]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/dcache.c
Merge remote-tracking branch 'aio-direct/for-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 struct dentry *d_make_root(struct inode *root_inode)
1804 {
1805         struct dentry *res = NULL;
1806
1807         if (root_inode) {
1808                 static const struct qstr name = QSTR_INIT("/", 1);
1809
1810                 res = __d_alloc(root_inode->i_sb, &name);
1811                 if (res)
1812                         d_instantiate(res, root_inode);
1813                 else
1814                         iput(root_inode);
1815         }
1816         return res;
1817 }
1818 EXPORT_SYMBOL(d_make_root);
1819
1820 static struct dentry * __d_find_any_alias(struct inode *inode)
1821 {
1822         struct dentry *alias;
1823
1824         if (hlist_empty(&inode->i_dentry))
1825                 return NULL;
1826         alias = hlist_entry(inode->i_dentry.first, struct dentry, d_alias);
1827         __dget(alias);
1828         return alias;
1829 }
1830
1831 /**
1832  * d_find_any_alias - find any alias for a given inode
1833  * @inode: inode to find an alias for
1834  *
1835  * If any aliases exist for the given inode, take and return a
1836  * reference for one of them.  If no aliases exist, return %NULL.
1837  */
1838 struct dentry *d_find_any_alias(struct inode *inode)
1839 {
1840         struct dentry *de;
1841
1842         spin_lock(&inode->i_lock);
1843         de = __d_find_any_alias(inode);
1844         spin_unlock(&inode->i_lock);
1845         return de;
1846 }
1847 EXPORT_SYMBOL(d_find_any_alias);
1848
1849 /**
1850  * d_obtain_alias - find or allocate a dentry for a given inode
1851  * @inode: inode to allocate the dentry for
1852  *
1853  * Obtain a dentry for an inode resulting from NFS filehandle conversion or
1854  * similar open by handle operations.  The returned dentry may be anonymous,
1855  * or may have a full name (if the inode was already in the cache).
1856  *
1857  * When called on a directory inode, we must ensure that the inode only ever
1858  * has one dentry.  If a dentry is found, that is returned instead of
1859  * allocating a new one.
1860  *
1861  * On successful return, the reference to the inode has been transferred
1862  * to the dentry.  In case of an error the reference on the inode is released.
1863  * To make it easier to use in export operations a %NULL or IS_ERR inode may
1864  * be passed in and will be the error will be propagate to the return value,
1865  * with a %NULL @inode replaced by ERR_PTR(-ESTALE).
1866  */
1867 struct dentry *d_obtain_alias(struct inode *inode)
1868 {
1869         static const struct qstr anonstring = QSTR_INIT("/", 1);
1870         struct dentry *tmp;
1871         struct dentry *res;
1872
1873         if (!inode)
1874                 return ERR_PTR(-ESTALE);
1875         if (IS_ERR(inode))
1876                 return ERR_CAST(inode);
1877
1878         res = d_find_any_alias(inode);
1879         if (res)
1880                 goto out_iput;
1881
1882         tmp = __d_alloc(inode->i_sb, &anonstring);
1883         if (!tmp) {
1884                 res = ERR_PTR(-ENOMEM);
1885                 goto out_iput;
1886         }
1887
1888         spin_lock(&inode->i_lock);
1889         res = __d_find_any_alias(inode);
1890         if (res) {
1891                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1892                 dput(tmp);
1893                 goto out_iput;
1894         }
1895
1896         /* attach a disconnected dentry */
1897         spin_lock(&tmp->d_lock);
1898         tmp->d_inode = inode;
1899         tmp->d_flags |= DCACHE_DISCONNECTED;
1900         hlist_add_head(&tmp->d_alias, &inode->i_dentry);
1901         hlist_bl_lock(&tmp->d_sb->s_anon);
1902         hlist_bl_add_head(&tmp->d_hash, &tmp->d_sb->s_anon);
1903         hlist_bl_unlock(&tmp->d_sb->s_anon);
1904         spin_unlock(&tmp->d_lock);
1905         spin_unlock(&inode->i_lock);
1906         security_d_instantiate(tmp, inode);
1907
1908         return tmp;
1909
1910  out_iput:
1911         if (res && !IS_ERR(res))
1912                 security_d_instantiate(res, inode);
1913         iput(inode);
1914         return res;
1915 }
1916 EXPORT_SYMBOL(d_obtain_alias);
1917
1918 /**
1919  * d_splice_alias - splice a disconnected dentry into the tree if one exists
1920  * @inode:  the inode which may have a disconnected dentry
1921  * @dentry: a negative dentry which we want to point to the inode.
1922  *
1923  * If inode is a directory and has a 'disconnected' dentry (i.e. IS_ROOT and
1924  * DCACHE_DISCONNECTED), then d_move that in place of the given dentry
1925  * and return it, else simply d_add the inode to the dentry and return NULL.
1926  *
1927  * This is needed in the lookup routine of any filesystem that is exportable
1928  * (via knfsd) so that we can build dcache paths to directories effectively.
1929  *
1930  * If a dentry was found and moved, then it is returned.  Otherwise NULL
1931  * is returned.  This matches the expected return value of ->lookup.
1932  *
1933  * Cluster filesystems may call this function with a negative, hashed dentry.
1934  * In that case, we know that the inode will be a regular file, and also this
1935  * will only occur during atomic_open. So we need to check for the dentry
1936  * being already hashed only in the final case.
1937  */
1938 struct dentry *d_splice_alias(struct inode *inode, struct dentry *dentry)
1939 {
1940         struct dentry *new = NULL;
1941
1942         if (IS_ERR(inode))
1943                 return ERR_CAST(inode);
1944
1945         if (inode && S_ISDIR(inode->i_mode)) {
1946                 spin_lock(&inode->i_lock);
1947                 new = __d_find_alias(inode, 1);
1948                 if (new) {
1949                         BUG_ON(!(new->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED));
1950                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1951                         security_d_instantiate(new, inode);
1952                         d_move(new, dentry);
1953                         iput(inode);
1954                 } else {
1955                         /* already taking inode->i_lock, so d_add() by hand */
1956                         __d_instantiate(dentry, inode);
1957                         spin_unlock(&inode->i_lock);
1958                         security_d_instantiate(dentry, inode);
1959                         d_rehash(dentry);
1960                 }
1961         } else {
1962                 d_instantiate(dentry, inode);
1963                 if (d_unhashed(dentry))
1964                         d_rehash(dentry);
1965         }
1966         return new;
1967 }
1968 EXPORT_SYMBOL(d_splice_alias);
1969
1970 /**
1971  * d_add_ci - lookup or allocate new dentry with case-exact name
1972  * @inode:  the inode case-insensitive lookup has found
1973  * @dentry: the negative dentry that was passed to the parent's lookup func
1974  * @name:   the case-exact name to be associated with the returned dentry
1975  *
1976  * This is to avoid filling the dcache with case-insensitive names to the
1977  * same inode, only the actual correct case is stored in the dcache for
1978  * case-insensitive filesystems.
1979  *
1980  * For a case-insensitive lookup match and if the the case-exact dentry
1981  * already exists in in the dcache, use it and return it.
1982  *
1983  * If no entry exists with the exact case name, allocate new dentry with
1984  * the exact case, and return the spliced entry.
1985  */
1986 struct dentry *d_add_ci(struct dentry *dentry, struct inode *inode,
1987                         struct qstr *name)
1988 {
1989         struct dentry *found;
1990         struct dentry *new;
1991
1992         /*
1993          * First check if a dentry matching the name already exists,
1994          * if not go ahead and create it now.
1995          */
1996         found = d_hash_and_lookup(dentry->d_parent, name);
1997         if (unlikely(IS_ERR(found)))
1998                 goto err_out;
1999         if (!found) {
2000                 new = d_alloc(dentry->d_parent, name);
2001                 if (!new) {
2002                         found = ERR_PTR(-ENOMEM);
2003                         goto err_out;
2004                 }
2005
2006                 found = d_splice_alias(inode, new);
2007                 if (found) {
2008                         dput(new);
2009                         return found;
2010                 }
2011                 return new;
2012         }
2013
2014         /*
2015          * If a matching dentry exists, and it's not negative use it.
2016          *
2017          * Decrement the reference count to balance the iget() done
2018          * earlier on.
2019          */
2020         if (found->d_inode) {
2021                 if (unlikely(found->d_inode != inode)) {
2022                         /* This can't happen because bad inodes are unhashed. */
2023                         BUG_ON(!is_bad_inode(inode));
2024                         BUG_ON(!is_bad_inode(found->d_inode));
2025                 }
2026                 iput(inode);
2027                 return found;
2028         }
2029
2030         /*
2031          * Negative dentry: instantiate it unless the inode is a directory and
2032          * already has a dentry.
2033          */
2034         new = d_splice_alias(inode, found);
2035         if (new) {
2036                 dput(found);
2037                 found = new;
2038         }
2039         return found;
2040
2041 err_out:
2042         iput(inode);
2043         return found;
2044 }
2045 EXPORT_SYMBOL(d_add_ci);
2046
2047 /*
2048  * Do the slow-case of the dentry name compare.
2049  *
2050  * Unlike the dentry_cmp() function, we need to atomically
2051  * load the name and length information, so that the
2052  * filesystem can rely on them, and can use the 'name' and
2053  * 'len' information without worrying about walking off the
2054  * end of memory etc.
2055  *
2056  * Thus the read_seqcount_retry() and the "duplicate" info
2057  * in arguments (the low-level filesystem should not look
2058  * at the dentry inode or name contents directly, since
2059  * rename can change them while we're in RCU mode).
2060  */
2061 enum slow_d_compare {
2062         D_COMP_OK,
2063         D_COMP_NOMATCH,
2064         D_COMP_SEQRETRY,
2065 };
2066
2067 static noinline enum slow_d_compare slow_dentry_cmp(
2068                 const struct dentry *parent,
2069                 struct dentry *dentry,
2070                 unsigned int seq,
2071                 const struct qstr *name)
2072 {
2073         int tlen = dentry->d_name.len;
2074         const char *tname = dentry->d_name.name;
2075
2076         if (read_seqcount_retry(&dentry->d_seq, seq)) {
2077                 cpu_relax();
2078                 return D_COMP_SEQRETRY;
2079         }
2080         if (parent->d_op->d_compare(parent, dentry, tlen, tname, name))
2081                 return D_COMP_NOMATCH;
2082         return D_COMP_OK;
2083 }
2084
2085 /**
2086  * __d_lookup_rcu - search for a dentry (racy, store-free)
2087  * @parent: parent dentry
2088  * @name: qstr of name we wish to find
2089  * @seqp: returns d_seq value at the point where the dentry was found
2090  * Returns: dentry, or NULL
2091  *
2092  * __d_lookup_rcu is the dcache lookup function for rcu-walk name
2093  * resolution (store-free path walking) design described in
2094  * Documentation/filesystems/path-lookup.txt.
2095  *
2096  * This is not to be used outside core vfs.
2097  *
2098  * __d_lookup_rcu must only be used in rcu-walk mode, ie. with vfsmount lock
2099  * held, and rcu_read_lock held. The returned dentry must not be stored into
2100  * without taking d_lock and checking d_seq sequence count against @seq
2101  * returned here.
2102  *
2103  * A refcount may be taken on the found dentry with the d_rcu_to_refcount
2104  * function.
2105  *
2106  * Alternatively, __d_lookup_rcu may be called again to look up the child of
2107  * the returned dentry, so long as its parent's seqlock is checked after the
2108  * child is looked up. Thus, an interlocking stepping of sequence lock checks
2109  * is formed, giving integrity down the path walk.
2110  *
2111  * NOTE! The caller *has* to check the resulting dentry against the sequence
2112  * number we've returned before using any of the resulting dentry state!
2113  */
2114 struct dentry *__d_lookup_rcu(const struct dentry *parent,
2115                                 const struct qstr *name,
2116                                 unsigned *seqp)
2117 {
2118         u64 hashlen = name->hash_len;
2119         const unsigned char *str = name->name;
2120         struct hlist_bl_head *b = d_hash(parent, hashlen_hash(hashlen));
2121         struct hlist_bl_node *node;
2122         struct dentry *dentry;
2123
2124         /*
2125          * Note: There is significant duplication with __d_lookup_rcu which is
2126          * required to prevent single threaded performance regressions
2127          * especially on architectures where smp_rmb (in seqcounts) are costly.
2128          * Keep the two functions in sync.
2129          */
2130
2131         /*
2132          * The hash list is protected using RCU.
2133          *
2134          * Carefully use d_seq when comparing a candidate dentry, to avoid
2135          * races with d_move().
2136          *
2137          * It is possible that concurrent renames can mess up our list
2138          * walk here and result in missing our dentry, resulting in the
2139          * false-negative result. d_lookup() protects against concurrent
2140          * renames using rename_lock seqlock.
2141          *
2142          * See Documentation/filesystems/path-lookup.txt for more details.
2143          */
2144         hlist_bl_for_each_entry_rcu(dentry, node, b, d_hash) {
2145                 unsigned seq;
2146
2147 seqretry:
2148                 /*
2149                  * The dentry sequence count protects us from concurrent
2150                  * renames, and thus protects parent and name fields.
2151                  *
2152                  * The caller must perform a seqcount check in order
2153                  * to do anything useful with the returned dentry.
2154                  *
2155                  * NOTE! We do a "raw" seqcount_begin here. That means that
2156                  * we don't wait for the sequence count to stabilize if it
2157                  * is in the middle of a sequence change. If we do the slow
2158                  * dentry compare, we will do seqretries until it is stable,
2159                  * and if we end up with a successful lookup, we actually
2160                  * want to exit RCU lookup anyway.
2161                  */
2162                 seq = raw_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2163                 if (dentry->d_parent != parent)
2164                         continue;
2165                 if (d_unhashed(dentry))
2166                         continue;
2167
2168                 if (unlikely(parent->d_flags & DCACHE_OP_COMPARE)) {
2169                         if (dentry->d_name.hash != hashlen_hash(hashlen))
2170                                 continue;
2171                         *seqp = seq;
2172                         switch (slow_dentry_cmp(parent, dentry, seq, name)) {
2173                         case D_COMP_OK:
2174                                 return dentry;
2175                         case D_COMP_NOMATCH:
2176                                 continue;
2177                         default:
2178                                 goto seqretry;
2179                         }
2180                 }
2181
2182                 if (dentry->d_name.hash_len != hashlen)
2183                         continue;
2184                 *seqp = seq;
2185                 if (!dentry_cmp(dentry, str, hashlen_len(hashlen)))
2186                         return dentry;
2187         }
2188         return NULL;
2189 }
2190
2191 /**
2192  * d_lookup - search for a dentry
2193  * @parent: parent dentry
2194  * @name: qstr of name we wish to find
2195  * Returns: dentry, or NULL
2196  *
2197  * d_lookup searches the children of the parent dentry for the name in
2198  * question. If the dentry is found its reference count is incremented and the
2199  * dentry is returned. The caller must use dput to free the entry when it has
2200  * finished using it. %NULL is returned if the dentry does not exist.
2201  */
2202 struct dentry *d_lookup(const struct dentry *parent, const struct qstr *name)
2203 {
2204         struct dentry *dentry;
2205         unsigned seq;
2206
2207         do {
2208                 seq = read_seqbegin(&rename_lock);
2209                 dentry = __d_lookup(parent, name);
2210                 if (dentry)
2211                         break;
2212         } while (read_seqretry(&rename_lock, seq));
2213         return dentry;
2214 }
2215 EXPORT_SYMBOL(d_lookup);
2216
2217 /**
2218  * __d_lookup - search for a dentry (racy)
2219  * @parent: parent dentry
2220  * @name: qstr of name we wish to find
2221  * Returns: dentry, or NULL
2222  *
2223  * __d_lookup is like d_lookup, however it may (rarely) return a
2224  * false-negative result due to unrelated rename activity.
2225  *
2226  * __d_lookup is slightly faster by avoiding rename_lock read seqlock,
2227  * however it must be used carefully, eg. with a following d_lookup in
2228  * the case of failure.
2229  *
2230  * __d_lookup callers must be commented.
2231  */
2232 struct dentry *__d_lookup(const struct dentry *parent, const struct qstr *name)
2233 {
2234         unsigned int len = name->len;
2235         unsigned int hash = name->hash;
2236         const unsigned char *str = name->name;
2237         struct hlist_bl_head *b = d_hash(parent, hash);
2238         struct hlist_bl_node *node;
2239         struct dentry *found = NULL;
2240         struct dentry *dentry;
2241
2242         /*
2243          * Note: There is significant duplication with __d_lookup_rcu which is
2244          * required to prevent single threaded performance regressions
2245          * especially on architectures where smp_rmb (in seqcounts) are costly.
2246          * Keep the two functions in sync.
2247          */
2248
2249         /*
2250          * The hash list is protected using RCU.
2251          *
2252          * Take d_lock when comparing a candidate dentry, to avoid races
2253          * with d_move().
2254          *
2255          * It is possible that concurrent renames can mess up our list
2256          * walk here and result in missing our dentry, resulting in the
2257          * false-negative result. d_lookup() protects against concurrent
2258          * renames using rename_lock seqlock.
2259          *
2260          * See Documentation/filesystems/path-lookup.txt for more details.
2261          */
2262         rcu_read_lock();
2263         
2264         hlist_bl_for_each_entry_rcu(dentry, node, b, d_hash) {
2265
2266                 if (dentry->d_name.hash != hash)
2267                         continue;
2268
2269                 spin_lock(&dentry->d_lock);
2270                 if (dentry->d_parent != parent)
2271                         goto next;
2272                 if (d_unhashed(dentry))
2273                         goto next;
2274
2275                 /*
2276                  * It is safe to compare names since d_move() cannot
2277                  * change the qstr (protected by d_lock).
2278                  */
2279                 if (parent->d_flags & DCACHE_OP_COMPARE) {
2280                         int tlen = dentry->d_name.len;
2281                         const char *tname = dentry->d_name.name;
2282                         if (parent->d_op->d_compare(parent, dentry, tlen, tname, name))
2283                                 goto next;
2284                 } else {
2285                         if (dentry->d_name.len != len)
2286                                 goto next;
2287                         if (dentry_cmp(dentry, str, len))
2288                                 goto next;
2289                 }
2290
2291                 dentry->d_lockref.count++;
2292                 found = dentry;
2293                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
2294                 break;
2295 next:
2296                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
2297         }
2298         rcu_read_unlock();
2299
2300         return found;
2301 }
2302
2303 /**
2304  * d_hash_and_lookup - hash the qstr then search for a dentry
2305  * @dir: Directory to search in
2306  * @name: qstr of name we wish to find
2307  *
2308  * On lookup failure NULL is returned; on bad name - ERR_PTR(-error)
2309  */
2310 struct dentry *d_hash_and_lookup(struct dentry *dir, struct qstr *name)
2311 {
2312         /*
2313          * Check for a fs-specific hash function. Note that we must
2314          * calculate the standard hash first, as the d_op->d_hash()
2315          * routine may choose to leave the hash value unchanged.
2316          */
2317         name->hash = full_name_hash(name->name, name->len);
2318         if (dir->d_flags & DCACHE_OP_HASH) {
2319                 int err = dir->d_op->d_hash(dir, name);
2320                 if (unlikely(err < 0))
2321                         return ERR_PTR(err);
2322         }
2323         return d_lookup(dir, name);
2324 }
2325 EXPORT_SYMBOL(d_hash_and_lookup);
2326
2327 /**
2328  * d_validate - verify dentry provided from insecure source (deprecated)
2329  * @dentry: The dentry alleged to be valid child of @dparent
2330  * @dparent: The parent dentry (known to be valid)
2331  *
2332  * An insecure source has sent us a dentry, here we verify it and dget() it.
2333  * This is used by ncpfs in its readdir implementation.
2334  * Zero is returned in the dentry is invalid.
2335  *
2336  * This function is slow for big directories, and deprecated, do not use it.
2337  */
2338 int d_validate(struct dentry *dentry, struct dentry *dparent)
2339 {
2340         struct dentry *child;
2341
2342         spin_lock(&dparent->d_lock);
2343         list_for_each_entry(child, &dparent->d_subdirs, d_u.d_child) {
2344                 if (dentry == child) {
2345                         spin_lock_nested(&dentry->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
2346                         __dget_dlock(dentry);
2347                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2348                         spin_unlock(&dparent->d_lock);
2349                         return 1;
2350                 }
2351         }
2352         spin_unlock(&dparent->d_lock);
2353
2354         return 0;
2355 }
2356 EXPORT_SYMBOL(d_validate);
2357
2358 /*
2359  * When a file is deleted, we have two options:
2360  * - turn this dentry into a negative dentry
2361  * - unhash this dentry and free it.
2362  *
2363  * Usually, we want to just turn this into
2364  * a negative dentry, but if anybody else is
2365  * currently using the dentry or the inode
2366  * we can't do that and we fall back on removing
2367  * it from the hash queues and waiting for
2368  * it to be deleted later when it has no users
2369  */
2370  
2371 /**
2372  * d_delete - delete a dentry
2373  * @dentry: The dentry to delete
2374  *
2375  * Turn the dentry into a negative dentry if possible, otherwise
2376  * remove it from the hash queues so it can be deleted later
2377  */
2378  
2379 void d_delete(struct dentry * dentry)
2380 {
2381         struct inode *inode;
2382         int isdir = 0;
2383         /*
2384          * Are we the only user?
2385          */
2386 again:
2387         spin_lock(&dentry->d_lock);
2388         inode = dentry->d_inode;
2389         isdir = S_ISDIR(inode->i_mode);
2390         if (dentry->d_lockref.count == 1) {
2391                 if (!spin_trylock(&inode->i_lock)) {
2392                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2393                         cpu_relax();
2394                         goto again;
2395                 }
2396                 dentry->d_flags &= ~DCACHE_CANT_MOUNT;
2397                 dentry_unlink_inode(dentry);
2398                 fsnotify_nameremove(dentry, isdir);
2399                 return;
2400         }
2401
2402         if (!d_unhashed(dentry))
2403                 __d_drop(dentry);
2404
2405         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2406
2407         fsnotify_nameremove(dentry, isdir);
2408 }
2409 EXPORT_SYMBOL(d_delete);
2410
2411 static void __d_rehash(struct dentry * entry, struct hlist_bl_head *b)
2412 {
2413         BUG_ON(!d_unhashed(entry));
2414         hlist_bl_lock(b);
2415         entry->d_flags |= DCACHE_RCUACCESS;
2416         hlist_bl_add_head_rcu(&entry->d_hash, b);
2417         hlist_bl_unlock(b);
2418 }
2419
2420 static void _d_rehash(struct dentry * entry)
2421 {
2422         __d_rehash(entry, d_hash(entry->d_parent, entry->d_name.hash));
2423 }
2424
2425 /**
2426  * d_rehash     - add an entry back to the hash
2427  * @entry: dentry to add to the hash
2428  *
2429  * Adds a dentry to the hash according to its name.
2430  */
2431  
2432 void d_rehash(struct dentry * entry)
2433 {
2434         spin_lock(&entry->d_lock);
2435         _d_rehash(entry);
2436         spin_unlock(&entry->d_lock);
2437 }
2438 EXPORT_SYMBOL(d_rehash);
2439
2440 /**
2441  * dentry_update_name_case - update case insensitive dentry with a new name
2442  * @dentry: dentry to be updated
2443  * @name: new name
2444  *
2445  * Update a case insensitive dentry with new case of name.
2446  *
2447  * dentry must have been returned by d_lookup with name @name. Old and new
2448  * name lengths must match (ie. no d_compare which allows mismatched name
2449  * lengths).
2450  *
2451  * Parent inode i_mutex must be held over d_lookup and into this call (to
2452  * keep renames and concurrent inserts, and readdir(2) away).
2453  */
2454 void dentry_update_name_case(struct dentry *dentry, struct qstr *name)
2455 {
2456         BUG_ON(!mutex_is_locked(&dentry->d_parent->d_inode->i_mutex));
2457         BUG_ON(dentry->d_name.len != name->len); /* d_lookup gives this */
2458
2459         spin_lock(&dentry->d_lock);
2460         write_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2461         memcpy((unsigned char *)dentry->d_name.name, name->name, name->len);
2462         write_seqcount_end(&dentry->d_seq);
2463         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2464 }
2465 EXPORT_SYMBOL(dentry_update_name_case);
2466
2467 static void switch_names(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
2468 {
2469         if (dname_external(target)) {
2470                 if (dname_external(dentry)) {
2471                         /*
2472                          * Both external: swap the pointers
2473                          */
2474                         swap(target->d_name.name, dentry->d_name.name);
2475                 } else {
2476                         /*
2477                          * dentry:internal, target:external.  Steal target's
2478                          * storage and make target internal.
2479                          */
2480                         memcpy(target->d_iname, dentry->d_name.name,
2481                                         dentry->d_name.len + 1);
2482                         dentry->d_name.name = target->d_name.name;
2483                         target->d_name.name = target->d_iname;
2484                 }
2485         } else {
2486                 if (dname_external(dentry)) {
2487                         /*
2488                          * dentry:external, target:internal.  Give dentry's
2489                          * storage to target and make dentry internal
2490                          */
2491                         memcpy(dentry->d_iname, target->d_name.name,
2492                                         target->d_name.len + 1);
2493                         target->d_name.name = dentry->d_name.name;
2494                         dentry->d_name.name = dentry->d_iname;
2495                 } else {
2496                         /*
2497                          * Both are internal.  Just copy target to dentry
2498                          */
2499                         memcpy(dentry->d_iname, target->d_name.name,
2500                                         target->d_name.len + 1);
2501                         dentry->d_name.len = target->d_name.len;
2502                         return;
2503                 }
2504         }
2505         swap(dentry->d_name.len, target->d_name.len);
2506 }
2507
2508 static void dentry_lock_for_move(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
2509 {
2510         /*
2511          * XXXX: do we really need to take target->d_lock?
2512          */
2513         if (IS_ROOT(dentry) || dentry->d_parent == target->d_parent)
2514                 spin_lock(&target->d_parent->d_lock);
2515         else {
2516                 if (d_ancestor(dentry->d_parent, target->d_parent)) {
2517                         spin_lock(&dentry->d_parent->d_lock);
2518                         spin_lock_nested(&target->d_parent->d_lock,
2519                                                 DENTRY_D_LOCK_NESTED);
2520                 } else {
2521                         spin_lock(&target->d_parent->d_lock);
2522                         spin_lock_nested(&dentry->d_parent->d_lock,
2523                                                 DENTRY_D_LOCK_NESTED);
2524                 }
2525         }
2526         if (target < dentry) {
2527                 spin_lock_nested(&target->d_lock, 2);
2528                 spin_lock_nested(&dentry->d_lock, 3);
2529         } else {
2530                 spin_lock_nested(&dentry->d_lock, 2);
2531                 spin_lock_nested(&target->d_lock, 3);
2532         }
2533 }
2534
2535 static void dentry_unlock_parents_for_move(struct dentry *dentry,
2536                                         struct dentry *target)
2537 {
2538         if (target->d_parent != dentry->d_parent)
2539                 spin_unlock(&dentry->d_parent->d_lock);
2540         if (target->d_parent != target)
2541                 spin_unlock(&target->d_parent->d_lock);
2542 }
2543
2544 /*
2545  * When switching names, the actual string doesn't strictly have to
2546  * be preserved in the target - because we're dropping the target
2547  * anyway. As such, we can just do a simple memcpy() to copy over
2548  * the new name before we switch.
2549  *
2550  * Note that we have to be a lot more careful about getting the hash
2551  * switched - we have to switch the hash value properly even if it
2552  * then no longer matches the actual (corrupted) string of the target.
2553  * The hash value has to match the hash queue that the dentry is on..
2554  */
2555 /*
2556  * __d_move - move a dentry
2557  * @dentry: entry to move
2558  * @target: new dentry
2559  *
2560  * Update the dcache to reflect the move of a file name. Negative
2561  * dcache entries should not be moved in this way. Caller must hold
2562  * rename_lock, the i_mutex of the source and target directories,
2563  * and the sb->s_vfs_rename_mutex if they differ. See lock_rename().
2564  */
2565 static void __d_move(struct dentry * dentry, struct dentry * target)
2566 {
2567         if (!dentry->d_inode)
2568                 printk(KERN_WARNING "VFS: moving negative dcache entry\n");
2569
2570         BUG_ON(d_ancestor(dentry, target));
2571         BUG_ON(d_ancestor(target, dentry));
2572
2573         dentry_lock_for_move(dentry, target);
2574
2575         write_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2576         write_seqcount_begin(&target->d_seq);
2577
2578         /* __d_drop does write_seqcount_barrier, but they're OK to nest. */
2579
2580         /*
2581          * Move the dentry to the target hash queue. Don't bother checking
2582          * for the same hash queue because of how unlikely it is.
2583          */
2584         __d_drop(dentry);
2585         __d_rehash(dentry, d_hash(target->d_parent, target->d_name.hash));
2586
2587         /* Unhash the target: dput() will then get rid of it */
2588         __d_drop(target);
2589
2590         list_del(&dentry->d_u.d_child);
2591         list_del(&target->d_u.d_child);
2592
2593         /* Switch the names.. */
2594         switch_names(dentry, target);
2595         swap(dentry->d_name.hash, target->d_name.hash);
2596
2597         /* ... and switch the parents */
2598         if (IS_ROOT(dentry)) {
2599                 dentry->d_parent = target->d_parent;
2600                 target->d_parent = target;
2601                 INIT_LIST_HEAD(&target->d_u.d_child);
2602         } else {
2603                 swap(dentry->d_parent, target->d_parent);
2604
2605                 /* And add them back to the (new) parent lists */
2606                 list_add(&target->d_u.d_child, &target->d_parent->d_subdirs);
2607         }
2608
2609         list_add(&dentry->d_u.d_child, &dentry->d_parent->d_subdirs);
2610
2611         write_seqcount_end(&target->d_seq);
2612         write_seqcount_end(&dentry->d_seq);
2613
2614         dentry_unlock_parents_for_move(dentry, target);
2615         spin_unlock(&target->d_lock);
2616         fsnotify_d_move(dentry);
2617         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2618 }
2619
2620 /*
2621  * d_move - move a dentry
2622  * @dentry: entry to move
2623  * @target: new dentry
2624  *
2625  * Update the dcache to reflect the move of a file name. Negative
2626  * dcache entries should not be moved in this way. See the locking
2627  * requirements for __d_move.
2628  */
2629 void d_move(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
2630 {
2631         write_seqlock(&rename_lock);
2632         __d_move(dentry, target);
2633         write_sequnlock(&rename_lock);
2634 }
2635 EXPORT_SYMBOL(d_move);
2636
2637 /**
2638  * d_ancestor - search for an ancestor
2639  * @p1: ancestor dentry
2640  * @p2: child dentry
2641  *
2642  * Returns the ancestor dentry of p2 which is a child of p1, if p1 is
2643  * an ancestor of p2, else NULL.
2644  */
2645 struct dentry *d_ancestor(struct dentry *p1, struct dentry *p2)
2646 {
2647         struct dentry *p;
2648
2649         for (p = p2; !IS_ROOT(p); p = p->d_parent) {
2650                 if (p->d_parent == p1)
2651                         return p;
2652         }
2653         return NULL;
2654 }
2655
2656 /*
2657  * This helper attempts to cope with remotely renamed directories
2658  *
2659  * It assumes that the caller is already holding
2660  * dentry->d_parent->d_inode->i_mutex, inode->i_lock and rename_lock
2661  *
2662  * Note: If ever the locking in lock_rename() changes, then please
2663  * remember to update this too...
2664  */
2665 static struct dentry *__d_unalias(struct inode *inode,
2666                 struct dentry *dentry, struct dentry *alias)
2667 {
2668         struct mutex *m1 = NULL, *m2 = NULL;
2669         struct dentry *ret = ERR_PTR(-EBUSY);
2670
2671         /* If alias and dentry share a parent, then no extra locks required */
2672         if (alias->d_parent == dentry->d_parent)
2673                 goto out_unalias;
2674
2675         /* See lock_rename() */
2676         if (!mutex_trylock(&dentry->d_sb->s_vfs_rename_mutex))
2677                 goto out_err;
2678         m1 = &dentry->d_sb->s_vfs_rename_mutex;
2679         if (!mutex_trylock(&alias->d_parent->d_inode->i_mutex))
2680                 goto out_err;
2681         m2 = &alias->d_parent->d_inode->i_mutex;
2682 out_unalias:
2683         if (likely(!d_mountpoint(alias))) {
2684                 __d_move(alias, dentry);
2685                 ret = alias;
2686         }
2687 out_err:
2688         spin_unlock(&inode->i_lock);
2689         if (m2)
2690                 mutex_unlock(m2);
2691         if (m1)
2692                 mutex_unlock(m1);
2693         return ret;
2694 }
2695
2696 /*
2697  * Prepare an anonymous dentry for life in the superblock's dentry tree as a
2698  * named dentry in place of the dentry to be replaced.
2699  * returns with anon->d_lock held!
2700  */
2701 static void __d_materialise_dentry(struct dentry *dentry, struct dentry *anon)
2702 {
2703         struct dentry *dparent;
2704
2705         dentry_lock_for_move(anon, dentry);
2706
2707         write_seqcount_begin(&dentry->d_seq);
2708         write_seqcount_begin(&anon->d_seq);
2709
2710         dparent = dentry->d_parent;
2711
2712         switch_names(dentry, anon);
2713         swap(dentry->d_name.hash, anon->d_name.hash);
2714
2715         dentry->d_parent = dentry;
2716         list_del_init(&dentry->d_u.d_child);
2717         anon->d_parent = dparent;
2718         list_move(&anon->d_u.d_child, &dparent->d_subdirs);
2719
2720         write_seqcount_end(&dentry->d_seq);
2721         write_seqcount_end(&anon->d_seq);
2722
2723         dentry_unlock_parents_for_move(anon, dentry);
2724         spin_unlock(&dentry->d_lock);
2725
2726         /* anon->d_lock still locked, returns locked */
2727         anon->d_flags &= ~DCACHE_DISCONNECTED;
2728 }
2729
2730 /**
2731  * d_materialise_unique - introduce an inode into the tree
2732  * @dentry: candidate dentry
2733  * @inode: inode to bind to the dentry, to which aliases may be attached
2734  *
2735  * Introduces an dentry into the tree, substituting an extant disconnected
2736  * root directory alias in its place if there is one. Caller must hold the
2737  * i_mutex of the parent directory.
2738  */
2739 struct dentry *d_materialise_unique(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
2740 {
2741         struct dentry *actual;
2742
2743         BUG_ON(!d_unhashed(dentry));
2744
2745         if (!inode) {
2746                 actual = dentry;
2747                 __d_instantiate(dentry, NULL);
2748                 d_rehash(actual);
2749                 goto out_nolock;
2750         }
2751
2752         spin_lock(&inode->i_lock);
2753
2754         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
2755                 struct dentry *alias;
2756
2757                 /* Does an aliased dentry already exist? */
2758                 alias = __d_find_alias(inode, 0);
2759                 if (alias) {
2760                         actual = alias;
2761                         write_seqlock(&rename_lock);
2762
2763                         if (d_ancestor(alias, dentry)) {
2764                                 /* Check for loops */
2765                                 actual = ERR_PTR(-ELOOP);
2766                                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2767                         } else if (IS_ROOT(alias)) {
2768                                 /* Is this an anonymous mountpoint that we
2769                                  * could splice into our tree? */
2770                                 __d_materialise_dentry(dentry, alias);
2771                                 write_sequnlock(&rename_lock);
2772                                 __d_drop(alias);
2773                                 goto found;
2774                         } else {
2775                                 /* Nope, but we must(!) avoid directory
2776                                  * aliasing. This drops inode->i_lock */
2777                                 actual = __d_unalias(inode, dentry, alias);
2778                         }
2779                         write_sequnlock(&rename_lock);
2780                         if (IS_ERR(actual)) {
2781                                 if (PTR_ERR(actual) == -ELOOP)
2782                                         pr_warn_ratelimited(
2783                                                 "VFS: Lookup of '%s' in %s %s"
2784                                                 " would have caused loop\n",
2785                                                 dentry->d_name.name,
2786                                                 inode->i_sb->s_type->name,
2787                                                 inode->i_sb->s_id);
2788                                 dput(alias);
2789                         }
2790                         goto out_nolock;
2791                 }
2792         }
2793
2794         /* Add a unique reference */
2795         actual = __d_instantiate_unique(dentry, inode);
2796         if (!actual)
2797                 actual = dentry;
2798         else
2799                 BUG_ON(!d_unhashed(actual));
2800
2801         spin_lock(&actual->d_lock);
2802 found:
2803         _d_rehash(actual);
2804         spin_unlock(&actual->d_lock);
2805         spin_unlock(&inode->i_lock);
2806 out_nolock:
2807         if (actual == dentry) {
2808                 security_d_instantiate(dentry, inode);
2809                 return NULL;
2810         }
2811
2812         iput(inode);
2813         return actual;
2814 }
2815 EXPORT_SYMBOL_GPL(d_materialise_unique);
2816
2817 static int prepend(char **buffer, int *buflen, const char *str, int namelen)
2818 {
2819         *buflen -= namelen;
2820         if (*buflen < 0)
2821                 return -ENAMETOOLONG;
2822         *buffer -= namelen;
2823         memcpy(*buffer, str, namelen);
2824         return 0;
2825 }
2826
2827 /**
2828  * prepend_name - prepend a pathname in front of current buffer pointer
2829  * @buffer: buffer pointer
2830  * @buflen: allocated length of the buffer
2831  * @name:   name string and length qstr structure
2832  *
2833  * With RCU path tracing, it may race with d_move(). Use ACCESS_ONCE() to
2834  * make sure that either the old or the new name pointer and length are
2835  * fetched. However, there may be mismatch between length and pointer.
2836  * The length cannot be trusted, we need to copy it byte-by-byte until
2837  * the length is reached or a null byte is found. It also prepends "/" at
2838  * the beginning of the name. The sequence number check at the caller will
2839  * retry it again when a d_move() does happen. So any garbage in the buffer
2840  * due to mismatched pointer and length will be discarded.
2841  */
2842 static int prepend_name(char **buffer, int *buflen, struct qstr *name)
2843 {
2844         const char *dname = ACCESS_ONCE(name->name);
2845         u32 dlen = ACCESS_ONCE(name->len);
2846         char *p;
2847
2848         if (*buflen < dlen + 1)
2849                 return -ENAMETOOLONG;
2850         *buflen -= dlen + 1;
2851         p = *buffer -= dlen + 1;
2852         *p++ = '/';
2853         while (dlen--) {
2854                 char c = *dname++;
2855                 if (!c)
2856                         break;
2857                 *p++ = c;
2858         }
2859         return 0;
2860 }
2861
2862 /**
2863  * prepend_path - Prepend path string to a buffer
2864  * @path: the dentry/vfsmount to report
2865  * @root: root vfsmnt/dentry
2866  * @buffer: pointer to the end of the buffer
2867  * @buflen: pointer to buffer length
2868  *
2869  * The function will first try to write out the pathname without taking any
2870  * lock other than the RCU read lock to make sure that dentries won't go away.
2871  * It only checks the sequence number of the global rename_lock as any change
2872  * in the dentry's d_seq will be preceded by changes in the rename_lock
2873  * sequence number. If the sequence number had been changed, it will restart
2874  * the whole pathname back-tracing sequence again by taking the rename_lock.
2875  * In this case, there is no need to take the RCU read lock as the recursive
2876  * parent pointer references will keep the dentry chain alive as long as no
2877  * rename operation is performed.
2878  */
2879 static int prepend_path(const struct path *path,
2880                         const struct path *root,
2881                         char **buffer, int *buflen)
2882 {
2883         struct dentry *dentry = path->dentry;
2884         struct vfsmount *vfsmnt = path->mnt;
2885         struct mount *mnt = real_mount(vfsmnt);
2886         int error = 0;
2887         unsigned seq = 0;
2888         char *bptr;
2889         int blen;
2890
2891         rcu_read_lock();
2892 restart:
2893         bptr = *buffer;
2894         blen = *buflen;
2895         read_seqbegin_or_lock(&rename_lock, &seq);
2896         while (dentry != root->dentry || vfsmnt != root->mnt) {
2897                 struct dentry * parent;
2898
2899                 if (dentry == vfsmnt->mnt_root || IS_ROOT(dentry)) {
2900                         /* Global root? */
2901                         if (mnt_has_parent(mnt)) {
2902                                 dentry = mnt->mnt_mountpoint;
2903                                 mnt = mnt->mnt_parent;
2904                                 vfsmnt = &mnt->mnt;
2905                                 continue;
2906                         }
2907                         /*
2908                          * Filesystems needing to implement special "root names"
2909                          * should do so with ->d_dname()
2910                          */
2911                         if (IS_ROOT(dentry) &&
2912                            (dentry->d_name.len != 1 ||
2913                             dentry->d_name.name[0] != '/')) {
2914                                 WARN(1, "Root dentry has weird name <%.*s>\n",
2915                                      (int) dentry->d_name.len,
2916                                      dentry->d_name.name);
2917                         }
2918                         if (!error)
2919                                 error = is_mounted(vfsmnt) ? 1 : 2;
2920                         break;
2921                 }
2922                 parent = dentry->d_parent;
2923                 prefetch(parent);
2924                 error = prepend_name(&bptr, &blen, &dentry->d_name);
2925                 if (error)
2926                         break;
2927
2928                 dentry = parent;
2929         }
2930         if (!(seq & 1))
2931                 rcu_read_unlock();
2932         if (need_seqretry(&rename_lock, seq)) {
2933                 seq = 1;
2934                 goto restart;
2935         }
2936         done_seqretry(&rename_lock, seq);
2937
2938         if (error >= 0 && bptr == *buffer) {
2939                 if (--blen < 0)
2940                         error = -ENAMETOOLONG;
2941                 else
2942                         *--bptr = '/';
2943         }
2944         *buffer = bptr;
2945         *buflen = blen;
2946         return error;
2947 }
2948
2949 /**
2950  * __d_path - return the path of a dentry
2951  * @path: the dentry/vfsmount to report
2952  * @root: root vfsmnt/dentry
2953  * @buf: buffer to return value in
2954  * @buflen: buffer length
2955  *
2956  * Convert a dentry into an ASCII path name.
2957  *
2958  * Returns a pointer into the buffer or an error code if the
2959  * path was too long.
2960  *
2961  * "buflen" should be positive.
2962  *
2963  * If the path is not reachable from the supplied root, return %NULL.
2964  */
2965 char *__d_path(const struct path *path,
2966                const struct path *root,
2967                char *buf, int buflen)
2968 {
2969         char *res = buf + buflen;
2970         int error;
2971
2972         prepend(&res, &buflen, "\0", 1);
2973         br_read_lock(&vfsmount_lock);
2974         error = prepend_path(path, root, &res, &buflen);
2975         br_read_unlock(&vfsmount_lock);
2976
2977         if (error < 0)
2978                 return ERR_PTR(error);
2979         if (error > 0)
2980                 return NULL;
2981         return res;
2982 }
2983
2984 char *d_absolute_path(const struct path *path,
2985                char *buf, int buflen)
2986 {
2987         struct path root = {};
2988         char *res = buf + buflen;
2989         int error;
2990
2991         prepend(&res, &buflen, "\0", 1);
2992         br_read_lock(&vfsmount_lock);
2993         error = prepend_path(path, &root, &res, &buflen);
2994         br_read_unlock(&vfsmount_lock);
2995
2996         if (error > 1)
2997                 error = -EINVAL;
2998         if (error < 0)
2999                 return ERR_PTR(error);
3000         return res;
3001 }
3002
3003 /*
3004  * same as __d_path but appends "(deleted)" for unlinked files.
3005  */
3006 static int path_with_deleted(const struct path *path,
3007                              const struct path *root,
3008                              char **buf, int *buflen)
3009 {
3010         prepend(buf, buflen, "\0", 1);
3011         if (d_unlinked(path->dentry)) {
3012                 int error = prepend(buf, buflen, " (deleted)", 10);
3013                 if (error)
3014                         return error;
3015         }
3016
3017         return prepend_path(path, root, buf, buflen);
3018 }
3019
3020 static int prepend_unreachable(char **buffer, int *buflen)
3021 {
3022         return prepend(buffer, buflen, "(unreachable)", 13);
3023 }
3024
3025 static void get_fs_root_rcu(struct fs_struct *fs, struct path *root)
3026 {
3027         unsigned seq;
3028
3029         do {
3030                 seq = read_seqcount_begin(&fs->seq);
3031                 *root = fs->root;
3032         } while (read_seqcount_retry(&fs->seq, seq));
3033 }
3034
3035 /**
3036  * d_path - return the path of a dentry
3037  * @path: path to report
3038  * @buf: buffer to return value in
3039  * @buflen: buffer length
3040  *
3041  * Convert a dentry into an ASCII path name. If the entry has been deleted
3042  * the string " (deleted)" is appended. Note that this is ambiguous.
3043  *
3044  * Returns a pointer into the buffer or an error code if the path was
3045  * too long. Note: Callers should use the returned pointer, not the passed
3046  * in buffer, to use the name! The implementation often starts at an offset
3047  * into the buffer, and may leave 0 bytes at the start.
3048  *
3049  * "buflen" should be positive.
3050  */
3051 char *d_path(const struct path *path, char *buf, int buflen)
3052 {
3053         char *res = buf + buflen;
3054         struct path root;
3055         int error;
3056
3057         /*
3058          * We have various synthetic filesystems that never get mounted.  On
3059          * these filesystems dentries are never used for lookup purposes, and
3060          * thus don't need to be hashed.  They also don't need a name until a
3061          * user wants to identify the object in /proc/pid/fd/.  The little hack
3062          * below allows us to generate a name for these objects on demand:
3063          */
3064         if (path->dentry->d_op && path->dentry->d_op->d_dname)
3065                 return path->dentry->d_op->d_dname(path->dentry, buf, buflen);
3066
3067         rcu_read_lock();
3068         get_fs_root_rcu(current->fs, &root);
3069         br_read_lock(&vfsmount_lock);
3070         error = path_with_deleted(path, &root, &res, &buflen);
3071         br_read_unlock(&vfsmount_lock);
3072         rcu_read_unlock();
3073
3074         if (error < 0)
3075                 res = ERR_PTR(error);
3076         return res;
3077 }
3078 EXPORT_SYMBOL(d_path);
3079
3080 /*
3081  * Helper function for dentry_operations.d_dname() members
3082  */
3083 char *dynamic_dname(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen,
3084                         const char *fmt, ...)
3085 {
3086         va_list args;
3087         char temp[64];
3088         int sz;
3089
3090         va_start(args, fmt);
3091         sz = vsnprintf(temp, sizeof(temp), fmt, args) + 1;
3092         va_end(args);
3093
3094         if (sz > sizeof(temp) || sz > buflen)
3095                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3096
3097         buffer += buflen - sz;
3098         return memcpy(buffer, temp, sz);
3099 }
3100
3101 char *simple_dname(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen)
3102 {
3103         char *end = buffer + buflen;
3104         /* these dentries are never renamed, so d_lock is not needed */
3105         if (prepend(&end, &buflen, " (deleted)", 11) ||
3106             prepend(&end, &buflen, dentry->d_name.name, dentry->d_name.len) ||
3107             prepend(&end, &buflen, "/", 1))  
3108                 end = ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3109         return end;
3110 }
3111
3112 /*
3113  * Write full pathname from the root of the filesystem into the buffer.
3114  */
3115 static char *__dentry_path(struct dentry *dentry, char *buf, int buflen)
3116 {
3117         char *end, *retval;
3118         int len, seq = 0;
3119         int error = 0;
3120
3121         rcu_read_lock();
3122 restart:
3123         end = buf + buflen;
3124         len = buflen;
3125         prepend(&end, &len, "\0", 1);
3126         if (buflen < 1)
3127                 goto Elong;
3128         /* Get '/' right */
3129         retval = end-1;
3130         *retval = '/';
3131         read_seqbegin_or_lock(&rename_lock, &seq);
3132         while (!IS_ROOT(dentry)) {
3133                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
3134                 int error;
3135
3136                 prefetch(parent);
3137                 error = prepend_name(&end, &len, &dentry->d_name);
3138                 if (error)
3139                         break;
3140
3141                 retval = end;
3142                 dentry = parent;
3143         }
3144         if (!(seq & 1))
3145                 rcu_read_unlock();
3146         if (need_seqretry(&rename_lock, seq)) {
3147                 seq = 1;
3148                 goto restart;
3149         }
3150         done_seqretry(&rename_lock, seq);
3151         if (error)
3152                 goto Elong;
3153         return retval;
3154 Elong:
3155         return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3156 }
3157
3158 char *dentry_path_raw(struct dentry *dentry, char *buf, int buflen)
3159 {
3160         return __dentry_path(dentry, buf, buflen);
3161 }
3162 EXPORT_SYMBOL(dentry_path_raw);
3163
3164 char *dentry_path(struct dentry *dentry, char *buf, int buflen)
3165 {
3166         char *p = NULL;
3167         char *retval;
3168
3169         if (d_unlinked(dentry)) {
3170                 p = buf + buflen;
3171                 if (prepend(&p, &buflen, "//deleted", 10) != 0)
3172                         goto Elong;
3173                 buflen++;
3174         }
3175         retval = __dentry_path(dentry, buf, buflen);
3176         if (!IS_ERR(retval) && p)
3177                 *p = '/';       /* restore '/' overriden with '\0' */
3178         return retval;
3179 Elong:
3180         return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
3181 }
3182
3183 static void get_fs_root_and_pwd_rcu(struct fs_struct *fs, struct path *root,
3184                                     struct path *pwd)
3185 {
3186         unsigned seq;
3187
3188         do {
3189                 seq = read_seqcount_begin(&fs->seq);
3190                 *root = fs->root;
3191                 *pwd = fs->pwd;
3192         } while (read_seqcount_retry(&fs->seq, seq));
3193 }
3194
3195 /*
3196  * NOTE! The user-level library version returns a
3197  * character pointer. The kernel system call just
3198  * returns the length of the buffer filled (which
3199  * includes the ending '\0' character), or a negative
3200  * error value. So libc would do something like
3201  *
3202  *      char *getcwd(char * buf, size_t size)
3203  *      {
3204  *              int retval;
3205  *
3206  *              retval = sys_getcwd(buf, size);
3207  *              if (retval >= 0)
3208  *                      return buf;
3209  *              errno = -retval;
3210  *              return NULL;
3211  *      }
3212  */
3213 SYSCALL_DEFINE2(getcwd, char __user *, buf, unsigned long, size)
3214 {
3215         int error;
3216         struct path pwd, root;
3217         char *page = __getname();
3218
3219         if (!page)
3220                 return -ENOMEM;
3221
3222         rcu_read_lock();
3223         get_fs_root_and_pwd_rcu(current->fs, &root, &pwd);
3224
3225         error = -ENOENT;
3226         br_read_lock(&vfsmount_lock);
3227         if (!d_unlinked(pwd.dentry)) {
3228                 unsigned long len;
3229                 char *cwd = page + PATH_MAX;
3230                 int buflen = PATH_MAX;
3231
3232                 prepend(&cwd, &buflen, "\0", 1);
3233                 error = prepend_path(&pwd, &root, &cwd, &buflen);
3234                 br_read_unlock(&vfsmount_lock);
3235                 rcu_read_unlock();
3236
3237                 if (error < 0)
3238                         goto out;
3239
3240                 /* Unreachable from current root */
3241                 if (error > 0) {
3242                         error = prepend_unreachable(&cwd, &buflen);
3243                         if (error)
3244                                 goto out;
3245                 }
3246
3247                 error = -ERANGE;
3248                 len = PATH_MAX + page - cwd;
3249                 if (len <= size) {
3250                         error = len;
3251                         if (copy_to_user(buf, cwd, len))
3252                                 error = -EFAULT;
3253                 }
3254         } else {
3255                 br_read_unlock(&vfsmount_lock);
3256                 rcu_read_unlock();
3257         }
3258
3259 out:
3260         __putname(page);
3261         return error;
3262 }
3263
3264 /*
3265  * Test whether new_dentry is a subdirectory of old_dentry.
3266  *
3267  * Trivially implemented using the dcache structure
3268  */
3269
3270 /**
3271  * is_subdir - is new dentry a subdirectory of old_dentry
3272  * @new_dentry: new dentry
3273  * @old_dentry: old dentry
3274  *
3275  * Returns 1 if new_dentry is a subdirectory of the parent (at any depth).
3276  * Returns 0 otherwise.
3277  * Caller must ensure that "new_dentry" is pinned before calling is_subdir()
3278  */
3279   
3280 int is_subdir(struct dentry *new_dentry, struct dentry *old_dentry)
3281 {
3282         int result;
3283         unsigned seq;
3284
3285         if (new_dentry == old_dentry)
3286                 return 1;
3287
3288         do {
3289                 /* for restarting inner loop in case of seq retry */
3290                 seq = read_seqbegin(&rename_lock);
3291                 /*
3292                  * Need rcu_readlock to protect against the d_parent trashing
3293                  * due to d_move
3294                  */
3295                 rcu_read_lock();
3296                 if (d_ancestor(old_dentry, new_dentry))
3297                         result = 1;
3298                 else
3299                         result = 0;
3300                 rcu_read_unlock();
3301         } while (read_seqretry(&rename_lock, seq));
3302
3303         return result;
3304 }
3305
3306 static enum d_walk_ret d_genocide_kill(void *data, struct dentry *dentry)
3307 {
3308         struct dentry *root = data;
3309         if (dentry != root) {
3310                 if (d_unhashed(dentry) || !dentry->d_inode)
3311                         return D_WALK_SKIP;
3312
3313                 if (!(dentry->d_flags & DCACHE_GENOCIDE)) {
3314                         dentry->d_flags |= DCACHE_GENOCIDE;
3315                         dentry->d_lockref.count--;
3316                 }
3317         }
3318         return D_WALK_CONTINUE;
3319 }
3320
3321 void d_genocide(struct dentry *parent)
3322 {
3323         d_walk(parent, parent, d_genocide_kill, NULL);
3324 }
3325
3326 void d_tmpfile(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
3327 {
3328         inode_dec_link_count(inode);
3329         BUG_ON(dentry->d_name.name != dentry->d_iname ||
3330                 !hlist_unhashed(&dentry->d_alias) ||
3331                 !d_unlinked(dentry));
3332         spin_lock(&dentry->d_parent->d_lock);
3333         spin_lock_nested(&dentry->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
3334         dentry->d_name.len = sprintf(dentry->d_iname, "#%llu",
3335                                 (unsigned long long)inode->i_ino);
3336         spin_unlock(&dentry->d_lock);
3337         spin_unlock(&dentry->d_parent->d_lock);
3338         d_instantiate(dentry, inode);
3339 }
3340 EXPORT_SYMBOL(d_tmpfile);
3341
3342 static __initdata unsigned long dhash_entries;
3343 static int __init set_dhash_entries(char *str)
3344 {
3345         if (!str)
3346                 return 0;
3347         dhash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
3348         return 1;
3349 }
3350 __setup("dhash_entries=", set_dhash_entries);
3351
3352 static void __init dcache_init_early(void)
3353 {
3354         unsigned int loop;
3355
3356         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
3357          * hash allocation until vmalloc space is available.
3358          */
3359         if (hashdist)
3360                 return;
3361
3362         dentry_hashtable =
3363                 alloc_large_system_hash("Dentry cache",
3364                                         sizeof(struct hlist_bl_head),
3365                                         dhash_entries,
3366                                         13,
3367                                         HASH_EARLY,
3368                                         &d_hash_shift,
3369                                         &d_hash_mask,
3370                                         0,
3371                                         0);
3372
3373         for (loop = 0; loop < (1U << d_hash_shift); loop++)
3374                 INIT_HLIST_BL_HEAD(dentry_hashtable + loop);
3375 }
3376
3377 static void __init dcache_init(void)
3378 {
3379         unsigned int loop;
3380
3381         /* 
3382          * A constructor could be added for stable state like the lists,
3383          * but it is probably not worth it because of the cache nature
3384          * of the dcache. 
3385          */
3386         dentry_cache = KMEM_CACHE(dentry,
3387                 SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|SLAB_MEM_SPREAD);
3388
3389         /* Hash may have been set up in dcache_init_early */
3390         if (!hashdist)
3391                 return;
3392
3393         dentry_hashtable =
3394                 alloc_large_system_hash("Dentry cache",
3395                                         sizeof(struct hlist_bl_head),
3396                                         dhash_entries,
3397                                         13,
3398                                         0,
3399                                         &d_hash_shift,
3400                                         &d_hash_mask,
3401                                         0,
3402                                         0);
3403
3404         for (loop = 0; loop < (1U << d_hash_shift); loop++)
3405                 INIT_HLIST_BL_HEAD(dentry_hashtable + loop);
3406 }
3407
3408 /* SLAB cache for __getname() consumers */
3409 struct kmem_cache *names_cachep __read_mostly;
3410 EXPORT_SYMBOL(names_cachep);
3411
3412 EXPORT_SYMBOL(d_genocide);
3413
3414 void __init vfs_caches_init_early(void)
3415 {
3416         dcache_init_early();
3417         inode_init_early();
3418 }
3419
3420 void __init vfs_caches_init(unsigned long mempages)
3421 {
3422         unsigned long reserve;
3423
3424         /* Base hash sizes on available memory, with a reserve equal to
3425            150% of current kernel size */
3426
3427         reserve = min((mempages - nr_free_pages()) * 3/2, mempages - 1);
3428         mempages -= reserve;
3429
3430         names_cachep = kmem_cache_create("names_cache", PATH_MAX, 0,
3431                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL);
3432
3433         dcache_init();
3434         inode_init();
3435         files_init(mempages);
3436         mnt_init();
3437         bdev_cache_init();
3438         chrdev_init();
3439 }