry_rcuwalk_barrier - invalidate in-progress rcu-walk lookups
291  * @dentry: the target dentry
292  * After this call, in-progress rcu-walk path lookup will fail. This
293  * should be called after unhashing, and after changing d_inode (if
294  * the dentry has not already been unhashed).
295  */
296 static inline void dentry_rcuwalk_barrier(struct dentry *dentry)
297 {
298         assert_spin_locked(&dentry->d_lock);
299         /* Go through a barrier */
300         write_seqcount_barrier(&dentry->d_seq);
301 }
302
303 /*
304  * Release the dentry's inode, using the filesystem
305  * d_iput() operation if defined. Dentry has no refcount
306  * and is unhashed.
307  */
308 static void dentry_iput(struct dentry * dentry)
309         __releases(dentry->d_lock)
310         __releases(dentry->d_inode->i_lock)
311 {
312         struct inode *inode = dentry->d_inode;
313         if (inode) {
314                 dentry->d_inode = NULL;
315                 hlist_del_init(&dentry->d_u.d_alias);
316                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
317                 spin_unlock(&inode->i_lock);
318                 if (!inode->i_nlink)
319                         fsnotify_inoderemove(inode);
320                 if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_iput)
321                         dentry->d_op->d_iput(dentry, inode);
322                 else
323                         iput(inode);
324         } else {
325                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
326         }
327 }
328
329 /*
330  * Release the dentry's inode, using the filesystem
331  * d_iput() operation if defined. dentry remains in-use.
332  */
333 static void dentry_unlink_inode(struct dentry * dentry)
334         __releases(dentry->d_lock)
335         __releases(dentry->d_inode->i_lock)
336 {
337         struct inode *inode = dentry->d_inode;
338         __d_clear_type(dentry);
339         dentry->d_inode = NULL;
340         hlist_del_init(&dentry->d_u.d_alias);
341         dentry_rcuwalk_barrier(dentry);
342         spin_unlock(&dentry->d_lock);
343         spin_unlock(&inode->i_lock);
344         if (!inode->i_nlink)
345                 fsnotify_inoderemove(inode);
346         if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_iput)
347                 dentry->d_op->d_iput(dentry, inode);
348         else
349                 iput(inode);
350 }
351
352 /*
353  * The DCACHE_LRU_LIST bit is set whenever the 'd_lru' entry
354  * is in use - which includes both the "real" per-superblock
355  * LRU list _and_ the DCACHE_SHRINK_LIST use.
356  *
357  * The DCACHE_SHRINK_LIST bit is set whenever the dentry is
358  * on the shrink list (ie not on the superblock LRU list).
359  *
360  * The per-cpu "nr_dentry_unused" counters are updated with
361  * the DCACHE_LRU_LIST bit.
362  *
363  * These helper functions make sure we always follow the
364  * rules. d_lock must be held by the caller.
365  */
366 #define D_FLAG_VERIFY(dentry,x) WARN_ON_ONCE(((dentry)->d_flags & (DCACHE_LRU_LIST | DCACHE_SHRINK_LIST)) != (x))
367 static void d_lru_add(struct dentry *dentry)
368 {
369         D_FLAG_VERIFY(dentry, 0);
370         dentry->d_flags |= DCACHE_LRU_LIST;
371         this_cpu_inc(nr_dentry_unused);
372         WARN_ON_ONCE(!list_lru_add(&dentry->d_sb->s_dentry_lru, &dentry->d_lru));
373 }
374
375 static void d_lru_del(struct dentry *dentry)
376 {
377         D_FLAG_VERIFY(dentry, DCACHE_LRU_LIST);
378         dentry->d_flags &= ~DCACHE_LRU_LIST;
379         this_cpu_dec(nr_dentry_unused);
380         WARN_ON_ONCE(!list_lru_del(&dentry->d_sb->s_dentry_lru, &dentry->d_lru));
381 }
382
383 static void d_shrink_del(struct dentry *dentry)
384 {
385         D_FLAG_VERIFY(dentry, DCACHE_SHRINK_LIST | DCACHE_LRU_LIST);
386         list_del_init(&dentry->d_lru);
387         dentry->d_flags &= ~(DCACHE_SHRINK_LIST | DCACHE_LRU_LIST);
388         this_cpu_dec(nr_dentry_unused);
389 }
390
391 static void d_shrink_add(struct dentry *dentry, struct list_head *list)
392 {
393         D_FLAG_VERIFY(dentry, 0);
394         list_add(&dentry->d_lru, list);
395         dentry->d_flags |= DCACHE_SHRINK_LIST | DCACHE_LRU_LIST;
396         this_cpu_inc(nr_dentry_unused);
397 }
398
399 /*
400  * These can only be called under the global LRU lock, ie during the
401  * callback for freeing the LRU list. "isolate" removes it from the
402  * LRU lists entirely, while shrink_move moves it to the indicated
403  * private list.
404  */
405 static void d_lru_isolate(struct list_lru_one *lru, struct dentry *dentry)
406 {
407         D_FLAG_VERIFY(dentry, DCACHE_LRU_LIST);
408         dentry->d_flags &= ~DCACHE_LRU_LIST;
409         this_cpu_dec(nr_dentry_unused);
410         list_lru_isolate(lru, &dentry->d_lru);
411 }
412
413 static void d_lru_shrink_move(struct list_lru_one *lru, struct dentry *dentry,
414                               struct list_head *list)
415 {
416         D_FLAG_VERIFY(dentry, DCACHE_LRU_LIST);
417         dentry->d_flags |= DCACHE_SHRINK_LIST;
418         list_lru_isolate_move(lru, &dentry->d_lru, list);
419 }
420
421 /*
422  * dentry_lru_(add|del)_list) must be called with d_lock held.
423  */
424 static void dentry_lru_add(struct dentry *dentry)
425 {
426         if (unlikely(!(dentry->d_flags & DCACHE_LRU_LIST)))
427                 d_lru_add(dentry);
428 }
429
430 /**
431  * d_drop - drop a dentry
432  * @dentry: dentry to drop
433  *
434  * d_drop() unhashes the entry from the parent dentry hashes, so that it won't
435  * be found through a VFS lookup any more. Note that this is different from
436  * deleting the dentry - d_delete will try to mark the dentry negative if
437  * possible, giving a successful _negative_ lookup, while d_drop will
438  * just make the cache lookup fail.
439  *
440  * d_drop() is used mainly for stuff that wants to invalidate a dentry for some
441  * reason (NFS timeouts or autofs deletes).
442  *
443  * __d_drop requires dentry->d_lock.
444  */
445 void __d_drop(struct dentry *dentry)
446 {
447         if (!d_unhashed(dentry)) {
448                 struct hlist_bl_head *b;
449                 /*
450                  * Hashed dentries are normally on the dentry hashtable,
451                  * with the exception of those newly allocated by
452                  * d_obtain_alias, which are always IS_ROOT:
453                  */
454                 if (unlikely(IS_ROOT(dentry)))
455                         b = &dentry->d_sb->s_anon;
456                 else
457                         b = d_hash(dentry->d_parent, dentry->d_name.hash);
458
459                 hlist_bl_lock(b);
460                 __hlist_bl_del(&dentry->d_hash);
461                 dentry->d_hash.pprev = NULL;
462                 hlist_bl_unlock(b);
463                 dentry_rcuwalk_barrier(dentry);
464         }
465 }
466 EXPORT_SYMBOL(__d_drop);
467
468 void d_drop(struct dentry *dentry)
469 {
470         spin_lock(&dentry->d_lock);
471         __d_drop(dentry);
472         spin_unlock(&dentry->d_lock);
473 }
474 EXPORT_SYMBOL(d_drop);
475
476 static void __dentry_kill(struct dentry *dentry)
477 {
478         struct dentry *parent = NULL;
479         bool can_free = true;
480         if (!IS_ROOT(dentry))
481                 parent = dentry->d_parent;
482
483         /*
484          * The dentry is now unrecoverably dead to the world.
485          */
486         lockref_mark_dead(&dentry->d_lockref);
487
488         /*
489          * inform the fs via d_prune that this dentry is about to be
490          * unhashed and destroyed.
491          */
492         if (dentry->d_flags & DCACHE_OP_PRUNE)
493                 dentry->d_op->d_prune(dentry);
494
495         if (dentry->d_flags & DCACHE_LRU_LIST) {
496                 if (!(dentry->d_flags & DCACHE_SHRINK_LIST))
497                         d_lru_del(dentry);
498         }
499         /* if it was on the hash then remove it */
500         __d_drop(dentry);
501         __list_del_entry(&dentry->d_child);
502         /*
503          * Inform d_walk() that we are no longer attached to the
504          * dentry tree
505          */
506         dentry->d_flags |= DCACHE_DENTRY_KILLED;
507         if (parent)
508                 spin_unlock(&parent->d_lock);
509         dentry_iput(dentry);
510         /*
511          * dentry_iput drops the locks, at which point nobody (except
512          * transient RCU lookups) can reach this dentry.
513          */
514         BUG_ON(dentry->d_lockref.count > 0);
515         this_cpu_dec(nr_dentry);
516         if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_release)
517                 dentry->d_op->d_release(dentry);
518
519         spin_lock(&dentry->d_lock);
520         if (dentry->d_flags & DCACHE_SHRINK_LIST) {
521                 dentry->d_flags |= DCACHE_MAY_FREE;
522                 can_free = false;
523         }
524         spin_unlock(&dentry->d_lock);
525         if (likely(can_free))
526                 dentry_free(dentry);
527 }
528
529 /*
530  * Finish off a dentry we've decided to kill.
531  * dentry->d_lock must be held, returns with it unlocked.
532  * If ref is non-zero, then decrement the refcount too.
533  * Returns dentry requiring refcount drop, or NULL if we're done.
534  */
535 static struct dentry *dentry_kill(struct dentry *dentry)
536         __releases(dentry->d_lock)
537 {
538         struct inode *inode = dentry->d_inode;
539         struct dentry *parent = NULL;
540
541         if (inode && unlikely(!spin_trylock(&inode->i_lock)))
542                 goto failed;
543
544         if (!IS_ROOT(dentry)) {
545                 parent = dentry->d_parent;
546                 if (unlikely(!spin_trylock(&parent->d_lock))) {
547                         if (inode)
548                                 spin_unlock(&inode->i_lock);
549                         goto failed;
550                 }
551         }
552
553         __dentry_kill(dentry);
554         return parent;
555
556 failed:
557         spin_unlock(&dentry->d_lock);
558         cpu_relax();
559         return dentry; /* try again with same dentry */
560 }
561
562 static inline struct dentry *lock_parent(struct dentry *dentry)
563 {
564         struct dentry *parent = dentry->d_parent;
565         if (IS_ROOT(dentry))
566                 return NULL;
567         if (unlikely(dentry->d_lockref.count < 0))
568                 return NULL;
569         if (likely(spin_trylock(&parent->d_lock)))
570                 return parent;
571         rcu_read_lock();
572         spin_unlock(&dentry->d_lock);
573 again:
574         parent = ACCESS_ONCE(dentry->d_parent);
575         spin_lock(&parent->d_lock);
576         /*
577          * We can't blindly lock dentry until we are sure
578          * that we won't violate the locking order.
579          * Any changes of dentry->d_parent must have
580          * been done with parent->d_lock held, so
581          * spin_lock() above is enough of a barrier
582          * for checking if it's still our child.
583          */
584         if (unlikely(parent != dentry->d_parent)) {
585                 spin_unlock(&parent->d_lock);
586                 goto again;
587         }
588         rcu_read_unlock();
589         if (parent != dentry)
590                 spin_lock_nested(&dentry->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
591         else
592                 parent = NULL;
593         return parent;
594 }
595
596 /*
597  * Try to do a lockless dput(), and return whether that was successful.
598  *
599  * If unsuccessful, we return false, having already taken the dentry lock.
600  *
601  * The caller needs to hold the RCU read lock, so that the dentry is
602  * guaranteed to stay around even if the refcount goes down to zero!
603  */
604 static inline bool fast_dput(struct dentry *dentry)
605 {
606         int ret;
607         unsigned int d_flags;
608
609         /*
610          * If we have a d_op->d_delete() operation, we sould not
611          * let the dentry count go to zero, so use "put__or_lock".
612          */
613         if (unlikely(dentry->d_flags & DCACHE_OP_DELETE))
614                 return lockref_put_or_lock(&dentry->d_lockref);
615
616         /*
617          * .. otherwise, we can try to just decrement the
618          * lockref optimistically.
619          */
620         ret = lockref_put_return(&dentry->d_lockref);
621
622         /*
623          * If the lockref_put_return() failed due to the lock being held
624          * by somebody else, the fast path has failed. We will need to
625          * get the lock, and then check the count again.
626          */
627         if (unlikely(ret < 0)) {
628                 spin_lock(&dentry->d_lock);
629                 if (dentry->d_lockref.count > 1) {
630                         dentry->d_lockref.count--;
631                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
632                         return 1;
633                 }
634                 return 0;
635         }
636
637         /*
638          * If we weren't the last ref, we're done.
639          */
640         if (ret)
641                 return 1;
642
643         /*
644          * Careful, careful. The reference count went down
645          * to zero, but we don't hold the dentry lock, so
646          * somebody else could get it again, and do another
647          * dput(), and we need to not race with that.
648          *
649          * However, there is a very special and common case
650          * where we don't care, because there is nothing to
651          * do: the dentry is still hashed, it does not have
652          * a 'delete' op, and it's referenced and already on
653          * the LRU list.
654          *
655          * NOTE! Since we aren't locked, these values are
656          * not "stable". However, it is sufficient that at
657          * some point after we dropped the reference the
658          * dentry was hashed and the flags had the proper
659          * value. Other dentry users may have re-gotten
660          * a reference to the dentry and change that, but
661          * our work is done - we can leave the dentry
662          * around with a zero refcount.
663          */
664         smp_rmb();
665         d_flags = ACCESS_ONCE(dentry->d_flags);
666         d_flags &= DCACHE_REFERENCED | DCACHE_LRU_LIST;
667
668         /* Nothing to do? Dropping the reference was all we needed? */
669         if (d_flags == (DCACHE_REFERENCED | DCACHE_LRU_LIST) && !d_unhashed(dentry))
670                 return 1;
671
672         /*
673          * Not the fast normal case? Get the lock. We've already decremented
674          * the refcount, but we'll need to re-check the situation after
675          * getting the lock.
676          */
677         spin_lock(&dentry->d_lock);
678
679         /*
680          * Did somebody else grab a reference to it in the meantime, and
681          * we're no longer the last user after all? Alternatively, somebody
682          * else could have killed it and marked it dead. Either way, we
683          * don't need to do anything else.
684          */
685         if (dentry->d_lockref.count) {
686                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
687                 return 1;
688         }
689
690         /*
691          * Re-get the reference we optimistically dropped. We hold the
692          * lock, and we just tested that it was zero, so we can just
693          * set it to 1.
694          */
695         dentry->d_lockref.count = 1;
696         return 0;
697 }
698
699
700 /* 
701  * This is dput
702  *
703  * This is complicated by the fact that we do not want to put
704  * dentries that are no longer on any hash chain on the unused
705  * list: we'd much rather just get rid of them immediately.
706  *
707  * However, that implies that we have to traverse the dentry
708  * tree upwards to the parents which might _also_ now be
709  * scheduled for deletion (it may have been only waiting for
710  * its last child to go away).
711  *
712  * This tail recursion is done by hand as we don't want to depend
713  * on the compiler to always get this right (gcc generally doesn't).
714  * Real recursion would eat up our stack space.
715  */
716
717 /*
718  * dput - release a dentry
719  * @dentry: dentry to release 
720  *
721  * Release a dentry. This will drop the usage count and if appropriate
722  * call the dentry unlink method as well as removing it from the queues and
723  * releasing its resources. If the parent dentries were scheduled for release
724  * they too may now get deleted.
725  */
726 void dput(struct dentry *dentry)
727 {
728         if (unlikely(!dentry))
729                 return;
730
731 repeat:
732         rcu_read_lock();
733         if (likely(fast_dput(dentry))) {
734                 rcu_read_unlock();
735                 return;
736         }
737
738         /* Slow case: now with the dentry lock held */
739         rcu_read_unlock();
740
741         /* Unreachable? Get rid of it */
742         if (unlikely(d_unhashed(dentry)))
743                 goto kill_it;
744
745         if (unlikely(dentry->d_flags & DCACHE_OP_DELETE)) {
746                 if (dentry->d_op->d_delete(dentry))
747                         goto kill_it;
748         }
749
750         if (!(dentry->d_flags & DCACHE_REFERENCED))
751                 dentry->d_flags |= DCACHE_REFERENCED;
752         dentry_lru_add(dentry);
753
754         dentry->d_lockref.count--;
755         spin_unlock(&dentry->d_lock);
756         return;
757
758 kill_it:
759         dentry = dentry_kill(dentry);
760         if (dentry)
761                 goto repeat;
762 }
763 EXPORT_SYMBOL(dput);
764
765
766 /* This must be called with d_lock held */
767 static inline void __dget_dlock(struct dentry *dentry)
768 {
769         dentry->d_lockref.count++;
770 }
771
772 static inline void __dget(struct dentry *dentry)
773 {
774         lockref_get(&dentry->d_lockref);
775 }
776
777 struct dentry *dget_parent(struct dentry *dentry)
778 {
779         int gotref;
780         struct dentry *ret;
781
782         /*
783          * Do optimistic parent lookup without any
784          * locking.
785          */
786         rcu_read_lock();
787         ret = ACCESS_ONCE(dentry->d_parent);
788         gotref = lockref_get_not_zero(&ret->d_lockref);
789         rcu_read_unlock();
790         if (likely(gotref)) {
791                 if (likely(ret == ACCESS_ONCE(dentry->d_parent)))
792                         return ret;
793                 dput(ret);
794         }
795
796 repeat:
797         /*
798          * Don't need rcu_dereference because we re-check it was correct under
799          * the lock.
800          */
801         rcu_read_lock();
802         ret = dentry->d_parent;
803         spin_lock(&ret->d_lock);
804         if (unlikely(ret != dentry->d_parent)) {
805                 spin_unlock(&ret->d_lock);
806                 rcu_read_unlock();
807                 goto repeat;
808         }
809         rcu_read_unlock();
810         BUG_ON(!ret->d_lockref.count);
811         ret->d_lockref.count++;
812         spin_unlock(&ret->d_lock);
813         return ret;
814 }
815 EXPORT_SYMBOL(dget_parent);
816
817 /**
818  * d_find_alias - grab a hashed alias of inode
819  * @inode: inode in question
820  *
821  * If inode has a hashed alias, or is a directory and has any alias,
822  * acquire the reference to alias and return it. Otherwise return NULL.
823  * Notice that if inode is a directory there can be only one alias and
824  * it can be unhashed only if it has no children, or if it is the root
825  * of a filesystem, or if the directory was renamed and d_revalidate
826  * was the first vfs operation to notice.
827  *
828  * If the inode has an IS_ROOT, DCACHE_DISCONNECTED alias, then prefer
829  * any other hashed alias over that one.
830  */
831 static struct dentry *__d_find_alias(struct inode *inode)
832 {
833         struct dentry *alias, *discon_alias;
834
835 again:
836         discon_alias = NULL;
837         hlist_for_each_entry(alias, &inode->i_dentry, d_u.d_alias) {
838                 spin_lock(&alias->d_lock);
839                 if (S_ISDIR(inode->i_mode) || !d_unhashed(alias)) {
840                         if (IS_ROOT(alias) &&
841                             (alias->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED)) {
842                                 discon_alias = alias;
843                         } else {
844                                 __dget_dlock(alias);
845                                 spin_unlock(&alias->d_lock);
846                                 return alias;
847                         }
848                 }
849                 spin_unlock(&alias->d_lock);
850         }
851         if (discon_alias) {
852                 alias = discon_alias;
853                 spin_lock(&alias->d_lock);
854                 if (S_ISDIR(inode->i_mode) || !d_unhashed(alias)) {
855                         __dget_dlock(alias);
856                         spin_unlock(&alias->d_lock);
857                         return alias;
858                 }
859                 spin_unlock(&alias->d_lock);
860                 goto again;
861         }
862         return NULL;
863 }
864
865 struct dentry *d_find_alias(struct inode *inode)
866 {
867         struct dentry *de = NULL;
868
869         if (!hlist_empty(&inode->i_dentry)) {
870                 spin_lock(&inode->i_lock);
871                 de = __d_find_alias(inode);
872                 spin_unlock(&inode->i_lock);
873         }
874         return de;
875 }
876 EXPORT_SYMBOL(d_find_alias);
877
878 /*
879  *      Try to kill dentries associated with this inode.
880  * WARNING: you must own a reference to inode.
881  */
882 void d_prune_aliases(struct inode *inode)
883 {
884         struct dentry *dentry;
885 restart:
886         spin_lock(&inode->i_lock);
887         hlist_for_each_entry(dentry, &inode->i_dentry, d_u.d_alias) {
888                 spin_lock(&dentry->d_lock);
889                 if (!dentry->d_lockref.count) {
890                         struct dentry *parent = lock_parent(dentry);
891                         if (likely(!dentry->d_lockref.count)) {
892                                 __dentry_kill(dentry);
893                                 dput(parent);
894                                 goto restart;
895                         }
896                         if (parent)
897                                 spin_unlock(&parent->d_lock);
898                 }
899                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
900         }
901         spin_unlock(&inode->i_lock);
902 }
903 EXPORT_SYMBOL(d_prune_aliases);
904
905 static void shrink_dentry_list(struct list_head *list)
906 {
907         struct dentry *dentry, *parent;
908
909         while (!list_empty(list)) {
910                 struct inode *inode;
911                 dentry = list_entry(list->prev, struct dentry, d_lru);
912                 spin_lock(&dentry->d_lock);
913                 parent = lock_parent(dentry);
914
915                 /*
916                  * The dispose list is isolated and dentries are not accounted
917                  * to the LRU here, so we can simply remove it from the list
918                  * here regardless of whether it is referenced or not.
919                  */
920                 d_shrink_del(dentry);
921
922                 /*
923                  * We found an inuse dentry which was not removed from
924                  * the LRU because of laziness during lookup. Do not free it.
925                  */
926                 if (dentry->d_lockref.count > 0) {
927                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
928                         if (parent)
929                                 spin_unlock(&parent->d_lock);
930                         continue;
931                 }
932
933
934                 if (unlikely(dentry->d_flags & DCACHE_DENTRY_KILLED)) {
935                         bool can_free = dentry->d_flags & DCACHE_MAY_FREE;
936                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
937                         if (parent)
938                                 spin_unlock(&parent->d_lock);
939                         if (can_free)
940                                 dentry_free(dentry);
941                         continue;
942                 }
943
944                 inode = dentry->d_inode;
945                 if (inode && unlikely(!spin_trylock(&inode->i_lock))) {
946                         d_shrink_add(dentry, list);
947                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
948                         if (parent)
949                                 spin_unlock(&parent->d_lock);
950                         continue;
951                 }
952
953                 __dentry_kill(dentry);
954
955                 /*
956                  * We need to prune ancestors too. This is necessary to prevent
957                  * quadratic behavior of shrink_dcache_parent(), but is also
958                  * expected to be beneficial in reducing dentry cache
959                  * fragmentation.
960                  */
961                 dentry = parent;
962                 while (dentry && !lockref_put_or_lock(&dentry->d_lockref)) {
963                         parent = lock_parent(dentry);
964                         if (dentry->d_lockref.count != 1) {
965                                 dentry->d_lockref.count--;
966                                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
967                                 if (parent)
968                                         spin_unlock(&parent->d_lock);
969                                 break;
970                         }
971                         inode = dentry->d_inode;        /* can't be NULL */
972                         if (unlikely(!spin_trylock(&inode->i_lock))) {
973                                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
974                                 if (parent)
975                                         spin_unlock(&parent->d_lock);
976                                 cpu_relax();
977                                 continue;
978                         }
979                         __dentry_kill(dentry);
980                         dentry = parent;
981                 }
982         }
983 }
984
985 static enum lru_status dentry_lru_isolate(struct list_head *item,
986                 struct list_lru_one *lru, spinlock_t *lru_lock, void *arg)
987 {
988         struct list_head *freeable = arg;
989         struct dentry   *dentry = container_of(item, struct dentry, d_lru);
990
991
992         /*
993          * we are inverting the lru lock/dentry->d_lock here,
994          * so use a trylock. If we fail to get the lock, just skip
995          * it
996          */
997         if (!spin_trylock(&dentry->d_lock))
998                 return LRU_SKIP;
999
1000         /*
1001          * Referenced dentries are still in use. If they have active
1002          * counts, just remove them from the LRU. Otherwise give them
1003          * another pass through the LRU.
1004          */
1005         if (dentry->d_lockref.count) {
1006                 d_lru_isolate(lru, dentry);
1007                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
1008                 return LRU_REMOVED;
1009         }
1010
1011         if (dentry->d_flags & DCACHE_REFERENCED) {
1012                 dentry->d_flags &= ~DCACHE_REFERENCED;
1013                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
1014
1015                 /*
1016                  * The list move itself will be made by the common LRU code. At
1017                  * this point, we've dropped the dentry->d_lock but keep the
1018                  * lru lock. This is safe to do, since every list movement is
1019                  * protected by the lru lock even if both locks are held.
1020                  *
1021                  * This is guaranteed by the fact that all LRU management
1022                  * functions are intermediated by the LRU API calls like
1023                  * list_lru_add and list_lru_del. List movement in this file
1024                  * only ever occur through this functions or through callbacks
1025                  * like this one, that are called from the LRU API.
1026                  *
1027                  * The only exceptions to this are functions like
1028                  * shrink_dentry_list, and code that first checks for the
1029                  * DCACHE_SHRINK_LIST flag.  Those are guaranteed to be
1030                  * operating only with stack provided lists after they are
1031                  * properly isolated from the main list.  It is thus, always a
1032                  * local access.
1033                  */
1034                 return LRU_ROTATE;
1035         }
1036
1037         d_lru_shrink_move(lru, dentry, freeable);
1038         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1039
1040         return LRU_REMOVED;
1041 }
1042
1043 /**
1044  * prune_dcache_sb - shrink the dcache
1045  * @sb: superblock
1046  * @sc: shrink control, passed to list_lru_shrink_walk()
1047  *
1048  * Attempt to shrink the superblock dcache LRU by @sc->nr_to_scan entries. This
1049  * is done when we need more memory and called from the superblock shrinker
1050  * function.
1051  *
1052  * This function may fail to free any resources if all the dentries are in
1053  * use.
1054  */
1055 long prune_dcache_sb(struct super_block *sb, struct shrink_control *sc)
1056 {
1057         LIST_HEAD(dispose);
1058         long freed;
1059
1060         freed = list_lru_shrink_walk(&sb->s_dentry_lru, sc,
1061                                      dentry_lru_isolate, &dispose);
1062         shrink_dentry_list(&dispose);
1063         return freed;
1064 }
1065
1066 static enum lru_status dentry_lru_isolate_shrink(struct list_head *item,
1067                 struct list_lru_one *lru, spinlock_t *lru_lock, void *arg)
1068 {
1069         struct list_head *freeable = arg;
1070         struct dentry   *dentry = container_of(item, struct dentry, d_lru);
1071
1072         /*
1073          * we are inverting the lru lock/dentry->d_lock here,
1074          * so use a trylock. If we fail to get the lock, just skip
1075          * it
1076          */
1077         if (!spin_trylock(&dentry->d_lock))
1078                 return LRU_SKIP;
1079
1080         d_lru_shrink_move(lru, dentry, freeable);
1081         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1082
1083         return LRU_REMOVED;
1084 }
1085
1086
1087 /**
1088  * shrink_dcache_sb - shrink dcache for a superblock
1089  * @sb: superblock
1090  *
1091  * Shrink the dcache for the specified super block. This is used to free
1092  * the dcache before unmounting a file system.
1093  */
1094 void shrink_dcache_sb(struct super_block *sb)
1095 {
1096         long freed;
1097
1098         do {
1099                 LIST_HEAD(dispose);
1100
1101                 freed = list_lru_walk(&sb->s_dentry_lru,
1102                         dentry_lru_isolate_shrink, &dispose, UINT_MAX);
1103
1104                 this_cpu_sub(nr_dentry_unused, freed);
1105                 shrink_dentry_list(&dispose);
1106         } while (freed > 0);
1107 }
1108 EXPORT_SYMBOL(shrink_dcache_sb);
1109
1110 /**
1111  * enum d_walk_ret - action to talke during tree walk
1112  * @D_WALK_CONTINUE:    contrinue walk
1113  * @D_WALK_QUIT:        quit walk
1114  * @D_WALK_NORETRY:     quit when retry is needed
1115  * @D_WALK_SKIP:        skip this dentry and its children
1116  */
1117 enum d_walk_ret {
1118         D_WALK_CONTINUE,
1119         D_WALK_QUIT,
1120         D_WALK_NORETRY,
1121         D_WALK_SKIP,
1122 };
1123
1124 /**
1125  * d_walk - walk the dentry tree
1126  * @parent:     start of walk
1127  * @data:       data passed to @enter() and @finish()
1128  * @enter:      callback when first entering the dentry
1129  * @finish:     callback when successfully finished the walk
1130  *
1131  * The @enter() and @finish() callbacks are called with d_lock held.
1132  */
1133 static void d_walk(struct dentry *parent, void *data,
1134                    enum d_walk_ret (*enter)(void *, struct dentry *),
1135                    void (*finish)(void *))
1136 {
1137         struct dentry *this_parent;
1138         struct list_head *next;
1139         unsigned seq = 0;
1140         enum d_walk_ret ret;
1141         bool retry = true;
1142
1143 again:
1144         read_seqbegin_or_lock(&rename_lock, &seq);
1145         this_parent = parent;
1146         spin_lock(&this_parent->d_lock);
1147
1148         ret = enter(data, this_parent);
1149         switch (ret) {
1150         case D_WALK_CONTINUE:
1151                 break;
1152         case D_WALK_QUIT:
1153         case D_WALK_SKIP:
1154                 goto out_unlock;
1155         case D_WALK_NORETRY:
1156                 retry = false;
1157                 break;
1158         }
1159 repeat:
1160         next = this_parent->d_subdirs.next;
1161 resume:
1162         while (next != &this_parent->d_subdirs) {
1163                 struct list_head *tmp = next;
1164                 struct dentry *dentry = list_entry(tmp, struct dentry, d_child);
1165                 next = tmp->next;
1166
1167                 spin_lock_nested(&dentry->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
1168
1169                 ret = enter(data, dentry);
1170                 switch (ret) {
1171                 case D_WALK_CONTINUE:
1172                         break;
1173                 case D_WALK_QUIT:
1174                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1175                         goto out_unlock;
1176                 case D_WALK_NORETRY:
1177                         retry = false;
1178                         break;
1179                 case D_WALK_SKIP:
1180                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1181                         continue;
1182                 }
1183
1184                 if (!list_empty(&dentry->d_subdirs)) {
1185                         spin_unlock(&this_parent->d_lock);
1186                         spin_release(&dentry->d_lock.dep_map, 1, _RET_IP_);
1187                         this_parent = dentry;
1188                         spin_acquire(&this_parent->d_lock.dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1189                         goto repeat;
1190                 }
1191                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
1192         }
1193         /*
1194          * All done at this level ... ascend and resume the search.
1195          */
1196         rcu_read_lock();
1197 ascend:
1198         if (this_parent != parent) {
1199                 struct dentry *child = this_parent;
1200                 this_parent = child->d_parent;
1201
1202                 spin_unlock(&child->d_lock);
1203                 spin_lock(&this_parent->d_lock);
1204
1205                 /* might go back up the wrong parent if we have had a rename. */
1206                 if (need_seqretry(&rename_lock, seq))
1207                         goto rename_retry;
1208                 next = child->d_child.next;
1209                 while (unlikely(child->d_flags & DCACHE_DENTRY_KILLED)) {
1210                         if (next == &this_parent->d_subdirs)
1211                                 goto ascend;
1212                         child = list_entry(next, struct dentry, d_child);
1213                         next = next->next;
1214                 }
1215                 rcu_read_unlock();
1216                 goto resume;
1217         }
1218         if (need_seqretry(&rename_lock, seq))
1219                 goto rename_retry;
1220         rcu_read_unlock();
1221         if (finish)
1222                 finish(data);
1223
1224 out_unlock:
1225         spin_unlock(&this_parent->d_lock);
1226         done_seqretry(&rename_lock, seq);
1227         return;
1228
1229 rename_retry:
1230         spin_unlock(&this_parent->d_lock);
1231         rcu_read_unlock();
1232         BUG_ON(seq & 1);
1233         if (!retry)
1234                 return;
1235         seq = 1;
1236         goto again;
1237 }
1238
1239 /*
1240  * Search for at least 1 mount point in the dentry's subdirs.
1241  * We descend to the next level whenever the d_subdirs
1242  * list is non-empty and continue searching.
1243  */
1244
1245 static enum d_walk_ret check_mount(void *data, struct dentry *dentry)
1246 {
1247         int *ret = data;
1248         if (d_mountpoint(dentry)) {
1249                 *ret = 1;
1250                 return D_WALK_QUIT;
1251         }
1252         return D_WALK_CONTINUE;
1253 }
1254
1255 /**
1256  * have_submounts - check for mounts over a dentry
1257  * @parent: dentry to check.
1258  *
1259  * Return true if the parent or its subdirectories contain
1260  * a mount point
1261  */
1262 int have_submounts(struct dentry *parent)
1263 {
1264         int ret = 0;
1265
1266         d_walk(parent, &ret, check_mount, NULL);
1267
1268         return ret;
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL(have_submounts);
1271
1272 /*
1273  * Called by mount code to set a mountpoint and check if the mountpoint is
1274  * reachable (e.g. NFS can unhash a directory dentry and then the complete
1275  * subtree can become unreachable).
1276  *
1277  * Only one of d_invalidate() and d_set_mounted() must succeed.  For
1278  * this reason take rename_lock and d_lock on dentry and ancestors.
1279  */
1280 int d_set_mounted(struct dentry *dentry)
1281 {
1282         struct dentry *p;
1283         int ret = -ENOENT;
1284         write_seqlock(&rename_lock);
1285         for (p = dentry->d_parent; !IS_ROOT(p); p = p->d_parent) {
1286                 /* Need exclusion wrt. d_invalidate() */
1287                 spin_lock(&p->d_lock);
1288                 if (unlikely(d_unhashed(p))) {
1289                         spin_unlock(&p->d_lock);
1290                         goto out;
1291                 }
1292                 spin_unlock(&p->d_lock);
1293         }
1294         spin_lock(&dentry->d_lock);
1295         if (!d_unlinked(dentry)) {
1296                 dentry->d_flags |= DCACHE_MOUNTED;
1297                 ret = 0;
1298         }
1299         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1300 out:
1301         write_sequnlock(&rename_lock);
1302         return ret;
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Search the dentry child list of the specified parent,
1307  * and move any unused dentries to the end of the unused
1308  * list for prune_dcache(). We descend to the next level
1309  * whenever the d_subdirs list is non-empty and continue
1310  * searching.
1311  *
1312  * It returns zero iff there are no unused children,
1313  * otherwise  it returns the number of children moved to
1314  * the end of the unused list. This may not be the total
1315  * number of unused children, because select_parent can
1316  * drop the lock and return early due to latency
1317  * constraints.
1318  */
1319
1320 struct select_data {
1321         struct dentry *start;
1322         struct list_head dispose;
1323         int found;
1324 };
1325
1326 static enum d_walk_ret select_collect(void *_data, struct dentry *dentry)
1327 {
1328         struct select_data *data = _data;
1329         enum d_walk_ret ret = D_WALK_CONTINUE;
1330
1331         if (data->start == dentry)
1332                 goto out;
1333
1334         if (dentry->d_flags & DCACHE_SHRINK_LIST) {
1335                 data->found++;
1336         } else {
1337                 if (dentry->d_flags & DCACHE_LRU_LIST)
1338                         d_lru_del(dentry);
1339                 if (!dentry->d_lockref.count) {
1340                         d_shrink_add(dentry, &data->dispose);
1341                         data->found++;
1342                 }
1343         }
1344         /*
1345          * We can return to the caller if we have found some (this
1346          * ensures forward progress). We'll be coming back to find
1347          * the rest.
1348          */
1349         if (!list_empty(&data->dispose))
1350                 ret = need_resched() ? D_WALK_QUIT : D_WALK_NORETRY;
1351 out:
1352         return ret;
1353 }
1354
1355 /**
1356  * shrink_dcache_parent - prune dcache
1357  * @parent: parent of entries to prune
1358  *
1359  * Prune the dcache to remove unused children of the parent dentry.
1360  */
1361 void shrink_dcache_parent(struct dentry *parent)
1362 {
1363         for (;;) {
1364                 struct select_data data;
1365
1366                 INIT_LIST_HEAD(&data.dispose);
1367                 data.start = parent;
1368                 data.found = 0;
1369
1370                 d_walk(parent, &data, select_collect, NULL);
1371                 if (!data.found)
1372                         break;
1373
1374                 shrink_dentry_list(&data.dispose);
1375                 cond_resched();
1376         }
1377 }
1378 EXPORT_SYMBOL(shrink_dcache_parent);
1379
1380 static enum d_walk_ret umount_check(void *_data, struct dentry *dentry)
1381 {
1382         /* it has busy descendents; complain about those instead */
1383         if (!list_empty(&dentry->d_subdirs))
1384                 return D_WALK_CONTINUE;
1385
1386         /* root with refcount 1 is fine */
1387         if (dentry == _data && dentry->d_lockref.count == 1)
1388                 return D_WALK_CONTINUE;
1389
1390         printk(KERN_ERR "BUG: Dentry %p{i=%lx,n=%pd} "
1391                         " still in use (%d) [unmount of %s %s]\n",
1392                        dentry,
1393                        dentry->d_inode ?
1394                        dentry->d_inode->i_ino : 0UL,
1395                        dentry,
1396                        dentry->d_lockref.count,
1397                        dentry->d_sb->s_type->name,
1398                        dentry->d_sb->s_id);
1399         WARN_ON(1);
1400         return D_WALK_CONTINUE;
1401 }
1402
1403 static void do_one_tree(struct dentry *dentry)
1404 {
1405         shrink_dcache_parent(dentry);
1406         d_walk(dentry, dentry, umount_check, NULL);
1407         d_drop(dentry);
1408         dput(dentry);
1409 }
1410
1411 /*
1412  * destroy the dentries attached to a superblock on unmounting
1413  */
1414 void shrink_dcache_for_umount(struct super_block *sb)
1415 {
1416         struct dentry *dentry;
1417
1418         WARN(down_read_trylock(&sb->s_umount), "s_umount should've been locked");
1419
1420         dentry = sb->s_root;
1421         sb->s_root = NULL;
1422         do_one_tree(dentry);
1423
1424         while (!hlist_bl_empty(&sb->s_anon)) {
1425                 dentry = dget(hlist_bl_entry(hlist_bl_first(&sb->s_anon), struct dentry, d_hash));
1426                 do_one_tree(dentry);
1427         }
1428 }
1429
1430 struct detach_data {
1431         struct select_data select;
1432         struct dentry *mountpoint;
1433 };
1434 static enum d_walk_ret detach_and_collect(void *_data, struct dentry *dentry)
1435 {
1436         struct detach_data *data = _data;
1437
1438         if (d_mountpoint(dentry)) {
1439                 __dget_dlock(dentry);
1440                 data->mountpoint = dentry;
1441                 return D_WALK_QUIT;
1442         }
1443
1444         return select_collect(&data->select, dentry);
1445 }
1446
1447 static void check_and_drop(void *_data)
1448 {
1449         struct detach_data *data = _data;
1450
1451         if (!data->mountpoint && !data->select.found)
1452                 __d_drop(data->select.start);
1453 }
1454
1455 /**
1456  * d_invalidate - detach submounts, prune dcache, and drop
1457  * @dentry: dentry to invalidate (aka detach, prune and drop)
1458  *
1459  * no dcache lock.
1460  *
1461  * The final d_drop is done as an atomic operation relative to
1462  * rename_lock ensuring there are no races with d_set_mounted.  This
1463  * ensures there are no unhashed dentries on the path to a mountpoint.
1464  */
1465 void d_invalidate(struct dentry *dentry)
1466 {
1467         /*
1468          * If it's already been dropped, return OK.
1469          */
1470         spin_lock(&dentry->d_lock);
1471         if (d_unhashed(dentry)) {
1472                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
1473                 return;
1474         }
1475         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1476
1477         /* Negative dentries can be dropped without further checks */
1478         if (!dentry->d_inode) {
1479                 d_drop(dentry);
1480                 return;
1481         }
1482
1483         for (;;) {
1484                 struct detach_data data;
1485
1486                 data.mountpoint = NULL;
1487                 INIT_LIST_HEAD(&data.select.dispose);
1488                 data.select.start = dentry;
1489                 data.select.found = 0;
1490
1491                 d_walk(dentry, &data, detach_and_collect, check_and_drop);
1492
1493                 if (data.select.found)
1494                         shrink_dentry_list(&data.select.dispose);
1495
1496                 if (data.mountpoint) {
1497                         detach_mounts(data.mountpoint);
1498                         dput(data.mountpoint);
1499                 }
1500
1501                 if (!data.mountpoint && !data.select.found)
1502                         break;
1503
1504                 cond_resched();
1505         }
1506 }
1507 EXPORT_SYMBOL(d_invalidate);
1508
1509 /**
1510  * __d_alloc    -       allocate a dcache entry
1511  * @sb: filesystem it will belong to
1512  * @name: qstr of the name
1513  *
1514  * Allocates a dentry. It returns %NULL if there is insufficient memory
1515  * available. On a success the dentry is returned. The name passed in is
1516  * copied and the copy passed in may be reused after this call.
1517  */
1518  
1519 struct dentry *__d_alloc(struct super_block *sb, const struct qstr *name)
1520 {
1521         struct dentry *dentry;
1522         char *dname;
1523
1524         dentry = kmem_cache_alloc(dentry_cache, GFP_KERNEL);
1525         if (!dentry)
1526                 return NULL;
1527
1528         /*
1529          * We guarantee that the inline name is always NUL-terminated.
1530          * This way the memcpy() done by the name switching in rename
1531          * will still always have a NUL at the end, even if we might
1532          * be overwriting an internal NUL character
1533          */
1534         dentry->d_iname[DNAME_INLINE_LEN-1] = 0;
1535         if (name->len > DNAME_INLINE_LEN-1) {
1536                 size_t size = offsetof(struct external_name, name[1]);
1537                 struct external_name *p = kmalloc(size + name->len, GFP_KERNEL);
1538                 if (!p) {
1539                         kmem_cache_free(dentry_cache, dentry); 
1540                         return NULL;
1541                 }
1542                 atomic_set(&p->u.count, 1);
1543                 dname = p->name;
1544                 if (IS_ENABLED(CONFIG_DCACHE_WORD_ACCESS))
1545                         kasan_unpoison_shadow(dname,
1546                                 round_up(name->len + 1, sizeof(unsigned long)));
1547         } else  {
1548                 dname = dentry->d_iname;
1549         }       
1550
1551         dentry->d_name.len = name->len;
1552         dentry->d_name.hash = name->hash;
1553         memcpy(dname, name->name, name->len);
1554         dname[name->len] = 0;
1555
1556         /* Make sure we always see the terminating NUL character */
1557         smp_wmb();
1558         dentry->d_name.name = dname;
1559
1560         dentry->d_lockref.count = 1;
1561         dentry->d_flags = 0;
1562         spin_lock_init(&dentry->d_lock);
1563         seqcount_init(&dentry->d_seq);
1564         dentry->d_inode = NULL;
1565         dentry->d_parent = dentry;
1566         dentry->d_sb = sb;
1567         dentry->d_op = NULL;
1568         dentry->d_fsdata = NULL;
1569         INIT_HLIST_BL_NODE(&dentry->d_hash);
1570         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_lru);
1571         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_subdirs);
1572         INIT_HLIST_NODE(&dentry->d_u.d_alias);
1573         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_child);
1574         d_set_d_op(dentry, dentry->d_sb->s_d_op);
1575
1576         this_cpu_inc(nr_dentry);
1577
1578         return dentry;
1579 }
1580
1581 /**
1582  * d_alloc      -       allocate a dcache entry
1583  * @parent: parent of entry to allocate
1584  * @name: qstr of the name
1585  *
1586  * Allocates a dentry. It returns %NULL if there is insufficient memory
1587  * available. On a success the dentry is returned. The name passed in is
1588  * copied and the copy passed in may be reused after this call.
1589  */
1590 struct dentry *d_alloc(struct dentry * parent, const struct qstr *name)
1591 {
1592         struct dentry *dentry = __d_alloc(parent->d_sb, name);
1593         if (!dentry)
1594                 return NULL;
1595
1596         spin_lock(&parent->d_lock);
1597         /*
1598          * don't need child lock because it is not subject
1599          * to concurrency here
1600          */
1601         __dget_dlock(parent);
1602         dentry->d_parent = parent;
1603         list_add(&dentry->d_child, &parent->d_subdirs);
1604         spin_unlock(&parent->d_lock);
1605
1606         return dentry;
1607 }
1608 EXPORT_SYMBOL(d_alloc);
1609
1610 /**
1611  * d_alloc_pseudo - allocate a dentry (for lookup-less filesystems)
1612  * @sb: the superblock
1613  * @name: qstr of the name
1614  *
1615  * For a filesystem that just pins its dentries in memory and never
1616  * performs lookups at all, return an unhashed IS_ROOT dentry.
1617  */
1618 struct dentry *d_alloc_pseudo(struct super_block *sb, const struct qstr *name)
1619 {
1620         return __d_alloc(sb, name);
1621 }
1622 EXPORT_SYMBOL(d_alloc_pseudo);
1623
1624 struct dentry *d_alloc_name(struct dentry *parent, const char *name)
1625 {
1626         struct qstr q;
1627
1628         q.name = name;
1629         q.len = strlen(name);
1630         q.hash = full_name_hash(q.name, q.len);
1631         return d_alloc(parent, &q);
1632 }
1633 EXPORT_SYMBOL(d_alloc_name);
1634
1635 void d_set_d_op(struct dentry *dentry, const struct dentry_operations *op)
1636 {
1637         WARN_ON_ONCE(dentry->d_op);
1638         WARN_ON_ONCE(dentry->d_flags & (DCACHE_OP_HASH  |
1639                                 DCACHE_OP_COMPARE       |
1640                                 DCACHE_OP_REVALIDATE    |
1641                                 DCACHE_OP_WEAK_REVALIDATE       |
1642                                 DCACHE_OP_DELETE ));
1643         dentry->d_op = op;
1644         if (!op)
1645                 return;
1646         if (op->d_hash)
1647                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_HASH;
1648         if (op->d_compare)
1649                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_COMPARE;
1650         if (op->d_revalidate)
1651                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_REVALIDATE;
1652         if (op->d_weak_revalidate)
1653                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_WEAK_REVALIDATE;
1654         if (op->d_delete)
1655                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_DELETE;
1656         if (op->d_prune)
1657                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_PRUNE;
1658
1659 }
1660 EXPORT_SYMBOL(d_set_d_op);
1661
1662 static unsigned d_flags_for_inode(struct inode *inode)
1663 {
1664         unsigned add_flags = DCACHE_FILE_TYPE;
1665
1666         if (!inode)
1667                 return DCACHE_MISS_TYPE;
1668
1669         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
1670                 add_flags = DCACHE_DIRECTORY_TYPE;
1671                 if (unlikely(!(inode->i_opflags & IOP_LOOKUP))) {
1672                         if (unlikely(!inode->i_op->lookup))
1673                                 add_flags = DCACHE_AUTODIR_TYPE;
1674                         else
1675                                 inode->i_opflags |= IOP_LOOKUP;
1676                 }
1677         } else if (unlikely(!(inode->i_opflags & IOP_NOFOLLOW))) {
1678                 if (unlikely(inode->i_op->follow_link))
1679                         add_flags = DCACHE_SYMLINK_TYPE;
1680                 else
1681                         inode->i_opflags |= IOP_NOFOLLOW;
1682         }
1683
1684         if (unlikely(IS_AUTOMOUNT(inode)))
1685                 add_flags |= DCACHE_NEED_AUTOMOUNT;
1686         return add_flags;
1687 }
1688
1689 static void __d_instantiate(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
1690 {
1691         unsigned add_flags = d_flags_for_inode(inode);
1692
1693         spin_lock(&dentry->d_lock);
1694         __d_set_type(dentry, add_flags);
1695         if (inode)
1696                 hlist_add_head(&dentry->d_u.d_alias, &inode->i_dentry);
1697         dentry->d_inode = inode;
1698         dentry_rcuwalk_barrier(dentry);
1699         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1700         fsnotify_d_instantiate(dentry, inode);
1701 }
1702
1703 /**
1704  * d_instantiate - fill in inode information for a dentry
1705  * @entry: dentry to complete
1706  * @inode: inode to attach to this dentry
1707  *
1708  * Fill in inode information in the entry.
1709  *
1710  * This turns negative dentries into productive full members
1711  * of society.
1712  *
1713  * NOTE! This assumes that the inode count has been incremented
1714  * (or otherwise set) by the caller to indicate that it is now
1715  * in use by the dcache.
1716  */
1717  
1718 void d_instantiate(struct dentry *entry, struct inode * inode)
1719 {
1720         BUG_ON(!hlist_unhashed(&entry->d_u.d_alias));
1721         if (inode)
1722                 spin_lock(&inode->i_lock);
1723         __d_instantiate(entry, inode);
1724         if (inode)
1725                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1726         security_d_instantiate(entry, inode);
1727 }
1728 EXPORT_SYMBOL(d_instantiate);
1729
1730 /**
1731  * d_instantiate_unique - instantiate a non-aliased dentry
1732  * @entry: dentry to instantiate
1733  * @inode: inode to attach to this dentry
1734  *
1735  * Fill in inode information in the entry. On success, it returns NULL.
1736  * If an unhashed alias of "entry" already exists, then we return the
1737  * aliased dentry instead and drop one reference to inode.
1738  *
1739  * Note that in order to avoid conflicts with rename() etc, the caller
1740  * had better be holding the parent directory semaphore.
1741  *
1742  * This also assumes that the inode count has been incremented
1743  * (or otherwise set) by the caller to indicate that it is now
1744  * in use by the dcache.
1745  */
1746 static struct dentry *__d_instantiate_unique(struct dentry *entry,
1747                                              struct inode *inode)
1748 {
1749         struct dentry *alias;
1750         int len = entry->d_name.len;
1751         const char *name = entry->d_name.name;
1752         unsigned int hash = entry->d_name.hash;
1753
1754         if (!inode) {
1755                 __d_instantiate(entry, NULL);
1756                 return NULL;
1757         }
1758
1759         hlist_for_each_entry(alias, &inode->i_dentry, d_u.d_alias) {
1760                 /*
1761                  * Don't need alias->d_lock here, because aliases with
1762                  * d_parent == entry->d_parent are not subject to name or
1763                  * parent changes, because the parent inode i_mutex is held.
1764                  */
1765                 if (alias->d_name.hash != hash)
1766                         continue;
1767                 if (alias->d_parent != entry->d_parent)
1768                         continue;
1769                 if (alias->d_name.len != len)
1770                         continue;
1771                 if (dentry_cmp(alias, name, len))
1772                         continue;
1773                 __dget(alias);
1774                 return alias;
1775         }
1776
1777         __d_instantiate(entry, inode);
1778         return NULL;
1779 }
1780
1781 struct dentry *d_instantiate_unique(struct dentry *entry, struct inode *inode)
1782 {
1783         struct dentry *result;
1784
1785         BUG_ON(!hlist_unhashed(&entry->d_u.d_alias));
1786
1787         if (inode)
1788                 spin_lock(&inode->i_lock);
1789         result = __d_instantiate_unique(entry, inode);
1790         if (inode)
1791                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1792
1793         if (!result) {
1794                 security_d_instantiate(entry, inode);
1795                 return NULL;
1796         }
1797
1798         BUG_ON(!d_unhashed(result));
1799         iput(inode);
1800         return result;
1801 }
1802
1803 EXPORT_SYMBOL(d_instantiate_unique);
1804
1805 /**
1806  * d_instantiate_no_diralias - instantiate a non-aliased dentry
1807  * @entry: dentry to complete
1808  * @inode: inode to attach to this dentry
1809  *
1810  * Fill in inode information in the entry.  If a directory alias is found, then
1811  * return an error (and drop inode).  Together with d_materialise_unique() this
1812  * guarantees that a directory inode may never have more than one alias.
1813  */
1814 int d_instantiate_no_diralias(struct dentry *entry, struct inode *inode)
1815 {
1816         BUG_ON(!hlist_unhashed(&entry->d_u.d_alias));
1817
1818         spin_lock(&inode->i_lock);
1819         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && !hlist_empty(&inode->i_dentry)) {
1820                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1821                 iput(inode);
1822                 return -EBUSY;
1823         }
1824         __d_instantiate(entry, inode);
1825         spin_unlock(&inode->i_lock);
1826         security_d_instantiate(entry, inode);
1827
1828         return 0;
1829 }
1830 EXPORT_SYMBOL(d_instantiate_no_diralias);
1831
1832 struct dentry *d_make_root(struct inode *root_inode)
1833 {
1834         struct dentry *res = NULL;
1835
1836         if (root_inode) {
1837                 static const struct qstr name = QSTR_INIT("/", 1);
1838
1839                 res = __d_alloc(root_inode->i_sb, &name);
1840                 if (res)
1841                         d_instantiate(res, root_inode);
1842                 else
1843                         iput(root_inode);
1844         }
1845         return res;
1846 }
1847 EXPORT_SYMBOL(d_make_root);
1848
1849 static struct dentry * __d_find_any_alias(struct inode *inode)
1850 {
1851         struct dentry *alias;
1852
1853         if (hlist_empty(&inode->i_dentry))
1854                 return NULL;
1855         alias = hlist_entry(inode->i_dentry.first, struct dentry, d_u.d_alias);
1856         __dget(alias);
1857         return alias;
1858 }
1859
1860 /**
1861  * d_find_any_alias - find any alias for a given inode
1862  * @inode: inode to find an alias for
1863  *
1864  * If any aliases exist for the given inode, take and return a
1865  * reference for one of them.  If no aliases exist, return %NULL.
1866  */
1867 struct dentry *d_find_any_alias(struct inode *inode)
1868 {
1869         struct dentry *de;
1870
1871         spin_lock(&inode->i_lock);
1872         de = __d_find_any_alias(inode);
1873         spin_unlock(&inode->i_lock);
1874         return de;
1875 }
1876 EXPORT_SYMBOL(d_find_any_alias);
1877
1878 static struct dentry *__d_obtain_alias(struct inode *inode, int disconnected)
1879 {
1880         static const struct qstr anonstring = QSTR_INIT("/", 1);
1881         struct dentry *tmp;
1882         struct dentry *res;
1883         unsigned add_flags;
1884
1885         if (!inode)
1886                 return ERR_PTR(-ESTALE);
1887         if (IS_ERR(inode))
1888                 return ERR_CAST(inode);
1889
1890         res = d_find_any_alias(inode);
1891         if (res)
1892                 goto out_iput;
1893
1894         tmp = __d_alloc(inode->i_sb, &anonstring);
1895         if (!tmp) {
1896                 res = ERR_PTR(-ENOMEM);
1897                 goto out_iput;
1898         }
1899
1900         spin_lock(&inode->i_lock);
1901         res = __d_find_any_alias(inode);
1902         if (res) {
1903                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1904                 dput(tmp);
1905                 goto out_iput;
1906         }
1907
1908         /* attach a disconnected dentry */
1909         add_flags = d_flags_for_inode(inode);
1910
1911         if (disconnected)
1912                 add_flags |= DCACHE_DISCONNECTED;
1913
1914         spin_lock(&tmp->d_lock);
1915         tmp->d_inode = inode;
1916         tmp->d_flags |= add_flags;
1917         hlist_add_head(&tmp->d_u.d_alias, &inode->i_dentry);
1918         hlist_bl_lock(&tmp->d_sb->s_anon);
1919         hlist_bl_add_head(&tmp->d_hash, &tmp->d_sb->s_anon);
1920         hlist_bl_unlock(&tmp->d_sb->s_anon);
1921         spin_unlock(&tmp->d_lock);
1922         spin_unlock(&inode->i_lock);
1923         security_d_instantiate(tmp, inode);
1924
1925         return tmp;
1926
1927  out_iput:
1928         if (res && !IS_ERR(res))
1929                 security_d_instantiate(res, inode);
1930         iput(inode);
1931         return res;
1932 }
1933
1934 /**
1935  * d_obtain_alias - find or allocate a DISCONNECTED dentry for a given inode
1936  * @inode: inode to allocate the dentry for
1937  *
1938  * Obtain a dentry for an inode resulting from NFS filehandle conversion or
1939  * similar open by handle operations.  The returned dentry may be anonymous,
1940  * or may have a full name (if the inode was already in the cache).
1941  *
1942  * When called on a directory inode, we must ensure that the inode only ever
1943  * has one dentry.  If a dentry is found, that is returned instead of
1944  * allocating a new one.
1945  *
1946  * On successful return, the reference to the inode has been transferred
1947  * to the dentry.  In case of an error the reference on the inode is released.
1948  * To make it easier to use in export operations a %NULL or IS_ERR inode may
1949  * be passed in and the error will be propagated to the return value,
1950  * with a %NULL @inode replaced by ERR_PTR(-ESTALE).
1951  */
1952 struct dentry *d_obtain_alias(struct inode *inode)
1953 {
1954         return __d_obtain_alias(inode, 1);
1955 }
1956 EXPORT_SYMBOL(d_obtain_alias);
1957
1958 /**
1959  * d_obtain_root - find or allocate a dentry for a given inode
1960  * @inode: inode to allocate the dentry for
1961  *
1962  * Obtain an IS_ROOT dentry for the root of a filesystem.
1963  *
1964  * We must ensure that directory inodes only ever have one dentry.  If a
1965  * dentry is found, that is returned instead of allocating a new one.
1966  *
1967  * On successful return, the reference to the inode has been transferred
1968  * to the dentry.  In case of an error the reference on the inode is
1969  * released.  A %NULL or IS_ERR inode may be passed in and will be the
1970  * error will be propagate to the return value, with a %NULL @inode
1971  * replaced by ERR_PTR(-ESTALE).
1972  */
1973 struct dentry *d_obtain_root(struct inode *inode)
1974 {
1975         return __d_obtain_alias(inode, 0);
1976 }
1977 EXPORT_SYMBOL(d_obtain_root);
1978
1979 /**
1980  * d_add_ci - lookup or allocate new dentry with case-exact name
1981  * @inode:  the inode case-insensitive lookup has found
1982  * @dentry: the negative dentry that was passed to the parent's lookup func
1983  * @name:   the case-exact name to be associated with the returned dentry
1984  *
1985  * This is to avoid filling the dcache with case-insensitive names to the
1986  * same inode, only the actual correct case is stored in the dcache for
1987  * case-insensitive filesystems.
1988  *
1989  * For a case-insensitive lookup match and if the the case-exact dentry
1990  * already exists in in the dcache, use it and return it.
1991  *
1992  * If no entry exists with the exact case name, allocate new dentry with
1993  * the exact case, and return the spliced entry.
1994  */
1995 struct dentry *d_add_ci(struct dentry *dentry, struct inode *inode,
1996                         struct qstr *name)
1997 {
1998         struct dentry *found;
1999         struct dentry *new;
2000
2001         /*
2002          * First check if a dentry matching the name already exists,
2003          * if not go ahead and create it now.
2004          */
2005         found = d_hash_and_lookup(dentry->d_parent, name);
2006         if (!found) {
2007                 new = d_alloc(dentry->d_parent, name);
2008                 if (!new) {
2009                         found = ERR_PTR(-ENOMEM);
2010                 } else {
2011                         found = d_splice_alias(inode, new);
2012                         if (found) {
2013                                 dput(new);
2014                                 return found;
2015                         }
2016                         return new;
2017                 }
2018         }
2019         iput(inode);
2020         return found;
2021 }
2022 EXPORT_SYMBOL(d_add_ci);
2023
2024 /*
2025  * Do the slow-case of the dentry name compare.
2026  *
2027  * Unlike the dentry_cmp() function, we need to atomically
2028  * load the name and length information, so that the
2029  * filesystem can rely on them, and can use the 'name' and
2030  * 'len' information without worrying about walking off the
2031  * end of memory etc.
2032  *
2033  * Thus the read_seqcount_retry() and the "duplicate" info
2034  * in arguments (the low-level filesystem should not look
2035  * at the dentry inode or name contents directly, since
2036  * rename can change them while we're in RCU mode).
2037  */
2038 enum slow_d_compare {
2039         D_COMP_OK,
2040         D_COMP_NOMATCH,
2041         D_COMP_SEQRETRY,
2042 };
2043
2044 static noinline enum slow_d_compare slow_dentry_cmp(
2045                 const struct dentry *parent,
2046                 struct dentry *dentry,
2047                 unsigned int seq,
2048                 const struct qstr *name)
2049 {
2050         int tlen = dentry->d_name.len;
2051         const char *tname = dentry->d_name.name;
2052
2053         if (read_seqcount_retry(&dentry->d_seq, seq)) {
2054                 cpu_relax();
2055                 return D_COMP_SEQRETRY;
2056         }
2057         if (parent->d_op->d_compare(parent, dentry, tlen, tname, name))
2058                 return D_COMP_NOMATCH;
2059         return D_COMP_OK;
2060 }
2061
2062 /**
2063  * __d_lookup_rcu - search for a dentry (racy, store-free)
2064  * @parent: parent dentry
2065  * @name: qstr of name we wish to find
2066  * @seqp: returns d_seq value at the point where the dentry was found
2067  * Returns: dentry, or NULL
2068  *
2069  * __d_lookup_rcu is the dcache lookup function for rcu-walk name
2070  * resolution (store-free path walking) design described in
2071  * Documentation/filesystems/path-lookup.txt.
2072  *
2073  * This is not to be used outside core vfs.
2074  *
2075  * __d_lookup_rcu must only be used in rcu-walk mode, ie. with vfsmount lock
2076  * held, and rcu_read_lock held. The returned dentry must not be stored into
2077  * without taking d_lock and checking d_seq sequence count against @seq
2078  * returned here.
2079  *
2080  * A refcount may be taken on the found dentry with the d_rcu_to_refcount
2081  * function.
2082  *
2083  * Alternatively, __d_lookup_rcu may be called again to look up the child of
2084  * the returned dentry, so long as its parent's seqlock is checked after the
2085  * child is looked up. Thus, an interlocking stepping of sequence lock checks
2086  * is formed, giving integrity down the path walk.
2087  *
2088  * NOTE! The caller *has* to check the resulting dentry against the sequence
2089  * number we've returned before using any of the resulting dentry state!
2090  */
2091 struct dentry *__d_lookup_rcu(const struct dentry *parent,
2092                                 const struct qstr *name,
2093                                 unsigned *seqp)
2094 {
2095         u64 hashlen = name->hash_len;
2096         const unsigned char *str = name->name;
2097         struct hlist_bl_head *b = d_hash(parent, hashlen_hash(hashlen));
2098         struct hlist_bl_node *node;
2099         struct dentry *dentry;
2100
2101         /*
2102          * Note: There is significant duplication with __d_lookup_rcu which is
2103          * required to prevent single threaded performance regressions
2104          * especially on architectures where smp_rmb (in seqcounts) are costly.
2105          * Keep the two functions in sync.
2106          */
2107
2108         /*
2109          * The hash list is protected using RCU.
2110          *
2111          * Carefully use d_seq when comparing a candidate dentry, to avoid
2112          * races with d_move().
2113          *
2114          * It is possible that concurrent renames can mess up our list
2115          * walk here and result in missing our dentry, resulting in the
2116          * false-negative result. d_lookup() protects against concurrent
2117          * renames using rename_lock seqlock.
2118          *
2119          * See Documentation/filesystems/path-lookup.txt for more details.
2120          */
2121         hlist_bl_for_each_entry_rcu(dentry, node, b, d_hash) {
2122                 unsigned seq;
2123
2124 seqretry:
2125                 /*
2126                  * The dentry sequence count protects us from concurrent
2127                  * renames, and thus protects parent and name fields.
2128                  *
2129                  * The caller must perform a seqcount check in order
2130                  * to do anything useful with the returned dentry.
2131                  *
2132                  * NOTE! We do a "raw" seqcount_begin here. That means that
2133                  * we don't wait for the sequence count to stabilize if it
2134                  * is in the middle of a sequence change. If we do the slow
2135                  * dentry compare, we will do seqretries until it is stable,
2136                  * and if we end up with a successful lookup, we actually
2137                  * want to exit RCU lookup anyway.
2138                  */
2139                 seq = raw_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2140                 if (dentry->d_parent != parent)
2141                         continue;
2142                 if (d_unhashed(dentry))
2143                         continue;
2144
2145                 if (unlikely(parent->d_flags & DCACHE_OP_COMPARE)) {
2146                         if (dentry->d_name.hash != hashlen_hash(hashlen))
2147                                 continue;
2148                         *seqp = seq;
2149                         switch (slow_dentry_cmp(parent, dentry, seq, name)) {
2150                         case D_COMP_OK:
2151                                 return dentry;
2152                         case D_COMP_NOMATCH:
2153                                 continue;
2154                         default:
2155                                 goto seqretry;
2156                         }
2157                 }
2158
2159                 if (dentry->d_name.hash_len != hashlen)
2160                         continue;
2161                 *seqp = seq;
2162                 if (!dentry_cmp(dentry, str, hashlen_len(hashlen)))
2163                         return dentry;
2164         }
2165         return NULL;
2166 }
2167
2168 /**
2169  * d_lookup - search for a dentry
2170  * @parent: parent dentry
2171  * @name: qstr of name we wish to find
2172  * Returns: dentry, or NULL
2173  *
2174  * d_lookup searches the children of the parent dentry for the name in
2175  * question. If the dentry is found its reference count is incremented and the
2176  * dentry is returned. The caller must use dput to free the entry when it has
2177  * finished using it. %NULL is returned if the dentry does not exist.
2178  */
2179 struct dentry *d_lookup(const struct dentry *parent, const struct qstr *name)
2180 {
2181         struct dentry *dentry;
2182         unsigned seq;
2183
2184         do {
2185                 seq = read_seqbegin(&rename_lock);
2186                 dentry = __d_lookup(parent, name);
2187                 if (dentry)
2188                         break;
2189         } while (read_seqretry(&rename_lock, seq));
2190         return dentry;
2191 }
2192 EXPORT_SYMBOL(d_lookup);
2193
2194 /**
2195  * __d_lookup - search for a dentry (racy)
2196  * @parent: parent dentry
2197  * @name: qstr of name we wish to find
2198  * Returns: dentry, or NULL
2199  *
2200  * __d_lookup is like d_lookup, however it may (rarely) return a
2201  * false-negative result due to unrelated rename activity.
2202  *
2203  * __d_lookup is slightly faster by avoiding rename_lock read seqlock,
2204  * however it must be used carefully, eg. with a following d_lookup in
2205  * the case of failure.
2206  *
2207  * __d_lookup callers must be commented.
2208  */
2209 struct dentry *__d_lookup(const struct dentry *parent, const struct qstr *name)
2210 {
2211         unsigned int len = name->len;
2212         unsigned int hash = name->hash;
2213         const unsigned char *str = name->name;
2214         struct hlist_bl_head *b = d_hash(parent, hash);
2215         struct hlist_bl_node *node;
2216         struct dentry *found = NULL;
2217         struct dentry *dentry;
2218
2219         /*
2220          * Note: There is significant duplication with __d_lookup_rcu which is
2221          * required to prevent single threaded performance regressions
2222          * especially on architectures where smp_rmb (in seqcounts) are costly.
2223          * Keep the two functions in sync.
2224          */
2225
2226         /*
2227          * The hash list is protected using RCU.
2228          *
2229          * Take d_lock when comparing a candidate dentry, to avoid races
2230          * with d_move().
2231          *
2232          * It is possible that concurrent renames can mess up our list
2233          * walk here and result in missing our dentry, resulting in the
2234          * false-negative result. d_lookup() protects against concurrent
2235          * renames using rename_lock seqlock.
2236          *
2237          * See Documentation/filesystems/path-lookup.txt for more details.
2238          */
2239         rcu_read_lock();
2240         
2241         hlist_bl_for_each_entry_rcu(dentry, node, b, d_hash) {
2242
2243                 if (dentry->d_name.hash != hash)
2244                         continue;
2245
2246                 spin_lock(&dentry->d_lock);
2247                 if (dentry->d_parent != parent)
2248                         goto next;
2249                 if (d_unhashed(dentry))
2250                         goto next;
2251
2252                 /*
2253                  * It is safe to compare names since d_move() cannot
2254                  * change the qstr (protected by d_lock).
2255                  */
2256                 if (parent->d_flags & DCACHE_OP_COMPARE) {
2257                         int tlen = dentry->d_name.len;
2258                         const char *tname = dentry->d_name.name;
2259                         if (parent->d_op->d_compare(parent, dentry, tlen, tname, name))
2260                                 goto next;
2261                 } else {
2262                         if (dentry->d_name.len != len)
2263                                 goto next;
2264                         if (dentry_cmp(dentry, str, len))
2265                                 goto next;
2266                 }
2267
2268                 dentry->d_lockref.count++;
2269                 found = dentry;
2270                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
2271                 break;
2272 next:
2273                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
2274         }
2275         rcu_read_unlock();
2276
2277         return found;
2278 }
2279
2280 /**
2281  * d_hash_and_lookup - hash the qstr then search for a dentry
2282  * @dir: Directory to search in
2283  * @name: qstr of name we wish to find
2284  *
2285  * On lookup failure NULL is returned; on bad name - ERR_PTR(-error)
2286  */
2287 struct dentry *d_hash_and_lookup(struct dentry *dir, struct qstr *name)
2288 {
2289         /*
2290          * Check for a fs-specific hash function. Note that we must
2291          * calculate the standard hash first, as the d_op->d_hash()
2292          * routine may choose to leave the hash value unchanged.
2293          */
2294         name->hash = full_name_hash(name->name, name->len);
2295         if (dir->d_flags & DCACHE_OP_HASH) {
2296                 int err = dir->d_op->d_hash(dir, name);
2297                 if (unlikely(err < 0))
2298                         return ERR_PTR(err);
2299         }
2300         return d_lookup(dir, name);
2301 }
2302 EXPORT_SYMBOL(d_hash_and_lookup);
2303
2304 /*
2305  * When a file is deleted, we have two options:
2306  * - turn this dentry into a negative dentry
2307  * - unhash this dentry and free it.
2308  *
2309  * Usually, we want to just turn this into
2310  * a negative dentry, but if anybody else is
2311  * currently using the dentry or the inode
2312  * we can't do that and we fall back on removing
2313  * it from the hash queues and waiting for
2314  * it to be deleted later when it has no users
2315  */
2316  
2317 /**
2318  * d_delete - delete a dentry
2319  * @dentry: The dentry to delete
2320  *
2321  * Turn the dentry into a negative dentry if possible, otherwise
2322  * remove it from the hash queues so it can be deleted later
2323  */
2324  
2325 void d_delete(struct dentry * dentry)
2326 {
2327         struct inode *inode;
2328         int isdir = 0;
2329         /*
2330          * Are we the only user?
2331          */
2332 again:
2333         spin_lock(&dentry->d_lock);
2334         inode = dentry->d_inode;
2335         isdir = S_ISDIR(inode->i_mode);
2336         if (dentry->d_lockref.count == 1) {
2337                 if (!spin_trylock(&inode->i_lock)) {
2338                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2339                         cpu_relax();
2340                         goto again;
2341                 }
2342                 dentry->d_flags &= ~DCACHE_CANT_MOUNT;
2343                 dentry_unlink_inode(dentry);
2344                 fsnotify_nameremove(dentry, isdir);
2345                 return;
2346         }
2347
2348         if (!d_unhashed(dentry))
2349                 __d_drop(dentry);
2350
2351         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2352
2353         fsnotify_nameremove(dentry, isdir);
2354 }
2355 EXPORT_SYMBOL(d_delete);
2356
2357 static void __d_rehash(struct dentry * entry, struct hlist_bl_head *b)
2358 {
2359         BUG_ON(!d_unhashed(entry));
2360         hlist_bl_lock(b);
2361         entry->d_flags |= DCACHE_RCUACCESS;
2362         hlist_bl_add_head_rcu(&entry->d_hash, b);
2363         hlist_bl_unlock(b);
2364 }
2365
2366 static void _d_rehash(struct dentry * entry)
2367 {
2368         __d_rehash(entry, d_hash(entry->d_parent, entry->d_name.hash));
2369 }
2370
2371 /**
2372  * d_rehash     - add an entry back to the hash
2373  * @entry: dentry to add to the hash
2374  *
2375  * Adds a dentry to the hash according to its name.
2376  */
2377  
2378 void d_rehash(struct dentry * entry)
2379 {
2380         spin_lock(&entry->d_lock);
2381         _d_rehash(entry);
2382         spin_unlock(&entry->d_lock);
2383 }
2384 EXPORT_SYMBOL(d_rehash);
2385
2386 /**
2387  * dentry_update_name_case - update case insensitive dentry with a new name
2388  * @dentry: dentry to be updated
2389  * @name: new name
2390  *
2391  * Update a case insensitive dentry with new case of name.
2392  *
2393  * dentry must have been returned by d_lookup with name @name. Old and new
2394  * name lengths must match (ie. no d_compare which allows mismatched name
2395  * lengths).
2396  *
2397  * Parent inode i_mutex must be held over d_lookup and into this call (to
2398  * keep renames and concurrent inserts, and readdir(2) away).
2399  */
2400 void dentry_update_name_case(struct dentry *dentry, struct qstr *name)
2401 {
2402         BUG_ON(!mutex_is_locked(&dentry->d_parent->d_inode->i_mutex));
2403         BUG_ON(dentry->d_name.len != name->len); /* d_lookup gives this */
2404
2405         spin_lock(&dentry->d_lock);
2406         write_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2407         memcpy((unsigned char *)dentry->d_name.name, name->name, name->len);
2408         write_seqcount_end(&dentry->d_seq);
2409         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2410 }
2411 EXPORT_SYMBOL(dentry_update_name_case);
2412
2413 static void swap_names(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
2414 {
2415         if (unlikely(dname_external(target))) {
2416                 if (unlikely(dname_external(dentry))) {
2417                         /*
2418                          * Both external: swap the pointers
2419                          */
2420                         swap(target->d_name.name, dentry->d_name.name);
2421                 } else {
2422                         /*
2423                          * dentry:internal, target:external.  Steal target's
2424                          * storage and make target internal.
2425                          */
2426                         memcpy(target->d_iname, dentry->d_name.name,
2427                                         dentry->d_name.len + 1);
2428                         dentry->d_name.name = target->d_name.name;
2429                         target->d_name.name = target->d_iname;
2430                 }
2431         } else {
2432                 if (unlikely(dname_external(dentry))) {
2433                         /*
2434                          * dentry:external, target:internal.  Give dentry's
2435                          * storage to target and make dentry internal
2436                          */
2437                         memcpy(dentry->d_iname, target->d_name.name,
2438                                         target->d_name.len + 1);
2439                         target->d_name.name = dentry->d_name.name;
2440                         dentry->d_name.name = dentry->d_iname;
2441                 } else {
2442                         /*
2443                          * Both are internal.
2444                          */
2445                         unsigned int i;
2446                         BUILD_BUG_ON(!IS_ALIGNED(DNAME_INLINE_LEN, sizeof(long)));
2447                         kmemcheck_mark_initialized(dentry->d_iname, DNAME_INLINE_LEN);
2448                         kmemcheck_mark_initialized(target->d_iname, DNAME_INLINE_LEN);
2449                         for (i = 0; i < DNAME_INLINE_LEN / sizeof(long); i++) {
2450                                 swap(((long *) &dentry->d_iname)[i],
2451                                      ((long *) &target->d_iname)[i]);
2452                         }
2453                 }
2454         }
2455         swap(dentry->d_name.hash_len, target->d_name.hash_len);
2456 }
2457
2458 static void copy_name(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
2459 {
2460         struct external_name *old_name = NULL;
2461         if (unlikely(dname_external(dentry)))
2462                 old_name = external_name(dentry);
2463         if (unlikely(dname_external(target))) {
2464                 atomic_inc(&external_name(target)->u.count);
2465                 dentry->d_name = target->d_name;
2466         } else {
2467                 memcpy(dentry->d_iname, target->d_name.name,
2468                                 target->d_name.len + 1);
2469                 dentry->d_name.name = dentry->d_iname;
2470                 dentry->d_name.hash_len = target->d_name.hash_len;
2471         }
2472         if (old_name && likely(atomic_dec_and_test(&old_name->u.count)))
2473                 kfree_rcu(old_name, u.head);
2474 }
2475
2476 static void dentry_lock_for_move(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
2477 {
2478         /*
2479          * XXXX: do we really need to take target->d_lock?
2480          */
2481         if (IS_ROOT(dentry) || dentry->d_parent == target->d_parent)
2482                 spin_lock(&target->d_parent->d_lock);
2483         else {
2484                 if (d_ancestor(dentry->d_parent, target->d_parent)) {
2485                         spin_lock(&dentry->d_parent->d_lock);
2486                         spin_lock_nested(&target->d_parent->d_lock,
2487                                                 DENTRY_D_LOCK_NESTED);
2488                 } else {
2489                         spin_lock(&target->d_parent->d_lock);
2490                         spin_lock_nested(&dentry->d_parent->d_lock,
2491                                                 DENTRY_D_LOCK_NESTED);
2492                 }
2493         }
2494         if (target < dentry) {
2495                 spin_lock_nested(&target->d_lock, 2);
2496                 spin_lock_nested(&dentry->d_lock, 3);
2497         } else {
2498                 spin_lock_nested(&dentry->d_lock, 2);
2499                 spin_lock_nested(&target->d_lock, 3);
2500         }
2501 }
2502
2503 static void dentry_unlock_for_move(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
2504 {
2505         if (target->d_parent != dentry->d_parent)
2506                 spin_unlock(&dentry->d_parent->d_lock);
2507         if (target->d_parent != target)
2508                 spin_unlock(&target->d_parent->d_lock);
2509         spin_unlock(&target->d_lock);
2510         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2511 }
2512
2513 /*
2514  * When switching names, the actual string doesn't strictly have to
2515  * be preserved in the target - because we're dropping the target
2516  * anyway. As such, we can just do a simple memcpy() to copy over
2517  * the new name before we switch, unless we are going to rehash
2518  * it.  Note that if we *do* unhash the target, we are not allowed
2519  * to rehash it without giving it a new name/hash key - whether
2520  * we swap or overwrite the names here, resulting name won't match
2521  * the reality in filesystem; it's only there for d_path() purposes.
2522  * Note that all of this is happening under rename_lock, so the
2523  * any hash lookup seeing it in the middle of manipulations will
2524  * be discarded anyway.  So we do not care what happens to the hash
2525  * key in that case.
2526  */
2527 /*
2528  * __d_move - move a dentry
2529  * @dentry: entry to move
2530  * @target: new dentry
2531  * @exchange: exchange the two dentries
2532  *
2533  * Update the dcache to reflect the move of a file name. Negative
2534  * dcache entries should not be moved in this way. Caller must hold
2535  * rename_lock, the i_mutex of the source and target directories,
2536  * and the sb->s_vfs_rename_mutex if they differ. See lock_rename().
2537  */
2538 static void __d_move(struct dentry *dentry, struct dentry *target,
2539                      bool exchange)
2540 {
2541         if (!dentry->d_inode)
2542                 printk(KERN_WARNING "VFS: moving negative dcache entry\n");
2543
2544         BUG_ON(d_ancestor(dentry, target));
2545         BUG_ON(d_ancestor(target, dentry));
2546
2547         dentry_lock_for_move(dentry, target);
2548
2549         write_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2550         write_seqcount_begin_nested(&target->d_seq, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
2551
2552         /* __d_drop does write_seqcount_barrier, but they're OK to nest. */
2553
2554         /*
2555          * Move the dentry to the target hash queue. Don't bother checking
2556          * for the same hash queue because of how unlikely it is.
2557          */
2558         __d_drop(dentry);
2559         __d_rehash(dentry, d_hash(target->d_parent, target->d_name.hash));
2560
2561         /*
2562          * Unhash the target (d_delete() is not usable here).  If exchanging
2563          * the two dentries, then rehash onto the other's hash queue.
2564          */
2565         __d_drop(target);
2566         if (exchange) {
2567                 __d_rehash(target,
2568                            d_hash(dentry->d_parent, dentry->d_name.hash));
2569         }
2570
2571         /* Switch the names.. */
2572         if (exchange)
2573                 swap_names(dentry, target);
2574         else
2575                 copy_name(dentry, target);
2576
2577         /* ... and switch them in the tree */
2578         if (IS_ROOT(dentry)) {
2579                 /* splicing a tree */
2580                 dentry->d_parent = target->d_parent;
2581                 target->d_parent = target;
2582                 list_del_init(&target->d_child);
2583                 list_move(&dentry->d_child, &dentry->d_parent->d_subdirs);
2584         } else {
2585                 /* swapping two dentries */
2586                 swap(dentry->d_parent, target->d_parent);
2587                 list_move(&target->d_child, &target->d_parent->d_subdirs);
2588                 list_move(&dentry->d_child, &dentry->d_parent->d_subdirs);
2589                 if (exchange)
2590                         fsnotify_d_move(target);
2591                 fsnotify_d_move(dentry);
2592         }
2593
2594         write_seqcount_end(&target->d_seq);
2595         write_seqcount_end(&dentry->d_seq);
2596
2597         dentry_unlock_for_move(dentry, target);
2598 }
2599
2600 /*
2601  * d_move - move a dentry
2602  * @dentry: entry to move
2603  * @target: new dentry
2604  *
2605  * Update the dcache to reflect the move of a file name. Negative
2606  * dcache entries should not be moved in this way. See the locking
2607  * requirements for __d_move.
2608  */
2609 void d_move(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
2610 {
2611         write_seqlock(&rename_lock);
2612         __d_move(dentry, target, false);
2613         write_sequnlock(&rename_lock);
2614 }
2615 EXPORT_SYMBOL(d_move);
2616
2617 /*
2618  * d_exchange - exchange two dentries
2619  * @dentry1: first dentry
2620  * @dentry2: second dentry
2621  */
2622 void d_exchange(struct dentry *dentry1, struct dentry *dentry2)
2623 {
2624         write_seqlock(&rename_lock);
2625
2626         WARN_ON(!dentry1->d_inode);
2627         WARN_ON(!dentry2->d_inode);
2628         WARN_ON(IS_ROOT(dentry1));
2629         WARN_ON(IS_ROOT(dentry2));
2630
2631         __d_move(dentry1, dentry2, true);
2632
2633         write_sequnlock(&rename_lock);
2634 }
2635
2636 /**
2637  * d_ancestor - search for an ancestor
2638  * @p1: ancestor dentry
2639  * @p2: child dentry
2640  *
2641  * Returns the ancestor dentry of p2 which is a child of p1, if p1 is
2642  * an ancestor of p2, else NULL.
2643  */
2644 struct dentry *d_ancestor(struct dentry *p1, struct dentry *p2)
2645 {
2646         struct dentry *p;
2647
2648         for (p = p2; !IS_ROOT(p); p = p->d_parent) {
2649                 if (p->d_parent == p1)
2650                         return p;
2651         }
2652         return NULL;
2653 }
2654
2655 /*
2656  * This helper attempts to cope with remotely renamed directories
2657  *
2658  * It assumes that the caller is already holding
2659  * dentry->d_parent->d_inode->i_mutex, inode->i_lock and rename_lock
2660  *
2661  * Note: If ever the locking in lock_rename() changes, then please
2662  * remember to update this too...
2663  */
2664 static int __d_unalias(struct inode *inode,
2665                 struct dentry *dentry, struct dentry *alias)
2666 {
2667         struct mutex *m1 = NULL, *m2 = NULL;
2668         int ret = -EBUSY;
2669
2670         /* If alias and dentry share a parent, then no extra locks required */
2671         if (alias->d_parent == dentry->d_parent)
2672                 goto out_unalias;
2673
2674         /* See lock_rename() */
2675         if (!mutex_trylock(&dentry->d_sb->s_vfs_rename_mutex))
2676                 goto out_err;
2677         m1 = &dentry->d_sb->s_vfs_rename_mutex;
2678         if (!mutex_trylock(&alias->d_parent->d_inode->i_mutex))
2679                 goto out_err;
2680         m2 = &alias->d_parent->d_inode->i_mutex;
2681 out_unalias:
2682         __d_move(alias, dentry, false);
2683         ret = 0;
2684 out_err:
2685         spin_unlock(&inode->i_lock);
2686         if (m2)
2687                 mutex_unlock(m2);
2688         if (m1)
2689                 mutex_unlock(m1);
2690         return ret;
2691 }
2692
2693 /**
2694  * d_splice_alias - splice a disconnected dentry into the tree if one exists
2695  * @inode:  the inode which may have a disconnected dentry
2696  * @dentry: a negative dentry which we want to point to the inode.
2697  *
2698  * If inode is a directory and has an IS_ROOT alias, then d_move that in
2699  * place of the given dentry and return it, else simply d_add the inode
2700  * to the dentry and return NULL.
2701  *
2702  * If a non-IS_ROOT directory is found, the filesystem is corrupt, and
2703  * we should error out: directories can't have multiple aliases.
2704  *
2705  * This is needed in the lookup routine of any filesystem that is exportable
2706  * (via knfsd) so that we can build dcache paths to directories effectively.
2707  *
2708  * If a dentry was found and moved, then it is returned.  Otherwise NULL
2709  * is returned.  This matches the expected return value of ->lookup.
2710  *
2711  * Cluster filesystems may call this function with a negative, hashed dentry.
2712  * In that case, we know that the inode will be a regular file, and also this
2713  * will only occur during atomic_open. So we need to check for the dentry
2714  * being already hashed only in the final case.
2715  */
2716 struct dentry *d_splice_alias(struct inode *inode, struct dentry *dentry)
2717 {
2718         if (IS_ERR(inode))
2719                 return ERR_CAST(inode);
2720
2721         BUG_ON(!d_unhashed(dentry));
2722
2723         if (!inode) {
2724                 __d_instantiate(dentry, NULL);
2725                 goto out;
2726         }
2727         spin_lock(&inode->i_lock);
2728         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
2729                 struct dentry *new = __d_find_any_alias(inode);
2730                 if (unlikely(new)) {
2731                         write_seqlock(&rename_lock);
2732                         if (unlikely(d_ancestor(new, dentry))) {
2733                                 write_sequnlock(&rename_lock);
2734                                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2735                                 dput(new);
2736                                 new = ERR_PTR(-ELOOP);
2737                                 pr_warn_ratelimited(
2738                                         "VFS: Lookup of '%s' in %s %s"
2739                                         " would have caused loop\n",
2740                                         dentry->d_name.name,
2741                                         inode->i_sb->s_type->name,
2742                                         inode->i_sb->s_id);
2743                         } else if (!IS_ROOT(new)) {
2744                                 int err = __d_unalias(inode, dentry, new);
2745                                 write_sequnlock(&rename_lock);
2746                                 if (err) {
2747                                         dput(new);
2748                                         new = ERR_PTR(err);
2749                                 }
2750                         } else {
2751                                 __d_move(new, dentry, false);
2752                                 write_sequnlock(&rename_lock);
2753                                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2754                                 security_d_instantiate(new, inode);
2755                         }
2756                         iput(inode);
2757                         return new;
2758                 }
2759         }
2760         /* already taking inode->i_lock, so d_add() by hand */
2761         __d_instantiate(dentry, inode);
2762         spin_unlock(&inode->i_lock);
2763 out:
2764         security_d_instantiate(dentry, inode);
2765         d_rehash(dentry);
2766         return NULL;
2767 }
2768 EXPORT_SYMBOL(d_splice_alias);
2769
2770 static int prepend(char **buffer, int *buflen, const char *str, int namelen)
2771 {
2772         *buflen -= namelen;
2773         if (*buflen < 0)
2774                 return -ENAMETOOLONG;
2775         *buffer -= namelen;
2776         memcpy(*buffer, str, namelen);
2777         return 0;
2778 }
2779
2780 /**
2781  * prepend_name - prepend a pathname in front of current buffer pointer
2782  * @buffer: buffer pointer
2783  * @buflen: allocated length of the buffer
2784  * @name:   name string and length qstr structure
2785  *
2786  * With RCU path tracing, it may race with d_move(). Use ACCESS_ONCE() to
2787  * make sure that either the old or the new name pointer and length are
2788  * fetched. However, there may be mismatch between length and pointer.
2789  * The length cannot be trusted, we need to copy it byte-by-byte until
2790  * the length is reached or a null byte is found. It also prepends "/" at
2791  * the beginning of the name. The sequence number check at the caller will
2792  * retry it again when a d_move() does happen. So any garbage in the buffer
2793  * due to mismatched pointer and length will be discarded.
2794  *
2795  * Data dependency barrier is needed to make sure that we see that terminating
2796  * NUL.  Alpha strikes again, film at 11...
2797  */
2798 static int prepend_name(char **buffer, int *buflen, struct qstr *name)
2799 {
2800         const char *dname = ACCESS_ONCE(name->name);
2801         u32 dlen = ACCESS_ONCE(name->len);
2802         char *p;
2803
2804         smp_read_barrier_depends();
2805
2806         *buflen -= dlen + 1;
2807         if (*buflen < 0)
2808                 return -ENAMETOOLONG;
2809         p = *buffer -= dlen + 1;
2810         *p++ = '/';
2811         while (dlen--) {
2812                 char c = *dname++;
2813                 if (!c)
2814                         break;
2815                 *p++ = c;
2816         }
2817         return 0;
2818 }
2819
2820 /**
2821  * prepend_path - Prepend path string to a buffer
2822  * @path: the dentry/vfsmount to report
2823  * @root: root vfsmnt/dentry
2824  * @buffer: pointer to the end of the buffer
2825  * @buflen: pointer to buffer length
2826  *
2827  * The function will first try to write out the pathname without taking any
2828  * lock other than the RCU read lock to make sure that dentries won't go away.
2829  * It only checks the sequence number of the global rename_lock as any change
2830  * in the dentry's d_seq will be preceded by changes in the rename_lock
2831  * sequence number. If the sequence number had been changed, it will restart
2832  * the whole pathname back-tracing sequence again by taking the rename_lock.
2833  * In this case, there is no need to take the RCU read lock as the recursive
2834  * parent pointer references will keep the dentry chain alive as long as no
2835  * rename operation is performed.
2836  */
2837 static int prepend_path(const struct path *path,
2838                         const struct path *root,
2839                         char **buffer, int *buflen)
2840 {
2841         struct dentry *dentry;
2842         struct vfsmount *vfsmnt;
2843         struct mount *mnt;
2844         int error = 0;
2845         unsigned seq, m_seq = 0;
2846         char *bptr;
2847         int blen;
2848
2849         rcu_read_lock();
2850 restart_mnt:
2851         read_seqbegin_or_lock(&mount_lock, &m_seq);
2852         seq = 0;
2853         rcu_read_lock();
2854 restart:
2855         bptr = *buffer;
2856         blen = *buflen;
2857         error = 0;
2858         dentry = path->dentry;
2859         vfsmnt = path->mnt;
2860         mnt = real_mount(vfsmnt);
2861         read_seqbegin_or_lock(&rename_lock, &seq);
2862         while (dentry != root->dentry || vfsmnt != root->mnt) {
2863                 struct dentry * parent;
2864
2865                 if (dentry == vfsmnt->mnt_root || IS_ROOT(dentry)) {
2866                         struct mount *parent = ACCESS_ONCE(mnt->mnt_parent);
2867                         /* Global root? */
2868                         if (mnt != parent) {
2869                                 dentry = ACCESS_ONCE(mnt->mnt_mountpoint);
2870                                 mnt = parent;
2871                                 vfsmnt = &mnt->mnt;
2872                                 continue;
2873                         }
2874                         /*
2875                          * Filesystems needing to implement special "root names"
2876                          * should do so with ->d_dname()
2877                          */
2878                         if (IS_ROOT(dentry) &&
2879                            (dentry->d_name.len != 1 ||
2880                             dentry->d_name.name[0] != '/')) {
2881                                 WARN(1, "Root dentry has weird name <%.*s>\n",
2882                                      (int) dentry->d_name.len,
2883                                      dentry->d_name.name);
2884                         }
2885                         if (!error)
2886                                 error = is_mounted(vfsmnt) ? 1 : 2;
2887                         break;
2888                 }
2889                 parent = dentry->d_parent;
2890                 prefetch(parent);
2891                 error = prepend_name(&bptr, &blen, &dentry->d_name);
2892                 if (error)
2893                         break;
2894
2895                 dentry = parent;
2896         }
2897         if (!(seq & 1))
2898                 rcu_read_unlock();
2899         if (need_seqretry(&rename_lock, seq)) {
2900                 seq = 1;
2901                 goto restart;
2902         }
2903         done_seqretry(&rename_lock, seq);
2904
2905         if (!(m_seq & 1))
2906                 rcu_read_unlock();
2907         if (need_seqretry(&mount_lock, m_seq)) {
2908                 m_seq = 1;
2909                 goto restart_mnt;
2910         }
2911         done_seqretry(&mount_lock, m_seq);
2912
2913         if (error >= 0 && bptr == *buffer) {
2914                 if (--blen < 0)
2915                         error = -ENAMETOOLONG;
2916                 else
2917                         *--bptr = '/';
2918         }
2919         *buffer = bptr;
2920         *buflen = blen;
2921         return error;
2922 }
2923
2924 /**
2925  * __d_path - return the path of a dentry
2926  * @path: the dentry/vfsmount to report
2927  * @root: root vfsmnt/dentry
2928  * @buf: buffer to return value in
2929  * @buflen: buffer length
2930  *
2931  * Convert a dentry into an ASCII path name.
2932  *
2933  * Returns a pointer into the buffer or an error code if the
2934  * path was too long.
2935  *
2936  * "buflen" should be positive.
2937  *
2938  * If the path is not reachable from the supplied root, return %NULL.
2939  */
2940 char *__d_path(const struct path *path,
2941                const struct path *root,
2942                char *buf, int buflen)
2943 {
2944         char *res = buf + buflen;
2945         int error;
2946
2947         prepend(&res, &buflen, "\0", 1);
2948         error = prepend_path(path, root, &res, &buflen);
2949
2950         if (error < 0)
2951                 return ERR_PTR(error);
2952         if (error > 0)
2953                 return NULL;
2954         return res;
2955 }
2956
2957 char *d_absolute_path(const struct path *path,
2958                char *buf, int buflen)
2959 {
2960         struct path root = {};
2961         char *res = buf + buflen;
2962         int error;
2963
2964         prepend(&res, &buflen, "\0", 1);
2965         error = prepend_path(path, &root, &res, &buflen);
2966
2967         if (error > 1)
2968                 error = -EINVAL;
2969         if (error < 0)
2970                 return ERR_PTR(error);
2971         return res;
2972 }
2973
2974 /*
2975  * same as __d_path but appends "(deleted)" for unlinked files.
2976  */
2977 static int path_with_deleted(const struct path *path,
2978                              const struct path *root,
2979                              char **buf, int *buflen)
2980 {
2981         prepend(buf, buflen, "\0", 1);
2982         if (d_unlinked(path->dentry)) {
2983                 int error = prepend(buf, buflen, " (deleted)", 10);
2984                 if (error)
2985                         return error;
2986         }
2987
2988         return prepend_path(path, root, buf, buflen);
2989 }
2990
2991 static int prepend_unreachable(char **buffer, int *buflen)
2992 {
2993         return prepend(buffer, buflen, "(unreachable)", 13);
2994 }
2995
2996 static void get_fs_root_rcu(struct fs_struct *fs, struct path *root)
2997 {
2998         unsigned seq;
2999
3000         do {
3001                 seq = read_seqcount_begin(&fs->seq);
3002                 *root = fs->root;
3003         } while (read_seqcount_retry(&fs->seq, seq));
3004 }
3005
3006 /**
3007  * d_path - return the path of a dentry
3008  * @path: path to report
3009  * @buf: buffer to return value in
3010  * @buflen: buffer length
3011  *
3012  * Convert a dentry into an ASCII path name. If the entry has been deleted
3013  * the string " (deleted)" is appended. Note that this is ambiguous.
3014  *
3015  * Returns a pointer into the buffer or an error code if the path was
3016  * too long. Note: Callers should use the returned pointer, not the passed
3017  * in buffer, to use the name! The implementation often starts at an offset
3018  * into the buffer, and may leave 0 bytes at the start.
3019  *
3020  * "buflen" should be positive.
3021  */
3022 char *d_path(const struct path *path, char *buf, int buflen)
3023 {
3024         char *res = buf + buflen;
3025         struct path root;
3026         int error;
3027
3028         /*
3029          * We have various synthetic filesystems that never get mounted.  On
3030          * these filesystems dentries are never used for lookup purposes, and
3031          * thus don't need to be hashed.  They also don't need a name until a
3032          * user wants to identify the object in /proc/pid/fd/.  The little hack
3033          * below allows us to generate a name for these objects on demand:
3034          *
3035          * Some pseudo inodes are mountable.  When they are mounted
3036          * path->dentry == path->mnt->mnt_root.  In that case don't call d_dname
3037          * and instead have d_path return the mounted path.
3038          */
3039         if (path->dentry->d_op && path->dentry->d_op->d_dname &&
3040             (!IS_ROOT(path->dentry) || path->dentry != path->mnt->mnt_root))
3041                 return path->dentry->d_op->d_dname(path->dentry, buf, buflen);
3042
3043         rcu_read_lock();
3044         get_fs_root_rcu(current->fs, &root);
3045         error = path_with_deleted(path, &root, &res, &buflen);
3046         rcu_read_unlock();
3047
3048         if (error < 0)
3049                 res = ERR_PTR(error);
3050         return res;
3051 }
3052 EXPORT_SYMBOL(d_path);
3053
3054 /*
3055  * Helper function for dentry_operations.d_dname() members
3056  */
3057 char *dynamic_dname(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen,
3058                         const char *fmt, ...)
3059 {
3060         va_list args;
3061         char temp[64];
3062         int sz;
3063
3064         va_start(args, fmt);
3065         sz = vsnprintf(temp, sizeof(temp), fmt, args) + 1;
3066         va_end(args);
3067
3068         if (sz > sizeof(temp) || sz > buflen)
3069                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3070
3071         buffer += buflen - sz;
3072         return memcpy(buffer, temp, sz);
3073 }
3074
3075 char *simple_dname(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen)
3076 {
3077         char *end = buffer + buflen;
3078         /* these dentries are never renamed, so d_lock is not needed */
3079         if (prepend(&end, &buflen, " (deleted)", 11) ||
3080             prepend(&end, &buflen, dentry->d_name.name, dentry->d_name.len) ||
3081             prepend(&end, &buflen, "/", 1))  
3082                 end = ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3083         return end;
3084 }
3085 EXPORT_SYMBOL(simple_dname);
3086
3087 /*
3088  * Write full pathname from the root of the filesystem into the buffer.
3089  */
3090 static char *__dentry_path(struct dentry *d, char *buf, int buflen)
3091 {
3092         struct dentry *dentry;
3093         char *end, *retval;
3094         int len, seq = 0;
3095         int error = 0;
3096
3097         if (buflen < 2)
3098                 goto Elong;
3099
3100         rcu_read_lock();
3101 restart:
3102         dentry = d;
3103         end = buf + buflen;
3104         len = buflen;
3105         prepend(&end, &len, "\0", 1);
3106         /* Get '/' right */
3107         retval = end-1;
3108         *retval = '/';
3109         read_seqbegin_or_lock(&rename_lock, &seq);
3110         while (!IS_ROOT(dentry)) {
3111                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
3112
3113                 prefetch(parent);
3114                 error = prepend_name(&end, &len, &dentry->d_name);
3115                 if (error)
3116                         break;
3117
3118                 retval = end;
3119                 dentry = parent;
3120         }
3121         if (!(seq & 1))
3122                 rcu_read_unlock();
3123         if (need_seqretry(&rename_lock, seq)) {
3124                 seq = 1;
3125                 goto restart;
3126         }
3127         done_seqretry(&rename_lock, seq);
3128         if (error)
3129                 goto Elong;
3130         return retval;
3131 Elong:
3132         return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3133 }
3134
3135 char *dentry_path_raw(struct dentry *dentry, char *buf, int buflen)
3136 {
3137         return __dentry_path(dentry, buf, buflen);
3138 }
3139 EXPORT_SYMBOL(dentry_path_raw);
3140
3141 char *dentry_path(struct dentry *dentry, char *buf, int buflen)
3142 {
3143         char *p = NULL;
3144         char *retval;
3145
3146         if (d_unlinked(dentry)) {
3147                 p = buf + buflen;
3148                 if (prepend(&p, &buflen, "//deleted", 10) != 0)
3149                         goto Elong;
3150                 buflen++;
3151         }
3152         retval = __dentry_path(dentry, buf, buflen);
3153         if (!IS_ERR(retval) && p)
3154                 *p = '/';       /* restore '/' overriden with '\0' */
3155         return retval;
3156 Elong:
3157         return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3158 }
3159
3160 static void get_fs_root_and_pwd_rcu(struct fs_struct *fs, struct path *root,
3161                                     struct path *pwd)
3162 {
3163         unsigned seq;
3164
3165         do {
3166                 seq = read_seqcount_begin(&fs->seq);
3167                 *root = fs->root;
3168                 *pwd = fs->pwd;
3169         } while (read_seqcount_retry(&fs->seq, seq));
3170 }
3171
3172 /*
3173  * NOTE! The user-level library version returns a
3174  * character pointer. The kernel system call just
3175  * returns the length of the buffer filled (which
3176  * includes the ending '\0' character), or a negative
3177  * error value. So libc would do something like
3178  *
3179  *      char *getcwd(char * buf, size_t size)
3180  *      {
3181  *              int retval;
3182  *
3183  *              retval = sys_getcwd(buf, size);
3184  *              if (retval >= 0)
3185  *                      return buf;
3186  *              errno = -retval;
3187  *              return NULL;
3188  *      }
3189  */
3190 SYSCALL_DEFINE2(getcwd, char __user *, buf, unsigned long, size)
3191 {
3192         int error;
3193         struct path pwd, root;
3194         char *page = __getname();
3195
3196         if (!page)
3197                 return -ENOMEM;
3198
3199         rcu_read_lock();
3200         get_fs_root_and_pwd_rcu(current->fs, &root, &pwd);
3201
3202         error = -ENOENT;
3203         if (!d_unlinked(pwd.dentry)) {
3204                 unsigned long len;
3205                 char *cwd = page + PATH_MAX;
3206                 int buflen = PATH_MAX;
3207
3208                 prepend(&cwd, &buflen, "\0", 1);
3209                 error = prepend_path(&pwd, &root, &cwd, &buflen);
3210                 rcu_read_unlock();
3211
3212                 if (error < 0)
3213                         goto out;
3214
3215                 /* Unreachable from current root */
3216                 if (error > 0) {
3217                         error = prepend_unreachable(&cwd, &buflen);
3218                         if (error)
3219                                 goto out;
3220                 }
3221
3222                 error = -ERANGE;
3223                 len = PATH_MAX + page - cwd;
3224                 if (len <= size) {
3225                         error = len;
3226                         if (copy_to_user(buf, cwd, len))
3227                                 error = -EFAULT;
3228                 }
3229         } else {
3230                 rcu_read_unlock();
3231         }
3232
3233 out:
3234         __putname(page);
3235         return error;
3236 }
3237
3238 /*
3239  * Test whether new_dentry is a subdirectory of old_dentry.
3240  *
3241  * Trivially implemented using the dcache structure
3242  */
3243
3244 /**
3245  * is_subdir - is new dentry a subdirectory of old_dentry
3246  * @new_dentry: new dentry
3247  * @old_dentry: old dentry
3248  *
3249  * Returns 1 if new_dentry is a subdirectory of the parent (at any depth).
3250  * Returns 0 otherwise.
3251  * Caller must ensure that "new_dentry" is pinned before calling is_subdir()
3252  */
3253   
3254 int is_subdir(struct dentry *new_dentry, struct dentry *old_dentry)
3255 {
3256         int result;
3257         unsigned seq;
3258
3259         if (new_dentry == old_dentry)
3260                 return 1;
3261
3262         do {
3263                 /* for restarting inner loop in case of seq retry */
3264                 seq = read_seqbegin(&rename_lock);
3265                 /*
3266                  * Need rcu_readlock to protect against the d_parent trashing
3267                  * due to d_move
3268                  */
3269                 rcu_read_lock();
3270                 if (d_ancestor(old_dentry, new_dentry))
3271                         result = 1;
3272                 else
3273                         result = 0;
3274                 rcu_read_unlock();
3275         } while (read_seqretry(&rename_lock, seq));
3276
3277         return result;
3278 }
3279
3280 static enum d_walk_ret d_genocide_kill(void *data, struct dentry *dentry)
3281 {
3282         struct dentry *root = data;
3283         if (dentry != root) {
3284                 if (d_unhashed(dentry) || !dentry->d_inode)
3285                         return D_WALK_SKIP;
3286
3287                 if (!(dentry->d_flags & DCACHE_GENOCIDE)) {
3288                         dentry->d_flags |= DCACHE_GENOCIDE;
3289                         dentry->d_lockref.count--;
3290                 }
3291         }
3292         return D_WALK_CONTINUE;
3293 }
3294
3295 void d_genocide(struct dentry *parent)
3296 {
3297         d_walk(parent, parent, d_genocide_kill, NULL);
3298 }
3299
3300 void d_tmpfile(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
3301 {
3302         inode_dec_link_count(inode);
3303         BUG_ON(dentry->d_name.name != dentry->d_iname ||
3304                 !hlist_unhashed(&dentry->d_u.d_alias) ||
3305                 !d_unlinked(dentry));
3306         spin_lock(&dentry->d_parent->d_lock);
3307         spin_lock_nested(&dentry->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
3308         dentry->d_name.len = sprintf(dentry->d_iname, "#%llu",
3309                                 (unsigned long long)inode->i_ino);
3310         spin_unlock(&dentry->d_lock);
3311         spin_unlock(&dentry->d_parent->d_lock);
3312         d_instantiate(dentry, inode);
3313 }
3314 EXPORT_SYMBOL(d_tmpfile);
3315
3316 static __initdata unsigned long dhash_entries;
3317 static int __init set_dhash_entries(char *str)
3318 {
3319         if (!str)
3320                 return 0;
3321         dhash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
3322         return 1;
3323 }
3324 __setup("dhash_entries=", set_dhash_entries);
3325
3326 static void __init dcache_init_early(void)
3327 {
3328         unsigned int loop;
3329
3330         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
3331          * hash allocation until vmalloc space is available.
3332          */
3333         if (hashdist)
3334                 return;
3335
3336         dentry_hashtable =
3337                 alloc_large_system_hash("Dentry cache",
3338                                         sizeof(struct hlist_bl_head),
3339                                         dhash_entries,
3340                                         13,
3341                                         HASH_EARLY,
3342                                         &d_hash_shift,
3343                                         &d_hash_mask,
3344                                         0,
3345                                         0);
3346
3347         for (loop = 0; loop < (1U << d_hash_shift); loop++)
3348                 INIT_HLIST_BL_HEAD(dentry_hashtable + loop);
3349 }
3350
3351 static void __init dcache_init(void)
3352 {
3353         unsigned int loop;
3354
3355         /* 
3356          * A constructor could be added for stable state like the lists,
3357          * but it is probably not worth it because of the cache nature
3358          * of the dcache. 
3359          */
3360         dentry_cache = KMEM_CACHE(dentry,
3361                 SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|SLAB_MEM_SPREAD);
3362
3363         /* Hash may have been set up in dcache_init_early */
3364         if (!hashdist)
3365                 return;
3366
3367         dentry_hashtable =
3368                 alloc_large_system_hash("Dentry cache",
3369                                         sizeof(struct hlist_bl_head),
3370                                         dhash_entries,
3371                                         13,
3372                                         0,
3373                                         &d_hash_shift,
3374                                         &d_hash_mask,
3375                                         0,
3376                                         0);
3377
3378         for (loop = 0; loop < (1U << d_hash_shift); loop++)
3379                 INIT_HLIST_BL_HEAD(dentry_hashtable + loop);
3380 }
3381
3382 /* SLAB cache for __getname() consumers */
3383 struct kmem_cache *names_cachep __read_mostly;
3384 EXPORT_SYMBOL(names_cachep);
3385
3386 EXPORT_SYMBOL(d_genocide);
3387
3388 void __init vfs_caches_init_early(void)
3389 {
3390         dcache_init_early();
3391         inode_init_early();
3392 }
3393
3394 void __init vfs_caches_init(unsigned long mempages)
3395 {
3396         unsigned long reserve;
3397
3398         /* Base hash sizes on available memory, with a reserve equal to
3399            150% of current kernel size */
3400
3401         reserve = min((mempages - nr_free_pages()) * 3/2, mempages - 1);
3402         mempages -= reserve;
3403
3404         names_cachep = kmem_cache_create("names_cache", PATH_MAX, 0,
3405                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
3406
3407         dcache_init();
3408         inode_init();
3409         files_init(mempages);
3410         mnt_init();
3411         bdev_cache_init();
3412         chrdev_init();
3413 }