Fedora Core 2 - 1.492
[linux-2.6.git] / 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
25 /*
26  * This is needed for the following functions:
27  *  - inode_has_buffers
28  *  - invalidate_inode_buffers
29  *  - fsync_bdev
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 spinlock_t inode_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
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 void prune_icache(int nr_to_scan);
103
104
105 #define INODE_UNUSED_THRESHOLD 15000
106 #define PRUNE_BATCH_COUNT 32
107
108 void try_to_clip_inodes(void)
109 {
110         unsigned long count = 0; 
111         /* if there are a LOT of unused inodes in cache, better shrink a few first */
112         
113         /* check lockless first to not take the lock always here; racing occasionally isn't a big deal */
114         if (inodes_stat.nr_unused > INODE_UNUSED_THRESHOLD) {
115                 spin_lock(&inode_lock);
116                 if (inodes_stat.nr_unused > INODE_UNUSED_THRESHOLD)
117                         count = inodes_stat.nr_unused - INODE_UNUSED_THRESHOLD;
118                 spin_unlock(&inode_lock);
119                 if (count)
120                         prune_icache(count);
121         }
122 }
123
124
125 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
126 {
127         static struct address_space_operations empty_aops;
128         static struct inode_operations empty_iops;
129         static struct file_operations empty_fops;
130         struct inode *inode;
131         
132         if (sb->s_op->alloc_inode)
133                 inode = sb->s_op->alloc_inode(sb);
134         else
135                 inode = (struct inode *) kmem_cache_alloc(inode_cachep, SLAB_KERNEL);
136
137         if (inode) {
138                 struct address_space * const mapping = &inode->i_data;
139
140                 inode->i_sb = sb;
141                 inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
142                 inode->i_flags = 0;
143                 atomic_set(&inode->i_count, 1);
144                 inode->i_sock = 0;
145                 inode->i_op = &empty_iops;
146                 inode->i_fop = &empty_fops;
147                 inode->i_nlink = 1;
148                 atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
149                 inode->i_size = 0;
150                 inode->i_blocks = 0;
151                 inode->i_bytes = 0;
152                 inode->i_generation = 0;
153 #ifdef CONFIG_QUOTA
154                 memset(&inode->i_dquot, 0, sizeof(inode->i_dquot));
155 #endif
156                 inode->i_pipe = NULL;
157                 inode->i_bdev = NULL;
158                 inode->i_cdev = NULL;
159                 inode->i_rdev = 0;
160                 inode->i_security = NULL;
161                 inode->dirtied_when = 0;
162                 if (security_inode_alloc(inode)) {
163                         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
164                                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
165                         else
166                                 kmem_cache_free(inode_cachep, (inode));
167                         return NULL;
168                 }
169
170                 mapping->a_ops = &empty_aops;
171                 mapping->host = inode;
172                 mapping->flags = 0;
173                 mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER);
174                 mapping->assoc_mapping = NULL;
175                 mapping->backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
176
177                 /*
178                  * If the block_device provides a backing_dev_info for client
179                  * inodes then use that.  Otherwise the inode share the bdev's
180                  * backing_dev_info.
181                  */
182                 if (sb->s_bdev) {
183                         struct backing_dev_info *bdi;
184
185                         bdi = sb->s_bdev->bd_inode_backing_dev_info;
186                         if (!bdi)
187                                 bdi = sb->s_bdev->bd_inode->i_mapping->backing_dev_info;
188                         mapping->backing_dev_info = bdi;
189                 }
190                 memset(&inode->u, 0, sizeof(inode->u));
191                 inode->i_mapping = mapping;
192         }
193         return inode;
194 }
195
196 void destroy_inode(struct inode *inode) 
197 {
198         if (inode_has_buffers(inode))
199                 BUG();
200         security_inode_free(inode);
201         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
202                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
203         else
204                 kmem_cache_free(inode_cachep, (inode));
205 }
206
207
208 /*
209  * These are initializations that only need to be done
210  * once, because the fields are idempotent across use
211  * of the inode, so let the slab aware of that.
212  */
213 void inode_init_once(struct inode *inode)
214 {
215         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
216         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
217         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
218         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
219         sema_init(&inode->i_sem, 1);
220         init_rwsem(&inode->i_alloc_sem);
221         INIT_RADIX_TREE(&inode->i_data.page_tree, GFP_ATOMIC);
222         spin_lock_init(&inode->i_data.tree_lock);
223         spin_lock_init(&inode->i_data.i_mmap_lock);
224         atomic_set(&inode->i_data.truncate_count, 0);
225         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.private_list);
226         spin_lock_init(&inode->i_data.private_lock);
227         INIT_PRIO_TREE_ROOT(&inode->i_data.i_mmap);
228         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.i_mmap_nonlinear);
229         spin_lock_init(&inode->i_lock);
230         i_size_ordered_init(inode);
231 }
232
233 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
234
235 static void init_once(void * foo, kmem_cache_t * cachep, unsigned long flags)
236 {
237         struct inode * inode = (struct inode *) foo;
238
239         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
240             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
241                 inode_init_once(inode);
242 }
243
244 /*
245  * inode_lock must be held
246  */
247 void __iget(struct inode * inode)
248 {
249         if (atomic_read(&inode->i_count)) {
250                 atomic_inc(&inode->i_count);
251                 return;
252         }
253         atomic_inc(&inode->i_count);
254         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK)))
255                 list_move(&inode->i_list, &inode_in_use);
256         inodes_stat.nr_unused--;
257 }
258
259 /**
260  * clear_inode - clear an inode
261  * @inode: inode to clear
262  *
263  * This is called by the filesystem to tell us
264  * that the inode is no longer useful. We just
265  * terminate it with extreme prejudice.
266  */
267 void clear_inode(struct inode *inode)
268 {
269         might_sleep();
270         invalidate_inode_buffers(inode);
271        
272         if (inode->i_data.nrpages)
273                 BUG();
274         if (!(inode->i_state & I_FREEING))
275                 BUG();
276         if (inode->i_state & I_CLEAR)
277                 BUG();
278         wait_on_inode(inode);
279         DQUOT_DROP(inode);
280         if (inode->i_sb && inode->i_sb->s_op->clear_inode)
281                 inode->i_sb->s_op->clear_inode(inode);
282         if (inode->i_bdev)
283                 bd_forget(inode);
284         if (inode->i_cdev)
285                 cd_forget(inode);
286         inode->i_state = I_CLEAR;
287 }
288
289 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
290
291 /*
292  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
293  * @head: the head of the list to free
294  *
295  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
296  * need to worry about list corruption and SMP locks.
297  */
298 static void dispose_list(struct list_head *head)
299 {
300         int nr_disposed = 0;
301
302         while (!list_empty(head)) {
303                 struct inode *inode;
304
305                 inode = list_entry(head->next, struct inode, i_list);
306                 list_del(&inode->i_list);
307
308                 if (inode->i_data.nrpages)
309                         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
310                 clear_inode(inode);
311                 destroy_inode(inode);
312                 nr_disposed++;
313         }
314         spin_lock(&inode_lock);
315         inodes_stat.nr_inodes -= nr_disposed;
316         spin_unlock(&inode_lock);
317 }
318
319 /*
320  * Invalidate all inodes for a device.
321  */
322 static int invalidate_list(struct list_head *head, struct super_block * sb, struct list_head * dispose)
323 {
324         struct list_head *next;
325         int busy = 0, count = 0;
326
327         next = head->next;
328         for (;;) {
329                 struct list_head * tmp = next;
330                 struct inode * inode;
331
332                 next = next->next;
333                 if (tmp == head)
334                         break;
335                 inode = list_entry(tmp, struct inode, i_list);
336                 if (inode->i_sb != sb)
337                         continue;
338                 invalidate_inode_buffers(inode);
339                 if (!atomic_read(&inode->i_count)) {
340                         hlist_del_init(&inode->i_hash);
341                         list_move(&inode->i_list, dispose);
342                         inode->i_state |= I_FREEING;
343                         count++;
344                         continue;
345                 }
346                 busy = 1;
347         }
348         /* only unused inodes may be cached with i_count zero */
349         inodes_stat.nr_unused -= count;
350         return busy;
351 }
352
353 /*
354  * This is a two-stage process. First we collect all
355  * offending inodes onto the throw-away list, and in
356  * the second stage we actually dispose of them. This
357  * is because we don't want to sleep while messing
358  * with the global lists..
359  */
360  
361 /**
362  *      invalidate_inodes       - discard the inodes on a device
363  *      @sb: superblock
364  *
365  *      Discard all of the inodes for a given superblock. If the discard
366  *      fails because there are busy inodes then a non zero value is returned.
367  *      If the discard is successful all the inodes have been discarded.
368  */
369 int invalidate_inodes(struct super_block * sb)
370 {
371         int busy;
372         LIST_HEAD(throw_away);
373
374         down(&iprune_sem);
375         spin_lock(&inode_lock);
376         busy = invalidate_list(&inode_in_use, sb, &throw_away);
377         busy |= invalidate_list(&inode_unused, sb, &throw_away);
378         busy |= invalidate_list(&sb->s_dirty, sb, &throw_away);
379         busy |= invalidate_list(&sb->s_io, sb, &throw_away);
380         spin_unlock(&inode_lock);
381
382         dispose_list(&throw_away);
383         up(&iprune_sem);
384
385         return busy;
386 }
387
388 EXPORT_SYMBOL(invalidate_inodes);
389  
390 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, int do_sync)
391 {
392         struct super_block *sb;
393         int res;
394
395         if (do_sync)
396                 fsync_bdev(bdev);
397
398         res = 0;
399         sb = get_super(bdev);
400         if (sb) {
401                 /*
402                  * no need to lock the super, get_super holds the
403                  * read semaphore so the filesystem cannot go away
404                  * under us (->put_super runs with the write lock
405                  * hold).
406                  */
407                 shrink_dcache_sb(sb);
408                 res = invalidate_inodes(sb);
409                 drop_super(sb);
410         }
411         invalidate_bdev(bdev, 0);
412         return res;
413 }
414
415 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
416
417 static int can_unuse(struct inode *inode)
418 {
419         if (inode->i_state)
420                 return 0;
421         if (inode_has_buffers(inode))
422                 return 0;
423         if (atomic_read(&inode->i_count))
424                 return 0;
425         if (inode->i_data.nrpages)
426                 return 0;
427         return 1;
428 }
429
430 /*
431  * Scan `goal' inodes on the unused list for freeable ones. They are moved to
432  * a temporary list and then are freed outside inode_lock by dispose_list().
433  *
434  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
435  * pagecache removed.  We expect the final iput() on that inode to add it to
436  * the front of the inode_unused list.  So look for it there and if the
437  * inode is still freeable, proceed.  The right inode is found 99.9% of the
438  * time in testing on a 4-way.
439  *
440  * If the inode has metadata buffers attached to mapping->private_list then
441  * try to remove them.
442  */
443 static void prune_icache(int nr_to_scan)
444 {
445         LIST_HEAD(freeable);
446         int nr_pruned = 0;
447         int nr_scanned;
448         unsigned long reap = 0;
449
450         down(&iprune_sem);
451         spin_lock(&inode_lock);
452         for (nr_scanned = 0; nr_scanned < nr_to_scan; nr_scanned++) {
453                 struct inode *inode;
454
455                 if (list_empty(&inode_unused))
456                         break;
457
458                 inode = list_entry(inode_unused.prev, struct inode, i_list);
459
460                 if (inode->i_state || atomic_read(&inode->i_count)) {
461                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
462                         continue;
463                 }
464                 if (inode_has_buffers(inode) || inode->i_data.nrpages) {
465                         __iget(inode);
466                         spin_unlock(&inode_lock);
467                         if (remove_inode_buffers(inode))
468                                 reap += invalidate_inode_pages(&inode->i_data);
469                         iput(inode);
470                         spin_lock(&inode_lock);
471
472                         if (inode != list_entry(inode_unused.next,
473                                                 struct inode, i_list))
474                                 continue;       /* wrong inode or list_empty */
475                         if (!can_unuse(inode))
476                                 continue;
477                 }
478                 hlist_del_init(&inode->i_hash);
479                 list_move(&inode->i_list, &freeable);
480                 inode->i_state |= I_FREEING;
481                 nr_pruned++;
482         }
483         inodes_stat.nr_unused -= nr_pruned;
484         spin_unlock(&inode_lock);
485
486         dispose_list(&freeable);
487         up(&iprune_sem);
488
489         if (current_is_kswapd())
490                 mod_page_state(kswapd_inodesteal, reap);
491         else
492                 mod_page_state(pginodesteal, reap);
493 }
494
495 /*
496  * shrink_icache_memory() will attempt to reclaim some unused inodes.  Here,
497  * "unused" means that no dentries are referring to the inodes: the files are
498  * not open and the dcache references to those inodes have already been
499  * reclaimed.
500  *
501  * This function is passed the number of inodes to scan, and it returns the
502  * total number of remaining possibly-reclaimable inodes.
503  */
504 static int shrink_icache_memory(int nr, unsigned int gfp_mask)
505 {
506         if (nr) {
507                 /*
508                  * Nasty deadlock avoidance.  We may hold various FS locks,
509                  * and we don't want to recurse into the FS that called us
510                  * in clear_inode() and friends..
511                  */
512                 if (gfp_mask & __GFP_FS)
513                         prune_icache(nr);
514         }
515         return (inodes_stat.nr_unused / 100) * sysctl_vfs_cache_pressure;
516 }
517
518 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
519 /*
520  * Called with the inode lock held.
521  * NOTE: we are not increasing the inode-refcount, you must call __iget()
522  * by hand after calling find_inode now! This simplifies iunique and won't
523  * add any additional branch in the common code.
524  */
525 static struct inode * find_inode(struct super_block * sb, struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
526 {
527         struct hlist_node *node;
528         struct inode * inode = NULL;
529
530 repeat:
531         hlist_for_each (node, head) { 
532                 inode = hlist_entry(node, struct inode, i_hash);
533                 if (inode->i_sb != sb)
534                         continue;
535                 if (!test(inode, data))
536                         continue;
537                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR)) {
538                         __wait_on_freeing_inode(inode);
539                         goto repeat;
540                 }
541                 break;
542         }
543         return node ? inode : NULL;
544 }
545
546 /*
547  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
548  * iget_locked for details.
549  */
550 static struct inode * find_inode_fast(struct super_block * sb, struct hlist_head *head, unsigned long ino)
551 {
552         struct hlist_node *node;
553         struct inode * inode = NULL;
554
555 repeat:
556         hlist_for_each (node, head) {
557                 inode = hlist_entry(node, struct inode, i_hash);
558                 if (inode->i_ino != ino)
559                         continue;
560                 if (inode->i_sb != sb)
561                         continue;
562                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR)) {
563                         __wait_on_freeing_inode(inode);
564                         goto repeat;
565                 }
566                 break;
567         }
568         return node ? inode : NULL;
569 }
570
571 /**
572  *      new_inode       - obtain an inode
573  *      @sb: superblock
574  *
575  *      Allocates a new inode for given superblock.
576  */
577 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
578 {
579         static unsigned long last_ino;
580         struct inode * inode;
581
582         spin_lock_prefetch(&inode_lock);
583         
584         inode = alloc_inode(sb);
585         if (inode) {
586                 spin_lock(&inode_lock);
587                 inodes_stat.nr_inodes++;
588                 list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
589                 inode->i_ino = ++last_ino;
590                 inode->i_state = 0;
591                 spin_unlock(&inode_lock);
592         }
593         return inode;
594 }
595
596 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
597
598 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
599 {
600         /*
601          * This is special!  We do not need the spinlock
602          * when clearing I_LOCK, because we're guaranteed
603          * that nobody else tries to do anything about the
604          * state of the inode when it is locked, as we
605          * just created it (so there can be no old holders
606          * that haven't tested I_LOCK).
607          */
608         inode->i_state &= ~(I_LOCK|I_NEW);
609         wake_up_inode(inode);
610 }
611
612 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
613
614 /*
615  * This is called without the inode lock held.. Be careful.
616  *
617  * We no longer cache the sb_flags in i_flags - see fs.h
618  *      -- rmk@arm.uk.linux.org
619  */
620 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)
621 {
622         struct inode * inode;
623
624         inode = alloc_inode(sb);
625         if (inode) {
626                 struct inode * old;
627
628                 spin_lock(&inode_lock);
629                 /* We released the lock, so.. */
630                 old = find_inode(sb, head, test, data);
631                 if (!old) {
632                         if (set(inode, data))
633                                 goto set_failed;
634
635                         inodes_stat.nr_inodes++;
636                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
637                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
638                         inode->i_state = I_LOCK|I_NEW;
639                         spin_unlock(&inode_lock);
640
641                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
642                          * caller is responsible for filling in the contents
643                          */
644                         return inode;
645                 }
646
647                 /*
648                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
649                  * us. Use the old inode instead of the one we just
650                  * allocated.
651                  */
652                 __iget(old);
653                 spin_unlock(&inode_lock);
654                 destroy_inode(inode);
655                 inode = old;
656                 wait_on_inode(inode);
657         }
658         return inode;
659
660 set_failed:
661         spin_unlock(&inode_lock);
662         destroy_inode(inode);
663         return NULL;
664 }
665
666 /*
667  * get_new_inode_fast is the fast path version of get_new_inode, see the
668  * comment at iget_locked for details.
669  */
670 static struct inode * get_new_inode_fast(struct super_block *sb, struct hlist_head *head, unsigned long ino)
671 {
672         struct inode * inode;
673
674         inode = alloc_inode(sb);
675         if (inode) {
676                 struct inode * old;
677
678                 spin_lock(&inode_lock);
679                 /* We released the lock, so.. */
680                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
681                 if (!old) {
682                         inode->i_ino = ino;
683                         inodes_stat.nr_inodes++;
684                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
685                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
686                         inode->i_state = I_LOCK|I_NEW;
687                         spin_unlock(&inode_lock);
688
689                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
690                          * caller is responsible for filling in the contents
691                          */
692                         return inode;
693                 }
694
695                 /*
696                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
697                  * us. Use the old inode instead of the one we just
698                  * allocated.
699                  */
700                 __iget(old);
701                 spin_unlock(&inode_lock);
702                 destroy_inode(inode);
703                 inode = old;
704                 wait_on_inode(inode);
705         }
706         return inode;
707 }
708
709 static inline unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
710 {
711         unsigned long tmp;
712
713         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
714                         L1_CACHE_BYTES;
715         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> I_HASHBITS);
716         return tmp & I_HASHMASK;
717 }
718
719 /**
720  *      iunique - get a unique inode number
721  *      @sb: superblock
722  *      @max_reserved: highest reserved inode number
723  *
724  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
725  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
726  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
727  *      is higher than the reserved limit but unique.
728  *
729  *      BUGS:
730  *      With a large number of inodes live on the file system this function
731  *      currently becomes quite slow.
732  */
733 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
734 {
735         static ino_t counter;
736         struct inode *inode;
737         struct hlist_head * head;
738         ino_t res;
739         spin_lock(&inode_lock);
740 retry:
741         if (counter > max_reserved) {
742                 head = inode_hashtable + hash(sb,counter);
743                 res = counter++;
744                 inode = find_inode_fast(sb, head, res);
745                 if (!inode) {
746                         spin_unlock(&inode_lock);
747                         return res;
748                 }
749         } else {
750                 counter = max_reserved + 1;
751         }
752         goto retry;
753         
754 }
755
756 EXPORT_SYMBOL(iunique);
757
758 struct inode *igrab(struct inode *inode)
759 {
760         spin_lock(&inode_lock);
761         if (!(inode->i_state & I_FREEING))
762                 __iget(inode);
763         else
764                 /*
765                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
766                  * called yet, and somebody is calling igrab
767                  * while the inode is getting freed.
768                  */
769                 inode = NULL;
770         spin_unlock(&inode_lock);
771         return inode;
772 }
773
774 EXPORT_SYMBOL(igrab);
775
776 /**
777  * ifind - internal function, you want ilookup5() or iget5().
778  * @sb:         super block of file system to search
779  * @head:       the head of the list to search
780  * @test:       callback used for comparisons between inodes
781  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
782  *
783  * ifind() searches for the inode specified by @data in the inode
784  * cache. This is a generalized version of ifind_fast() for file systems where
785  * the inode number is not sufficient for unique identification of an inode.
786  *
787  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
788  * reference count.
789  *
790  * Otherwise NULL is returned.
791  *
792  * Note, @test is called with the inode_lock held, so can't sleep.
793  */
794 static inline struct inode *ifind(struct super_block *sb,
795                 struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *),
796                 void *data)
797 {
798         struct inode *inode;
799
800         spin_lock(&inode_lock);
801         inode = find_inode(sb, head, test, data);
802         if (inode) {
803                 __iget(inode);
804                 spin_unlock(&inode_lock);
805                 wait_on_inode(inode);
806                 return inode;
807         }
808         spin_unlock(&inode_lock);
809         return NULL;
810 }
811
812 /**
813  * ifind_fast - internal function, you want ilookup() or iget().
814  * @sb:         super block of file system to search
815  * @head:       head of the list to search
816  * @ino:        inode number to search for
817  *
818  * ifind_fast() searches for the inode @ino in the inode cache. This is for
819  * file systems where the inode number is sufficient for unique identification
820  * of an inode.
821  *
822  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
823  * reference count.
824  *
825  * Otherwise NULL is returned.
826  */
827 static inline struct inode *ifind_fast(struct super_block *sb,
828                 struct hlist_head *head, unsigned long ino)
829 {
830         struct inode *inode;
831
832         spin_lock(&inode_lock);
833         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
834         if (inode) {
835                 __iget(inode);
836                 spin_unlock(&inode_lock);
837                 wait_on_inode(inode);
838                 return inode;
839         }
840         spin_unlock(&inode_lock);
841         return NULL;
842 }
843
844 /**
845  * ilookup5 - search for an inode in the inode cache
846  * @sb:         super block of file system to search
847  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
848  * @test:       callback used for comparisons between inodes
849  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
850  *
851  * ilookup5() uses ifind() to search for the inode specified by @hashval and
852  * @data in the inode cache. This is a generalized version of ilookup() for
853  * file systems where the inode number is not sufficient for unique
854  * identification of an inode.
855  *
856  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
857  * reference count.
858  *
859  * Otherwise NULL is returned.
860  *
861  * Note, @test is called with the inode_lock held, so can't sleep.
862  */
863 struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
864                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
865 {
866         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
867
868         return ifind(sb, head, test, data);
869 }
870
871 EXPORT_SYMBOL(ilookup5);
872
873 /**
874  * ilookup - search for an inode in the inode cache
875  * @sb:         super block of file system to search
876  * @ino:        inode number to search for
877  *
878  * ilookup() uses ifind_fast() to search for the inode @ino in the inode cache.
879  * This is for file systems where the inode number is sufficient for unique
880  * identification of an inode.
881  *
882  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
883  * reference count.
884  *
885  * Otherwise NULL is returned.
886  */
887 struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino)
888 {
889         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
890
891         return ifind_fast(sb, head, ino);
892 }
893
894 EXPORT_SYMBOL(ilookup);
895
896 /**
897  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
898  * @sb:         super block of file system
899  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
900  * @test:       callback used for comparisons between inodes
901  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
902  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
903  *
904  * This is iget() without the read_inode() portion of get_new_inode().
905  *
906  * iget5_locked() uses ifind() to search for the inode specified by @hashval
907  * and @data in the inode cache and if present it is returned with an increased
908  * reference count. This is a generalized version of iget_locked() for file
909  * systems where the inode number is not sufficient for unique identification
910  * of an inode.
911  *
912  * If the inode is not in cache, get_new_inode() is called to allocate a new
913  * inode and this is returned locked, hashed, and with the I_NEW flag set. The
914  * file system gets to fill it in before unlocking it via unlock_new_inode().
915  *
916  * Note both @test and @set are called with the inode_lock held, so can't sleep.
917  */
918 struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
919                 int (*test)(struct inode *, void *),
920                 int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
921 {
922         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
923         struct inode *inode;
924
925         inode = ifind(sb, head, test, data);
926         if (inode)
927                 return inode;
928         /*
929          * get_new_inode() will do the right thing, re-trying the search
930          * in case it had to block at any point.
931          */
932         return get_new_inode(sb, head, test, set, data);
933 }
934
935 EXPORT_SYMBOL(iget5_locked);
936
937 /**
938  * iget_locked - obtain an inode from a mounted file system
939  * @sb:         super block of file system
940  * @ino:        inode number to get
941  *
942  * This is iget() without the read_inode() portion of get_new_inode_fast().
943  *
944  * iget_locked() uses ifind_fast() to search for the inode specified by @ino in
945  * the inode cache and if present it is returned with an increased reference
946  * count. This is for file systems where the inode number is sufficient for
947  * unique identification of an inode.
948  *
949  * If the inode is not in cache, get_new_inode_fast() is called to allocate a
950  * new inode and this is returned locked, hashed, and with the I_NEW flag set.
951  * The file system gets to fill it in before unlocking it via
952  * unlock_new_inode().
953  */
954 struct inode *iget_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino)
955 {
956         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
957         struct inode *inode;
958
959         inode = ifind_fast(sb, head, ino);
960         if (inode)
961                 return inode;
962         /*
963          * get_new_inode_fast() will do the right thing, re-trying the search
964          * in case it had to block at any point.
965          */
966         return get_new_inode_fast(sb, head, ino);
967 }
968
969 EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
970
971 /**
972  *      __insert_inode_hash - hash an inode
973  *      @inode: unhashed inode
974  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
975  *              inode_hashtable.
976  *
977  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
978  */
979 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
980 {
981         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
982         spin_lock(&inode_lock);
983         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
984         spin_unlock(&inode_lock);
985 }
986
987 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
988
989 /**
990  *      remove_inode_hash - remove an inode from the hash
991  *      @inode: inode to unhash
992  *
993  *      Remove an inode from the superblock.
994  */
995 void remove_inode_hash(struct inode *inode)
996 {
997         spin_lock(&inode_lock);
998         hlist_del_init(&inode->i_hash);
999         spin_unlock(&inode_lock);
1000 }
1001
1002 EXPORT_SYMBOL(remove_inode_hash);
1003
1004 /*
1005  * Tell the filesystem that this inode is no longer of any interest and should
1006  * be completely destroyed.
1007  *
1008  * We leave the inode in the inode hash table until *after* the filesystem's
1009  * ->delete_inode completes.  This ensures that an iget (such as nfsd might
1010  * instigate) will always find up-to-date information either in the hash or on
1011  * disk.
1012  *
1013  * I_FREEING is set so that no-one will take a new reference to the inode while
1014  * it is being deleted.
1015  */
1016 void generic_delete_inode(struct inode *inode)
1017 {
1018         struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1019
1020         list_del_init(&inode->i_list);
1021         inode->i_state|=I_FREEING;
1022         inodes_stat.nr_inodes--;
1023         spin_unlock(&inode_lock);
1024
1025         if (inode->i_data.nrpages)
1026                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1027
1028         security_inode_delete(inode);
1029
1030         if (op->delete_inode) {
1031                 void (*delete)(struct inode *) = op->delete_inode;
1032                 if (!is_bad_inode(inode))
1033                         DQUOT_INIT(inode);
1034                 /* s_op->delete_inode internally recalls clear_inode() */
1035                 delete(inode);
1036         } else
1037                 clear_inode(inode);
1038         spin_lock(&inode_lock);
1039         hlist_del_init(&inode->i_hash);
1040         spin_unlock(&inode_lock);
1041         wake_up_inode(inode);
1042         if (inode->i_state != I_CLEAR)
1043                 BUG();
1044         destroy_inode(inode);
1045 }
1046
1047 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1048
1049 static void generic_forget_inode(struct inode *inode)
1050 {
1051         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1052
1053         if (!hlist_unhashed(&inode->i_hash)) {
1054                 if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK)))
1055                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
1056                 inodes_stat.nr_unused++;
1057                 spin_unlock(&inode_lock);
1058                 if (!sb || (sb->s_flags & MS_ACTIVE))
1059                         return;
1060                 write_inode_now(inode, 1);
1061                 spin_lock(&inode_lock);
1062                 inodes_stat.nr_unused--;
1063                 hlist_del_init(&inode->i_hash);
1064         }
1065         list_del_init(&inode->i_list);
1066         inode->i_state|=I_FREEING;
1067         inodes_stat.nr_inodes--;
1068         spin_unlock(&inode_lock);
1069         if (inode->i_data.nrpages)
1070                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1071         clear_inode(inode);
1072         destroy_inode(inode);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Normal UNIX filesystem behaviour: delete the
1077  * inode when the usage count drops to zero, and
1078  * i_nlink is zero.
1079  */
1080 static void generic_drop_inode(struct inode *inode)
1081 {
1082         if (!inode->i_nlink)
1083                 generic_delete_inode(inode);
1084         else
1085                 generic_forget_inode(inode);
1086 }
1087
1088 /*
1089  * Called when we're dropping the last reference
1090  * to an inode. 
1091  *
1092  * Call the FS "drop()" function, defaulting to
1093  * the legacy UNIX filesystem behaviour..
1094  *
1095  * NOTE! NOTE! NOTE! We're called with the inode lock
1096  * held, and the drop function is supposed to release
1097  * the lock!
1098  */
1099 static inline void iput_final(struct inode *inode)
1100 {
1101         struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1102         void (*drop)(struct inode *) = generic_drop_inode;
1103
1104         if (op && op->drop_inode)
1105                 drop = op->drop_inode;
1106         drop(inode);
1107 }
1108
1109 /**
1110  *      iput    - put an inode 
1111  *      @inode: inode to put
1112  *
1113  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1114  *      zero the inode is also then freed and may be destroyed.
1115  */
1116 void iput(struct inode *inode)
1117 {
1118         if (inode) {
1119                 struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1120
1121                 if (inode->i_state == I_CLEAR)
1122                         BUG();
1123
1124                 if (op && op->put_inode)
1125                         op->put_inode(inode);
1126
1127                 if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode_lock))
1128                         iput_final(inode);
1129         }
1130 }
1131
1132 EXPORT_SYMBOL(iput);
1133
1134 /**
1135  *      bmap    - find a block number in a file
1136  *      @inode: inode of file
1137  *      @block: block to find
1138  *
1139  *      Returns the block number on the device holding the inode that
1140  *      is the disk block number for the block of the file requested.
1141  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will return the
1142  *      disk block relative to the disk start that holds that block of the 
1143  *      file.
1144  */
1145 sector_t bmap(struct inode * inode, sector_t block)
1146 {
1147         sector_t res = 0;
1148         if (inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1149                 res = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, block);
1150         return res;
1151 }
1152
1153 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1154
1155 /*
1156  * Return true if the filesystem which backs this inode considers the two
1157  * passed timespecs to be sufficiently different to warrant flushing the
1158  * altered time out to disk.
1159  */
1160 static int inode_times_differ(struct inode *inode,
1161                         struct timespec *old, struct timespec *new)
1162 {
1163         if (IS_ONE_SECOND(inode))
1164                 return old->tv_sec != new->tv_sec;
1165         return !timespec_equal(old, new);
1166 }
1167
1168 /**
1169  *      update_atime    -       update the access time
1170  *      @inode: inode accessed
1171  *
1172  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1173  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1174  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1175  */
1176 void update_atime(struct inode *inode)
1177 {
1178         struct timespec now;
1179
1180         if (IS_NOATIME(inode))
1181                 return;
1182         if (IS_NODIRATIME(inode) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1183                 return;
1184         if (IS_RDONLY(inode))
1185                 return;
1186
1187         now = current_kernel_time();
1188         if (inode_times_differ(inode, &inode->i_atime, &now)) {
1189                 inode->i_atime = now;
1190                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1191         } else {
1192                 if (!timespec_equal(&inode->i_atime, &now))
1193                         inode->i_atime = now;
1194         }
1195 }
1196
1197 EXPORT_SYMBOL(update_atime);
1198
1199 /**
1200  *      inode_update_time       -       update mtime and ctime time
1201  *      @inode: inode accessed
1202  *      @ctime_too: update ctime too
1203  *
1204  *      Update the mtime time on an inode and mark it for writeback.
1205  *      When ctime_too is specified update the ctime too.
1206  */
1207
1208 void inode_update_time(struct inode *inode, int ctime_too)
1209 {
1210         struct timespec now;
1211         int sync_it = 0;
1212
1213         if (IS_NOCMTIME(inode))
1214                 return;
1215         if (IS_RDONLY(inode))
1216                 return;
1217
1218         now = current_kernel_time();
1219
1220         if (inode_times_differ(inode, &inode->i_mtime, &now))
1221                 sync_it = 1;
1222         inode->i_mtime = now;
1223
1224         if (ctime_too) {
1225                 if (inode_times_differ(inode, &inode->i_ctime, &now))
1226                         sync_it = 1;
1227                 inode->i_ctime = now;
1228         }
1229         if (sync_it)
1230                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1231 }
1232
1233 EXPORT_SYMBOL(inode_update_time);
1234
1235 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
1236 {
1237         if (IS_SYNC(inode))
1238                 return 1;
1239         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
1240                 return 1;
1241         return 0;
1242 }
1243
1244 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
1245
1246 /*
1247  *      Quota functions that want to walk the inode lists..
1248  */
1249 #ifdef CONFIG_QUOTA
1250
1251 /* Function back in dquot.c */
1252 int remove_inode_dquot_ref(struct inode *, int, struct list_head *);
1253
1254 void remove_dquot_ref(struct super_block *sb, int type, struct list_head *tofree_head)
1255 {
1256         struct inode *inode;
1257         struct list_head *act_head;
1258
1259         if (!sb->dq_op)
1260                 return; /* nothing to do */
1261         spin_lock(&inode_lock); /* This lock is for inodes code */
1262
1263         /* We hold dqptr_sem so we are safe against the quota code */
1264         list_for_each(act_head, &inode_in_use) {
1265                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1266                 if (inode->i_sb == sb && !IS_NOQUOTA(inode))
1267                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1268         }
1269         list_for_each(act_head, &inode_unused) {
1270                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1271                 if (inode->i_sb == sb && !IS_NOQUOTA(inode))
1272                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1273         }
1274         list_for_each(act_head, &sb->s_dirty) {
1275                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1276                 if (!IS_NOQUOTA(inode))
1277                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1278         }
1279         list_for_each(act_head, &sb->s_io) {
1280                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1281                 if (!IS_NOQUOTA(inode))
1282                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1283         }
1284         spin_unlock(&inode_lock);
1285 }
1286
1287 #endif
1288
1289 /*
1290  * Hashed waitqueues for wait_on_inode().  The table is pretty small - the
1291  * kernel doesn't lock many inodes at the same time.
1292  */
1293 #define I_WAIT_TABLE_ORDER      3
1294 static struct i_wait_queue_head {
1295         wait_queue_head_t wqh;
1296 } ____cacheline_aligned_in_smp i_wait_queue_heads[1<<I_WAIT_TABLE_ORDER];
1297
1298 /*
1299  * Return the address of the waitqueue_head to be used for this inode
1300  */
1301 static wait_queue_head_t *i_waitq_head(struct inode *inode)
1302 {
1303         return &i_wait_queue_heads[hash_ptr(inode, I_WAIT_TABLE_ORDER)].wqh;
1304 }
1305
1306 void __wait_on_inode(struct inode *inode)
1307 {
1308         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1309         wait_queue_head_t *wq = i_waitq_head(inode);
1310
1311         add_wait_queue(wq, &wait);
1312 repeat:
1313         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1314         if (inode->i_state & I_LOCK) {
1315                 schedule();
1316                 goto repeat;
1317         }
1318         remove_wait_queue(wq, &wait);
1319         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1320 }
1321
1322 /*
1323  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being deleted, we
1324  * have to wait until the filesystem completes its deletion before reporting
1325  * that it isn't found.  This is because iget will immediately call
1326  * ->read_inode, and we want to be sure that evidence of the deletion is found
1327  * by ->read_inode.
1328  *
1329  * This call might return early if an inode which shares the waitq is woken up.
1330  * This is most easily handled by the caller which will loop around again
1331  * looking for the inode.
1332  *
1333  * This is called with inode_lock held.
1334  */
1335 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
1336 {
1337         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1338         wait_queue_head_t *wq = i_waitq_head(inode);
1339
1340         add_wait_queue(wq, &wait);
1341         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1342         spin_unlock(&inode_lock);
1343         schedule();
1344         remove_wait_queue(wq, &wait);
1345         spin_lock(&inode_lock);
1346 }
1347
1348 void wake_up_inode(struct inode *inode)
1349 {
1350         wait_queue_head_t *wq = i_waitq_head(inode);
1351
1352         /*
1353          * Prevent speculative execution through spin_unlock(&inode_lock);
1354          */
1355         smp_mb();
1356         if (waitqueue_active(wq))
1357                 wake_up_all(wq);
1358 }
1359
1360 static __initdata unsigned long ihash_entries;
1361 static int __init set_ihash_entries(char *str)
1362 {
1363         if (!str)
1364                 return 0;
1365         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
1366         return 1;
1367 }
1368 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
1369
1370 /*
1371  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
1372  */
1373 void __init inode_init_early(void)
1374 {
1375         int loop;
1376
1377         inode_hashtable =
1378                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1379                                         sizeof(struct hlist_head),
1380                                         ihash_entries,
1381                                         14,
1382                                         0,
1383                                         &i_hash_shift,
1384                                         &i_hash_mask);
1385
1386         for (loop = 0; loop < (1 << i_hash_shift); loop++)
1387                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1388 }
1389
1390 void __init inode_init(unsigned long mempages)
1391 {
1392         int i;
1393
1394         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(i_wait_queue_heads); i++)
1395                 init_waitqueue_head(&i_wait_queue_heads[i].wqh);
1396
1397         /* inode slab cache */
1398         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache", sizeof(struct inode),
1399                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, init_once,
1400                                 NULL);
1401         set_shrinker(DEFAULT_SEEKS, shrink_icache_memory);
1402 }
1403
1404 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
1405 {
1406         inode->i_mode = mode;
1407         if (S_ISCHR(mode)) {
1408                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
1409                 inode->i_rdev = rdev;
1410         } else if (S_ISBLK(mode)) {
1411                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
1412                 inode->i_rdev = rdev;
1413         } else if (S_ISFIFO(mode))
1414                 inode->i_fop = &def_fifo_fops;
1415         else if (S_ISSOCK(mode))
1416                 inode->i_fop = &bad_sock_fops;
1417         else
1418                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o)\n",
1419                        mode);
1420 }
1421 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);