e5ee5a79b36cd040bd99133f8c3ee6c2c9a4a99c
[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
24 /*
25  * This is needed for the following functions:
26  *  - inode_has_buffers
27  *  - invalidate_inode_buffers
28  *  - fsync_bdev
29  *  - invalidate_bdev
30  *
31  * FIXME: remove all knowledge of the buffer layer from this file
32  */
33 #include <linux/buffer_head.h>
34
35 /*
36  * New inode.c implementation.
37  *
38  * This implementation has the basic premise of trying
39  * to be extremely low-overhead and SMP-safe, yet be
40  * simple enough to be "obviously correct".
41  *
42  * Famous last words.
43  */
44
45 /* inode dynamic allocation 1999, Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> */
46
47 /* #define INODE_PARANOIA 1 */
48 /* #define INODE_DEBUG 1 */
49
50 /*
51  * Inode lookup is no longer as critical as it used to be:
52  * most of the lookups are going to be through the dcache.
53  */
54 #define I_HASHBITS      i_hash_shift
55 #define I_HASHMASK      i_hash_mask
56
57 static unsigned int i_hash_mask;
58 static unsigned int i_hash_shift;
59
60 /*
61  * Each inode can be on two separate lists. One is
62  * the hash list of the inode, used for lookups. The
63  * other linked list is the "type" list:
64  *  "in_use" - valid inode, i_count > 0, i_nlink > 0
65  *  "dirty"  - as "in_use" but also dirty
66  *  "unused" - valid inode, i_count = 0
67  *
68  * A "dirty" list is maintained for each super block,
69  * allowing for low-overhead inode sync() operations.
70  */
71
72 LIST_HEAD(inode_in_use);
73 LIST_HEAD(inode_unused);
74 static struct hlist_head *inode_hashtable;
75
76 /*
77  * A simple spinlock to protect the list manipulations.
78  *
79  * NOTE! You also have to own the lock if you change
80  * the i_state of an inode while it is in use..
81  */
82 spinlock_t inode_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
83
84 /*
85  * iprune_sem provides exclusion between the kswapd or try_to_free_pages
86  * icache shrinking path, and the umount path.  Without this exclusion,
87  * by the time prune_icache calls iput for the inode whose pages it has
88  * been invalidating, or by the time it calls clear_inode & destroy_inode
89  * from its final dispose_list, the struct super_block they refer to
90  * (for inode->i_sb->s_op) may already have been freed and reused.
91  */
92 static DECLARE_MUTEX(iprune_sem);
93
94 /*
95  * Statistics gathering..
96  */
97 struct inodes_stat_t inodes_stat;
98
99 static kmem_cache_t * inode_cachep;
100
101 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
102 {
103         static struct address_space_operations empty_aops;
104         static struct inode_operations empty_iops;
105         static struct file_operations empty_fops;
106         struct inode *inode;
107
108         if (sb->s_op->alloc_inode)
109                 inode = sb->s_op->alloc_inode(sb);
110         else
111                 inode = (struct inode *) kmem_cache_alloc(inode_cachep, SLAB_KERNEL);
112
113         if (inode) {
114                 struct address_space * const mapping = &inode->i_data;
115
116                 inode->i_sb = sb;
117                 inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
118                 inode->i_flags = 0;
119                 atomic_set(&inode->i_count, 1);
120                 inode->i_sock = 0;
121                 inode->i_op = &empty_iops;
122                 inode->i_fop = &empty_fops;
123                 inode->i_nlink = 1;
124                 atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
125                 inode->i_size = 0;
126                 inode->i_blocks = 0;
127                 inode->i_bytes = 0;
128                 inode->i_generation = 0;
129 #ifdef CONFIG_QUOTA
130                 memset(&inode->i_dquot, 0, sizeof(inode->i_dquot));
131 #endif
132                 inode->i_pipe = NULL;
133                 inode->i_bdev = NULL;
134                 inode->i_cdev = NULL;
135                 inode->i_rdev = 0;
136                 inode->i_security = NULL;
137                 inode->dirtied_when = 0;
138                 if (security_inode_alloc(inode)) {
139                         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
140                                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
141                         else
142                                 kmem_cache_free(inode_cachep, (inode));
143                         return NULL;
144                 }
145
146                 mapping->a_ops = &empty_aops;
147                 mapping->host = inode;
148                 mapping->flags = 0;
149                 mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER);
150                 mapping->assoc_mapping = NULL;
151                 mapping->backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
152
153                 /*
154                  * If the block_device provides a backing_dev_info for client
155                  * inodes then use that.  Otherwise the inode share the bdev's
156                  * backing_dev_info.
157                  */
158                 if (sb->s_bdev) {
159                         struct backing_dev_info *bdi;
160
161                         bdi = sb->s_bdev->bd_inode_backing_dev_info;
162                         if (!bdi)
163                                 bdi = sb->s_bdev->bd_inode->i_mapping->backing_dev_info;
164                         mapping->backing_dev_info = bdi;
165                 }
166                 memset(&inode->u, 0, sizeof(inode->u));
167                 inode->i_mapping = mapping;
168         }
169         return inode;
170 }
171
172 void destroy_inode(struct inode *inode) 
173 {
174         if (inode_has_buffers(inode))
175                 BUG();
176         security_inode_free(inode);
177         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
178                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
179         else
180                 kmem_cache_free(inode_cachep, (inode));
181 }
182
183
184 /*
185  * These are initializations that only need to be done
186  * once, because the fields are idempotent across use
187  * of the inode, so let the slab aware of that.
188  */
189 void inode_init_once(struct inode *inode)
190 {
191         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
192         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
193         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
194         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
195         sema_init(&inode->i_sem, 1);
196         init_rwsem(&inode->i_alloc_sem);
197         INIT_RADIX_TREE(&inode->i_data.page_tree, GFP_ATOMIC);
198         spin_lock_init(&inode->i_data.tree_lock);
199         spin_lock_init(&inode->i_data.i_mmap_lock);
200         atomic_set(&inode->i_data.truncate_count, 0);
201         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.private_list);
202         spin_lock_init(&inode->i_data.private_lock);
203         INIT_PRIO_TREE_ROOT(&inode->i_data.i_mmap);
204         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.i_mmap_nonlinear);
205         spin_lock_init(&inode->i_lock);
206         i_size_ordered_init(inode);
207 }
208
209 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
210
211 static void init_once(void * foo, kmem_cache_t * cachep, unsigned long flags)
212 {
213         struct inode * inode = (struct inode *) foo;
214
215         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
216             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
217                 inode_init_once(inode);
218 }
219
220 /*
221  * inode_lock must be held
222  */
223 void __iget(struct inode * inode)
224 {
225         if (atomic_read(&inode->i_count)) {
226                 atomic_inc(&inode->i_count);
227                 return;
228         }
229         atomic_inc(&inode->i_count);
230         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK)))
231                 list_move(&inode->i_list, &inode_in_use);
232         inodes_stat.nr_unused--;
233 }
234
235 /**
236  * clear_inode - clear an inode
237  * @inode: inode to clear
238  *
239  * This is called by the filesystem to tell us
240  * that the inode is no longer useful. We just
241  * terminate it with extreme prejudice.
242  */
243 void clear_inode(struct inode *inode)
244 {
245         invalidate_inode_buffers(inode);
246        
247         if (inode->i_data.nrpages)
248                 BUG();
249         if (!(inode->i_state & I_FREEING))
250                 BUG();
251         if (inode->i_state & I_CLEAR)
252                 BUG();
253         wait_on_inode(inode);
254         DQUOT_DROP(inode);
255         if (inode->i_sb && inode->i_sb->s_op->clear_inode)
256                 inode->i_sb->s_op->clear_inode(inode);
257         if (inode->i_bdev)
258                 bd_forget(inode);
259         if (inode->i_cdev)
260                 cd_forget(inode);
261         inode->i_state = I_CLEAR;
262 }
263
264 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
265
266 /*
267  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
268  * @head: the head of the list to free
269  *
270  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
271  * need to worry about list corruption and SMP locks.
272  */
273 static void dispose_list(struct list_head *head)
274 {
275         int nr_disposed = 0;
276
277         while (!list_empty(head)) {
278                 struct inode *inode;
279
280                 inode = list_entry(head->next, struct inode, i_list);
281                 list_del(&inode->i_list);
282
283                 if (inode->i_data.nrpages)
284                         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
285                 clear_inode(inode);
286                 destroy_inode(inode);
287                 nr_disposed++;
288         }
289         spin_lock(&inode_lock);
290         inodes_stat.nr_inodes -= nr_disposed;
291         spin_unlock(&inode_lock);
292 }
293
294 /*
295  * Invalidate all inodes for a device.
296  */
297 static int invalidate_list(struct list_head *head, struct super_block * sb, struct list_head * dispose)
298 {
299         struct list_head *next;
300         int busy = 0, count = 0;
301
302         next = head->next;
303         for (;;) {
304                 struct list_head * tmp = next;
305                 struct inode * inode;
306
307                 next = next->next;
308                 if (tmp == head)
309                         break;
310                 inode = list_entry(tmp, struct inode, i_list);
311                 if (inode->i_sb != sb)
312                         continue;
313                 invalidate_inode_buffers(inode);
314                 if (!atomic_read(&inode->i_count)) {
315                         hlist_del_init(&inode->i_hash);
316                         list_move(&inode->i_list, dispose);
317                         inode->i_state |= I_FREEING;
318                         count++;
319                         continue;
320                 }
321                 busy = 1;
322         }
323         /* only unused inodes may be cached with i_count zero */
324         inodes_stat.nr_unused -= count;
325         return busy;
326 }
327
328 /*
329  * This is a two-stage process. First we collect all
330  * offending inodes onto the throw-away list, and in
331  * the second stage we actually dispose of them. This
332  * is because we don't want to sleep while messing
333  * with the global lists..
334  */
335  
336 /**
337  *      invalidate_inodes       - discard the inodes on a device
338  *      @sb: superblock
339  *
340  *      Discard all of the inodes for a given superblock. If the discard
341  *      fails because there are busy inodes then a non zero value is returned.
342  *      If the discard is successful all the inodes have been discarded.
343  */
344 int invalidate_inodes(struct super_block * sb)
345 {
346         int busy;
347         LIST_HEAD(throw_away);
348
349         down(&iprune_sem);
350         spin_lock(&inode_lock);
351         busy = invalidate_list(&inode_in_use, sb, &throw_away);
352         busy |= invalidate_list(&inode_unused, sb, &throw_away);
353         busy |= invalidate_list(&sb->s_dirty, sb, &throw_away);
354         busy |= invalidate_list(&sb->s_io, sb, &throw_away);
355         spin_unlock(&inode_lock);
356
357         dispose_list(&throw_away);
358         up(&iprune_sem);
359
360         return busy;
361 }
362
363 EXPORT_SYMBOL(invalidate_inodes);
364  
365 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, int do_sync)
366 {
367         struct super_block *sb;
368         int res;
369
370         if (do_sync)
371                 fsync_bdev(bdev);
372
373         res = 0;
374         sb = get_super(bdev);
375         if (sb) {
376                 /*
377                  * no need to lock the super, get_super holds the
378                  * read semaphore so the filesystem cannot go away
379                  * under us (->put_super runs with the write lock
380                  * hold).
381                  */
382                 shrink_dcache_sb(sb);
383                 res = invalidate_inodes(sb);
384                 drop_super(sb);
385         }
386         invalidate_bdev(bdev, 0);
387         return res;
388 }
389
390 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
391
392 static int can_unuse(struct inode *inode)
393 {
394         if (inode->i_state)
395                 return 0;
396         if (inode_has_buffers(inode))
397                 return 0;
398         if (atomic_read(&inode->i_count))
399                 return 0;
400         if (inode->i_data.nrpages)
401                 return 0;
402         return 1;
403 }
404
405 /*
406  * Scan `goal' inodes on the unused list for freeable ones. They are moved to
407  * a temporary list and then are freed outside inode_lock by dispose_list().
408  *
409  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
410  * pagecache removed.  We expect the final iput() on that inode to add it to
411  * the front of the inode_unused list.  So look for it there and if the
412  * inode is still freeable, proceed.  The right inode is found 99.9% of the
413  * time in testing on a 4-way.
414  *
415  * If the inode has metadata buffers attached to mapping->private_list then
416  * try to remove them.
417  */
418 static void prune_icache(int nr_to_scan)
419 {
420         LIST_HEAD(freeable);
421         int nr_pruned = 0;
422         int nr_scanned;
423         unsigned long reap = 0;
424
425         down(&iprune_sem);
426         spin_lock(&inode_lock);
427         for (nr_scanned = 0; nr_scanned < nr_to_scan; nr_scanned++) {
428                 struct inode *inode;
429
430                 if (list_empty(&inode_unused))
431                         break;
432
433                 inode = list_entry(inode_unused.prev, struct inode, i_list);
434
435                 if (inode->i_state || atomic_read(&inode->i_count)) {
436                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
437                         continue;
438                 }
439                 if (inode_has_buffers(inode) || inode->i_data.nrpages) {
440                         __iget(inode);
441                         spin_unlock(&inode_lock);
442                         if (remove_inode_buffers(inode))
443                                 reap += invalidate_inode_pages(&inode->i_data);
444                         iput(inode);
445                         spin_lock(&inode_lock);
446
447                         if (inode != list_entry(inode_unused.next,
448                                                 struct inode, i_list))
449                                 continue;       /* wrong inode or list_empty */
450                         if (!can_unuse(inode))
451                                 continue;
452                 }
453                 hlist_del_init(&inode->i_hash);
454                 list_move(&inode->i_list, &freeable);
455                 inode->i_state |= I_FREEING;
456                 nr_pruned++;
457         }
458         inodes_stat.nr_unused -= nr_pruned;
459         spin_unlock(&inode_lock);
460
461         dispose_list(&freeable);
462         up(&iprune_sem);
463
464         if (current_is_kswapd())
465                 mod_page_state(kswapd_inodesteal, reap);
466         else
467                 mod_page_state(pginodesteal, reap);
468 }
469
470 /*
471  * shrink_icache_memory() will attempt to reclaim some unused inodes.  Here,
472  * "unused" means that no dentries are referring to the inodes: the files are
473  * not open and the dcache references to those inodes have already been
474  * reclaimed.
475  *
476  * This function is passed the number of inodes to scan, and it returns the
477  * total number of remaining possibly-reclaimable inodes.
478  */
479 static int shrink_icache_memory(int nr, unsigned int gfp_mask)
480 {
481         if (nr) {
482                 /*
483                  * Nasty deadlock avoidance.  We may hold various FS locks,
484                  * and we don't want to recurse into the FS that called us
485                  * in clear_inode() and friends..
486                  */
487                 if (gfp_mask & __GFP_FS)
488                         prune_icache(nr);
489         }
490         return inodes_stat.nr_unused;
491 }
492
493 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
494 /*
495  * Called with the inode lock held.
496  * NOTE: we are not increasing the inode-refcount, you must call __iget()
497  * by hand after calling find_inode now! This simplifies iunique and won't
498  * add any additional branch in the common code.
499  */
500 static struct inode * find_inode(struct super_block * sb, struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
501 {
502         struct hlist_node *node;
503         struct inode * inode = NULL;
504
505 repeat:
506         hlist_for_each (node, head) { 
507                 inode = hlist_entry(node, struct inode, i_hash);
508                 if (inode->i_sb != sb)
509                         continue;
510                 if (!test(inode, data))
511                         continue;
512                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR)) {
513                         __wait_on_freeing_inode(inode);
514                         goto repeat;
515                 }
516                 break;
517         }
518         return node ? inode : NULL;
519 }
520
521 /*
522  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
523  * iget_locked for details.
524  */
525 static struct inode * find_inode_fast(struct super_block * sb, struct hlist_head *head, unsigned long ino)
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_ino != ino)
534                         continue;
535                 if (inode->i_sb != sb)
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  *      new_inode       - obtain an inode
548  *      @sb: superblock
549  *
550  *      Allocates a new inode for given superblock.
551  */
552 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
553 {
554         static unsigned long last_ino;
555         struct inode * inode;
556
557         spin_lock_prefetch(&inode_lock);
558         
559         inode = alloc_inode(sb);
560         if (inode) {
561                 spin_lock(&inode_lock);
562                 inodes_stat.nr_inodes++;
563                 list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
564                 inode->i_ino = ++last_ino;
565                 inode->i_state = 0;
566                 spin_unlock(&inode_lock);
567         }
568         return inode;
569 }
570
571 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
572
573 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
574 {
575         /*
576          * This is special!  We do not need the spinlock
577          * when clearing I_LOCK, because we're guaranteed
578          * that nobody else tries to do anything about the
579          * state of the inode when it is locked, as we
580          * just created it (so there can be no old holders
581          * that haven't tested I_LOCK).
582          */
583         inode->i_state &= ~(I_LOCK|I_NEW);
584         wake_up_inode(inode);
585 }
586
587 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
588
589 /*
590  * This is called without the inode lock held.. Be careful.
591  *
592  * We no longer cache the sb_flags in i_flags - see fs.h
593  *      -- rmk@arm.uk.linux.org
594  */
595 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)
596 {
597         struct inode * inode;
598
599         inode = alloc_inode(sb);
600         if (inode) {
601                 struct inode * old;
602
603                 spin_lock(&inode_lock);
604                 /* We released the lock, so.. */
605                 old = find_inode(sb, head, test, data);
606                 if (!old) {
607                         if (set(inode, data))
608                                 goto set_failed;
609
610                         inodes_stat.nr_inodes++;
611                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
612                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
613                         inode->i_state = I_LOCK|I_NEW;
614                         spin_unlock(&inode_lock);
615
616                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
617                          * caller is responsible for filling in the contents
618                          */
619                         return inode;
620                 }
621
622                 /*
623                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
624                  * us. Use the old inode instead of the one we just
625                  * allocated.
626                  */
627                 __iget(old);
628                 spin_unlock(&inode_lock);
629                 destroy_inode(inode);
630                 inode = old;
631                 wait_on_inode(inode);
632         }
633         return inode;
634
635 set_failed:
636         spin_unlock(&inode_lock);
637         destroy_inode(inode);
638         return NULL;
639 }
640
641 /*
642  * get_new_inode_fast is the fast path version of get_new_inode, see the
643  * comment at iget_locked for details.
644  */
645 static struct inode * get_new_inode_fast(struct super_block *sb, struct hlist_head *head, unsigned long ino)
646 {
647         struct inode * inode;
648
649         inode = alloc_inode(sb);
650         if (inode) {
651                 struct inode * old;
652
653                 spin_lock(&inode_lock);
654                 /* We released the lock, so.. */
655                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
656                 if (!old) {
657                         inode->i_ino = ino;
658                         inodes_stat.nr_inodes++;
659                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
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         inode->i_state|=I_FREEING;
997         inodes_stat.nr_inodes--;
998         spin_unlock(&inode_lock);
999
1000         if (inode->i_data.nrpages)
1001                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1002
1003         security_inode_delete(inode);
1004
1005         if (op->delete_inode) {
1006                 void (*delete)(struct inode *) = op->delete_inode;
1007                 if (!is_bad_inode(inode))
1008                         DQUOT_INIT(inode);
1009                 /* s_op->delete_inode internally recalls clear_inode() */
1010                 delete(inode);
1011         } else
1012                 clear_inode(inode);
1013         spin_lock(&inode_lock);
1014         hlist_del_init(&inode->i_hash);
1015         spin_unlock(&inode_lock);
1016         wake_up_inode(inode);
1017         if (inode->i_state != I_CLEAR)
1018                 BUG();
1019         destroy_inode(inode);
1020 }
1021
1022 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1023
1024 static void generic_forget_inode(struct inode *inode)
1025 {
1026         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1027
1028         if (!hlist_unhashed(&inode->i_hash)) {
1029                 if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK)))
1030                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
1031                 inodes_stat.nr_unused++;
1032                 spin_unlock(&inode_lock);
1033                 if (!sb || (sb->s_flags & MS_ACTIVE))
1034                         return;
1035                 write_inode_now(inode, 1);
1036                 spin_lock(&inode_lock);
1037                 inodes_stat.nr_unused--;
1038                 hlist_del_init(&inode->i_hash);
1039         }
1040         list_del_init(&inode->i_list);
1041         inode->i_state|=I_FREEING;
1042         inodes_stat.nr_inodes--;
1043         spin_unlock(&inode_lock);
1044         if (inode->i_data.nrpages)
1045                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1046         clear_inode(inode);
1047         destroy_inode(inode);
1048 }
1049
1050 /*
1051  * Normal UNIX filesystem behaviour: delete the
1052  * inode when the usage count drops to zero, and
1053  * i_nlink is zero.
1054  */
1055 static void generic_drop_inode(struct inode *inode)
1056 {
1057         if (!inode->i_nlink)
1058                 generic_delete_inode(inode);
1059         else
1060                 generic_forget_inode(inode);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Called when we're dropping the last reference
1065  * to an inode. 
1066  *
1067  * Call the FS "drop()" function, defaulting to
1068  * the legacy UNIX filesystem behaviour..
1069  *
1070  * NOTE! NOTE! NOTE! We're called with the inode lock
1071  * held, and the drop function is supposed to release
1072  * the lock!
1073  */
1074 static inline void iput_final(struct inode *inode)
1075 {
1076         struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1077         void (*drop)(struct inode *) = generic_drop_inode;
1078
1079         if (op && op->drop_inode)
1080                 drop = op->drop_inode;
1081         drop(inode);
1082 }
1083
1084 /**
1085  *      iput    - put an inode 
1086  *      @inode: inode to put
1087  *
1088  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1089  *      zero the inode is also then freed and may be destroyed.
1090  */
1091 void iput(struct inode *inode)
1092 {
1093         if (inode) {
1094                 struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1095
1096                 if (inode->i_state == I_CLEAR)
1097                         BUG();
1098
1099                 if (op && op->put_inode)
1100                         op->put_inode(inode);
1101
1102                 if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode_lock))
1103                         iput_final(inode);
1104         }
1105 }
1106
1107 EXPORT_SYMBOL(iput);
1108
1109 /**
1110  *      bmap    - find a block number in a file
1111  *      @inode: inode of file
1112  *      @block: block to find
1113  *
1114  *      Returns the block number on the device holding the inode that
1115  *      is the disk block number for the block of the file requested.
1116  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will return the
1117  *      disk block relative to the disk start that holds that block of the 
1118  *      file.
1119  */
1120 sector_t bmap(struct inode * inode, sector_t block)
1121 {
1122         sector_t res = 0;
1123         if (inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1124                 res = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, block);
1125         return res;
1126 }
1127
1128 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1129
1130 /*
1131  * Return true if the filesystem which backs this inode considers the two
1132  * passed timespecs to be sufficiently different to warrant flushing the
1133  * altered time out to disk.
1134  */
1135 static int inode_times_differ(struct inode *inode,
1136                         struct timespec *old, struct timespec *new)
1137 {
1138         if (IS_ONE_SECOND(inode))
1139                 return old->tv_sec != new->tv_sec;
1140         return !timespec_equal(old, new);
1141 }
1142
1143 /**
1144  *      update_atime    -       update the access time
1145  *      @inode: inode accessed
1146  *
1147  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1148  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1149  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1150  */
1151 void update_atime(struct inode *inode)
1152 {
1153         struct timespec now;
1154
1155         if (IS_NOATIME(inode))
1156                 return;
1157         if (IS_NODIRATIME(inode) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1158                 return;
1159         if (IS_RDONLY(inode))
1160                 return;
1161
1162         now = current_kernel_time();
1163         if (inode_times_differ(inode, &inode->i_atime, &now)) {
1164                 inode->i_atime = now;
1165                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1166         } else {
1167                 if (!timespec_equal(&inode->i_atime, &now))
1168                         inode->i_atime = now;
1169         }
1170 }
1171
1172 EXPORT_SYMBOL(update_atime);
1173
1174 /**
1175  *      inode_update_time       -       update mtime and ctime time
1176  *      @inode: inode accessed
1177  *      @ctime_too: update ctime too
1178  *
1179  *      Update the mtime time on an inode and mark it for writeback.
1180  *      When ctime_too is specified update the ctime too.
1181  */
1182
1183 void inode_update_time(struct inode *inode, int ctime_too)
1184 {
1185         struct timespec now;
1186         int sync_it = 0;
1187
1188         if (IS_NOCMTIME(inode))
1189                 return;
1190         if (IS_RDONLY(inode))
1191                 return;
1192
1193         now = current_kernel_time();
1194
1195         if (inode_times_differ(inode, &inode->i_mtime, &now))
1196                 sync_it = 1;
1197         inode->i_mtime = now;
1198
1199         if (ctime_too) {
1200                 if (inode_times_differ(inode, &inode->i_ctime, &now))
1201                         sync_it = 1;
1202                 inode->i_ctime = now;
1203         }
1204         if (sync_it)
1205                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1206 }
1207
1208 EXPORT_SYMBOL(inode_update_time);
1209
1210 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
1211 {
1212         if (IS_SYNC(inode))
1213                 return 1;
1214         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
1215                 return 1;
1216         return 0;
1217 }
1218
1219 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
1220
1221 /*
1222  *      Quota functions that want to walk the inode lists..
1223  */
1224 #ifdef CONFIG_QUOTA
1225
1226 /* Function back in dquot.c */
1227 int remove_inode_dquot_ref(struct inode *, int, struct list_head *);
1228
1229 void remove_dquot_ref(struct super_block *sb, int type, struct list_head *tofree_head)
1230 {
1231         struct inode *inode;
1232         struct list_head *act_head;
1233
1234         if (!sb->dq_op)
1235                 return; /* nothing to do */
1236         spin_lock(&inode_lock); /* This lock is for inodes code */
1237         /* We don't have to lock against quota code - test IS_QUOTAINIT is just for speedup... */
1238  
1239         list_for_each(act_head, &inode_in_use) {
1240                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1241                 if (inode->i_sb == sb && IS_QUOTAINIT(inode))
1242                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1243         }
1244         list_for_each(act_head, &inode_unused) {
1245                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1246                 if (inode->i_sb == sb && IS_QUOTAINIT(inode))
1247                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1248         }
1249         list_for_each(act_head, &sb->s_dirty) {
1250                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1251                 if (IS_QUOTAINIT(inode))
1252                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1253         }
1254         list_for_each(act_head, &sb->s_io) {
1255                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1256                 if (IS_QUOTAINIT(inode))
1257                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1258         }
1259         spin_unlock(&inode_lock);
1260 }
1261
1262 #endif
1263
1264 /*
1265  * Hashed waitqueues for wait_on_inode().  The table is pretty small - the
1266  * kernel doesn't lock many inodes at the same time.
1267  */
1268 #define I_WAIT_TABLE_ORDER      3
1269 static struct i_wait_queue_head {
1270         wait_queue_head_t wqh;
1271 } ____cacheline_aligned_in_smp i_wait_queue_heads[1<<I_WAIT_TABLE_ORDER];
1272
1273 /*
1274  * Return the address of the waitqueue_head to be used for this inode
1275  */
1276 static wait_queue_head_t *i_waitq_head(struct inode *inode)
1277 {
1278         return &i_wait_queue_heads[hash_ptr(inode, I_WAIT_TABLE_ORDER)].wqh;
1279 }
1280
1281 void __wait_on_inode(struct inode *inode)
1282 {
1283         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1284         wait_queue_head_t *wq = i_waitq_head(inode);
1285
1286         add_wait_queue(wq, &wait);
1287 repeat:
1288         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1289         if (inode->i_state & I_LOCK) {
1290                 schedule();
1291                 goto repeat;
1292         }
1293         remove_wait_queue(wq, &wait);
1294         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1295 }
1296
1297 /*
1298  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being deleted, we
1299  * have to wait until the filesystem completes its deletion before reporting
1300  * that it isn't found.  This is because iget will immediately call
1301  * ->read_inode, and we want to be sure that evidence of the deletion is found
1302  * by ->read_inode.
1303  *
1304  * This call might return early if an inode which shares the waitq is woken up.
1305  * This is most easily handled by the caller which will loop around again
1306  * looking for the inode.
1307  *
1308  * This is called with inode_lock held.
1309  */
1310 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
1311 {
1312         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1313         wait_queue_head_t *wq = i_waitq_head(inode);
1314
1315         add_wait_queue(wq, &wait);
1316         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1317         spin_unlock(&inode_lock);
1318         schedule();
1319         remove_wait_queue(wq, &wait);
1320         spin_lock(&inode_lock);
1321 }
1322
1323 void wake_up_inode(struct inode *inode)
1324 {
1325         wait_queue_head_t *wq = i_waitq_head(inode);
1326
1327         /*
1328          * Prevent speculative execution through spin_unlock(&inode_lock);
1329          */
1330         smp_mb();
1331         if (waitqueue_active(wq))
1332                 wake_up_all(wq);
1333 }
1334
1335 static __initdata unsigned long ihash_entries;
1336 static int __init set_ihash_entries(char *str)
1337 {
1338         if (!str)
1339                 return 0;
1340         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
1341         return 1;
1342 }
1343 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
1344
1345 /*
1346  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
1347  */
1348 void __init inode_init(unsigned long mempages)
1349 {
1350         struct hlist_head *head;
1351         unsigned long order;
1352         unsigned int nr_hash;
1353         int i;
1354
1355         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(i_wait_queue_heads); i++)
1356                 init_waitqueue_head(&i_wait_queue_heads[i].wqh);
1357
1358         if (!ihash_entries)
1359                 ihash_entries = PAGE_SHIFT < 14 ?
1360                                 mempages >> (14 - PAGE_SHIFT) :
1361                                 mempages << (PAGE_SHIFT - 14);
1362
1363         ihash_entries *= sizeof(struct hlist_head);
1364         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < ihash_entries; order++)
1365                 ;
1366                 
1367         if (order > 5)
1368                 order = 5;
1369
1370         do {
1371                 unsigned long tmp;
1372
1373                 nr_hash = (1UL << order) * PAGE_SIZE /
1374                         sizeof(struct hlist_head);
1375                 i_hash_mask = (nr_hash - 1);
1376
1377                 tmp = nr_hash;
1378                 i_hash_shift = 0;
1379                 while ((tmp >>= 1UL) != 0UL)
1380                         i_hash_shift++;
1381
1382                 inode_hashtable = (struct hlist_head *)
1383                         __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
1384         } while (inode_hashtable == NULL && --order >= 0);
1385
1386         printk("Inode-cache hash table entries: %d (order: %ld, %ld bytes)\n",
1387                         nr_hash, order, (PAGE_SIZE << order));
1388
1389         if (!inode_hashtable)
1390                 panic("Failed to allocate inode hash table\n");
1391
1392         head = inode_hashtable;
1393         i = nr_hash;
1394         do {
1395                 INIT_HLIST_HEAD(head);
1396                 head++;
1397                 i--;
1398         } while (i);
1399
1400         /* inode slab cache */
1401         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache", sizeof(struct inode),
1402                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, init_once,
1403                                 NULL);
1404         set_shrinker(DEFAULT_SEEKS, shrink_icache_memory);
1405 }
1406
1407 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
1408 {
1409         inode->i_mode = mode;
1410         if (S_ISCHR(mode)) {
1411                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
1412                 inode->i_rdev = rdev;
1413         } else if (S_ISBLK(mode)) {
1414                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
1415                 inode->i_rdev = rdev;
1416         } else if (S_ISFIFO(mode))
1417                 inode->i_fop = &def_fifo_fops;
1418         else if (S_ISSOCK(mode))
1419                 inode->i_fop = &bad_sock_fops;
1420         else
1421                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o)\n",
1422                        mode);
1423 }
1424 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);