]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/dcache.c
Merge remote-tracking branch 'tty/tty-next'
[karo-tx-linux.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 "internal.h"
42 #include "mount.h"
43
44 /*
45  * Usage:
46  * dcache->d_inode->i_lock protects:
47  *   - i_dentry, d_alias, d_inode of aliases
48  * dcache_hash_bucket lock protects:
49  *   - the dcache hash table
50  * s_anon bl list spinlock protects:
51  *   - the s_anon list (see __d_drop)
52  * dentry->d_sb->s_dentry_lru_lock protects:
53  *   - the dcache lru lists and counters
54  * d_lock protects:
55  *   - d_flags
56  *   - d_name
57  *   - d_lru
58  *   - d_count
59  *   - d_unhashed()
60  *   - d_parent and d_subdirs
61  *   - childrens' d_child and d_parent
62  *   - d_alias, d_inode
63  *
64  * Ordering:
65  * dentry->d_inode->i_lock
66  *   dentry->d_lock
67  *     dentry->d_sb->s_dentry_lru_lock
68  *     dcache_hash_bucket lock
69  *     s_anon lock
70  *
71  * If there is an ancestor relationship:
72  * dentry->d_parent->...->d_parent->d_lock
73  *   ...
74  *     dentry->d_parent->d_lock
75  *       dentry->d_lock
76  *
77  * If no ancestor relationship:
78  * if (dentry1 < dentry2)
79  *   dentry1->d_lock
80  *     dentry2->d_lock
81  */
82 int sysctl_vfs_cache_pressure __read_mostly = 100;
83 EXPORT_SYMBOL_GPL(sysctl_vfs_cache_pressure);
84
85 __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SEQLOCK(rename_lock);
86
87 EXPORT_SYMBOL(rename_lock);
88
89 static struct kmem_cache *dentry_cache __read_mostly;
90
91 /**
92  * read_seqbegin_or_lock - begin a sequence number check or locking block
93  * @lock: sequence lock
94  * @seq : sequence number to be checked
95  *
96  * First try it once optimistically without taking the lock. If that fails,
97  * take the lock. The sequence number is also used as a marker for deciding
98  * whether to be a reader (even) or writer (odd).
99  * N.B. seq must be initialized to an even number to begin with.
100  */
101 static inline void read_seqbegin_or_lock(seqlock_t *lock, int *seq)
102 {
103         if (!(*seq & 1))        /* Even */
104                 *seq = read_seqbegin(lock);
105         else                    /* Odd */
106                 read_seqlock_excl(lock);
107 }
108
109 static inline int need_seqretry(seqlock_t *lock, int seq)
110 {
111         return !(seq & 1) && read_seqretry(lock, seq);
112 }
113
114 static inline void done_seqretry(seqlock_t *lock, int seq)
115 {
116         if (seq & 1)
117                 read_sequnlock_excl(lock);
118 }
119
120 /*
121  * This is the single most critical data structure when it comes
122  * to the dcache: the hashtable for lookups. Somebody should try
123  * to make this good - I've just made it work.
124  *
125  * This hash-function tries to avoid losing too many bits of hash
126  * information, yet avoid using a prime hash-size or similar.
127  */
128 #define D_HASHBITS     d_hash_shift
129 #define D_HASHMASK     d_hash_mask
130
131 static unsigned int d_hash_mask __read_mostly;
132 static unsigned int d_hash_shift __read_mostly;
133
134 static struct hlist_bl_head *dentry_hashtable __read_mostly;
135
136 static inline struct hlist_bl_head *d_hash(const struct dentry *parent,
137                                         unsigned int hash)
138 {
139         hash += (unsigned long) parent / L1_CACHE_BYTES;
140         hash = hash + (hash >> D_HASHBITS);
141         return dentry_hashtable + (hash & D_HASHMASK);
142 }
143
144 /* Statistics gathering. */
145 struct dentry_stat_t dentry_stat = {
146         .age_limit = 45,
147 };
148
149 static DEFINE_PER_CPU(long, nr_dentry);
150 static DEFINE_PER_CPU(long, nr_dentry_unused);
151
152 #if defined(CONFIG_SYSCTL) && defined(CONFIG_PROC_FS)
153
154 /*
155  * Here we resort to our own counters instead of using generic per-cpu counters
156  * for consistency with what the vfs inode code does. We are expected to harvest
157  * better code and performance by having our own specialized counters.
158  *
159  * Please note that the loop is done over all possible CPUs, not over all online
160  * CPUs. The reason for this is that we don't want to play games with CPUs going
161  * on and off. If one of them goes off, we will just keep their counters.
162  *
163  * glommer: See cffbc8a for details, and if you ever intend to change this,
164  * please update all vfs counters to match.
165  */
166 static long get_nr_dentry(void)
167 {
168         int i;
169         long sum = 0;
170         for_each_possible_cpu(i)
171                 sum += per_cpu(nr_dentry, i);
172         return sum < 0 ? 0 : sum;
173 }
174
175 static long get_nr_dentry_unused(void)
176 {
177         int i;
178         long sum = 0;
179         for_each_possible_cpu(i)
180                 sum += per_cpu(nr_dentry_unused, i);
181         return sum < 0 ? 0 : sum;
182 }
183
184 int proc_nr_dentry(ctl_table *table, int write, void __user *buffer,
185                    size_t *lenp, loff_t *ppos)
186 {
187         dentry_stat.nr_dentry = get_nr_dentry();
188         dentry_stat.nr_unused = get_nr_dentry_unused();
189         return proc_doulongvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
190 }
191 #endif
192
193 /*
194  * Compare 2 name strings, return 0 if they match, otherwise non-zero.
195  * The strings are both count bytes long, and count is non-zero.
196  */
197 #ifdef CONFIG_DCACHE_WORD_ACCESS
198
199 #include <asm/word-at-a-time.h>
200 /*
201  * NOTE! 'cs' and 'scount' come from a dentry, so it has a
202  * aligned allocation for this particular component. We don't
203  * strictly need the load_unaligned_zeropad() safety, but it
204  * doesn't hurt either.
205  *
206  * In contrast, 'ct' and 'tcount' can be from a pathname, and do
207  * need the careful unaligned handling.
208  */
209 static inline int dentry_string_cmp(const unsigned char *cs, const unsigned char *ct, unsigned tcount)
210 {
211         unsigned long a,b,mask;
212
213         for (;;) {
214                 a = *(unsigned long *)cs;
215                 b = load_unaligned_zeropad(ct);
216                 if (tcount < sizeof(unsigned long))
217                         break;
218                 if (unlikely(a != b))
219                         return 1;
220                 cs += sizeof(unsigned long);
221                 ct += sizeof(unsigned long);
222                 tcount -= sizeof(unsigned long);
223                 if (!tcount)
224                         return 0;
225         }
226         mask = ~(~0ul << tcount*8);
227         return unlikely(!!((a ^ b) & mask));
228 }
229
230 #else
231
232 static inline int dentry_string_cmp(const unsigned char *cs, const unsigned char *ct, unsigned tcount)
233 {
234         do {
235                 if (*cs != *ct)
236                         return 1;
237                 cs++;
238                 ct++;
239                 tcount--;
240         } while (tcount);
241         return 0;
242 }
243
244 #endif
245
246 static inline int dentry_cmp(const struct dentry *dentry, const unsigned char *ct, unsigned tcount)
247 {
248         const unsigned char *cs;
249         /*
250          * Be careful about RCU walk racing with rename:
251          * use ACCESS_ONCE to fetch the name pointer.
252          *
253          * NOTE! Even if a rename will mean that the length
254          * was not loaded atomically, we don't care. The
255          * RCU walk will check the sequence count eventually,
256          * and catch it. And we won't overrun the buffer,
257          * because we're reading the name pointer atomically,
258          * and a dentry name is guaranteed to be properly
259          * terminated with a NUL byte.
260          *
261          * End result: even if 'len' is wrong, we'll exit
262          * early because the data cannot match (there can
263          * be no NUL in the ct/tcount data)
264          */
265         cs = ACCESS_ONCE(dentry->d_name.name);
266         smp_read_barrier_depends();
267         return dentry_string_cmp(cs, ct, tcount);
268 }
269
270 static void __d_free(struct rcu_head *head)
271 {
272         struct dentry *dentry = container_of(head, struct dentry, d_u.d_rcu);
273
274         WARN_ON(!hlist_unhashed(&dentry->d_alias));
275         if (dname_external(dentry))
276                 kfree(dentry->d_name.name);
277         kmem_cache_free(dentry_cache, dentry); 
278 }
279
280 /*
281  * no locks, please.
282  */
283 static void d_free(struct dentry *dentry)
284 {
285         BUG_ON((int)dentry->d_lockref.count > 0);
286         this_cpu_dec(nr_dentry);
287         if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_release)
288                 dentry->d_op->d_release(dentry);
289
290         /* if dentry was never visible to RCU, immediate free is OK */
291         if (!(dentry->d_flags & DCACHE_RCUACCESS))
292                 __d_free(&dentry->d_u.d_rcu);
293         else
294                 call_rcu(&dentry->d_u.d_rcu, __d_free);
295 }
296
297 /**
298  * dentry_rcuwalk_barrier - invalidate in-progress rcu-walk lookups
299  * @dentry: the target dentry
300  * After this call, in-progress rcu-walk path lookup will fail. This
301  * should be called after unhashing, and after changing d_inode (if
302  * the dentry has not already been unhashed).
303  */
304 static inline void dentry_rcuwalk_barrier(struct dentry *dentry)
305 {
306         assert_spin_locked(&dentry->d_lock);
307         /* Go through a barrier */
308         write_seqcount_barrier(&dentry->d_seq);
309 }
310
311 /*
312  * Release the dentry's inode, using the filesystem
313  * d_iput() operation if defined. Dentry has no refcount
314  * and is unhashed.
315  */
316 static void dentry_iput(struct dentry * dentry)
317         __releases(dentry->d_lock)
318         __releases(dentry->d_inode->i_lock)
319 {
320         struct inode *inode = dentry->d_inode;
321         if (inode) {
322                 dentry->d_inode = NULL;
323                 hlist_del_init(&dentry->d_alias);
324                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
325                 spin_unlock(&inode->i_lock);
326                 if (!inode->i_nlink)
327                         fsnotify_inoderemove(inode);
328                 if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_iput)
329                         dentry->d_op->d_iput(dentry, inode);
330                 else
331                         iput(inode);
332         } else {
333                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
334         }
335 }
336
337 /*
338  * Release the dentry's inode, using the filesystem
339  * d_iput() operation if defined. dentry remains in-use.
340  */
341 static void dentry_unlink_inode(struct dentry * dentry)
342         __releases(dentry->d_lock)
343         __releases(dentry->d_inode->i_lock)
344 {
345         struct inode *inode = dentry->d_inode;
346         dentry->d_inode = NULL;
347         hlist_del_init(&dentry->d_alias);
348         dentry_rcuwalk_barrier(dentry);
349         spin_unlock(&dentry->d_lock);
350         spin_unlock(&inode->i_lock);
351         if (!inode->i_nlink)
352                 fsnotify_inoderemove(inode);
353         if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_iput)
354                 dentry->d_op->d_iput(dentry, inode);
355         else
356                 iput(inode);
357 }
358
359 /*
360  * The DCACHE_LRU_LIST bit is set whenever the 'd_lru' entry
361  * is in use - which includes both the "real" per-superblock
362  * LRU list _and_ the DCACHE_SHRINK_LIST use.
363  *
364  * The DCACHE_SHRINK_LIST bit is set whenever the dentry is
365  * on the shrink list (ie not on the superblock LRU list).
366  *
367  * The per-cpu "nr_dentry_unused" counters are updated with
368  * the DCACHE_LRU_LIST bit.
369  *
370  * These helper functions make sure we always follow the
371  * rules. d_lock must be held by the caller.
372  */
373 #define D_FLAG_VERIFY(dentry,x) WARN_ON_ONCE(((dentry)->d_flags & (DCACHE_LRU_LIST | DCACHE_SHRINK_LIST)) != (x))
374 static void d_lru_add(struct dentry *dentry)
375 {
376         D_FLAG_VERIFY(dentry, 0);
377         dentry->d_flags |= DCACHE_LRU_LIST;
378         this_cpu_inc(nr_dentry_unused);
379         WARN_ON_ONCE(!list_lru_add(&dentry->d_sb->s_dentry_lru, &dentry->d_lru));
380 }
381
382 static void d_lru_del(struct dentry *dentry)
383 {
384         D_FLAG_VERIFY(dentry, DCACHE_LRU_LIST);
385         dentry->d_flags &= ~DCACHE_LRU_LIST;
386         this_cpu_dec(nr_dentry_unused);
387         WARN_ON_ONCE(!list_lru_del(&dentry->d_sb->s_dentry_lru, &dentry->d_lru));
388 }
389
390 static void d_shrink_del(struct dentry *dentry)
391 {
392         D_FLAG_VERIFY(dentry, DCACHE_SHRINK_LIST | DCACHE_LRU_LIST);
393         list_del_init(&dentry->d_lru);
394         dentry->d_flags &= ~(DCACHE_SHRINK_LIST | DCACHE_LRU_LIST);
395         this_cpu_dec(nr_dentry_unused);
396 }
397
398 static void d_shrink_add(struct dentry *dentry, struct list_head *list)
399 {
400         D_FLAG_VERIFY(dentry, 0);
401         list_add(&dentry->d_lru, list);
402         dentry->d_flags |= DCACHE_SHRINK_LIST | DCACHE_LRU_LIST;
403         this_cpu_inc(nr_dentry_unused);
404 }
405
406 /*
407  * These can only be called under the global LRU lock, ie during the
408  * callback for freeing the LRU list. "isolate" removes it from the
409  * LRU lists entirely, while shrink_move moves it to the indicated
410  * private list.
411  */
412 static void d_lru_isolate(struct dentry *dentry)
413 {
414         D_FLAG_VERIFY(dentry, DCACHE_LRU_LIST);
415         dentry->d_flags &= ~DCACHE_LRU_LIST;
416         this_cpu_dec(nr_dentry_unused);
417         list_del_init(&dentry->d_lru);
418 }
419
420 static void d_lru_shrink_move(struct dentry *dentry, struct list_head *list)
421 {
422         D_FLAG_VERIFY(dentry, DCACHE_LRU_LIST);
423         dentry->d_flags |= DCACHE_SHRINK_LIST;
424         list_move_tail(&dentry->d_lru, list);
425 }
426
427 /*
428  * dentry_lru_(add|del)_list) must be called with d_lock held.
429  */
430 static void dentry_lru_add(struct dentry *dentry)
431 {
432         if (unlikely(!(dentry->d_flags & DCACHE_LRU_LIST)))
433                 d_lru_add(dentry);
434 }
435
436 /*
437  * Remove a dentry with references from the LRU.
438  *
439  * If we are on the shrink list, then we can get to try_prune_one_dentry() and
440  * lose our last reference through the parent walk. In this case, we need to
441  * remove ourselves from the shrink list, not the LRU.
442  */
443 static void dentry_lru_del(struct dentry *dentry)
444 {
445         if (dentry->d_flags & DCACHE_LRU_LIST) {
446                 if (dentry->d_flags & DCACHE_SHRINK_LIST)
447                         return d_shrink_del(dentry);
448                 d_lru_del(dentry);
449         }
450 }
451
452 /**
453  * d_kill - kill dentry and return parent
454  * @dentry: dentry to kill
455  * @parent: parent dentry
456  *
457  * The dentry must already be unhashed and removed from the LRU.
458  *
459  * If this is the root of the dentry tree, return NULL.
460  *
461  * dentry->d_lock and parent->d_lock must be held by caller, and are dropped by
462  * d_kill.
463  */
464 static struct dentry *d_kill(struct dentry *dentry, struct dentry *parent)
465         __releases(dentry->d_lock)
466         __releases(parent->d_lock)
467         __releases(dentry->d_inode->i_lock)
468 {
469         list_del(&dentry->d_u.d_child);
470         /*
471          * Inform try_to_ascend() that we are no longer attached to the
472          * dentry tree
473          */
474         dentry->d_flags |= DCACHE_DENTRY_KILLED;
475         if (parent)
476                 spin_unlock(&parent->d_lock);
477         dentry_iput(dentry);
478         /*
479          * dentry_iput drops the locks, at which point nobody (except
480          * transient RCU lookups) can reach this dentry.
481          */
482         d_free(dentry);
483         return parent;
484 }
485
486 /*
487  * Unhash a dentry without inserting an RCU walk barrier or checking that
488  * dentry->d_lock is locked.  The caller must take care of that, if
489  * appropriate.
490  */
491 static void __d_shrink(struct dentry *dentry)
492 {
493         if (!d_unhashed(dentry)) {
494                 struct hlist_bl_head *b;
495                 if (unlikely(dentry->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED))
496                         b = &dentry->d_sb->s_anon;
497                 else
498                         b = d_hash(dentry->d_parent, dentry->d_name.hash);
499
500                 hlist_bl_lock(b);
501                 __hlist_bl_del(&dentry->d_hash);
502                 dentry->d_hash.pprev = NULL;
503                 hlist_bl_unlock(b);
504         }
505 }
506
507 /**
508  * d_drop - drop a dentry
509  * @dentry: dentry to drop
510  *
511  * d_drop() unhashes the entry from the parent dentry hashes, so that it won't
512  * be found through a VFS lookup any more. Note that this is different from
513  * deleting the dentry - d_delete will try to mark the dentry negative if
514  * possible, giving a successful _negative_ lookup, while d_drop will
515  * just make the cache lookup fail.
516  *
517  * d_drop() is used mainly for stuff that wants to invalidate a dentry for some
518  * reason (NFS timeouts or autofs deletes).
519  *
520  * __d_drop requires dentry->d_lock.
521  */
522 void __d_drop(struct dentry *dentry)
523 {
524         if (!d_unhashed(dentry)) {
525                 __d_shrink(dentry);
526                 dentry_rcuwalk_barrier(dentry);
527         }
528 }
529 EXPORT_SYMBOL(__d_drop);
530
531 void d_drop(struct dentry *dentry)
532 {
533         spin_lock(&dentry->d_lock);
534         __d_drop(dentry);
535         spin_unlock(&dentry->d_lock);
536 }
537 EXPORT_SYMBOL(d_drop);
538
539 /*
540  * Finish off a dentry we've decided to kill.
541  * dentry->d_lock must be held, returns with it unlocked.
542  * If ref is non-zero, then decrement the refcount too.
543  * Returns dentry requiring refcount drop, or NULL if we're done.
544  */
545 static inline struct dentry *
546 dentry_kill(struct dentry *dentry, int unlock_on_failure)
547         __releases(dentry->d_lock)
548 {
549         struct inode *inode;
550         struct dentry *parent;
551
552         inode = dentry->d_inode;
553         if (inode && !spin_trylock(&inode->i_lock)) {
554 relock:
555                 if (unlock_on_failure) {
556                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
557                         cpu_relax();
558                 }
559                 return dentry; /* try again with same dentry */
560         }
561         if (IS_ROOT(dentry))
562                 parent = NULL;
563         else
564                 parent = dentry->d_parent;
565         if (parent && !spin_trylock(&parent->d_lock)) {
566                 if (inode)
567                         spin_unlock(&inode->i_lock);
568                 goto relock;
569         }
570
571         /*
572          * The dentry is now unrecoverably dead to the world.
573          */
574         lockref_mark_dead(&dentry->d_lockref);
575
576         /*
577          * inform the fs via d_prune that this dentry is about to be
578          * unhashed and destroyed.
579          */
580         if ((dentry->d_flags & DCACHE_OP_PRUNE) && !d_unhashed(dentry))
581                 dentry->d_op->d_prune(dentry);
582
583         dentry_lru_del(dentry);
584         /* if it was on the hash then remove it */
585         __d_drop(dentry);
586         return d_kill(dentry, parent);
587 }
588
589 /* 
590  * This is dput
591  *
592  * This is complicated by the fact that we do not want to put
593  * dentries that are no longer on any hash chain on the unused
594  * list: we'd much rather just get rid of them immediately.
595  *
596  * However, that implies that we have to traverse the dentry
597  * tree upwards to the parents which might _also_ now be
598  * scheduled for deletion (it may have been only waiting for
599  * its last child to go away).
600  *
601  * This tail recursion is done by hand as we don't want to depend
602  * on the compiler to always get this right (gcc generally doesn't).
603  * Real recursion would eat up our stack space.
604  */
605
606 /*
607  * dput - release a dentry
608  * @dentry: dentry to release 
609  *
610  * Release a dentry. This will drop the usage count and if appropriate
611  * call the dentry unlink method as well as removing it from the queues and
612  * releasing its resources. If the parent dentries were scheduled for release
613  * they too may now get deleted.
614  */
615 void dput(struct dentry *dentry)
616 {
617         if (unlikely(!dentry))
618                 return;
619
620 repeat:
621         if (lockref_put_or_lock(&dentry->d_lockref))
622                 return;
623
624         /* Unreachable? Get rid of it */
625         if (unlikely(d_unhashed(dentry)))
626                 goto kill_it;
627
628         if (unlikely(dentry->d_flags & DCACHE_OP_DELETE)) {
629                 if (dentry->d_op->d_delete(dentry))
630                         goto kill_it;
631         }
632
633         dentry->d_flags |= DCACHE_REFERENCED;
634         dentry_lru_add(dentry);
635
636         dentry->d_lockref.count--;
637         spin_unlock(&dentry->d_lock);
638         return;
639
640 kill_it:
641         dentry = dentry_kill(dentry, 1);
642         if (dentry)
643                 goto repeat;
644 }
645 EXPORT_SYMBOL(dput);
646
647 /**
648  * d_invalidate - invalidate a dentry
649  * @dentry: dentry to invalidate
650  *
651  * Try to invalidate the dentry if it turns out to be
652  * possible. If there are other dentries that can be
653  * reached through this one we can't delete it and we
654  * return -EBUSY. On success we return 0.
655  *
656  * no dcache lock.
657  */
658  
659 int d_invalidate(struct dentry * dentry)
660 {
661         /*
662          * If it's already been dropped, return OK.
663          */
664         spin_lock(&dentry->d_lock);
665         if (d_unhashed(dentry)) {
666                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
667                 return 0;
668         }
669         /*
670          * Check whether to do a partial shrink_dcache
671          * to get rid of unused child entries.
672          */
673         if (!list_empty(&dentry->d_subdirs)) {
674                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
675                 shrink_dcache_parent(dentry);
676                 spin_lock(&dentry->d_lock);
677         }
678
679         /*
680          * Somebody else still using it?
681          *
682          * If it's a directory, we can't drop it
683          * for fear of somebody re-populating it
684          * with children (even though dropping it
685          * would make it unreachable from the root,
686          * we might still populate it if it was a
687          * working directory or similar).
688          * We also need to leave mountpoints alone,
689          * directory or not.
690          */
691         if (dentry->d_lockref.count > 1 && dentry->d_inode) {
692                 if (S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode) || d_mountpoint(dentry)) {
693                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
694                         return -EBUSY;
695                 }
696         }
697
698         __d_drop(dentry);
699         spin_unlock(&dentry->d_lock);
700         return 0;
701 }
702 EXPORT_SYMBOL(d_invalidate);
703
704 /* This must be called with d_lock held */
705 static inline void __dget_dlock(struct dentry *dentry)
706 {
707         dentry->d_lockref.count++;
708 }
709
710 static inline void __dget(struct dentry *dentry)
711 {
712         lockref_get(&dentry->d_lockref);
713 }
714
715 struct dentry *dget_parent(struct dentry *dentry)
716 {
717         int gotref;
718         struct dentry *ret;
719
720         /*
721          * Do optimistic parent lookup without any
722          * locking.
723          */
724         rcu_read_lock();
725         ret = ACCESS_ONCE(dentry->d_parent);
726         gotref = lockref_get_not_zero(&ret->d_lockref);
727         rcu_read_unlock();
728         if (likely(gotref)) {
729                 if (likely(ret == ACCESS_ONCE(dentry->d_parent)))
730                         return ret;
731                 dput(ret);
732         }
733
734 repeat:
735         /*
736          * Don't need rcu_dereference because we re-check it was correct under
737          * the lock.
738          */
739         rcu_read_lock();
740         ret = dentry->d_parent;
741         spin_lock(&ret->d_lock);
742         if (unlikely(ret != dentry->d_parent)) {
743                 spin_unlock(&ret->d_lock);
744                 rcu_read_unlock();
745                 goto repeat;
746         }
747         rcu_read_unlock();
748         BUG_ON(!ret->d_lockref.count);
749         ret->d_lockref.count++;
750         spin_unlock(&ret->d_lock);
751         return ret;
752 }
753 EXPORT_SYMBOL(dget_parent);
754
755 /**
756  * d_find_alias - grab a hashed alias of inode
757  * @inode: inode in question
758  * @want_discon:  flag, used by d_splice_alias, to request
759  *          that only a DISCONNECTED alias be returned.
760  *
761  * If inode has a hashed alias, or is a directory and has any alias,
762  * acquire the reference to alias and return it. Otherwise return NULL.
763  * Notice that if inode is a directory there can be only one alias and
764  * it can be unhashed only if it has no children, or if it is the root
765  * of a filesystem.
766  *
767  * If the inode has an IS_ROOT, DCACHE_DISCONNECTED alias, then prefer
768  * any other hashed alias over that one unless @want_discon is set,
769  * in which case only return an IS_ROOT, DCACHE_DISCONNECTED alias.
770  */
771 static struct dentry *__d_find_alias(struct inode *inode, int want_discon)
772 {
773         struct dentry *alias, *discon_alias;
774
775 again:
776         discon_alias = NULL;
777         hlist_for_each_entry(alias, &inode->i_dentry, d_alias) {
778                 spin_lock(&alias->d_lock);
779                 if (S_ISDIR(inode->i_mode) || !d_unhashed(alias)) {
780                         if (IS_ROOT(alias) &&
781                             (alias->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED)) {
782                                 discon_alias = alias;
783                         } else if (!want_discon) {
784                                 __dget_dlock(alias);
785                                 spin_unlock(&alias->d_lock);
786                                 return alias;
787                         }
788                 }
789                 spin_unlock(&alias->d_lock);
790         }
791         if (discon_alias) {
792                 alias = discon_alias;
793                 spin_lock(&alias->d_lock);
794                 if (S_ISDIR(inode->i_mode) || !d_unhashed(alias)) {
795                         if (IS_ROOT(alias) &&
796                             (alias->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED)) {
797                                 __dget_dlock(alias);
798                                 spin_unlock(&alias->d_lock);
799                                 return alias;
800                         }
801                 }
802                 spin_unlock(&alias->d_lock);
803                 goto again;
804         }
805         return NULL;
806 }
807
808 struct dentry *d_find_alias(struct inode *inode)
809 {
810         struct dentry *de = NULL;
811
812         if (!hlist_empty(&inode->i_dentry)) {
813                 spin_lock(&inode->i_lock);
814                 de = __d_find_alias(inode, 0);
815                 spin_unlock(&inode->i_lock);
816         }
817         return de;
818 }
819 EXPORT_SYMBOL(d_find_alias);
820
821 /*
822  *      Try to kill dentries associated with this inode.
823  * WARNING: you must own a reference to inode.
824  */
825 void d_prune_aliases(struct inode *inode)
826 {
827         struct dentry *dentry;
828 restart:
829         spin_lock(&inode->i_lock);
830         hlist_for_each_entry(dentry, &inode->i_dentry, d_alias) {
831                 spin_lock(&dentry->d_lock);
832                 if (!dentry->d_lockref.count) {
833                         /*
834                          * inform the fs via d_prune that this dentry
835                          * is about to be unhashed and destroyed.
836                          */
837                         if ((dentry->d_flags & DCACHE_OP_PRUNE) &&
838                             !d_unhashed(dentry))
839                                 dentry->d_op->d_prune(dentry);
840
841                         __dget_dlock(dentry);
842                         __d_drop(dentry);
843                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
844                         spin_unlock(&inode->i_lock);
845                         dput(dentry);
846                         goto restart;
847                 }
848                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
849         }
850         spin_unlock(&inode->i_lock);
851 }
852 EXPORT_SYMBOL(d_prune_aliases);
853
854 /*
855  * Try to throw away a dentry - free the inode, dput the parent.
856  * Requires dentry->d_lock is held, and dentry->d_count == 0.
857  * Releases dentry->d_lock.
858  *
859  * This may fail if locks cannot be acquired no problem, just try again.
860  */
861 static struct dentry * try_prune_one_dentry(struct dentry *dentry)
862         __releases(dentry->d_lock)
863 {
864         struct dentry *parent;
865
866         parent = dentry_kill(dentry, 0);
867         /*
868          * If dentry_kill returns NULL, we have nothing more to do.
869          * if it returns the same dentry, trylocks failed. In either
870          * case, just loop again.
871          *
872          * Otherwise, we need to prune ancestors too. This is necessary
873          * to prevent quadratic behavior of shrink_dcache_parent(), but
874          * is also expected to be beneficial in reducing dentry cache
875          * fragmentation.
876          */
877         if (!parent)
878                 return NULL;
879         if (parent == dentry)
880                 return dentry;
881
882         /* Prune ancestors. */
883         dentry = parent;
884         while (dentry) {
885                 if (lockref_put_or_lock(&dentry->d_lockref))
886                         return NULL;
887                 dentry = dentry_kill(dentry, 1);
888         }
889         return NULL;
890 }
891
892 static void shrink_dentry_list(struct list_head *list)
893 {
894         struct dentry *dentry;
895
896         rcu_read_lock();
897         for (;;) {
898                 dentry = list_entry_rcu(list->prev, struct dentry, d_lru);
899                 if (&dentry->d_lru == list)
900                         break; /* empty */
901
902                 /*
903                  * Get the dentry lock, and re-verify that the dentry is
904                  * this on the shrinking list. If it is, we know that
905                  * DCACHE_SHRINK_LIST and DCACHE_LRU_LIST are set.
906                  */
907                 spin_lock(&dentry->d_lock);
908                 if (dentry != list_entry(list->prev, struct dentry, d_lru)) {
909                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
910                         continue;
911                 }
912
913                 /*
914                  * The dispose list is isolated and dentries are not accounted
915                  * to the LRU here, so we can simply remove it from the list
916                  * here regardless of whether it is referenced or not.
917                  */
918                 d_shrink_del(dentry);
919
920                 /*
921                  * We found an inuse dentry which was not removed from
922                  * the LRU because of laziness during lookup. Do not free it.
923                  */
924                 if (dentry->d_lockref.count) {
925                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
926                         continue;
927                 }
928                 rcu_read_unlock();
929
930                 /*
931                  * If 'try_to_prune()' returns a dentry, it will
932                  * be the same one we passed in, and d_lock will
933                  * have been held the whole time, so it will not
934                  * have been added to any other lists. We failed
935                  * to get the inode lock.
936                  *
937                  * We just add it back to the shrink list.
938                  */
939                 dentry = try_prune_one_dentry(dentry);
940
941                 rcu_read_lock();
942                 if (dentry) {
943                         d_shrink_add(dentry, list);
944                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
945                 }
946         }
947         rcu_read_unlock();
948 }
949
950 static enum lru_status
951 dentry_lru_isolate(struct list_head *item, spinlock_t *lru_lock, void *arg)
952 {
953         struct list_head *freeable = arg;
954         struct dentry   *dentry = container_of(item, struct dentry, d_lru);
955
956
957         /*
958          * we are inverting the lru lock/dentry->d_lock here,
959          * so use a trylock. If we fail to get the lock, just skip
960          * it
961          */
962         if (!spin_trylock(&dentry->d_lock))
963                 return LRU_SKIP;
964
965         /*
966          * Referenced dentries are still in use. If they have active
967          * counts, just remove them from the LRU. Otherwise give them
968          * another pass through the LRU.
969          */
970         if (dentry->d_lockref.count) {
971                 d_lru_isolate(dentry);
972                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
973                 return LRU_REMOVED;
974         }
975
976         if (dentry->d_flags & DCACHE_REFERENCED) {
977                 dentry->d_flags &= ~DCACHE_REFERENCED;
978                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
979
980                 /*
981                  * The list move itself will be made by the common LRU code. At
982                  * this point, we've dropped the dentry->d_lock but keep the
983                  * lru lock. This is safe to do, since every list movement is
984                  * protected by the lru lock even if both locks are held.
985                  *
986                  * This is guaranteed by the fact that all LRU management
987                  * functions are intermediated by the LRU API calls like
988                  * list_lru_add and list_lru_del. List movement in this file
989                  * only ever occur through this functions or through callbacks
990                  * like this one, that are called from the LRU API.
991                  *
992                  * The only exceptions to this are functions like
993                  * shrink_dentry_list, and code that first checks for the
994                  * DCACHE_SHRINK_LIST flag.  Those are guaranteed to be
995                  * operating only with stack provided lists after they are
996                  * properly isolated from the main list.  It is thus, always a
997                  * local access.
998                  */
999                 return LRU_ROTATE;
1000         }
1001
1002         d_lru_shrink_move(dentry, freeable);
1003         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1004
1005         return LRU_REMOVED;
1006 }
1007
1008 /**
1009  * prune_dcache_sb - shrink the dcache
1010  * @sb: superblock
1011  * @nr_to_scan : number of entries to try to free
1012  * @nid: which node to scan for freeable entities
1013  *
1014  * Attempt to shrink the superblock dcache LRU by @nr_to_scan entries. This is
1015  * done when we need more memory an called from the superblock shrinker
1016  * function.
1017  *
1018  * This function may fail to free any resources if all the dentries are in
1019  * use.
1020  */
1021 long prune_dcache_sb(struct super_block *sb, unsigned long nr_to_scan,
1022                      int nid)
1023 {
1024         LIST_HEAD(dispose);
1025         long freed;
1026
1027         freed = list_lru_walk_node(&sb->s_dentry_lru, nid, dentry_lru_isolate,
1028                                        &dispose, &nr_to_scan);
1029         shrink_dentry_list(&dispose);
1030         return freed;
1031 }
1032
1033 static enum lru_status dentry_lru_isolate_shrink(struct list_head *item,
1034                                                 spinlock_t *lru_lock, void *arg)
1035 {
1036         struct list_head *freeable = arg;
1037         struct dentry   *dentry = container_of(item, struct dentry, d_lru);
1038
1039         /*
1040          * we are inverting the lru lock/dentry->d_lock here,
1041          * so use a trylock. If we fail to get the lock, just skip
1042          * it
1043          */
1044         if (!spin_trylock(&dentry->d_lock))
1045                 return LRU_SKIP;
1046
1047         d_lru_shrink_move(dentry, freeable);
1048         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1049
1050         return LRU_REMOVED;
1051 }
1052
1053
1054 /**
1055  * shrink_dcache_sb - shrink dcache for a superblock
1056  * @sb: superblock
1057  *
1058  * Shrink the dcache for the specified super block. This is used to free
1059  * the dcache before unmounting a file system.
1060  */
1061 void shrink_dcache_sb(struct super_block *sb)
1062 {
1063         long freed;
1064
1065         do {
1066                 LIST_HEAD(dispose);
1067
1068                 freed = list_lru_walk(&sb->s_dentry_lru,
1069                         dentry_lru_isolate_shrink, &dispose, UINT_MAX);
1070
1071                 this_cpu_sub(nr_dentry_unused, freed);
1072                 shrink_dentry_list(&dispose);
1073         } while (freed > 0);
1074 }
1075 EXPORT_SYMBOL(shrink_dcache_sb);
1076
1077 /*
1078  * destroy a single subtree of dentries for unmount
1079  * - see the comments on shrink_dcache_for_umount() for a description of the
1080  *   locking
1081  */
1082 static void shrink_dcache_for_umount_subtree(struct dentry *dentry)
1083 {
1084         struct dentry *parent;
1085
1086         BUG_ON(!IS_ROOT(dentry));
1087
1088         for (;;) {
1089                 /* descend to the first leaf in the current subtree */
1090                 while (!list_empty(&dentry->d_subdirs))
1091                         dentry = list_entry(dentry->d_subdirs.next,
1092                                             struct dentry, d_u.d_child);
1093
1094                 /* consume the dentries from this leaf up through its parents
1095                  * until we find one with children or run out altogether */
1096                 do {
1097                         struct inode *inode;
1098
1099                         /*
1100                          * inform the fs that this dentry is about to be
1101                          * unhashed and destroyed.
1102                          */
1103                         if ((dentry->d_flags & DCACHE_OP_PRUNE) &&
1104                             !d_unhashed(dentry))
1105                                 dentry->d_op->d_prune(dentry);
1106
1107                         dentry_lru_del(dentry);
1108                         __d_shrink(dentry);
1109
1110                         if (dentry->d_lockref.count != 0) {
1111                                 printk(KERN_ERR
1112                                        "BUG: Dentry %p{i=%lx,n=%s}"
1113                                        " still in use (%d)"
1114                                        " [unmount of %s %s]\n",
1115                                        dentry,
1116                                        dentry->d_inode ?
1117                                        dentry->d_inode->i_ino : 0UL,
1118                                        dentry->d_name.name,
1119                                        dentry->d_lockref.count,
1120                                        dentry->d_sb->s_type->name,
1121                                        dentry->d_sb->s_id);
1122                                 BUG();
1123                         }
1124
1125                         if (IS_ROOT(dentry)) {
1126                                 parent = NULL;
1127                                 list_del(&dentry->d_u.d_child);
1128                         } else {
1129                                 parent = dentry->d_parent;
1130                                 parent->d_lockref.count--;
1131                                 list_del(&dentry->d_u.d_child);
1132                         }
1133
1134                         inode = dentry->d_inode;
1135                         if (inode) {
1136                                 dentry->d_inode = NULL;
1137                                 hlist_del_init(&dentry->d_alias);
1138                                 if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_iput)
1139                                         dentry->d_op->d_iput(dentry, inode);
1140                                 else
1141                                         iput(inode);
1142                         }
1143
1144                         d_free(dentry);
1145
1146                         /* finished when we fall off the top of the tree,
1147                          * otherwise we ascend to the parent and move to the
1148                          * next sibling if there is one */
1149                         if (!parent)
1150                                 return;
1151                         dentry = parent;
1152                 } while (list_empty(&dentry->d_subdirs));
1153
1154                 dentry = list_entry(dentry->d_subdirs.next,
1155                                     struct dentry, d_u.d_child);
1156         }
1157 }
1158
1159 /*
1160  * destroy the dentries attached to a superblock on unmounting
1161  * - we don't need to use dentry->d_lock because:
1162  *   - the superblock is detached from all mountings and open files, so the
1163  *     dentry trees will not be rearranged by the VFS
1164  *   - s_umount is write-locked, so the memory pressure shrinker will ignore
1165  *     any dentries belonging to this superblock that it comes across
1166  *   - the filesystem itself is no longer permitted to rearrange the dentries
1167  *     in this superblock
1168  */
1169 void shrink_dcache_for_umount(struct super_block *sb)
1170 {
1171         struct dentry *dentry;
1172
1173         if (down_read_trylock(&sb->s_umount))
1174                 BUG();
1175
1176         dentry = sb->s_root;
1177         sb->s_root = NULL;
1178         dentry->d_lockref.count--;
1179         shrink_dcache_for_umount_subtree(dentry);
1180
1181         while (!hlist_bl_empty(&sb->s_anon)) {
1182                 dentry = hlist_bl_entry(hlist_bl_first(&sb->s_anon), struct dentry, d_hash);
1183                 shrink_dcache_for_umount_subtree(dentry);
1184         }
1185 }
1186
1187 /*
1188  * This tries to ascend one level of parenthood, but
1189  * we can race with renaming, so we need to re-check
1190  * the parenthood after dropping the lock and check
1191  * that the sequence number still matches.
1192  */
1193 static struct dentry *try_to_ascend(struct dentry *old, unsigned seq)
1194 {
1195         struct dentry *new = old->d_parent;
1196
1197         rcu_read_lock();
1198         spin_unlock(&old->d_lock);
1199         spin_lock(&new->d_lock);
1200
1201         /*
1202          * might go back up the wrong parent if we have had a rename
1203          * or deletion
1204          */
1205         if (new != old->d_parent ||
1206                  (old->d_flags & DCACHE_DENTRY_KILLED) ||
1207                  need_seqretry(&rename_lock, seq)) {
1208                 spin_unlock(&new->d_lock);
1209                 new = NULL;
1210         }
1211         rcu_read_unlock();
1212         return new;
1213 }
1214
1215 /**
1216  * enum d_walk_ret - action to talke during tree walk
1217  * @D_WALK_CONTINUE:    contrinue walk
1218  * @D_WALK_QUIT:        quit walk
1219  * @D_WALK_NORETRY:     quit when retry is needed
1220  * @D_WALK_SKIP:        skip this dentry and its children
1221  */
1222 enum d_walk_ret {
1223         D_WALK_CONTINUE,
1224         D_WALK_QUIT,
1225         D_WALK_NORETRY,
1226         D_WALK_SKIP,
1227 };
1228
1229 /**
1230  * d_walk - walk the dentry tree
1231  * @parent:     start of walk
1232  * @data:       data passed to @enter() and @finish()
1233  * @enter:      callback when first entering the dentry
1234  * @finish:     callback when successfully finished the walk
1235  *
1236  * The @enter() and @finish() callbacks are called with d_lock held.
1237  */
1238 static void d_walk(struct dentry *parent, void *data,
1239                    enum d_walk_ret (*enter)(void *, struct dentry *),
1240                    void (*finish)(void *))
1241 {
1242         struct dentry *this_parent;
1243         struct list_head *next;
1244         unsigned seq = 0;
1245         enum d_walk_ret ret;
1246         bool retry = true;
1247
1248 again:
1249         read_seqbegin_or_lock(&rename_lock, &seq);
1250         this_parent = parent;
1251         spin_lock(&this_parent->d_lock);
1252
1253         ret = enter(data, this_parent);
1254         switch (ret) {
1255         case D_WALK_CONTINUE:
1256                 break;
1257         case D_WALK_QUIT:
1258         case D_WALK_SKIP:
1259                 goto out_unlock;
1260         case D_WALK_NORETRY:
1261                 retry = false;
1262                 break;
1263         }
1264 repeat:
1265         next = this_parent->d_subdirs.next;
1266 resume:
1267         while (next != &this_parent->d_subdirs) {
1268                 struct list_head *tmp = next;
1269                 struct dentry *dentry = list_entry(tmp, struct dentry, d_u.d_child);
1270                 next = tmp->next;
1271
1272                 spin_lock_nested(&dentry->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
1273
1274                 ret = enter(data, dentry);
1275                 switch (ret) {
1276                 case D_WALK_CONTINUE:
1277                         break;
1278                 case D_WALK_QUIT:
1279                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1280                         goto out_unlock;
1281                 case D_WALK_NORETRY:
1282                         retry = false;
1283                         break;
1284                 case D_WALK_SKIP:
1285                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1286                         continue;
1287                 }
1288
1289                 if (!list_empty(&dentry->d_subdirs)) {
1290                         spin_unlock(&this_parent->d_lock);
1291                         spin_release(&dentry->d_lock.dep_map, 1, _RET_IP_);
1292                         this_parent = dentry;
1293                         spin_acquire(&this_parent->d_lock.dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1294                         goto repeat;
1295                 }
1296                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
1297         }
1298         /*
1299          * All done at this level ... ascend and resume the search.
1300          */
1301         if (this_parent != parent) {
1302                 struct dentry *child = this_parent;
1303                 this_parent = try_to_ascend(this_parent, seq);
1304                 if (!this_parent)
1305                         goto rename_retry;
1306                 next = child->d_u.d_child.next;
1307                 goto resume;
1308         }
1309         if (need_seqretry(&rename_lock, seq)) {
1310                 spin_unlock(&this_parent->d_lock);
1311                 goto rename_retry;
1312         }
1313         if (finish)
1314                 finish(data);
1315
1316 out_unlock:
1317         spin_unlock(&this_parent->d_lock);
1318         done_seqretry(&rename_lock, seq);
1319         return;
1320
1321 rename_retry:
1322         if (!retry)
1323                 return;
1324         seq = 1;
1325         goto again;
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Search for at least 1 mount point in the dentry's subdirs.
1330  * We descend to the next level whenever the d_subdirs
1331  * list is non-empty and continue searching.
1332  */
1333
1334 static enum d_walk_ret check_mount(void *data, struct dentry *dentry)
1335 {
1336         int *ret = data;
1337         if (d_mountpoint(dentry)) {
1338                 *ret = 1;
1339                 return D_WALK_QUIT;
1340         }
1341         return D_WALK_CONTINUE;
1342 }
1343
1344 /**
1345  * have_submounts - check for mounts over a dentry
1346  * @parent: dentry to check.
1347  *
1348  * Return true if the parent or its subdirectories contain
1349  * a mount point
1350  */
1351 int have_submounts(struct dentry *parent)
1352 {
1353         int ret = 0;
1354
1355         d_walk(parent, &ret, check_mount, NULL);
1356
1357         return ret;
1358 }
1359 EXPORT_SYMBOL(have_submounts);
1360
1361 /*
1362  * Called by mount code to set a mountpoint and check if the mountpoint is
1363  * reachable (e.g. NFS can unhash a directory dentry and then the complete
1364  * subtree can become unreachable).
1365  *
1366  * Only one of check_submounts_and_drop() and d_set_mounted() must succeed.  For
1367  * this reason take rename_lock and d_lock on dentry and ancestors.
1368  */
1369 int d_set_mounted(struct dentry *dentry)
1370 {
1371         struct dentry *p;
1372         int ret = -ENOENT;
1373         write_seqlock(&rename_lock);
1374         for (p = dentry->d_parent; !IS_ROOT(p); p = p->d_parent) {
1375                 /* Need exclusion wrt. check_submounts_and_drop() */
1376                 spin_lock(&p->d_lock);
1377                 if (unlikely(d_unhashed(p))) {
1378                         spin_unlock(&p->d_lock);
1379                         goto out;
1380                 }
1381                 spin_unlock(&p->d_lock);
1382         }
1383         spin_lock(&dentry->d_lock);
1384         if (!d_unlinked(dentry)) {
1385                 dentry->d_flags |= DCACHE_MOUNTED;
1386                 ret = 0;
1387         }
1388         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1389 out:
1390         write_sequnlock(&rename_lock);
1391         return ret;
1392 }
1393
1394 /*
1395  * Search the dentry child list of the specified parent,
1396  * and move any unused dentries to the end of the unused
1397  * list for prune_dcache(). We descend to the next level
1398  * whenever the d_subdirs list is non-empty and continue
1399  * searching.
1400  *
1401  * It returns zero iff there are no unused children,
1402  * otherwise  it returns the number of children moved to
1403  * the end of the unused list. This may not be the total
1404  * number of unused children, because select_parent can
1405  * drop the lock and return early due to latency
1406  * constraints.
1407  */
1408
1409 struct select_data {
1410         struct dentry *start;
1411         struct list_head dispose;
1412         int found;
1413 };
1414
1415 static enum d_walk_ret select_collect(void *_data, struct dentry *dentry)
1416 {
1417         struct select_data *data = _data;
1418         enum d_walk_ret ret = D_WALK_CONTINUE;
1419
1420         if (data->start == dentry)
1421                 goto out;
1422
1423         /*
1424          * move only zero ref count dentries to the dispose list.
1425          *
1426          * Those which are presently on the shrink list, being processed
1427          * by shrink_dentry_list(), shouldn't be moved.  Otherwise the
1428          * loop in shrink_dcache_parent() might not make any progress
1429          * and loop forever.
1430          */
1431         if (dentry->d_lockref.count) {
1432                 dentry_lru_del(dentry);
1433         } else if (!(dentry->d_flags & DCACHE_SHRINK_LIST)) {
1434                 /*
1435                  * We can't use d_lru_shrink_move() because we
1436                  * need to get the global LRU lock and do the
1437                  * LRU accounting.
1438                  */
1439                 d_lru_del(dentry);
1440                 d_shrink_add(dentry, &data->dispose);
1441                 data->found++;
1442                 ret = D_WALK_NORETRY;
1443         }
1444         /*
1445          * We can return to the caller if we have found some (this
1446          * ensures forward progress). We'll be coming back to find
1447          * the rest.
1448          */
1449         if (data->found && need_resched())
1450                 ret = D_WALK_QUIT;
1451 out:
1452         return ret;
1453 }
1454
1455 /**
1456  * shrink_dcache_parent - prune dcache
1457  * @parent: parent of entries to prune
1458  *
1459  * Prune the dcache to remove unused children of the parent dentry.
1460  */
1461 void shrink_dcache_parent(struct dentry *parent)
1462 {
1463         for (;;) {
1464                 struct select_data data;
1465
1466                 INIT_LIST_HEAD(&data.dispose);
1467                 data.start = parent;
1468                 data.found = 0;
1469
1470                 d_walk(parent, &data, select_collect, NULL);
1471                 if (!data.found)
1472                         break;
1473
1474                 shrink_dentry_list(&data.dispose);
1475                 cond_resched();
1476         }
1477 }
1478 EXPORT_SYMBOL(shrink_dcache_parent);
1479
1480 static enum d_walk_ret check_and_collect(void *_data, struct dentry *dentry)
1481 {
1482         struct select_data *data = _data;
1483
1484         if (d_mountpoint(dentry)) {
1485                 data->found = -EBUSY;
1486                 return D_WALK_QUIT;
1487         }
1488
1489         return select_collect(_data, dentry);
1490 }
1491
1492 static void check_and_drop(void *_data)
1493 {
1494         struct select_data *data = _data;
1495
1496         if (d_mountpoint(data->start))
1497                 data->found = -EBUSY;
1498         if (!data->found)
1499                 __d_drop(data->start);
1500 }
1501
1502 /**
1503  * check_submounts_and_drop - prune dcache, check for submounts and drop
1504  *
1505  * All done as a single atomic operation relative to has_unlinked_ancestor().
1506  * Returns 0 if successfully unhashed @parent.  If there were submounts then
1507  * return -EBUSY.
1508  *
1509  * @dentry: dentry to prune and drop
1510  */
1511 int check_submounts_and_drop(struct dentry *dentry)
1512 {
1513         int ret = 0;
1514
1515         /* Negative dentries can be dropped without further checks */
1516         if (!dentry->d_inode) {
1517                 d_drop(dentry);
1518                 goto out;
1519         }
1520
1521         for (;;) {
1522                 struct select_data data;
1523
1524                 INIT_LIST_HEAD(&data.dispose);
1525                 data.start = dentry;
1526                 data.found = 0;
1527
1528                 d_walk(dentry, &data, check_and_collect, check_and_drop);
1529                 ret = data.found;
1530
1531                 if (!list_empty(&data.dispose))
1532                         shrink_dentry_list(&data.dispose);
1533
1534                 if (ret <= 0)
1535                         break;
1536
1537                 cond_resched();
1538         }
1539
1540 out:
1541         return ret;
1542 }
1543 EXPORT_SYMBOL(check_submounts_and_drop);
1544
1545 /**
1546  * __d_alloc    -       allocate a dcache entry
1547  * @sb: filesystem it will belong to
1548  * @name: qstr of the name
1549  *
1550  * Allocates a dentry. It returns %NULL if there is insufficient memory
1551  * available. On a success the dentry is returned. The name passed in is
1552  * copied and the copy passed in may be reused after this call.
1553  */
1554  
1555 struct dentry *__d_alloc(struct super_block *sb, const struct qstr *name)
1556 {
1557         struct dentry *dentry;
1558         char *dname;
1559
1560         dentry = kmem_cache_alloc(dentry_cache, GFP_KERNEL);
1561         if (!dentry)
1562                 return NULL;
1563
1564         /*
1565          * We guarantee that the inline name is always NUL-terminated.
1566          * This way the memcpy() done by the name switching in rename
1567          * will still always have a NUL at the end, even if we might
1568          * be overwriting an internal NUL character
1569          */
1570         dentry->d_iname[DNAME_INLINE_LEN-1] = 0;
1571         if (name->len > DNAME_INLINE_LEN-1) {
1572                 dname = kmalloc(name->len + 1, GFP_KERNEL);
1573                 if (!dname) {
1574                         kmem_cache_free(dentry_cache, dentry); 
1575                         return NULL;
1576                 }
1577         } else  {
1578                 dname = dentry->d_iname;
1579         }       
1580
1581         dentry->d_name.len = name->len;
1582         dentry->d_name.hash = name->hash;
1583         memcpy(dname, name->name, name->len);
1584         dname[name->len] = 0;
1585
1586         /* Make sure we always see the terminating NUL character */
1587         smp_wmb();
1588         dentry->d_name.name = dname;
1589
1590         dentry->d_lockref.count = 1;
1591         dentry->d_flags = 0;
1592         spin_lock_init(&dentry->d_lock);
1593         seqcount_init(&dentry->d_seq);
1594         dentry->d_inode = NULL;
1595         dentry->d_parent = dentry;
1596         dentry->d_sb = sb;
1597         dentry->d_op = NULL;
1598         dentry->d_fsdata = NULL;
1599         INIT_HLIST_BL_NODE(&dentry->d_hash);
1600         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_lru);
1601         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_subdirs);
1602         INIT_HLIST_NODE(&dentry->d_alias);
1603         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_u.d_child);
1604         d_set_d_op(dentry, dentry->d_sb->s_d_op);
1605
1606         this_cpu_inc(nr_dentry);
1607
1608         return dentry;
1609 }
1610
1611 /**
1612  * d_alloc      -       allocate a dcache entry
1613  * @parent: parent of entry to allocate
1614  * @name: qstr of the name
1615  *
1616  * Allocates a dentry. It returns %NULL if there is insufficient memory
1617  * available. On a success the dentry is returned. The name passed in is
1618  * copied and the copy passed in may be reused after this call.
1619  */
1620 struct dentry *d_alloc(struct dentry * parent, const struct qstr *name)
1621 {
1622         struct dentry *dentry = __d_alloc(parent->d_sb, name);
1623         if (!dentry)
1624                 return NULL;
1625
1626         spin_lock(&parent->d_lock);
1627         /*
1628          * don't need child lock because it is not subject
1629          * to concurrency here
1630          */
1631         __dget_dlock(parent);
1632         dentry->d_parent = parent;
1633         list_add(&dentry->d_u.d_child, &parent->d_subdirs);
1634         spin_unlock(&parent->d_lock);
1635
1636         return dentry;
1637 }
1638 EXPORT_SYMBOL(d_alloc);
1639
1640 struct dentry *d_alloc_pseudo(struct super_block *sb, const struct qstr *name)
1641 {
1642         struct dentry *dentry = __d_alloc(sb, name);
1643         if (dentry)
1644                 dentry->d_flags |= DCACHE_DISCONNECTED;
1645         return dentry;
1646 }
1647 EXPORT_SYMBOL(d_alloc_pseudo);
1648
1649 struct dentry *d_alloc_name(struct dentry *parent, const char *name)
1650 {
1651         struct qstr q;
1652
1653         q.name = name;
1654         q.len = strlen(name);
1655         q.hash = full_name_hash(q.name, q.len);
1656         return d_alloc(parent, &q);
1657 }
1658 EXPORT_SYMBOL(d_alloc_name);
1659
1660 void d_set_d_op(struct dentry *dentry, const struct dentry_operations *op)
1661 {
1662         WARN_ON_ONCE(dentry->d_op);
1663         WARN_ON_ONCE(dentry->d_flags & (DCACHE_OP_HASH  |
1664                                 DCACHE_OP_COMPARE       |
1665                                 DCACHE_OP_REVALIDATE    |
1666                                 DCACHE_OP_WEAK_REVALIDATE       |
1667                                 DCACHE_OP_DELETE ));
1668         dentry->d_op = op;
1669         if (!op)
1670                 return;
1671         if (op->d_hash)
1672                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_HASH;
1673         if (op->d_compare)
1674                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_COMPARE;
1675         if (op->d_revalidate)
1676                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_REVALIDATE;
1677         if (op->d_weak_revalidate)
1678                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_WEAK_REVALIDATE;
1679         if (op->d_delete)
1680                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_DELETE;
1681         if (op->d_prune)
1682                 dentry->d_flags |= DCACHE_OP_PRUNE;
1683
1684 }
1685 EXPORT_SYMBOL(d_set_d_op);
1686
1687 static void __d_instantiate(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
1688 {
1689         spin_lock(&dentry->d_lock);
1690         if (inode) {
1691                 if (unlikely(IS_AUTOMOUNT(inode)))
1692                         dentry->d_flags |= DCACHE_NEED_AUTOMOUNT;
1693                 hlist_add_head(&dentry->d_alias, &inode->i_dentry);
1694         }
1695         dentry->d_inode = inode;
1696         dentry_rcuwalk_barrier(dentry);
1697         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1698         fsnotify_d_instantiate(dentry, inode);
1699 }
1700
1701 /**
1702  * d_instantiate - fill in inode information for a dentry
1703  * @entry: dentry to complete
1704  * @inode: inode to attach to this dentry
1705  *
1706  * Fill in inode information in the entry.
1707  *
1708  * This turns negative dentries into productive full members
1709  * of society.
1710  *
1711  * NOTE! This assumes that the inode count has been incremented
1712  * (or otherwise set) by the caller to indicate that it is now
1713  * in use by the dcache.
1714  */
1715  
1716 void d_instantiate(struct dentry *entry, struct inode * inode)
1717 {
1718         BUG_ON(!hlist_unhashed(&entry->d_alias));
1719         if (inode)
1720                 spin_lock(&inode->i_lock);
1721         __d_instantiate(entry, inode);
1722         if (inode)
1723                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1724         security_d_instantiate(entry, inode);
1725 }
1726 EXPORT_SYMBOL(d_instantiate);
1727
1728 /**
1729  * d_instantiate_unique - instantiate a non-aliased dentry
1730  * @entry: dentry to instantiate
1731  * @inode: inode to attach to this dentry
1732  *
1733  * Fill in inode information in the entry. On success, it returns NULL.
1734  * If an unhashed alias of "entry" already exists, then we return the
1735  * aliased dentry instead and drop one reference to inode.
1736  *
1737  * Note that in order to avoid conflicts with rename() etc, the caller
1738  * had better be holding the parent directory semaphore.
1739  *
1740  * This also assumes that the inode count has been incremented
1741  * (or otherwise set) by the caller to indicate that it is now
1742  * in use by the dcache.
1743  */
1744 static struct dentry *__d_instantiate_unique(struct dentry *entry,
1745                                              struct inode *inode)
1746 {
1747         struct dentry *alias;
1748         int len = entry->d_name.len;
1749         const char *name = entry->d_name.name;
1750         unsigned int hash = entry->d_name.hash;
1751
1752         if (!inode) {
1753                 __d_instantiate(entry, NULL);
1754                 return NULL;
1755         }
1756
1757         hlist_for_each_entry(alias, &inode->i_dentry, d_alias) {
1758                 /*
1759                  * Don't need alias->d_lock here, because aliases with
1760                  * d_parent == entry->d_parent are not subject to name or
1761                  * parent changes, because the parent inode i_mutex is held.
1762                  */
1763                 if (alias->d_name.hash != hash)
1764                         continue;
1765                 if (alias->d_parent != entry->d_parent)
1766                         continue;
1767                 if (alias->d_name.len != len)
1768                         continue;
1769                 if (dentry_cmp(alias, name, len))
1770                         continue;
1771                 __dget(alias);
1772                 return alias;
1773         }
1774
1775         __d_instantiate(entry, inode);
1776         return NULL;
1777 }
1778
1779 struct dentry *d_instantiate_unique(struct dentry *entry, struct inode *inode)
1780 {
1781         struct dentry *result;
1782
1783         BUG_ON(!hlist_unhashed(&entry->d_alias));
1784
1785         if (inode)
1786                 spin_lock(&inode->i_lock);
1787         result = __d_instantiate_unique(entry, inode);
1788         if (inode)
1789                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1790
1791         if (!result) {
1792                 security_d_instantiate(entry, inode);
1793                 return NULL;
1794         }
1795
1796         BUG_ON(!d_unhashed(result));
1797         iput(inode);
1798         return result;
1799 }
1800
1801 EXPORT_SYMBOL(d_instantiate_unique);
1802
1803 /**
1804  * d_instantiate_no_diralias - instantiate a non-aliased dentry
1805  * @entry: dentry to complete
1806  * @inode: inode to attach to this dentry
1807  *
1808  * Fill in inode information in the entry.  If a directory alias is found, then
1809  * return an error.  Together with d_materialise_unique() this guarantees that a
1810  * directory inode may never have more than one alias.
1811  */
1812 int d_instantiate_no_diralias(struct dentry *entry, struct inode *inode)
1813 {
1814         BUG_ON(!hlist_unhashed(&entry->d_alias));
1815
1816         spin_lock(&inode->i_lock);
1817         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && !hlist_empty(&inode->i_dentry)) {
1818                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1819                 return -EBUSY;
1820         }
1821         __d_instantiate(entry, inode);
1822         spin_unlock(&inode->i_lock);
1823         security_d_instantiate(entry, inode);
1824
1825         return 0;
1826 }
1827 EXPORT_SYMBOL(d_instantiate_no_diralias);
1828
1829 struct dentry *d_make_root(struct inode *root_inode)
1830 {
1831         struct dentry *res = NULL;
1832
1833         if (root_inode) {
1834                 static const struct qstr name = QSTR_INIT("/", 1);
1835
1836                 res = __d_alloc(root_inode->i_sb, &name);
1837                 if (res)
1838                         d_instantiate(res, root_inode);
1839                 else
1840                         iput(root_inode);
1841         }
1842         return res;
1843 }
1844 EXPORT_SYMBOL(d_make_root);
1845
1846 static struct dentry * __d_find_any_alias(struct inode *inode)
1847 {
1848         struct dentry *alias;
1849
1850         if (hlist_empty(&inode->i_dentry))
1851                 return NULL;
1852         alias = hlist_entry(inode->i_dentry.first, struct dentry, d_alias);
1853         __dget(alias);
1854         return alias;
1855 }
1856
1857 /**
1858  * d_find_any_alias - find any alias for a given inode
1859  * @inode: inode to find an alias for
1860  *
1861  * If any aliases exist for the given inode, take and return a
1862  * reference for one of them.  If no aliases exist, return %NULL.
1863  */
1864 struct dentry *d_find_any_alias(struct inode *inode)
1865 {
1866         struct dentry *de;
1867
1868         spin_lock(&inode->i_lock);
1869         de = __d_find_any_alias(inode);
1870         spin_unlock(&inode->i_lock);
1871         return de;
1872 }
1873 EXPORT_SYMBOL(d_find_any_alias);
1874
1875 /**
1876  * d_obtain_alias - find or allocate a dentry for a given inode
1877  * @inode: inode to allocate the dentry for
1878  *
1879  * Obtain a dentry for an inode resulting from NFS filehandle conversion or
1880  * similar open by handle operations.  The returned dentry may be anonymous,
1881  * or may have a full name (if the inode was already in the cache).
1882  *
1883  * When called on a directory inode, we must ensure that the inode only ever
1884  * has one dentry.  If a dentry is found, that is returned instead of
1885  * allocating a new one.
1886  *
1887  * On successful return, the reference to the inode has been transferred
1888  * to the dentry.  In case of an error the reference on the inode is released.
1889  * To make it easier to use in export operations a %NULL or IS_ERR inode may
1890  * be passed in and will be the error will be propagate to the return value,
1891  * with a %NULL @inode replaced by ERR_PTR(-ESTALE).
1892  */
1893 struct dentry *d_obtain_alias(struct inode *inode)
1894 {
1895         static const struct qstr anonstring = QSTR_INIT("/", 1);
1896         struct dentry *tmp;
1897         struct dentry *res;
1898
1899         if (!inode)
1900                 return ERR_PTR(-ESTALE);
1901         if (IS_ERR(inode))
1902                 return ERR_CAST(inode);
1903
1904         res = d_find_any_alias(inode);
1905         if (res)
1906                 goto out_iput;
1907
1908         tmp = __d_alloc(inode->i_sb, &anonstring);
1909         if (!tmp) {
1910                 res = ERR_PTR(-ENOMEM);
1911                 goto out_iput;
1912         }
1913
1914         spin_lock(&inode->i_lock);
1915         res = __d_find_any_alias(inode);
1916         if (res) {
1917                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1918                 dput(tmp);
1919                 goto out_iput;
1920         }
1921
1922         /* attach a disconnected dentry */
1923         spin_lock(&tmp->d_lock);
1924         tmp->d_inode = inode;
1925         tmp->d_flags |= DCACHE_DISCONNECTED;
1926         hlist_add_head(&tmp->d_alias, &inode->i_dentry);
1927         hlist_bl_lock(&tmp->d_sb->s_anon);
1928         hlist_bl_add_head(&tmp->d_hash, &tmp->d_sb->s_anon);
1929         hlist_bl_unlock(&tmp->d_sb->s_anon);
1930         spin_unlock(&tmp->d_lock);
1931         spin_unlock(&inode->i_lock);
1932         security_d_instantiate(tmp, inode);
1933
1934         return tmp;
1935
1936  out_iput:
1937         if (res && !IS_ERR(res))
1938                 security_d_instantiate(res, inode);
1939         iput(inode);
1940         return res;
1941 }
1942 EXPORT_SYMBOL(d_obtain_alias);
1943
1944 /**
1945  * d_splice_alias - splice a disconnected dentry into the tree if one exists
1946  * @inode:  the inode which may have a disconnected dentry
1947  * @dentry: a negative dentry which we want to point to the inode.
1948  *
1949  * If inode is a directory and has a 'disconnected' dentry (i.e. IS_ROOT and
1950  * DCACHE_DISCONNECTED), then d_move that in place of the given dentry
1951  * and return it, else simply d_add the inode to the dentry and return NULL.
1952  *
1953  * This is needed in the lookup routine of any filesystem that is exportable
1954  * (via knfsd) so that we can build dcache paths to directories effectively.
1955  *
1956  * If a dentry was found and moved, then it is returned.  Otherwise NULL
1957  * is returned.  This matches the expected return value of ->lookup.
1958  *
1959  * Cluster filesystems may call this function with a negative, hashed dentry.
1960  * In that case, we know that the inode will be a regular file, and also this
1961  * will only occur during atomic_open. So we need to check for the dentry
1962  * being already hashed only in the final case.
1963  */
1964 struct dentry *d_splice_alias(struct inode *inode, struct dentry *dentry)
1965 {
1966         struct dentry *new = NULL;
1967
1968         if (IS_ERR(inode))
1969                 return ERR_CAST(inode);
1970
1971         if (inode && S_ISDIR(inode->i_mode)) {
1972                 spin_lock(&inode->i_lock);
1973                 new = __d_find_alias(inode, 1);
1974                 if (new) {
1975                         BUG_ON(!(new->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED));
1976                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1977                         security_d_instantiate(new, inode);
1978                         d_move(new, dentry);
1979                         iput(inode);
1980                 } else {
1981                         /* already taking inode->i_lock, so d_add() by hand */
1982                         __d_instantiate(dentry, inode);
1983                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1984                         security_d_instantiate(dentry, inode);
1985                         d_rehash(dentry);
1986                 }
1987         } else {
1988                 d_instantiate(dentry, inode);
1989                 if (d_unhashed(dentry))
1990                         d_rehash(dentry);
1991         }
1992         return new;
1993 }
1994 EXPORT_SYMBOL(d_splice_alias);
1995
1996 /**
1997  * d_add_ci - lookup or allocate new dentry with case-exact name
1998  * @inode:  the inode case-insensitive lookup has found
1999  * @dentry: the negative dentry that was passed to the parent's lookup func
2000  * @name:   the case-exact name to be associated with the returned dentry
2001  *
2002  * This is to avoid filling the dcache with case-insensitive names to the
2003  * same inode, only the actual correct case is stored in the dcache for
2004  * case-insensitive filesystems.
2005  *
2006  * For a case-insensitive lookup match and if the the case-exact dentry
2007  * already exists in in the dcache, use it and return it.
2008  *
2009  * If no entry exists with the exact case name, allocate new dentry with
2010  * the exact case, and return the spliced entry.
2011  */
2012 struct dentry *d_add_ci(struct dentry *dentry, struct inode *inode,
2013                         struct qstr *name)
2014 {
2015         struct dentry *found;
2016         struct dentry *new;
2017
2018         /*
2019          * First check if a dentry matching the name already exists,
2020          * if not go ahead and create it now.
2021          */
2022         found = d_hash_and_lookup(dentry->d_parent, name);
2023         if (unlikely(IS_ERR(found)))
2024                 goto err_out;
2025         if (!found) {
2026                 new = d_alloc(dentry->d_parent, name);
2027                 if (!new) {
2028                         found = ERR_PTR(-ENOMEM);
2029                         goto err_out;
2030                 }
2031
2032                 found = d_splice_alias(inode, new);
2033                 if (found) {
2034                         dput(new);
2035                         return found;
2036                 }
2037                 return new;
2038         }
2039
2040         /*
2041          * If a matching dentry exists, and it's not negative use it.
2042          *
2043          * Decrement the reference count to balance the iget() done
2044          * earlier on.
2045          */
2046         if (found->d_inode) {
2047                 if (unlikely(found->d_inode != inode)) {
2048                         /* This can't happen because bad inodes are unhashed. */
2049                         BUG_ON(!is_bad_inode(inode));
2050                         BUG_ON(!is_bad_inode(found->d_inode));
2051                 }
2052                 iput(inode);
2053                 return found;
2054         }
2055
2056         /*
2057          * Negative dentry: instantiate it unless the inode is a directory and
2058          * already has a dentry.
2059          */
2060         new = d_splice_alias(inode, found);
2061         if (new) {
2062                 dput(found);
2063                 found = new;
2064         }
2065         return found;
2066
2067 err_out:
2068         iput(inode);
2069         return found;
2070 }
2071 EXPORT_SYMBOL(d_add_ci);
2072
2073 /*
2074  * Do the slow-case of the dentry name compare.
2075  *
2076  * Unlike the dentry_cmp() function, we need to atomically
2077  * load the name and length information, so that the
2078  * filesystem can rely on them, and can use the 'name' and
2079  * 'len' information without worrying about walking off the
2080  * end of memory etc.
2081  *
2082  * Thus the read_seqcount_retry() and the "duplicate" info
2083  * in arguments (the low-level filesystem should not look
2084  * at the dentry inode or name contents directly, since
2085  * rename can change them while we're in RCU mode).
2086  */
2087 enum slow_d_compare {
2088         D_COMP_OK,
2089         D_COMP_NOMATCH,
2090         D_COMP_SEQRETRY,
2091 };
2092
2093 static noinline enum slow_d_compare slow_dentry_cmp(
2094                 const struct dentry *parent,
2095                 struct dentry *dentry,
2096                 unsigned int seq,
2097                 const struct qstr *name)
2098 {
2099         int tlen = dentry->d_name.len;
2100         const char *tname = dentry->d_name.name;
2101
2102         if (read_seqcount_retry(&dentry->d_seq, seq)) {
2103                 cpu_relax();
2104                 return D_COMP_SEQRETRY;
2105         }
2106         if (parent->d_op->d_compare(parent, dentry, tlen, tname, name))
2107                 return D_COMP_NOMATCH;
2108         return D_COMP_OK;
2109 }
2110
2111 /**
2112  * __d_lookup_rcu - search for a dentry (racy, store-free)
2113  * @parent: parent dentry
2114  * @name: qstr of name we wish to find
2115  * @seqp: returns d_seq value at the point where the dentry was found
2116  * Returns: dentry, or NULL
2117  *
2118  * __d_lookup_rcu is the dcache lookup function for rcu-walk name
2119  * resolution (store-free path walking) design described in
2120  * Documentation/filesystems/path-lookup.txt.
2121  *
2122  * This is not to be used outside core vfs.
2123  *
2124  * __d_lookup_rcu must only be used in rcu-walk mode, ie. with vfsmount lock
2125  * held, and rcu_read_lock held. The returned dentry must not be stored into
2126  * without taking d_lock and checking d_seq sequence count against @seq
2127  * returned here.
2128  *
2129  * A refcount may be taken on the found dentry with the d_rcu_to_refcount
2130  * function.
2131  *
2132  * Alternatively, __d_lookup_rcu may be called again to look up the child of
2133  * the returned dentry, so long as its parent's seqlock is checked after the
2134  * child is looked up. Thus, an interlocking stepping of sequence lock checks
2135  * is formed, giving integrity down the path walk.
2136  *
2137  * NOTE! The caller *has* to check the resulting dentry against the sequence
2138  * number we've returned before using any of the resulting dentry state!
2139  */
2140 struct dentry *__d_lookup_rcu(const struct dentry *parent,
2141                                 const struct qstr *name,
2142                                 unsigned *seqp)
2143 {
2144         u64 hashlen = name->hash_len;
2145         const unsigned char *str = name->name;
2146         struct hlist_bl_head *b = d_hash(parent, hashlen_hash(hashlen));
2147         struct hlist_bl_node *node;
2148         struct dentry *dentry;
2149
2150         /*
2151          * Note: There is significant duplication with __d_lookup_rcu which is
2152          * required to prevent single threaded performance regressions
2153          * especially on architectures where smp_rmb (in seqcounts) are costly.
2154          * Keep the two functions in sync.
2155          */
2156
2157         /*
2158          * The hash list is protected using RCU.
2159          *
2160          * Carefully use d_seq when comparing a candidate dentry, to avoid
2161          * races with d_move().
2162          *
2163          * It is possible that concurrent renames can mess up our list
2164          * walk here and result in missing our dentry, resulting in the
2165          * false-negative result. d_lookup() protects against concurrent
2166          * renames using rename_lock seqlock.
2167          *
2168          * See Documentation/filesystems/path-lookup.txt for more details.
2169          */
2170         hlist_bl_for_each_entry_rcu(dentry, node, b, d_hash) {
2171                 unsigned seq;
2172
2173 seqretry:
2174                 /*
2175                  * The dentry sequence count protects us from concurrent
2176                  * renames, and thus protects parent and name fields.
2177                  *
2178                  * The caller must perform a seqcount check in order
2179                  * to do anything useful with the returned dentry.
2180                  *
2181                  * NOTE! We do a "raw" seqcount_begin here. That means that
2182                  * we don't wait for the sequence count to stabilize if it
2183                  * is in the middle of a sequence change. If we do the slow
2184                  * dentry compare, we will do seqretries until it is stable,
2185                  * and if we end up with a successful lookup, we actually
2186                  * want to exit RCU lookup anyway.
2187                  */
2188                 seq = raw_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2189                 if (dentry->d_parent != parent)
2190                         continue;
2191                 if (d_unhashed(dentry))
2192                         continue;
2193
2194                 if (unlikely(parent->d_flags & DCACHE_OP_COMPARE)) {
2195                         if (dentry->d_name.hash != hashlen_hash(hashlen))
2196                                 continue;
2197                         *seqp = seq;
2198                         switch (slow_dentry_cmp(parent, dentry, seq, name)) {
2199                         case D_COMP_OK:
2200                                 return dentry;
2201                         case D_COMP_NOMATCH:
2202                                 continue;
2203                         default:
2204                                 goto seqretry;
2205                         }
2206                 }
2207
2208                 if (dentry->d_name.hash_len != hashlen)
2209                         continue;
2210                 *seqp = seq;
2211                 if (!dentry_cmp(dentry, str, hashlen_len(hashlen)))
2212                         return dentry;
2213         }
2214         return NULL;
2215 }
2216
2217 /**
2218  * d_lookup - search for a dentry
2219  * @parent: parent dentry
2220  * @name: qstr of name we wish to find
2221  * Returns: dentry, or NULL
2222  *
2223  * d_lookup searches the children of the parent dentry for the name in
2224  * question. If the dentry is found its reference count is incremented and the
2225  * dentry is returned. The caller must use dput to free the entry when it has
2226  * finished using it. %NULL is returned if the dentry does not exist.
2227  */
2228 struct dentry *d_lookup(const struct dentry *parent, const struct qstr *name)
2229 {
2230         struct dentry *dentry;
2231         unsigned seq;
2232
2233         do {
2234                 seq = read_seqbegin(&rename_lock);
2235                 dentry = __d_lookup(parent, name);
2236                 if (dentry)
2237                         break;
2238         } while (read_seqretry(&rename_lock, seq));
2239         return dentry;
2240 }
2241 EXPORT_SYMBOL(d_lookup);
2242
2243 /**
2244  * __d_lookup - search for a dentry (racy)
2245  * @parent: parent dentry
2246  * @name: qstr of name we wish to find
2247  * Returns: dentry, or NULL
2248  *
2249  * __d_lookup is like d_lookup, however it may (rarely) return a
2250  * false-negative result due to unrelated rename activity.
2251  *
2252  * __d_lookup is slightly faster by avoiding rename_lock read seqlock,
2253  * however it must be used carefully, eg. with a following d_lookup in
2254  * the case of failure.
2255  *
2256  * __d_lookup callers must be commented.
2257  */
2258 struct dentry *__d_lookup(const struct dentry *parent, const struct qstr *name)
2259 {
2260         unsigned int len = name->len;
2261         unsigned int hash = name->hash;
2262         const unsigned char *str = name->name;
2263         struct hlist_bl_head *b = d_hash(parent, hash);
2264         struct hlist_bl_node *node;
2265         struct dentry *found = NULL;
2266         struct dentry *dentry;
2267
2268         /*
2269          * Note: There is significant duplication with __d_lookup_rcu which is
2270          * required to prevent single threaded performance regressions
2271          * especially on architectures where smp_rmb (in seqcounts) are costly.
2272          * Keep the two functions in sync.
2273          */
2274
2275         /*
2276          * The hash list is protected using RCU.
2277          *
2278          * Take d_lock when comparing a candidate dentry, to avoid races
2279          * with d_move().
2280          *
2281          * It is possible that concurrent renames can mess up our list
2282          * walk here and result in missing our dentry, resulting in the
2283          * false-negative result. d_lookup() protects against concurrent
2284          * renames using rename_lock seqlock.
2285          *
2286          * See Documentation/filesystems/path-lookup.txt for more details.
2287          */
2288         rcu_read_lock();
2289         
2290         hlist_bl_for_each_entry_rcu(dentry, node, b, d_hash) {
2291
2292                 if (dentry->d_name.hash != hash)
2293                         continue;
2294
2295                 spin_lock(&dentry->d_lock);
2296                 if (dentry->d_parent != parent)
2297                         goto next;
2298                 if (d_unhashed(dentry))
2299                         goto next;
2300
2301                 /*
2302                  * It is safe to compare names since d_move() cannot
2303                  * change the qstr (protected by d_lock).
2304                  */
2305                 if (parent->d_flags & DCACHE_OP_COMPARE) {
2306                         int tlen = dentry->d_name.len;
2307                         const char *tname = dentry->d_name.name;
2308                         if (parent->d_op->d_compare(parent, dentry, tlen, tname, name))
2309                                 goto next;
2310                 } else {
2311                         if (dentry->d_name.len != len)
2312                                 goto next;
2313                         if (dentry_cmp(dentry, str, len))
2314                                 goto next;
2315                 }
2316
2317                 dentry->d_lockref.count++;
2318                 found = dentry;
2319                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
2320                 break;
2321 next:
2322                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
2323         }
2324         rcu_read_unlock();
2325
2326         return found;
2327 }
2328
2329 /**
2330  * d_hash_and_lookup - hash the qstr then search for a dentry
2331  * @dir: Directory to search in
2332  * @name: qstr of name we wish to find
2333  *
2334  * On lookup failure NULL is returned; on bad name - ERR_PTR(-error)
2335  */
2336 struct dentry *d_hash_and_lookup(struct dentry *dir, struct qstr *name)
2337 {
2338         /*
2339          * Check for a fs-specific hash function. Note that we must
2340          * calculate the standard hash first, as the d_op->d_hash()
2341          * routine may choose to leave the hash value unchanged.
2342          */
2343         name->hash = full_name_hash(name->name, name->len);
2344         if (dir->d_flags & DCACHE_OP_HASH) {
2345                 int err = dir->d_op->d_hash(dir, name);
2346                 if (unlikely(err < 0))
2347                         return ERR_PTR(err);
2348         }
2349         return d_lookup(dir, name);
2350 }
2351 EXPORT_SYMBOL(d_hash_and_lookup);
2352
2353 /**
2354  * d_validate - verify dentry provided from insecure source (deprecated)
2355  * @dentry: The dentry alleged to be valid child of @dparent
2356  * @dparent: The parent dentry (known to be valid)
2357  *
2358  * An insecure source has sent us a dentry, here we verify it and dget() it.
2359  * This is used by ncpfs in its readdir implementation.
2360  * Zero is returned in the dentry is invalid.
2361  *
2362  * This function is slow for big directories, and deprecated, do not use it.
2363  */
2364 int d_validate(struct dentry *dentry, struct dentry *dparent)
2365 {
2366         struct dentry *child;
2367
2368         spin_lock(&dparent->d_lock);
2369         list_for_each_entry(child, &dparent->d_subdirs, d_u.d_child) {
2370                 if (dentry == child) {
2371                         spin_lock_nested(&dentry->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
2372                         __dget_dlock(dentry);
2373                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2374                         spin_unlock(&dparent->d_lock);
2375                         return 1;
2376                 }
2377         }
2378         spin_unlock(&dparent->d_lock);
2379
2380         return 0;
2381 }
2382 EXPORT_SYMBOL(d_validate);
2383
2384 /*
2385  * When a file is deleted, we have two options:
2386  * - turn this dentry into a negative dentry
2387  * - unhash this dentry and free it.
2388  *
2389  * Usually, we want to just turn this into
2390  * a negative dentry, but if anybody else is
2391  * currently using the dentry or the inode
2392  * we can't do that and we fall back on removing
2393  * it from the hash queues and waiting for
2394  * it to be deleted later when it has no users
2395  */
2396  
2397 /**
2398  * d_delete - delete a dentry
2399  * @dentry: The dentry to delete
2400  *
2401  * Turn the dentry into a negative dentry if possible, otherwise
2402  * remove it from the hash queues so it can be deleted later
2403  */
2404  
2405 void d_delete(struct dentry * dentry)
2406 {
2407         struct inode *inode;
2408         int isdir = 0;
2409         /*
2410          * Are we the only user?
2411          */
2412 again:
2413         spin_lock(&dentry->d_lock);
2414         inode = dentry->d_inode;
2415         isdir = S_ISDIR(inode->i_mode);
2416         if (dentry->d_lockref.count == 1) {
2417                 if (!spin_trylock(&inode->i_lock)) {
2418                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2419                         cpu_relax();
2420                         goto again;
2421                 }
2422                 dentry->d_flags &= ~DCACHE_CANT_MOUNT;
2423                 dentry_unlink_inode(dentry);
2424                 fsnotify_nameremove(dentry, isdir);
2425                 return;
2426         }
2427
2428         if (!d_unhashed(dentry))
2429                 __d_drop(dentry);
2430
2431         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2432
2433         fsnotify_nameremove(dentry, isdir);
2434 }
2435 EXPORT_SYMBOL(d_delete);
2436
2437 static void __d_rehash(struct dentry * entry, struct hlist_bl_head *b)
2438 {
2439         BUG_ON(!d_unhashed(entry));
2440         hlist_bl_lock(b);
2441         entry->d_flags |= DCACHE_RCUACCESS;
2442         hlist_bl_add_head_rcu(&entry->d_hash, b);
2443         hlist_bl_unlock(b);
2444 }
2445
2446 static void _d_rehash(struct dentry * entry)
2447 {
2448         __d_rehash(entry, d_hash(entry->d_parent, entry->d_name.hash));
2449 }
2450
2451 /**
2452  * d_rehash     - add an entry back to the hash
2453  * @entry: dentry to add to the hash
2454  *
2455  * Adds a dentry to the hash according to its name.
2456  */
2457  
2458 void d_rehash(struct dentry * entry)
2459 {
2460         spin_lock(&entry->d_lock);
2461         _d_rehash(entry);
2462         spin_unlock(&entry->d_lock);
2463 }
2464 EXPORT_SYMBOL(d_rehash);
2465
2466 /**
2467  * dentry_update_name_case - update case insensitive dentry with a new name
2468  * @dentry: dentry to be updated
2469  * @name: new name
2470  *
2471  * Update a case insensitive dentry with new case of name.
2472  *
2473  * dentry must have been returned by d_lookup with name @name. Old and new
2474  * name lengths must match (ie. no d_compare which allows mismatched name
2475  * lengths).
2476  *
2477  * Parent inode i_mutex must be held over d_lookup and into this call (to
2478  * keep renames and concurrent inserts, and readdir(2) away).
2479  */
2480 void dentry_update_name_case(struct dentry *dentry, struct qstr *name)
2481 {
2482         BUG_ON(!mutex_is_locked(&dentry->d_parent->d_inode->i_mutex));
2483         BUG_ON(dentry->d_name.len != name->len); /* d_lookup gives this */
2484
2485         spin_lock(&dentry->d_lock);
2486         write_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2487         memcpy((unsigned char *)dentry->d_name.name, name->name, name->len);
2488         write_seqcount_end(&dentry->d_seq);
2489         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2490 }
2491 EXPORT_SYMBOL(dentry_update_name_case);
2492
2493 static void switch_names(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
2494 {
2495         if (dname_external(target)) {
2496                 if (dname_external(dentry)) {
2497                         /*
2498                          * Both external: swap the pointers
2499                          */
2500                         swap(target->d_name.name, dentry->d_name.name);
2501                 } else {
2502                         /*
2503                          * dentry:internal, target:external.  Steal target's
2504                          * storage and make target internal.
2505                          */
2506                         memcpy(target->d_iname, dentry->d_name.name,
2507                                         dentry->d_name.len + 1);
2508                         dentry->d_name.name = target->d_name.name;
2509                         target->d_name.name = target->d_iname;
2510                 }
2511         } else {
2512                 if (dname_external(dentry)) {
2513                         /*
2514                          * dentry:external, target:internal.  Give dentry's
2515                          * storage to target and make dentry internal
2516                          */
2517                         memcpy(dentry->d_iname, target->d_name.name,
2518                                         target->d_name.len + 1);
2519                         target->d_name.name = dentry->d_name.name;
2520                         dentry->d_name.name = dentry->d_iname;
2521                 } else {
2522                         /*
2523                          * Both are internal.  Just copy target to dentry
2524                          */
2525                         memcpy(dentry->d_iname, target->d_name.name,
2526                                         target->d_name.len + 1);
2527                         dentry->d_name.len = target->d_name.len;
2528                         return;
2529                 }
2530         }
2531         swap(dentry->d_name.len, target->d_name.len);
2532 }
2533
2534 static void dentry_lock_for_move(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
2535 {
2536         /*
2537          * XXXX: do we really need to take target->d_lock?
2538          */
2539         if (IS_ROOT(dentry) || dentry->d_parent == target->d_parent)
2540                 spin_lock(&target->d_parent->d_lock);
2541         else {
2542                 if (d_ancestor(dentry->d_parent, target->d_parent)) {
2543                         spin_lock(&dentry->d_parent->d_lock);
2544                         spin_lock_nested(&target->d_parent->d_lock,
2545                                                 DENTRY_D_LOCK_NESTED);
2546                 } else {
2547                         spin_lock(&target->d_parent->d_lock);
2548                         spin_lock_nested(&dentry->d_parent->d_lock,
2549                                                 DENTRY_D_LOCK_NESTED);
2550                 }
2551         }
2552         if (target < dentry) {
2553                 spin_lock_nested(&target->d_lock, 2);
2554                 spin_lock_nested(&dentry->d_lock, 3);
2555         } else {
2556                 spin_lock_nested(&dentry->d_lock, 2);
2557                 spin_lock_nested(&target->d_lock, 3);
2558         }
2559 }
2560
2561 static void dentry_unlock_parents_for_move(struct dentry *dentry,
2562                                         struct dentry *target)
2563 {
2564         if (target->d_parent != dentry->d_parent)
2565                 spin_unlock(&dentry->d_parent->d_lock);
2566         if (target->d_parent != target)
2567                 spin_unlock(&target->d_parent->d_lock);
2568 }
2569
2570 /*
2571  * When switching names, the actual string doesn't strictly have to
2572  * be preserved in the target - because we're dropping the target
2573  * anyway. As such, we can just do a simple memcpy() to copy over
2574  * the new name before we switch.
2575  *
2576  * Note that we have to be a lot more careful about getting the hash
2577  * switched - we have to switch the hash value properly even if it
2578  * then no longer matches the actual (corrupted) string of the target.
2579  * The hash value has to match the hash queue that the dentry is on..
2580  */
2581 /*
2582  * __d_move - move a dentry
2583  * @dentry: entry to move
2584  * @target: new dentry
2585  *
2586  * Update the dcache to reflect the move of a file name. Negative
2587  * dcache entries should not be moved in this way. Caller must hold
2588  * rename_lock, the i_mutex of the source and target directories,
2589  * and the sb->s_vfs_rename_mutex if they differ. See lock_rename().
2590  */
2591 static void __d_move(struct dentry * dentry, struct dentry * target)
2592 {
2593         if (!dentry->d_inode)
2594                 printk(KERN_WARNING "VFS: moving negative dcache entry\n");
2595
2596         BUG_ON(d_ancestor(dentry, target));
2597         BUG_ON(d_ancestor(target, dentry));
2598
2599         dentry_lock_for_move(dentry, target);
2600
2601         write_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2602         write_seqcount_begin(&target->d_seq);
2603
2604         /* __d_drop does write_seqcount_barrier, but they're OK to nest. */
2605
2606         /*
2607          * Move the dentry to the target hash queue. Don't bother checking
2608          * for the same hash queue because of how unlikely it is.
2609          */
2610         __d_drop(dentry);
2611         __d_rehash(dentry, d_hash(target->d_parent, target->d_name.hash));
2612
2613         /* Unhash the target: dput() will then get rid of it */
2614         __d_drop(target);
2615
2616         list_del(&dentry->d_u.d_child);
2617         list_del(&target->d_u.d_child);
2618
2619         /* Switch the names.. */
2620         switch_names(dentry, target);
2621         swap(dentry->d_name.hash, target->d_name.hash);
2622
2623         /* ... and switch the parents */
2624         if (IS_ROOT(dentry)) {
2625                 dentry->d_parent = target->d_parent;
2626                 target->d_parent = target;
2627                 INIT_LIST_HEAD(&target->d_u.d_child);
2628         } else {
2629                 swap(dentry->d_parent, target->d_parent);
2630
2631                 /* And add them back to the (new) parent lists */
2632                 list_add(&target->d_u.d_child, &target->d_parent->d_subdirs);
2633         }
2634
2635         list_add(&dentry->d_u.d_child, &dentry->d_parent->d_subdirs);
2636
2637         write_seqcount_end(&target->d_seq);
2638         write_seqcount_end(&dentry->d_seq);
2639
2640         dentry_unlock_parents_for_move(dentry, target);
2641         spin_unlock(&target->d_lock);
2642         fsnotify_d_move(dentry);
2643         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2644 }
2645
2646 /*
2647  * d_move - move a dentry
2648  * @dentry: entry to move
2649  * @target: new dentry
2650  *
2651  * Update the dcache to reflect the move of a file name. Negative
2652  * dcache entries should not be moved in this way. See the locking
2653  * requirements for __d_move.
2654  */
2655 void d_move(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
2656 {
2657         write_seqlock(&rename_lock);
2658         __d_move(dentry, target);
2659         write_sequnlock(&rename_lock);
2660 }
2661 EXPORT_SYMBOL(d_move);
2662
2663 /**
2664  * d_ancestor - search for an ancestor
2665  * @p1: ancestor dentry
2666  * @p2: child dentry
2667  *
2668  * Returns the ancestor dentry of p2 which is a child of p1, if p1 is
2669  * an ancestor of p2, else NULL.
2670  */
2671 struct dentry *d_ancestor(struct dentry *p1, struct dentry *p2)
2672 {
2673         struct dentry *p;
2674
2675         for (p = p2; !IS_ROOT(p); p = p->d_parent) {
2676                 if (p->d_parent == p1)
2677                         return p;
2678         }
2679         return NULL;
2680 }
2681
2682 /*
2683  * This helper attempts to cope with remotely renamed directories
2684  *
2685  * It assumes that the caller is already holding
2686  * dentry->d_parent->d_inode->i_mutex, inode->i_lock and rename_lock
2687  *
2688  * Note: If ever the locking in lock_rename() changes, then please
2689  * remember to update this too...
2690  */
2691 static struct dentry *__d_unalias(struct inode *inode,
2692                 struct dentry *dentry, struct dentry *alias)
2693 {
2694         struct mutex *m1 = NULL, *m2 = NULL;
2695         struct dentry *ret = ERR_PTR(-EBUSY);
2696
2697         /* If alias and dentry share a parent, then no extra locks required */
2698         if (alias->d_parent == dentry->d_parent)
2699                 goto out_unalias;
2700
2701         /* See lock_rename() */
2702         if (!mutex_trylock(&dentry->d_sb->s_vfs_rename_mutex))
2703                 goto out_err;
2704         m1 = &dentry->d_sb->s_vfs_rename_mutex;
2705         if (!mutex_trylock(&alias->d_parent->d_inode->i_mutex))
2706                 goto out_err;
2707         m2 = &alias->d_parent->d_inode->i_mutex;
2708 out_unalias:
2709         if (likely(!d_mountpoint(alias))) {
2710                 __d_move(alias, dentry);
2711                 ret = alias;
2712         }
2713 out_err:
2714         spin_unlock(&inode->i_lock);
2715         if (m2)
2716                 mutex_unlock(m2);
2717         if (m1)
2718                 mutex_unlock(m1);
2719         return ret;
2720 }
2721
2722 /*
2723  * Prepare an anonymous dentry for life in the superblock's dentry tree as a
2724  * named dentry in place of the dentry to be replaced.
2725  * returns with anon->d_lock held!
2726  */
2727 static void __d_materialise_dentry(struct dentry *dentry, struct dentry *anon)
2728 {
2729         struct dentry *dparent;
2730
2731         dentry_lock_for_move(anon, dentry);
2732
2733         write_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2734         write_seqcount_begin(&anon->d_seq);
2735
2736         dparent = dentry->d_parent;
2737
2738         switch_names(dentry, anon);
2739         swap(dentry->d_name.hash, anon->d_name.hash);
2740
2741         dentry->d_parent = dentry;
2742         list_del_init(&dentry->d_u.d_child);
2743         anon->d_parent = dparent;
2744         list_move(&anon->d_u.d_child, &dparent->d_subdirs);
2745
2746         write_seqcount_end(&dentry->d_seq);
2747         write_seqcount_end(&anon->d_seq);
2748
2749         dentry_unlock_parents_for_move(anon, dentry);
2750         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2751
2752         /* anon->d_lock still locked, returns locked */
2753         anon->d_flags &= ~DCACHE_DISCONNECTED;
2754 }
2755
2756 /**
2757  * d_materialise_unique - introduce an inode into the tree
2758  * @dentry: candidate dentry
2759  * @inode: inode to bind to the dentry, to which aliases may be attached
2760  *
2761  * Introduces an dentry into the tree, substituting an extant disconnected
2762  * root directory alias in its place if there is one. Caller must hold the
2763  * i_mutex of the parent directory.
2764  */
2765 struct dentry *d_materialise_unique(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
2766 {
2767         struct dentry *actual;
2768
2769         BUG_ON(!d_unhashed(dentry));
2770
2771         if (!inode) {
2772                 actual = dentry;
2773                 __d_instantiate(dentry, NULL);
2774                 d_rehash(actual);
2775                 goto out_nolock;
2776         }
2777
2778         spin_lock(&inode->i_lock);
2779
2780         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
2781                 struct dentry *alias;
2782
2783                 /* Does an aliased dentry already exist? */
2784                 alias = __d_find_alias(inode, 0);
2785                 if (alias) {
2786                         actual = alias;
2787                         write_seqlock(&rename_lock);
2788
2789                         if (d_ancestor(alias, dentry)) {
2790                                 /* Check for loops */
2791                                 actual = ERR_PTR(-ELOOP);
2792                                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2793                         } else if (IS_ROOT(alias)) {
2794                                 /* Is this an anonymous mountpoint that we
2795                                  * could splice into our tree? */
2796                                 __d_materialise_dentry(dentry, alias);
2797                                 write_sequnlock(&rename_lock);
2798                                 __d_drop(alias);
2799                                 goto found;
2800                         } else {
2801                                 /* Nope, but we must(!) avoid directory
2802                                  * aliasing. This drops inode->i_lock */
2803                                 actual = __d_unalias(inode, dentry, alias);
2804                         }
2805                         write_sequnlock(&rename_lock);
2806                         if (IS_ERR(actual)) {
2807                                 if (PTR_ERR(actual) == -ELOOP)
2808                                         pr_warn_ratelimited(
2809                                                 "VFS: Lookup of '%s' in %s %s"
2810                                                 " would have caused loop\n",
2811                                                 dentry->d_name.name,
2812                                                 inode->i_sb->s_type->name,
2813                                                 inode->i_sb->s_id);
2814                                 dput(alias);
2815                         }
2816                         goto out_nolock;
2817                 }
2818         }
2819
2820         /* Add a unique reference */
2821         actual = __d_instantiate_unique(dentry, inode);
2822         if (!actual)
2823                 actual = dentry;
2824         else
2825                 BUG_ON(!d_unhashed(actual));
2826
2827         spin_lock(&actual->d_lock);
2828 found:
2829         _d_rehash(actual);
2830         spin_unlock(&actual->d_lock);
2831         spin_unlock(&inode->i_lock);
2832 out_nolock:
2833         if (actual == dentry) {
2834                 security_d_instantiate(dentry, inode);
2835                 return NULL;
2836         }
2837
2838         iput(inode);
2839         return actual;
2840 }
2841 EXPORT_SYMBOL_GPL(d_materialise_unique);
2842
2843 static int prepend(char **buffer, int *buflen, const char *str, int namelen)
2844 {
2845         *buflen -= namelen;
2846         if (*buflen < 0)
2847                 return -ENAMETOOLONG;
2848         *buffer -= namelen;
2849         memcpy(*buffer, str, namelen);
2850         return 0;
2851 }
2852
2853 /**
2854  * prepend_name - prepend a pathname in front of current buffer pointer
2855  * @buffer: buffer pointer
2856  * @buflen: allocated length of the buffer
2857  * @name:   name string and length qstr structure
2858  *
2859  * With RCU path tracing, it may race with d_move(). Use ACCESS_ONCE() to
2860  * make sure that either the old or the new name pointer and length are
2861  * fetched. However, there may be mismatch between length and pointer.
2862  * The length cannot be trusted, we need to copy it byte-by-byte until
2863  * the length is reached or a null byte is found. It also prepends "/" at
2864  * the beginning of the name. The sequence number check at the caller will
2865  * retry it again when a d_move() does happen. So any garbage in the buffer
2866  * due to mismatched pointer and length will be discarded.
2867  */
2868 static int prepend_name(char **buffer, int *buflen, struct qstr *name)
2869 {
2870         const char *dname = ACCESS_ONCE(name->name);
2871         u32 dlen = ACCESS_ONCE(name->len);
2872         char *p;
2873
2874         if (*buflen < dlen + 1)
2875                 return -ENAMETOOLONG;
2876         *buflen -= dlen + 1;
2877         p = *buffer -= dlen + 1;
2878         *p++ = '/';
2879         while (dlen--) {
2880                 char c = *dname++;
2881                 if (!c)
2882                         break;
2883                 *p++ = c;
2884         }
2885         return 0;
2886 }
2887
2888 /**
2889  * prepend_path - Prepend path string to a buffer
2890  * @path: the dentry/vfsmount to report
2891  * @root: root vfsmnt/dentry
2892  * @buffer: pointer to the end of the buffer
2893  * @buflen: pointer to buffer length
2894  *
2895  * The function will first try to write out the pathname without taking any
2896  * lock other than the RCU read lock to make sure that dentries won't go away.
2897  * It only checks the sequence number of the global rename_lock as any change
2898  * in the dentry's d_seq will be preceded by changes in the rename_lock
2899  * sequence number. If the sequence number had been changed, it will restart
2900  * the whole pathname back-tracing sequence again by taking the rename_lock.
2901  * In this case, there is no need to take the RCU read lock as the recursive
2902  * parent pointer references will keep the dentry chain alive as long as no
2903  * rename operation is performed.
2904  */
2905 static int prepend_path(const struct path *path,
2906                         const struct path *root,
2907                         char **buffer, int *buflen)
2908 {
2909         struct dentry *dentry = path->dentry;
2910         struct vfsmount *vfsmnt = path->mnt;
2911         struct mount *mnt = real_mount(vfsmnt);
2912         int error = 0;
2913         unsigned seq = 0;
2914         char *bptr;
2915         int blen;
2916
2917         rcu_read_lock();
2918 restart:
2919         bptr = *buffer;
2920         blen = *buflen;
2921         read_seqbegin_or_lock(&rename_lock, &seq);
2922         while (dentry != root->dentry || vfsmnt != root->mnt) {
2923                 struct dentry * parent;
2924
2925                 if (dentry == vfsmnt->mnt_root || IS_ROOT(dentry)) {
2926                         /* Global root? */
2927                         if (mnt_has_parent(mnt)) {
2928                                 dentry = mnt->mnt_mountpoint;
2929                                 mnt = mnt->mnt_parent;
2930                                 vfsmnt = &mnt->mnt;
2931                                 continue;
2932                         }
2933                         /*
2934                          * Filesystems needing to implement special "root names"
2935                          * should do so with ->d_dname()
2936                          */
2937                         if (IS_ROOT(dentry) &&
2938                            (dentry->d_name.len != 1 ||
2939                             dentry->d_name.name[0] != '/')) {
2940                                 WARN(1, "Root dentry has weird name <%.*s>\n",
2941                                      (int) dentry->d_name.len,
2942                                      dentry->d_name.name);
2943                         }
2944                         if (!error)
2945                                 error = is_mounted(vfsmnt) ? 1 : 2;
2946                         break;
2947                 }
2948                 parent = dentry->d_parent;
2949                 prefetch(parent);
2950                 error = prepend_name(&bptr, &blen, &dentry->d_name);
2951                 if (error)
2952                         break;
2953
2954                 dentry = parent;
2955         }
2956         if (!(seq & 1))
2957                 rcu_read_unlock();
2958         if (need_seqretry(&rename_lock, seq)) {
2959                 seq = 1;
2960                 goto restart;
2961         }
2962         done_seqretry(&rename_lock, seq);
2963
2964         if (error >= 0 && bptr == *buffer) {
2965                 if (--blen < 0)
2966                         error = -ENAMETOOLONG;
2967                 else
2968                         *--bptr = '/';
2969         }
2970         *buffer = bptr;
2971         *buflen = blen;
2972         return error;
2973 }
2974
2975 /**
2976  * __d_path - return the path of a dentry
2977  * @path: the dentry/vfsmount to report
2978  * @root: root vfsmnt/dentry
2979  * @buf: buffer to return value in
2980  * @buflen: buffer length
2981  *
2982  * Convert a dentry into an ASCII path name.
2983  *
2984  * Returns a pointer into the buffer or an error code if the
2985  * path was too long.
2986  *
2987  * "buflen" should be positive.
2988  *
2989  * If the path is not reachable from the supplied root, return %NULL.
2990  */
2991 char *__d_path(const struct path *path,
2992                const struct path *root,
2993                char *buf, int buflen)
2994 {
2995         char *res = buf + buflen;
2996         int error;
2997
2998         prepend(&res, &buflen, "\0", 1);
2999         br_read_lock(&vfsmount_lock);
3000         error = prepend_path(path, root, &res, &buflen);
3001         br_read_unlock(&vfsmount_lock);
3002
3003         if (error < 0)
3004                 return ERR_PTR(error);
3005         if (error > 0)
3006                 return NULL;
3007         return res;
3008 }
3009
3010 char *d_absolute_path(const struct path *path,
3011                char *buf, int buflen)
3012 {
3013         struct path root = {};
3014         char *res = buf + buflen;
3015         int error;
3016
3017         prepend(&res, &buflen, "\0", 1);
3018         br_read_lock(&vfsmount_lock);
3019         error = prepend_path(path, &root, &res, &buflen);
3020         br_read_unlock(&vfsmount_lock);
3021
3022         if (error > 1)
3023                 error = -EINVAL;
3024         if (error < 0)
3025                 return ERR_PTR(error);
3026         return res;
3027 }
3028
3029 /*
3030  * same as __d_path but appends "(deleted)" for unlinked files.
3031  */
3032 static int path_with_deleted(const struct path *path,
3033                              const struct path *root,
3034                              char **buf, int *buflen)
3035 {
3036         prepend(buf, buflen, "\0", 1);
3037         if (d_unlinked(path->dentry)) {
3038                 int error = prepend(buf, buflen, " (deleted)", 10);
3039                 if (error)
3040                         return error;
3041         }
3042
3043         return prepend_path(path, root, buf, buflen);
3044 }
3045
3046 static int prepend_unreachable(char **buffer, int *buflen)
3047 {
3048         return prepend(buffer, buflen, "(unreachable)", 13);
3049 }
3050
3051 static void get_fs_root_rcu(struct fs_struct *fs, struct path *root)
3052 {
3053         unsigned seq;
3054
3055         do {
3056                 seq = read_seqcount_begin(&fs->seq);
3057                 *root = fs->root;
3058         } while (read_seqcount_retry(&fs->seq, seq));
3059 }
3060
3061 /**
3062  * d_path - return the path of a dentry
3063  * @path: path to report
3064  * @buf: buffer to return value in
3065  * @buflen: buffer length
3066  *
3067  * Convert a dentry into an ASCII path name. If the entry has been deleted
3068  * the string " (deleted)" is appended. Note that this is ambiguous.
3069  *
3070  * Returns a pointer into the buffer or an error code if the path was
3071  * too long. Note: Callers should use the returned pointer, not the passed
3072  * in buffer, to use the name! The implementation often starts at an offset
3073  * into the buffer, and may leave 0 bytes at the start.
3074  *
3075  * "buflen" should be positive.
3076  */
3077 char *d_path(const struct path *path, char *buf, int buflen)
3078 {
3079         char *res = buf + buflen;
3080         struct path root;
3081         int error;
3082
3083         /*
3084          * We have various synthetic filesystems that never get mounted.  On
3085          * these filesystems dentries are never used for lookup purposes, and
3086          * thus don't need to be hashed.  They also don't need a name until a
3087          * user wants to identify the object in /proc/pid/fd/.  The little hack
3088          * below allows us to generate a name for these objects on demand:
3089          */
3090         if (path->dentry->d_op && path->dentry->d_op->d_dname)
3091                 return path->dentry->d_op->d_dname(path->dentry, buf, buflen);
3092
3093         rcu_read_lock();
3094         get_fs_root_rcu(current->fs, &root);
3095         br_read_lock(&vfsmount_lock);
3096         error = path_with_deleted(path, &root, &res, &buflen);
3097         br_read_unlock(&vfsmount_lock);
3098         rcu_read_unlock();
3099
3100         if (error < 0)
3101                 res = ERR_PTR(error);
3102         return res;
3103 }
3104 EXPORT_SYMBOL(d_path);
3105
3106 /*
3107  * Helper function for dentry_operations.d_dname() members
3108  */
3109 char *dynamic_dname(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen,
3110                         const char *fmt, ...)
3111 {
3112         va_list args;
3113         char temp[64];
3114         int sz;
3115
3116         va_start(args, fmt);
3117         sz = vsnprintf(temp, sizeof(temp), fmt, args) + 1;
3118         va_end(args);
3119
3120         if (sz > sizeof(temp) || sz > buflen)
3121                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3122
3123         buffer += buflen - sz;
3124         return memcpy(buffer, temp, sz);
3125 }
3126
3127 char *simple_dname(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen)
3128 {
3129         char *end = buffer + buflen;
3130         /* these dentries are never renamed, so d_lock is not needed */
3131         if (prepend(&end, &buflen, " (deleted)", 11) ||
3132             prepend(&end, &buflen, dentry->d_name.name, dentry->d_name.len) ||
3133             prepend(&end, &buflen, "/", 1))  
3134                 end = ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3135         return end;
3136 }
3137
3138 /*
3139  * Write full pathname from the root of the filesystem into the buffer.
3140  */
3141 static char *__dentry_path(struct dentry *dentry, char *buf, int buflen)
3142 {
3143         char *end, *retval;
3144         int len, seq = 0;
3145         int error = 0;
3146
3147         rcu_read_lock();
3148 restart:
3149         end = buf + buflen;
3150         len = buflen;
3151         prepend(&end, &len, "\0", 1);
3152         if (buflen < 1)
3153                 goto Elong;
3154         /* Get '/' right */
3155         retval = end-1;
3156         *retval = '/';
3157         read_seqbegin_or_lock(&rename_lock, &seq);
3158         while (!IS_ROOT(dentry)) {
3159                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
3160                 int error;
3161
3162                 prefetch(parent);
3163                 error = prepend_name(&end, &len, &dentry->d_name);
3164                 if (error)
3165                         break;
3166
3167                 retval = end;
3168                 dentry = parent;
3169         }
3170         if (!(seq & 1))
3171                 rcu_read_unlock();
3172         if (need_seqretry(&rename_lock, seq)) {
3173                 seq = 1;
3174                 goto restart;
3175         }
3176         done_seqretry(&rename_lock, seq);
3177         if (error)
3178                 goto Elong;
3179         return retval;
3180 Elong:
3181         return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3182 }
3183
3184 char *dentry_path_raw(struct dentry *dentry, char *buf, int buflen)
3185 {
3186         return __dentry_path(dentry, buf, buflen);
3187 }
3188 EXPORT_SYMBOL(dentry_path_raw);
3189
3190 char *dentry_path(struct dentry *dentry, char *buf, int buflen)
3191 {
3192         char *p = NULL;
3193         char *retval;
3194
3195         if (d_unlinked(dentry)) {
3196                 p = buf + buflen;
3197                 if (prepend(&p, &buflen, "//deleted", 10) != 0)
3198                         goto Elong;
3199                 buflen++;
3200         }
3201         retval = __dentry_path(dentry, buf, buflen);
3202         if (!IS_ERR(retval) && p)
3203                 *p = '/';       /* restore '/' overriden with '\0' */
3204         return retval;
3205 Elong:
3206         return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3207 }
3208
3209 static void get_fs_root_and_pwd_rcu(struct fs_struct *fs, struct path *root,
3210                                     struct path *pwd)
3211 {
3212         unsigned seq;
3213
3214         do {
3215                 seq = read_seqcount_begin(&fs->seq);
3216                 *root = fs->root;
3217                 *pwd = fs->pwd;
3218         } while (read_seqcount_retry(&fs->seq, seq));
3219 }
3220
3221 /*
3222  * NOTE! The user-level library version returns a
3223  * character pointer. The kernel system call just
3224  * returns the length of the buffer filled (which
3225  * includes the ending '\0' character), or a negative
3226  * error value. So libc would do something like
3227  *
3228  *      char *getcwd(char * buf, size_t size)
3229  *      {
3230  *              int retval;
3231  *
3232  *              retval = sys_getcwd(buf, size);
3233  *              if (retval >= 0)
3234  *                      return buf;
3235  *              errno = -retval;
3236  *              return NULL;
3237  *      }
3238  */
3239 SYSCALL_DEFINE2(getcwd, char __user *, buf, unsigned long, size)
3240 {
3241         int error;
3242         struct path pwd, root;
3243         char *page = __getname();
3244
3245         if (!page)
3246                 return -ENOMEM;
3247
3248         rcu_read_lock();
3249         get_fs_root_and_pwd_rcu(current->fs, &root, &pwd);
3250
3251         error = -ENOENT;
3252         br_read_lock(&vfsmount_lock);
3253         if (!d_unlinked(pwd.dentry)) {
3254                 unsigned long len;
3255                 char *cwd = page + PATH_MAX;
3256                 int buflen = PATH_MAX;
3257
3258                 prepend(&cwd, &buflen, "\0", 1);
3259                 error = prepend_path(&pwd, &root, &cwd, &buflen);
3260                 br_read_unlock(&vfsmount_lock);
3261                 rcu_read_unlock();
3262
3263                 if (error < 0)
3264                         goto out;
3265
3266                 /* Unreachable from current root */
3267                 if (error > 0) {
3268                         error = prepend_unreachable(&cwd, &buflen);
3269                         if (error)
3270                                 goto out;
3271                 }
3272
3273                 error = -ERANGE;
3274                 len = PATH_MAX + page - cwd;
3275                 if (len <= size) {
3276                         error = len;
3277                         if (copy_to_user(buf, cwd, len))
3278                                 error = -EFAULT;
3279                 }
3280         } else {
3281                 br_read_unlock(&vfsmount_lock);
3282                 rcu_read_unlock();
3283         }
3284
3285 out:
3286         __putname(page);
3287         return error;
3288 }
3289
3290 /*
3291  * Test whether new_dentry is a subdirectory of old_dentry.
3292  *
3293  * Trivially implemented using the dcache structure
3294  */
3295
3296 /**
3297  * is_subdir - is new dentry a subdirectory of old_dentry
3298  * @new_dentry: new dentry
3299  * @old_dentry: old dentry
3300  *
3301  * Returns 1 if new_dentry is a subdirectory of the parent (at any depth).
3302  * Returns 0 otherwise.
3303  * Caller must ensure that "new_dentry" is pinned before calling is_subdir()
3304  */
3305   
3306 int is_subdir(struct dentry *new_dentry, struct dentry *old_dentry)
3307 {
3308         int result;
3309         unsigned seq;
3310
3311         if (new_dentry == old_dentry)
3312                 return 1;
3313
3314         do {
3315                 /* for restarting inner loop in case of seq retry */
3316                 seq = read_seqbegin(&rename_lock);
3317                 /*
3318                  * Need rcu_readlock to protect against the d_parent trashing
3319                  * due to d_move
3320                  */
3321                 rcu_read_lock();
3322                 if (d_ancestor(old_dentry, new_dentry))
3323                         result = 1;
3324                 else
3325                         result = 0;
3326                 rcu_read_unlock();
3327         } while (read_seqretry(&rename_lock, seq));
3328
3329         return result;
3330 }
3331
3332 static enum d_walk_ret d_genocide_kill(void *data, struct dentry *dentry)
3333 {
3334         struct dentry *root = data;
3335         if (dentry != root) {
3336                 if (d_unhashed(dentry) || !dentry->d_inode)
3337                         return D_WALK_SKIP;
3338
3339                 if (!(dentry->d_flags & DCACHE_GENOCIDE)) {
3340                         dentry->d_flags |= DCACHE_GENOCIDE;
3341                         dentry->d_lockref.count--;
3342                 }
3343         }
3344         return D_WALK_CONTINUE;
3345 }
3346
3347 void d_genocide(struct dentry *parent)
3348 {
3349         d_walk(parent, parent, d_genocide_kill, NULL);
3350 }
3351
3352 void d_tmpfile(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
3353 {
3354         inode_dec_link_count(inode);
3355         BUG_ON(dentry->d_name.name != dentry->d_iname ||
3356                 !hlist_unhashed(&dentry->d_alias) ||
3357                 !d_unlinked(dentry));
3358         spin_lock(&dentry->d_parent->d_lock);
3359         spin_lock_nested(&dentry->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
3360         dentry->d_name.len = sprintf(dentry->d_iname, "#%llu",
3361                                 (unsigned long long)inode->i_ino);
3362         spin_unlock(&dentry->d_lock);
3363         spin_unlock(&dentry->d_parent->d_lock);
3364         d_instantiate(dentry, inode);
3365 }
3366 EXPORT_SYMBOL(d_tmpfile);
3367
3368 static __initdata unsigned long dhash_entries;
3369 static int __init set_dhash_entries(char *str)
3370 {
3371         if (!str)
3372                 return 0;
3373         dhash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
3374         return 1;
3375 }
3376 __setup("dhash_entries=", set_dhash_entries);
3377
3378 static void __init dcache_init_early(void)
3379 {
3380         unsigned int loop;
3381
3382         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
3383          * hash allocation until vmalloc space is available.
3384          */
3385         if (hashdist)
3386                 return;
3387
3388         dentry_hashtable =
3389                 alloc_large_system_hash("Dentry cache",
3390                                         sizeof(struct hlist_bl_head),
3391                                         dhash_entries,
3392                                         13,
3393                                         HASH_EARLY,
3394                                         &d_hash_shift,
3395                                         &d_hash_mask,
3396                                         0,
3397                                         0);
3398
3399         for (loop = 0; loop < (1U << d_hash_shift); loop++)
3400                 INIT_HLIST_BL_HEAD(dentry_hashtable + loop);
3401 }
3402
3403 static void __init dcache_init(void)
3404 {
3405         unsigned int loop;
3406
3407         /* 
3408          * A constructor could be added for stable state like the lists,
3409          * but it is probably not worth it because of the cache nature
3410          * of the dcache. 
3411          */
3412         dentry_cache = KMEM_CACHE(dentry,
3413                 SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|SLAB_MEM_SPREAD);
3414
3415         /* Hash may have been set up in dcache_init_early */
3416         if (!hashdist)
3417                 return;
3418
3419         dentry_hashtable =
3420                 alloc_large_system_hash("Dentry cache",
3421                                         sizeof(struct hlist_bl_head),
3422                                         dhash_entries,
3423                                         13,
3424                                         0,
3425                                         &d_hash_shift,
3426                                         &d_hash_mask,
3427                                         0,
3428                                         0);
3429
3430         for (loop = 0; loop < (1U << d_hash_shift); loop++)
3431                 INIT_HLIST_BL_HEAD(dentry_hashtable + loop);
3432 }
3433
3434 /* SLAB cache for __getname() consumers */
3435 struct kmem_cache *names_cachep __read_mostly;
3436 EXPORT_SYMBOL(names_cachep);
3437
3438 EXPORT_SYMBOL(d_genocide);
3439
3440 void __init vfs_caches_init_early(void)
3441 {
3442         dcache_init_early();
3443         inode_init_early();
3444 }
3445
3446 void __init vfs_caches_init(unsigned long mempages)
3447 {
3448         unsigned long reserve;
3449
3450         /* Base hash sizes on available memory, with a reserve equal to
3451            150% of current kernel size */
3452
3453         reserve = min((mempages - nr_free_pages()) * 3/2, mempages - 1);
3454         mempages -= reserve;
3455
3456         names_cachep = kmem_cache_create("names_cache", PATH_MAX, 0,
3457                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
3458
3459         dcache_init();
3460         inode_init();
3461         files_init(mempages);
3462         mnt_init();
3463         bdev_cache_init();
3464         chrdev_init();
3465 }