fs/inode.c

   1 /*
   2  * linux/fs/inode.c
   3  *
   4  * (C) 1997 Linus Torvalds
   5  */
   6
   7 #include <linux/config.h>
   8 #include <linux/fs.h>
   9 #include <linux/mm.h>
  10 #include <linux/dcache.h>
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/quotaops.h>
  13 #include <linux/slab.h>
  14 #include <linux/writeback.h>
  15 #include <linux/module.h>
  16 #include <linux/backing-dev.h>
  17 #include <linux/wait.h>
  18 #include <linux/hash.h>
  19 #include <linux/swap.h>
  20 #include <linux/security.h>
  21 #include <linux/pagemap.h>
  22 #include <linux/cdev.h>
  23 #include <linux/bootmem.h>
  24 #include <linux/vs_base.h>
  25
  26 /*
  27  * This is needed for the following functions:
  28  *  - inode_has_buffers
  29  *  - invalidate_inode_buffers
  30  *  - invalidate_bdev
  31  *
  32  * FIXME: remove all knowledge of the buffer layer from this file
  33  */
  34 #include <linux/buffer_head.h>
  35
  36 /*
  37  * New inode.c implementation.
  38  *
  39  * This implementation has the basic premise of trying
  40  * to be extremely low-overhead and SMP-safe, yet be
  41  * simple enough to be "obviously correct".
  42  *
  43  * Famous last words.
  44  */
  45
  46 /* inode dynamic allocation 1999, Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> */
  47
  48 /* #define INODE_PARANOIA 1 */
  49 /* #define INODE_DEBUG 1 */
  50
  51 /*
  52  * Inode lookup is no longer as critical as it used to be:
  53  * most of the lookups are going to be through the dcache.
  54  */
  55 #define I_HASHBITS      i_hash_shift
  56 #define I_HASHMASK      i_hash_mask
  57
  58 static unsigned int i_hash_mask;
  59 static unsigned int i_hash_shift;
  60
  61 /*
  62  * Each inode can be on two separate lists. One is
  63  * the hash list of the inode, used for lookups. The
  64  * other linked list is the "type" list:
  65  *  "in_use" - valid inode, i_count > 0, i_nlink > 0
  66  *  "dirty"  - as "in_use" but also dirty
  67  *  "unused" - valid inode, i_count = 0
  68  *
  69  * A "dirty" list is maintained for each super block,
  70  * allowing for low-overhead inode sync() operations.
  71  */
  72
  73 LIST_HEAD(inode_in_use);
  74 LIST_HEAD(inode_unused);
  75 static struct hlist_head *inode_hashtable;
  76
  77 /*
  78  * A simple spinlock to protect the list manipulations.
  79  *
  80  * NOTE! You also have to own the lock if you change
  81  * the i_state of an inode while it is in use..
  82  */
  83 DEFINE_SPINLOCK(inode_lock);
  84
  85 /*
  86  * iprune_sem provides exclusion between the kswapd or try_to_free_pages
  87  * icache shrinking path, and the umount path.  Without this exclusion,
  88  * by the time prune_icache calls iput for the inode whose pages it has
  89  * been invalidating, or by the time it calls clear_inode & destroy_inode
  90  * from its final dispose_list, the struct super_block they refer to
  91  * (for inode->i_sb->s_op) may already have been freed and reused.
  92  */
  93 DECLARE_MUTEX(iprune_sem);
  94
  95 /*
  96  * Statistics gathering..
  97  */
  98 struct inodes_stat_t inodes_stat;
  99
 100 static kmem_cache_t * inode_cachep;
 101
 102 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
 103 {
 104         static struct address_space_operations empty_aops;
 105         static struct inode_operations empty_iops;
 106         static struct file_operations empty_fops;
 107         struct inode *inode;
 108
 109         if (sb->s_op->alloc_inode)
 110                 inode = sb->s_op->alloc_inode(sb);
 111         else
 112                 inode = (struct inode *) kmem_cache_alloc(inode_cachep, SLAB_KERNEL);
 113
 114         if (inode) {
 115                 struct address_space * const mapping = &inode->i_data;
 116
 117                 inode->i_sb = sb;
 118
 119                 /* essential because of inode slab reuse */
 120                 inode->i_xid = 0;
 121                 inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
 122                 inode->i_flags = 0;
 123                 atomic_set(&inode->i_count, 1);
 124                 inode->i_op = &empty_iops;
 125                 inode->i_fop = &empty_fops;
 126                 inode->i_nlink = 1;
 127                 atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
 128                 inode->i_size = 0;
 129                 inode->i_blocks = 0;
 130                 inode->i_bytes = 0;
 131                 inode->i_generation = 0;
 132 #ifdef CONFIG_QUOTA
 133                 memset(&inode->i_dquot, 0, sizeof(inode->i_dquot));
 134 #endif
 135                 inode->i_pipe = NULL;
 136                 inode->i_bdev = NULL;
 137                 inode->i_cdev = NULL;
 138                 inode->i_rdev = 0;
 139                 inode->i_security = NULL;
 140                 inode->dirtied_when = 0;
 141                 if (security_inode_alloc(inode)) {
 142                         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
 143                                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
 144                         else
 145                                 kmem_cache_free(inode_cachep, (inode));
 146                         return NULL;
 147                 }
 148
 149                 mapping->a_ops = &empty_aops;
 150                 mapping->host = inode;
 151                 mapping->flags = 0;
 152                 mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER);
 153                 mapping->assoc_mapping = NULL;
 154                 mapping->backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 155
 156                 /*
 157                  * If the block_device provides a backing_dev_info for client
 158                  * inodes then use that.  Otherwise the inode share the bdev's
 159                  * backing_dev_info.
 160                  */
 161                 if (sb->s_bdev) {
 162                         struct backing_dev_info *bdi;
 163
 164                         bdi = sb->s_bdev->bd_inode_backing_dev_info;
 165                         if (!bdi)
 166                                 bdi = sb->s_bdev->bd_inode->i_mapping->backing_dev_info;
 167                         mapping->backing_dev_info = bdi;
 168                 }
 169                 memset(&inode->u, 0, sizeof(inode->u));
 170                 inode->i_mapping = mapping;
 171         }
 172         return inode;
 173 }
 174
 175 void destroy_inode(struct inode *inode)
 176 {
 177         if (inode_has_buffers(inode))
 178                 BUG();
 179         security_inode_free(inode);
 180         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
 181                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
 182         else
 183                 kmem_cache_free(inode_cachep, (inode));
 184 }
 185
 186
 187 /*
 188  * These are initializations that only need to be done
 189  * once, because the fields are idempotent across use
 190  * of the inode, so let the slab aware of that.
 191  */
 192 void inode_init_once(struct inode *inode)
 193 {
 194         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
 195         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
 196         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
 197         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
 198         sema_init(&inode->i_sem, 1);
 199         init_rwsem(&inode->i_alloc_sem);
 200         INIT_RADIX_TREE(&inode->i_data.page_tree, GFP_ATOMIC);
 201         rwlock_init(&inode->i_data.tree_lock);
 202         spin_lock_init(&inode->i_data.i_mmap_lock);
 203         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.private_list);
 204         spin_lock_init(&inode->i_data.private_lock);
 205         INIT_RAW_PRIO_TREE_ROOT(&inode->i_data.i_mmap);
 206         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.i_mmap_nonlinear);
 207         spin_lock_init(&inode->i_lock);
 208         i_size_ordered_init(inode);
 209 }
 210
 211 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
 212
 213 static void init_once(void * foo, kmem_cache_t * cachep, unsigned long flags)
 214 {
 215         struct inode * inode = (struct inode *) foo;
 216
 217         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
 218             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
 219                 inode_init_once(inode);
 220 }
 221
 222 /*
 223  * inode_lock must be held
 224  */
 225 void __iget(struct inode * inode)
 226 {
 227         if (atomic_read(&inode->i_count)) {
 228                 atomic_inc(&inode->i_count);
 229                 return;
 230         }
 231         atomic_inc(&inode->i_count);
 232         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK)))
 233                 list_move(&inode->i_list, &inode_in_use);
 234         inodes_stat.nr_unused--;
 235 }
 236
 237 EXPORT_SYMBOL_GPL(__iget);
 238
 239 /**
 240  * clear_inode - clear an inode
 241  * @inode: inode to clear
 242  *
 243  * This is called by the filesystem to tell us
 244  * that the inode is no longer useful. We just
 245  * terminate it with extreme prejudice.
 246  */
 247 void clear_inode(struct inode *inode)
 248 {
 249         might_sleep();
 250         invalidate_inode_buffers(inode);
 251
 252         if (inode->i_data.nrpages)
 253                 BUG();
 254         if (!(inode->i_state & I_FREEING))
 255                 BUG();
 256         if (inode->i_state & I_CLEAR)
 257                 BUG();
 258         wait_on_inode(inode);
 259         DQUOT_DROP(inode);
 260         if (inode->i_sb && inode->i_sb->s_op->clear_inode)
 261                 inode->i_sb->s_op->clear_inode(inode);
 262         if (inode->i_bdev)
 263                 bd_forget(inode);
 264         if (inode->i_cdev)
 265                 cd_forget(inode);
 266         inode->i_state = I_CLEAR;
 267 }
 268
 269 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
 270
 271 /*
 272  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
 273  * @head: the head of the list to free
 274  *
 275  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
 276  * need to worry about list corruption and SMP locks.
 277  */
 278 static void dispose_list(struct list_head *head)
 279 {
 280         int nr_disposed = 0;
 281
 282         while (!list_empty(head)) {
 283                 struct inode *inode;
 284
 285                 inode = list_entry(head->next, struct inode, i_list);
 286                 list_del(&inode->i_list);
 287
 288                 if (inode->i_data.nrpages)
 289                         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
 290                 clear_inode(inode);
 291                 destroy_inode(inode);
 292                 nr_disposed++;
 293         }
 294         spin_lock(&inode_lock);
 295         inodes_stat.nr_inodes -= nr_disposed;
 296         spin_unlock(&inode_lock);
 297 }
 298
 299 /*
 300  * Invalidate all inodes for a device.
 301  */
 302 static int invalidate_list(struct list_head *head, struct list_head *dispose)
 303 {
 304         struct list_head *next;
 305         int busy = 0, count = 0;
 306
 307         next = head->next;
 308         for (;;) {
 309                 struct list_head * tmp = next;
 310                 struct inode * inode;
 311
 312                 /*
 313                  * We can reschedule here without worrying about the list's
 314                  * consistency because the per-sb list of inodes must not
 315                  * change during umount anymore, and because iprune_sem keeps
 316                  * shrink_icache_memory() away.
 317                  */
 318                 cond_resched_lock(&inode_lock);
 319
 320                 next = next->next;
 321                 if (tmp == head)
 322                         break;
 323                 inode = list_entry(tmp, struct inode, i_sb_list);
 324                 invalidate_inode_buffers(inode);
 325                 if (!atomic_read(&inode->i_count)) {
 326                         hlist_del_init(&inode->i_hash);
 327                         list_del(&inode->i_sb_list);
 328                         list_move(&inode->i_list, dispose);
 329                         inode->i_state |= I_FREEING;
 330                         count++;
 331                         continue;
 332                 }
 333                 busy = 1;
 334         }
 335         /* only unused inodes may be cached with i_count zero */
 336         inodes_stat.nr_unused -= count;
 337         return busy;
 338 }
 339
 340 /**
 341  *      invalidate_inodes       - discard the inodes on a device
 342  *      @sb: superblock
 343  *
 344  *      Discard all of the inodes for a given superblock. If the discard
 345  *      fails because there are busy inodes then a non zero value is returned.
 346  *      If the discard is successful all the inodes have been discarded.
 347  */
 348 int invalidate_inodes(struct super_block * sb)
 349 {
 350         int busy;
 351         LIST_HEAD(throw_away);
 352
 353         down(&iprune_sem);
 354         spin_lock(&inode_lock);
 355         busy = invalidate_list(&sb->s_inodes, &throw_away);
 356         spin_unlock(&inode_lock);
 357
 358         dispose_list(&throw_away);
 359         up(&iprune_sem);
 360
 361         return busy;
 362 }
 363
 364 EXPORT_SYMBOL(invalidate_inodes);
 365
 366 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
 367 {
 368         struct super_block *sb = get_super(bdev);
 369         int res = 0;
 370
 371         if (sb) {
 372                 /*
 373                  * no need to lock the super, get_super holds the
 374                  * read semaphore so the filesystem cannot go away
 375                  * under us (->put_super runs with the write lock
 376                  * hold).
 377                  */
 378                 shrink_dcache_sb(sb);
 379                 res = invalidate_inodes(sb);
 380                 drop_super(sb);
 381         }
 382         invalidate_bdev(bdev, 0);
 383         return res;
 384 }
 385 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
 386
 387 static int can_unuse(struct inode *inode)
 388 {
 389         if (inode->i_state)
 390                 return 0;
 391         if (inode_has_buffers(inode))
 392                 return 0;
 393         if (atomic_read(&inode->i_count))
 394                 return 0;
 395         if (inode->i_data.nrpages)
 396                 return 0;
 397         return 1;
 398 }
 399
 400 /*
 401  * Scan `goal' inodes on the unused list for freeable ones. They are moved to
 402  * a temporary list and then are freed outside inode_lock by dispose_list().
 403  *
 404  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
 405  * pagecache removed.  We expect the final iput() on that inode to add it to
 406  * the front of the inode_unused list.  So look for it there and if the
 407  * inode is still freeable, proceed.  The right inode is found 99.9% of the
 408  * time in testing on a 4-way.
 409  *
 410  * If the inode has metadata buffers attached to mapping->private_list then
 411  * try to remove them.
 412  */
 413 static void prune_icache(int nr_to_scan)
 414 {
 415         LIST_HEAD(freeable);
 416         int nr_pruned = 0;
 417         int nr_scanned;
 418         unsigned long reap = 0;
 419
 420         down(&iprune_sem);
 421         spin_lock(&inode_lock);
 422         for (nr_scanned = 0; nr_scanned < nr_to_scan; nr_scanned++) {
 423                 struct inode *inode;
 424
 425                 if (list_empty(&inode_unused))
 426                         break;
 427
 428                 inode = list_entry(inode_unused.prev, struct inode, i_list);
 429
 430                 if (inode->i_state || atomic_read(&inode->i_count)) {
 431                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
 432                         continue;
 433                 }
 434                 if (inode_has_buffers(inode) || inode->i_data.nrpages) {
 435                         __iget(inode);
 436                         spin_unlock(&inode_lock);
 437                         if (remove_inode_buffers(inode))
 438                                 reap += invalidate_inode_pages(&inode->i_data);
 439                         iput(inode);
 440                         spin_lock(&inode_lock);
 441
 442                         if (inode != list_entry(inode_unused.next,
 443                                                 struct inode, i_list))
 444                                 continue;       /* wrong inode or list_empty */
 445                         if (!can_unuse(inode))
 446                                 continue;
 447                 }
 448                 hlist_del_init(&inode->i_hash);
 449                 list_del_init(&inode->i_sb_list);
 450                 list_move(&inode->i_list, &freeable);
 451                 inode->i_state |= I_FREEING;
 452                 nr_pruned++;
 453         }
 454         inodes_stat.nr_unused -= nr_pruned;
 455         spin_unlock(&inode_lock);
 456
 457         dispose_list(&freeable);
 458         up(&iprune_sem);
 459
 460         if (current_is_kswapd())
 461                 mod_page_state(kswapd_inodesteal, reap);
 462         else
 463                 mod_page_state(pginodesteal, reap);
 464 }
 465
 466 /*
 467  * shrink_icache_memory() will attempt to reclaim some unused inodes.  Here,
 468  * "unused" means that no dentries are referring to the inodes: the files are
 469  * not open and the dcache references to those inodes have already been
 470  * reclaimed.
 471  *
 472  * This function is passed the number of inodes to scan, and it returns the
 473  * total number of remaining possibly-reclaimable inodes.
 474  */
 475 static int shrink_icache_memory(int nr, unsigned int gfp_mask)
 476 {
 477         if (nr) {
 478                 /*
 479                  * Nasty deadlock avoidance.  We may hold various FS locks,
 480                  * and we don't want to recurse into the FS that called us
 481                  * in clear_inode() and friends..
 482                  */
 483                 if (!(gfp_mask & __GFP_FS))
 484                         return -1;
 485                 prune_icache(nr);
 486         }
 487         return (inodes_stat.nr_unused / 100) * sysctl_vfs_cache_pressure;
 488 }
 489
 490 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
 491 /*
 492  * Called with the inode lock held.
 493  * NOTE: we are not increasing the inode-refcount, you must call __iget()
 494  * by hand after calling find_inode now! This simplifies iunique and won't
 495  * add any additional branch in the common code.
 496  */
 497 static struct inode * find_inode(struct super_block * sb, struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
 498 {
 499         struct hlist_node *node;
 500         struct inode * inode = NULL;
 501
 502 repeat:
 503         hlist_for_each (node, head) {
 504                 inode = hlist_entry(node, struct inode, i_hash);
 505                 if (inode->i_sb != sb)
 506                         continue;
 507                 if (!test(inode, data))
 508                         continue;
 509                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR)) {
 510                         __wait_on_freeing_inode(inode);
 511                         goto repeat;
 512                 }
 513                 break;
 514         }
 515         return node ? inode : NULL;
 516 }
 517
 518 /*
 519  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
 520  * iget_locked for details.
 521  */
 522 static struct inode * find_inode_fast(struct super_block * sb, struct hlist_head *head, unsigned long ino)
 523 {
 524         struct hlist_node *node;
 525         struct inode * inode = NULL;
 526
 527 repeat:
 528         hlist_for_each (node, head) {
 529                 inode = hlist_entry(node, struct inode, i_hash);
 530                 if (inode->i_ino != ino)
 531                         continue;
 532                 if (inode->i_sb != sb)
 533                         continue;
 534                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR)) {
 535                         __wait_on_freeing_inode(inode);
 536                         goto repeat;
 537                 }
 538                 break;
 539         }
 540         return node ? inode : NULL;
 541 }
 542
 543 /**
 544  *      new_inode       - obtain an inode
 545  *      @sb: superblock
 546  *
 547  *      Allocates a new inode for given superblock.
 548  */
 549 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
 550 {
 551         static unsigned long last_ino;
 552         struct inode * inode;
 553
 554         spin_lock_prefetch(&inode_lock);
 555
 556         inode = alloc_inode(sb);
 557         if (inode) {
 558                 spin_lock(&inode_lock);
 559                 inodes_stat.nr_inodes++;
 560                 list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
 561                 list_add(&inode->i_sb_list, &sb->s_inodes);
 562                 inode->i_ino = ++last_ino;
 563                 inode->i_state = 0;
 564                 spin_unlock(&inode_lock);
 565         }
 566         return inode;
 567 }
 568
 569 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
 570
 571 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
 572 {
 573         /*
 574          * This is special!  We do not need the spinlock
 575          * when clearing I_LOCK, because we're guaranteed
 576          * that nobody else tries to do anything about the
 577          * state of the inode when it is locked, as we
 578          * just created it (so there can be no old holders
 579          * that haven't tested I_LOCK).
 580          */
 581         inode->i_state &= ~(I_LOCK|I_NEW);
 582         wake_up_inode(inode);
 583 }
 584
 585 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
 586
 587 /*
 588  * This is called without the inode lock held.. Be careful.
 589  *
 590  * We no longer cache the sb_flags in i_flags - see fs.h
 591  *      -- rmk@arm.uk.linux.org
 592  */
 593 static struct inode * get_new_inode(struct super_block *sb, struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *), int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
 594 {
 595         struct inode * inode;
 596
 597         inode = alloc_inode(sb);
 598         if (inode) {
 599                 struct inode * old;
 600
 601                 spin_lock(&inode_lock);
 602                 /* We released the lock, so.. */
 603                 old = find_inode(sb, head, test, data);
 604                 if (!old) {
 605                         if (set(inode, data))
 606                                 goto set_failed;
 607
 608                         inodes_stat.nr_inodes++;
 609                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
 610                         list_add(&inode->i_sb_list, &sb->s_inodes);
 611                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
 612                         inode->i_state = I_LOCK|I_NEW;
 613                         spin_unlock(&inode_lock);
 614
 615                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
 616                          * caller is responsible for filling in the contents
 617                          */
 618                         return inode;
 619                 }
 620
 621                 /*
 622                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
 623                  * us. Use the old inode instead of the one we just
 624                  * allocated.
 625                  */
 626                 __iget(old);
 627                 spin_unlock(&inode_lock);
 628                 destroy_inode(inode);
 629                 inode = old;
 630                 wait_on_inode(inode);
 631         }
 632         return inode;
 633
 634 set_failed:
 635         spin_unlock(&inode_lock);
 636         destroy_inode(inode);
 637         return NULL;
 638 }
 639
 640 /*
 641  * get_new_inode_fast is the fast path version of get_new_inode, see the
 642  * comment at iget_locked for details.
 643  */
 644 static struct inode * get_new_inode_fast(struct super_block *sb, struct hlist_head *head, unsigned long ino)
 645 {
 646         struct inode * inode;
 647
 648         inode = alloc_inode(sb);
 649         if (inode) {
 650                 struct inode * old;
 651
 652                 spin_lock(&inode_lock);
 653                 /* We released the lock, so.. */
 654                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
 655                 if (!old) {
 656                         inode->i_ino = ino;
 657                         inodes_stat.nr_inodes++;
 658                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
 659                         list_add(&inode->i_sb_list, &sb->s_inodes);
 660                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
 661                         inode->i_state = I_LOCK|I_NEW;
 662                         spin_unlock(&inode_lock);
 663
 664                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
 665                          * caller is responsible for filling in the contents
 666                          */
 667                         return inode;
 668                 }
 669
 670                 /*
 671                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
 672                  * us. Use the old inode instead of the one we just
 673                  * allocated.
 674                  */
 675                 __iget(old);
 676                 spin_unlock(&inode_lock);
 677                 destroy_inode(inode);
 678                 inode = old;
 679                 wait_on_inode(inode);
 680         }
 681         return inode;
 682 }
 683
 684 static inline unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
 685 {
 686         unsigned long tmp;
 687
 688         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
 689                         L1_CACHE_BYTES;
 690         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> I_HASHBITS);
 691         return tmp & I_HASHMASK;
 692 }
 693
 694 /**
 695  *      iunique - get a unique inode number
 696  *      @sb: superblock
 697  *      @max_reserved: highest reserved inode number
 698  *
 699  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
 700  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
 701  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
 702  *      is higher than the reserved limit but unique.
 703  *
 704  *      BUGS:
 705  *      With a large number of inodes live on the file system this function
 706  *      currently becomes quite slow.
 707  */
 708 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
 709 {
 710         static ino_t counter;
 711         struct inode *inode;
 712         struct hlist_head * head;
 713         ino_t res;
 714         spin_lock(&inode_lock);
 715 retry:
 716         if (counter > max_reserved) {
 717                 head = inode_hashtable + hash(sb,counter);
 718                 res = counter++;
 719                 inode = find_inode_fast(sb, head, res);
 720                 if (!inode) {
 721                         spin_unlock(&inode_lock);
 722                         return res;
 723                 }
 724         } else {
 725                 counter = max_reserved + 1;
 726         }
 727         goto retry;
 728
 729 }
 730
 731 EXPORT_SYMBOL(iunique);
 732
 733 struct inode *igrab(struct inode *inode)
 734 {
 735         spin_lock(&inode_lock);
 736         if (!(inode->i_state & I_FREEING))
 737                 __iget(inode);
 738         else
 739                 /*
 740                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
 741                  * called yet, and somebody is calling igrab
 742                  * while the inode is getting freed.
 743                  */
 744                 inode = NULL;
 745         spin_unlock(&inode_lock);
 746         return inode;
 747 }
 748
 749 EXPORT_SYMBOL(igrab);
 750
 751 /**
 752  * ifind - internal function, you want ilookup5() or iget5().
 753  * @sb:         super block of file system to search
 754  * @head:       the head of the list to search
 755  * @test:       callback used for comparisons between inodes
 756  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
 757  *
 758  * ifind() searches for the inode specified by @data in the inode
 759  * cache. This is a generalized version of ifind_fast() for file systems where
 760  * the inode number is not sufficient for unique identification of an inode.
 761  *
 762  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
 763  * reference count.
 764  *
 765  * Otherwise NULL is returned.
 766  *
 767  * Note, @test is called with the inode_lock held, so can't sleep.
 768  */
 769 static inline struct inode *ifind(struct super_block *sb,
 770                 struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *),
 771                 void *data)
 772 {
 773         struct inode *inode;
 774
 775         spin_lock(&inode_lock);
 776         inode = find_inode(sb, head, test, data);
 777         if (inode) {
 778                 __iget(inode);
 779                 spin_unlock(&inode_lock);
 780                 wait_on_inode(inode);
 781                 return inode;
 782         }
 783         spin_unlock(&inode_lock);
 784         return NULL;
 785 }
 786
 787 /**
 788  * ifind_fast - internal function, you want ilookup() or iget().
 789  * @sb:         super block of file system to search
 790  * @head:       head of the list to search
 791  * @ino:        inode number to search for
 792  *
 793  * ifind_fast() searches for the inode @ino in the inode cache. This is for
 794  * file systems where the inode number is sufficient for unique identification
 795  * of an inode.
 796  *
 797  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
 798  * reference count.
 799  *
 800  * Otherwise NULL is returned.
 801  */
 802 static inline struct inode *ifind_fast(struct super_block *sb,
 803                 struct hlist_head *head, unsigned long ino)
 804 {
 805         struct inode *inode;
 806
 807         spin_lock(&inode_lock);
 808         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
 809         if (inode) {
 810                 __iget(inode);
 811                 spin_unlock(&inode_lock);
 812                 wait_on_inode(inode);
 813                 return inode;
 814         }
 815         spin_unlock(&inode_lock);
 816         return NULL;
 817 }
 818
 819 /**
 820  * ilookup5 - search for an inode in the inode cache
 821  * @sb:         super block of file system to search
 822  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
 823  * @test:       callback used for comparisons between inodes
 824  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
 825  *
 826  * ilookup5() uses ifind() to search for the inode specified by @hashval and
 827  * @data in the inode cache. This is a generalized version of ilookup() for
 828  * file systems where the inode number is not sufficient for unique
 829  * identification of an inode.
 830  *
 831  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
 832  * reference count.
 833  *
 834  * Otherwise NULL is returned.
 835  *
 836  * Note, @test is called with the inode_lock held, so can't sleep.
 837  */
 838 struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
 839                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
 840 {
 841         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
 842
 843         return ifind(sb, head, test, data);
 844 }
 845
 846 EXPORT_SYMBOL(ilookup5);
 847
 848 /**
 849  * ilookup - search for an inode in the inode cache
 850  * @sb:         super block of file system to search
 851  * @ino:        inode number to search for
 852  *
 853  * ilookup() uses ifind_fast() to search for the inode @ino in the inode cache.
 854  * This is for file systems where the inode number is sufficient for unique
 855  * identification of an inode.
 856  *
 857  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
 858  * reference count.
 859  *
 860  * Otherwise NULL is returned.
 861  */
 862 struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino)
 863 {
 864         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
 865
 866         return ifind_fast(sb, head, ino);
 867 }
 868
 869 EXPORT_SYMBOL(ilookup);
 870
 871 /**
 872  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
 873  * @sb:         super block of file system
 874  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
 875  * @test:       callback used for comparisons between inodes
 876  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
 877  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
 878  *
 879  * This is iget() without the read_inode() portion of get_new_inode().
 880  *
 881  * iget5_locked() uses ifind() to search for the inode specified by @hashval
 882  * and @data in the inode cache and if present it is returned with an increased
 883  * reference count. This is a generalized version of iget_locked() for file
 884  * systems where the inode number is not sufficient for unique identification
 885  * of an inode.
 886  *
 887  * If the inode is not in cache, get_new_inode() is called to allocate a new
 888  * inode and this is returned locked, hashed, and with the I_NEW flag set. The
 889  * file system gets to fill it in before unlocking it via unlock_new_inode().
 890  *
 891  * Note both @test and @set are called with the inode_lock held, so can't sleep.
 892  */
 893 struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
 894                 int (*test)(struct inode *, void *),
 895                 int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
 896 {
 897         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
 898         struct inode *inode;
 899
 900         inode = ifind(sb, head, test, data);
 901         if (inode)
 902                 return inode;
 903         /*
 904          * get_new_inode() will do the right thing, re-trying the search
 905          * in case it had to block at any point.
 906          */
 907         return get_new_inode(sb, head, test, set, data);
 908 }
 909
 910 EXPORT_SYMBOL(iget5_locked);
 911
 912 /**
 913  * iget_locked - obtain an inode from a mounted file system
 914  * @sb:         super block of file system
 915  * @ino:        inode number to get
 916  *
 917  * This is iget() without the read_inode() portion of get_new_inode_fast().
 918  *
 919  * iget_locked() uses ifind_fast() to search for the inode specified by @ino in
 920  * the inode cache and if present it is returned with an increased reference
 921  * count. This is for file systems where the inode number is sufficient for
 922  * unique identification of an inode.
 923  *
 924  * If the inode is not in cache, get_new_inode_fast() is called to allocate a
 925  * new inode and this is returned locked, hashed, and with the I_NEW flag set.
 926  * The file system gets to fill it in before unlocking it via
 927  * unlock_new_inode().
 928  */
 929 struct inode *iget_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino)
 930 {
 931         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
 932         struct inode *inode;
 933
 934         inode = ifind_fast(sb, head, ino);
 935         if (inode)
 936                 return inode;
 937         /*
 938          * get_new_inode_fast() will do the right thing, re-trying the search
 939          * in case it had to block at any point.
 940          */
 941         return get_new_inode_fast(sb, head, ino);
 942 }
 943
 944 EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
 945
 946 /**
 947  *      __insert_inode_hash - hash an inode
 948  *      @inode: unhashed inode
 949  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
 950  *              inode_hashtable.
 951  *
 952  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
 953  */
 954 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
 955 {
 956         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
 957         spin_lock(&inode_lock);
 958         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
 959         spin_unlock(&inode_lock);
 960 }
 961
 962 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
 963
 964 /**
 965  *      remove_inode_hash - remove an inode from the hash
 966  *      @inode: inode to unhash
 967  *
 968  *      Remove an inode from the superblock.
 969  */
 970 void remove_inode_hash(struct inode *inode)
 971 {
 972         spin_lock(&inode_lock);
 973         hlist_del_init(&inode->i_hash);
 974         spin_unlock(&inode_lock);
 975 }
 976
 977 EXPORT_SYMBOL(remove_inode_hash);
 978
 979 /*
 980  * Tell the filesystem that this inode is no longer of any interest and should
 981  * be completely destroyed.
 982  *
 983  * We leave the inode in the inode hash table until *after* the filesystem's
 984  * ->delete_inode completes.  This ensures that an iget (such as nfsd might
 985  * instigate) will always find up-to-date information either in the hash or on
 986  * disk.
 987  *
 988  * I_FREEING is set so that no-one will take a new reference to the inode while
 989  * it is being deleted.
 990  */
 991 void generic_delete_inode(struct inode *inode)
 992 {
 993         struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
 994
 995         list_del_init(&inode->i_list);
 996         list_del_init(&inode->i_sb_list);
 997         inode->i_state|=I_FREEING;
 998         inodes_stat.nr_inodes--;
 999         spin_unlock(&inode_lock);
1000
1001         if (inode->i_data.nrpages)
1002                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1003
1004         security_inode_delete(inode);
1005
1006         if (op->delete_inode) {
1007                 void (*delete)(struct inode *) = op->delete_inode;
1008                 if (!is_bad_inode(inode))
1009                         DQUOT_INIT(inode);
1010                 /* s_op->delete_inode internally recalls clear_inode() */
1011                 delete(inode);
1012         } else
1013                 clear_inode(inode);
1014         spin_lock(&inode_lock);
1015         hlist_del_init(&inode->i_hash);
1016         spin_unlock(&inode_lock);
1017         wake_up_inode(inode);
1018         if (inode->i_state != I_CLEAR)
1019                 BUG();
1020         destroy_inode(inode);
1021 }
1022
1023 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1024
1025 static void generic_forget_inode(struct inode *inode)
1026 {
1027         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1028
1029         if (!hlist_unhashed(&inode->i_hash)) {
1030                 if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK)))
1031                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
1032                 inodes_stat.nr_unused++;
1033                 spin_unlock(&inode_lock);
1034                 if (!sb || (sb->s_flags & MS_ACTIVE))
1035                         return;
1036                 write_inode_now(inode, 1);
1037                 spin_lock(&inode_lock);
1038                 inodes_stat.nr_unused--;
1039                 hlist_del_init(&inode->i_hash);
1040         }
1041         list_del_init(&inode->i_list);
1042         list_del_init(&inode->i_sb_list);
1043         inode->i_state|=I_FREEING;
1044         inodes_stat.nr_inodes--;
1045         spin_unlock(&inode_lock);
1046         if (inode->i_data.nrpages)
1047                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1048         clear_inode(inode);
1049         destroy_inode(inode);
1050 }
1051
1052 /*
1053  * Normal UNIX filesystem behaviour: delete the
1054  * inode when the usage count drops to zero, and
1055  * i_nlink is zero.
1056  */
1057 static void generic_drop_inode(struct inode *inode)
1058 {
1059         if (!inode->i_nlink)
1060                 generic_delete_inode(inode);
1061         else
1062                 generic_forget_inode(inode);
1063 }
1064
1065 /*
1066  * Called when we're dropping the last reference
1067  * to an inode.
1068  *
1069  * Call the FS "drop()" function, defaulting to
1070  * the legacy UNIX filesystem behaviour..
1071  *
1072  * NOTE! NOTE! NOTE! We're called with the inode lock
1073  * held, and the drop function is supposed to release
1074  * the lock!
1075  */
1076 static inline void iput_final(struct inode *inode)
1077 {
1078         struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1079         void (*drop)(struct inode *) = generic_drop_inode;
1080
1081         if (op && op->drop_inode)
1082                 drop = op->drop_inode;
1083         drop(inode);
1084 }
1085
1086 /**
1087  *      iput    - put an inode
1088  *      @inode: inode to put
1089  *
1090  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1091  *      zero, the inode is then freed and may also be destroyed.
1092  *
1093  *      Consequently, iput() can sleep.
1094  */
1095 void iput(struct inode *inode)
1096 {
1097         if (inode) {
1098                 struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1099
1100                 BUG_ON(inode->i_state == I_CLEAR);
1101
1102                 if (op && op->put_inode)
1103                         op->put_inode(inode);
1104
1105                 if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode_lock))
1106                         iput_final(inode);
1107         }
1108 }
1109
1110 EXPORT_SYMBOL(iput);
1111
1112 /**
1113  *      bmap    - find a block number in a file
1114  *      @inode: inode of file
1115  *      @block: block to find
1116  *
1117  *      Returns the block number on the device holding the inode that
1118  *      is the disk block number for the block of the file requested.
1119  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will return the
1120  *      disk block relative to the disk start that holds that block of the
1121  *      file.
1122  */
1123 sector_t bmap(struct inode * inode, sector_t block)
1124 {
1125         sector_t res = 0;
1126         if (inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1127                 res = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, block);
1128         return res;
1129 }
1130
1131 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1132
1133 /**
1134  *      update_atime    -       update the access time
1135  *      @inode: inode accessed
1136  *
1137  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1138  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1139  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1140  */
1141 void update_atime(struct inode *inode)
1142 {
1143         struct timespec now;
1144
1145         if (IS_NOATIME(inode))
1146                 return;
1147         if (IS_NODIRATIME(inode) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1148                 return;
1149         if (IS_RDONLY(inode))
1150                 return;
1151
1152         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1153         if (!timespec_equal(&inode->i_atime, &now)) {
1154                 inode->i_atime = now;
1155                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1156         } else {
1157                 if (!timespec_equal(&inode->i_atime, &now))
1158                         inode->i_atime = now;
1159         }
1160 }
1161
1162 EXPORT_SYMBOL(update_atime);
1163
1164 /**
1165  *      inode_update_time       -       update mtime and ctime time
1166  *      @inode: inode accessed
1167  *      @ctime_too: update ctime too
1168  *
1169  *      Update the mtime time on an inode and mark it for writeback.
1170  *      When ctime_too is specified update the ctime too.
1171  */
1172
1173 void inode_update_time(struct inode *inode, struct vfsmount *mnt, int ctime_too)
1174 {
1175         struct timespec now;
1176         int sync_it = 0;
1177
1178         if (IS_NOCMTIME(inode))
1179                 return;
1180         if (IS_RDONLY(inode) || MNT_IS_RDONLY(mnt))
1181                 return;
1182
1183         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1184         if (!timespec_equal(&inode->i_mtime, &now))
1185                 sync_it = 1;
1186         inode->i_mtime = now;
1187
1188         if (ctime_too) {
1189                 if (!timespec_equal(&inode->i_ctime, &now))
1190                         sync_it = 1;
1191                 inode->i_ctime = now;
1192         }
1193         if (sync_it)
1194                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1195 }
1196
1197 EXPORT_SYMBOL(inode_update_time);
1198
1199 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
1200 {
1201         if (IS_SYNC(inode))
1202                 return 1;
1203         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
1204                 return 1;
1205         return 0;
1206 }
1207
1208 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
1209
1210 /*
1211  *      Quota functions that want to walk the inode lists..
1212  */
1213 #ifdef CONFIG_QUOTA
1214
1215 /* Function back in dquot.c */
1216 int remove_inode_dquot_ref(struct inode *, int, struct list_head *);
1217
1218 void remove_dquot_ref(struct super_block *sb, int type,
1219                         struct list_head *tofree_head)
1220 {
1221         struct inode *inode;
1222
1223         if (!sb->dq_op)
1224                 return; /* nothing to do */
1225         spin_lock(&inode_lock); /* This lock is for inodes code */
1226
1227         /*
1228          * We don't have to lock against quota code - test IS_QUOTAINIT is
1229          * just for speedup...
1230          */
1231         list_for_each_entry(inode, &sb->s_inodes, i_sb_list)
1232                 if (!IS_NOQUOTA(inode))
1233                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1234
1235         spin_unlock(&inode_lock);
1236 }
1237
1238 #endif
1239
1240 int inode_wait(void *word)
1241 {
1242         schedule();
1243         return 0;
1244 }
1245
1246 /*
1247  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being deleted, we
1248  * have to wait until the filesystem completes its deletion before reporting
1249  * that it isn't found.  This is because iget will immediately call
1250  * ->read_inode, and we want to be sure that evidence of the deletion is found
1251  * by ->read_inode.
1252  * This is called with inode_lock held.
1253  */
1254 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
1255 {
1256         wait_queue_head_t *wq;
1257         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &inode->i_state, __I_LOCK);
1258
1259         /*
1260          * I_FREEING and I_CLEAR are cleared in process context under
1261          * inode_lock, so we have to give the tasks who would clear them
1262          * a chance to run and acquire inode_lock.
1263          */
1264         if (!(inode->i_state & I_LOCK)) {
1265                 spin_unlock(&inode_lock);
1266                 yield();
1267                 spin_lock(&inode_lock);
1268                 return;
1269         }
1270         wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_LOCK);
1271         prepare_to_wait(wq, &wait.wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1272         spin_unlock(&inode_lock);
1273         schedule();
1274         finish_wait(wq, &wait.wait);
1275         spin_lock(&inode_lock);
1276 }
1277
1278 void wake_up_inode(struct inode *inode)
1279 {
1280         /*
1281          * Prevent speculative execution through spin_unlock(&inode_lock);
1282          */
1283         smp_mb();
1284         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_LOCK);
1285 }
1286
1287 static __initdata unsigned long ihash_entries;
1288 static int __init set_ihash_entries(char *str)
1289 {
1290         if (!str)
1291                 return 0;
1292         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
1293         return 1;
1294 }
1295 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
1296
1297 /*
1298  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
1299  */
1300 void __init inode_init_early(void)
1301 {
1302         int loop;
1303
1304         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
1305          * hash allocation until vmalloc space is available.
1306          */
1307         if (hashdist)
1308                 return;
1309
1310         inode_hashtable =
1311                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1312                                         sizeof(struct hlist_head),
1313                                         ihash_entries,
1314                                         14,
1315                                         HASH_EARLY,
1316                                         &i_hash_shift,
1317                                         &i_hash_mask,
1318                                         0);
1319
1320         for (loop = 0; loop < (1 << i_hash_shift); loop++)
1321                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1322 }
1323
1324 void __init inode_init(unsigned long mempages)
1325 {
1326         int loop;
1327
1328         /* inode slab cache */
1329         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache", sizeof(struct inode),
1330                                 0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC, init_once, NULL);
1331         set_shrinker(DEFAULT_SEEKS, shrink_icache_memory);
1332
1333         /* Hash may have been set up in inode_init_early */
1334         if (!hashdist)
1335                 return;
1336
1337         inode_hashtable =
1338                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1339                                         sizeof(struct hlist_head),
1340                                         ihash_entries,
1341                                         14,
1342                                         0,
1343                                         &i_hash_shift,
1344                                         &i_hash_mask,
1345                                         0);
1346
1347         for (loop = 0; loop < (1 << i_hash_shift); loop++)
1348                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1349 }
1350
1351 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
1352 {
1353         inode->i_mode = mode;
1354         if (S_ISCHR(mode)) {
1355                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
1356                 inode->i_rdev = rdev;
1357         } else if (S_ISBLK(mode)) {
1358                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
1359                 inode->i_rdev = rdev;
1360         } else if (S_ISFIFO(mode))
1361                 inode->i_fop = &def_fifo_fops;
1362         else if (S_ISSOCK(mode))
1363                 inode->i_fop = &bad_sock_fops;
1364         else
1365                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o)\n",
1366                        mode);
1367 }
1368 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);