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 DEFINE_SPINLOCK(inode_lock);
  84
  85 /*
  86  * iprune_sem provides exclusion between the kswapd or try_to_free_pages
  87  * icache shrinking path, and the umount path.  Without this exclusion,
  88  * by the time prune_icache calls iput for the inode whose pages it has
  89  * been invalidating, or by the time it calls clear_inode & destroy_inode
  90  * from its final dispose_list, the struct super_block they refer to
  91  * (for inode->i_sb->s_op) may already have been freed and reused.
  92  */
  93 DECLARE_MUTEX(iprune_sem);
  94
  95 /*
  96  * Statistics gathering..
  97  */
  98 struct inodes_stat_t inodes_stat;
  99
 100 static kmem_cache_t * inode_cachep;
 101
 102 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
 103 {
 104         static struct address_space_operations empty_aops;
 105         static struct inode_operations empty_iops;
 106         static struct file_operations empty_fops;
 107         struct inode *inode;
 108
 109         if (sb->s_op->alloc_inode)
 110                 inode = sb->s_op->alloc_inode(sb);
 111         else
 112                 inode = (struct inode *) kmem_cache_alloc(inode_cachep, SLAB_KERNEL);
 113
 114         if (inode) {
 115                 struct address_space * const mapping = &inode->i_data;
 116
 117                 inode->i_sb = sb;
 118                 // inode->i_dqh = dqhget(sb->s_dqh);
 119
 120                 /* essential because of inode slab reuse */
 121                 inode->i_xid = 0;
 122                 inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
 123                 inode->i_flags = 0;
 124                 atomic_set(&inode->i_count, 1);
 125                 inode->i_sock = 0;
 126                 inode->i_op = &empty_iops;
 127                 inode->i_fop = &empty_fops;
 128                 inode->i_nlink = 1;
 129                 atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
 130                 inode->i_size = 0;
 131                 inode->i_blocks = 0;
 132                 inode->i_bytes = 0;
 133                 inode->i_generation = 0;
 134 #ifdef CONFIG_QUOTA
 135                 memset(&inode->i_dquot, 0, sizeof(inode->i_dquot));
 136 #endif
 137                 inode->i_pipe = NULL;
 138                 inode->i_bdev = NULL;
 139                 inode->i_cdev = NULL;
 140                 inode->i_rdev = 0;
 141                 inode->i_security = NULL;
 142                 inode->dirtied_when = 0;
 143                 if (security_inode_alloc(inode)) {
 144                         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
 145                                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
 146                         else
 147                                 kmem_cache_free(inode_cachep, (inode));
 148                         return NULL;
 149                 }
 150
 151                 mapping->a_ops = &empty_aops;
 152                 mapping->host = inode;
 153                 mapping->flags = 0;
 154                 mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER);
 155                 mapping->assoc_mapping = NULL;
 156                 mapping->backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
 157
 158                 /*
 159                  * If the block_device provides a backing_dev_info for client
 160                  * inodes then use that.  Otherwise the inode share the bdev's
 161                  * backing_dev_info.
 162                  */
 163                 if (sb->s_bdev) {
 164                         struct backing_dev_info *bdi;
 165
 166                         bdi = sb->s_bdev->bd_inode_backing_dev_info;
 167                         if (!bdi)
 168                                 bdi = sb->s_bdev->bd_inode->i_mapping->backing_dev_info;
 169                         mapping->backing_dev_info = bdi;
 170                 }
 171                 memset(&inode->u, 0, sizeof(inode->u));
 172                 inode->i_mapping = mapping;
 173         }
 174         return inode;
 175 }
 176
 177 void destroy_inode(struct inode *inode)
 178 {
 179         if (inode_has_buffers(inode))
 180                 BUG();
 181         security_inode_free(inode);
 182         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
 183                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
 184         else
 185                 kmem_cache_free(inode_cachep, (inode));
 186 }
 187
 188
 189 /*
 190  * These are initializations that only need to be done
 191  * once, because the fields are idempotent across use
 192  * of the inode, so let the slab aware of that.
 193  */
 194 void inode_init_once(struct inode *inode)
 195 {
 196         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
 197         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
 198         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
 199         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
 200         sema_init(&inode->i_sem, 1);
 201         init_rwsem(&inode->i_alloc_sem);
 202         INIT_RADIX_TREE(&inode->i_data.page_tree, GFP_ATOMIC);
 203         spin_lock_init(&inode->i_data.tree_lock);
 204         spin_lock_init(&inode->i_data.i_mmap_lock);
 205         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.private_list);
 206         spin_lock_init(&inode->i_data.private_lock);
 207         INIT_RAW_PRIO_TREE_ROOT(&inode->i_data.i_mmap);
 208         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.i_mmap_nonlinear);
 209         spin_lock_init(&inode->i_lock);
 210         i_size_ordered_init(inode);
 211 }
 212
 213 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
 214
 215 static void init_once(void * foo, kmem_cache_t * cachep, unsigned long flags)
 216 {
 217         struct inode * inode = (struct inode *) foo;
 218
 219         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
 220             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
 221                 inode_init_once(inode);
 222 }
 223
 224 /*
 225  * inode_lock must be held
 226  */
 227 void __iget(struct inode * inode)
 228 {
 229         if (atomic_read(&inode->i_count)) {
 230                 atomic_inc(&inode->i_count);
 231                 return;
 232         }
 233         atomic_inc(&inode->i_count);
 234         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK)))
 235                 list_move(&inode->i_list, &inode_in_use);
 236         inodes_stat.nr_unused--;
 237 }
 238
 239 EXPORT_SYMBOL_GPL(__iget);
 240
 241 /**
 242  * clear_inode - clear an inode
 243  * @inode: inode to clear
 244  *
 245  * This is called by the filesystem to tell us
 246  * that the inode is no longer useful. We just
 247  * terminate it with extreme prejudice.
 248  */
 249 void clear_inode(struct inode *inode)
 250 {
 251         might_sleep();
 252         invalidate_inode_buffers(inode);
 253
 254         if (inode->i_data.nrpages)
 255                 BUG();
 256         if (!(inode->i_state & I_FREEING))
 257                 BUG();
 258         if (inode->i_state & I_CLEAR)
 259                 BUG();
 260         wait_on_inode(inode);
 261         DQUOT_DROP(inode);
 262         if (inode->i_sb && inode->i_sb->s_op->clear_inode)
 263                 inode->i_sb->s_op->clear_inode(inode);
 264         if (inode->i_bdev)
 265                 bd_forget(inode);
 266         if (inode->i_cdev)
 267                 cd_forget(inode);
 268         inode->i_state = I_CLEAR;
 269 }
 270
 271 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
 272
 273 /*
 274  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
 275  * @head: the head of the list to free
 276  *
 277  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
 278  * need to worry about list corruption and SMP locks.
 279  */
 280 static void dispose_list(struct list_head *head)
 281 {
 282         int nr_disposed = 0;
 283
 284         while (!list_empty(head)) {
 285                 struct inode *inode;
 286
 287                 inode = list_entry(head->next, struct inode, i_list);
 288                 list_del(&inode->i_list);
 289
 290                 if (inode->i_data.nrpages)
 291                         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
 292                 clear_inode(inode);
 293                 destroy_inode(inode);
 294                 nr_disposed++;
 295         }
 296         spin_lock(&inode_lock);
 297         inodes_stat.nr_inodes -= nr_disposed;
 298         spin_unlock(&inode_lock);
 299 }
 300
 301 /*
 302  * Invalidate all inodes for a device.
 303  */
 304 static int invalidate_list(struct list_head *head, struct list_head *dispose)
 305 {
 306         struct list_head *next;
 307         int busy = 0, count = 0;
 308
 309         next = head->next;
 310         for (;;) {
 311                 struct list_head * tmp = next;
 312                 struct inode * inode;
 313
 314                 /*
 315                  * We can reschedule here without worrying about the list's
 316                  * consistency because the per-sb list of inodes must not
 317                  * change during umount anymore, and because iprune_sem keeps
 318                  * shrink_icache_memory() away.
 319                  */
 320                 cond_resched_lock(&inode_lock);
 321
 322                 next = next->next;
 323                 if (tmp == head)
 324                         break;
 325                 inode = list_entry(tmp, struct inode, i_sb_list);
 326                 invalidate_inode_buffers(inode);
 327                 if (!atomic_read(&inode->i_count)) {
 328                         hlist_del_init(&inode->i_hash);
 329                         list_del(&inode->i_sb_list);
 330                         list_move(&inode->i_list, dispose);
 331                         inode->i_state |= I_FREEING;
 332                         count++;
 333                         continue;
 334                 }
 335                 busy = 1;
 336         }
 337         /* only unused inodes may be cached with i_count zero */
 338         inodes_stat.nr_unused -= count;
 339         return busy;
 340 }
 341
 342 /*
 343  * This is a two-stage process. First we collect all
 344  * offending inodes onto the throw-away list, and in
 345  * the second stage we actually dispose of them. This
 346  * is because we don't want to sleep while messing
 347  * with the global lists..
 348  */
 349
 350 /**
 351  *      invalidate_inodes       - discard the inodes on a device
 352  *      @sb: superblock
 353  *
 354  *      Discard all of the inodes for a given superblock. If the discard
 355  *      fails because there are busy inodes then a non zero value is returned.
 356  *      If the discard is successful all the inodes have been discarded.
 357  */
 358 int invalidate_inodes(struct super_block * sb)
 359 {
 360         int busy;
 361         LIST_HEAD(throw_away);
 362
 363         down(&iprune_sem);
 364         spin_lock(&inode_lock);
 365         busy = invalidate_list(&sb->s_inodes, &throw_away);
 366         spin_unlock(&inode_lock);
 367
 368         dispose_list(&throw_away);
 369         up(&iprune_sem);
 370
 371         return busy;
 372 }
 373
 374 EXPORT_SYMBOL(invalidate_inodes);
 375
 376 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, int do_sync)
 377 {
 378         struct super_block *sb;
 379         int res;
 380
 381         if (do_sync)
 382                 fsync_bdev(bdev);
 383
 384         res = 0;
 385         sb = get_super(bdev);
 386         if (sb) {
 387                 /*
 388                  * no need to lock the super, get_super holds the
 389                  * read semaphore so the filesystem cannot go away
 390                  * under us (->put_super runs with the write lock
 391                  * hold).
 392                  */
 393                 shrink_dcache_sb(sb);
 394                 res = invalidate_inodes(sb);
 395                 drop_super(sb);
 396         }
 397         invalidate_bdev(bdev, 0);
 398         return res;
 399 }
 400
 401 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
 402
 403 static int can_unuse(struct inode *inode)
 404 {
 405         if (inode->i_state)
 406                 return 0;
 407         if (inode_has_buffers(inode))
 408                 return 0;
 409         if (atomic_read(&inode->i_count))
 410                 return 0;
 411         if (inode->i_data.nrpages)
 412                 return 0;
 413         return 1;
 414 }
 415
 416 /*
 417  * Scan `goal' inodes on the unused list for freeable ones. They are moved to
 418  * a temporary list and then are freed outside inode_lock by dispose_list().
 419  *
 420  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
 421  * pagecache removed.  We expect the final iput() on that inode to add it to
 422  * the front of the inode_unused list.  So look for it there and if the
 423  * inode is still freeable, proceed.  The right inode is found 99.9% of the
 424  * time in testing on a 4-way.
 425  *
 426  * If the inode has metadata buffers attached to mapping->private_list then
 427  * try to remove them.
 428  */
 429 static void prune_icache(int nr_to_scan)
 430 {
 431         LIST_HEAD(freeable);
 432         int nr_pruned = 0;
 433         int nr_scanned;
 434         unsigned long reap = 0;
 435
 436         down(&iprune_sem);
 437         spin_lock(&inode_lock);
 438         for (nr_scanned = 0; nr_scanned < nr_to_scan; nr_scanned++) {
 439                 struct inode *inode;
 440
 441                 if (list_empty(&inode_unused))
 442                         break;
 443
 444                 inode = list_entry(inode_unused.prev, struct inode, i_list);
 445
 446                 if (inode->i_state || atomic_read(&inode->i_count)) {
 447                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
 448                         continue;
 449                 }
 450                 if (inode_has_buffers(inode) || inode->i_data.nrpages) {
 451                         __iget(inode);
 452                         spin_unlock(&inode_lock);
 453                         if (remove_inode_buffers(inode))
 454                                 reap += invalidate_inode_pages(&inode->i_data);
 455                         iput(inode);
 456                         spin_lock(&inode_lock);
 457
 458                         if (inode != list_entry(inode_unused.next,
 459                                                 struct inode, i_list))
 460                                 continue;       /* wrong inode or list_empty */
 461                         if (!can_unuse(inode))
 462                                 continue;
 463                 }
 464                 hlist_del_init(&inode->i_hash);
 465                 list_del_init(&inode->i_sb_list);
 466                 list_move(&inode->i_list, &freeable);
 467                 inode->i_state |= I_FREEING;
 468                 nr_pruned++;
 469         }
 470         inodes_stat.nr_unused -= nr_pruned;
 471         spin_unlock(&inode_lock);
 472
 473         dispose_list(&freeable);
 474         up(&iprune_sem);
 475
 476         if (current_is_kswapd())
 477                 mod_page_state(kswapd_inodesteal, reap);
 478         else
 479                 mod_page_state(pginodesteal, reap);
 480 }
 481
 482 /*
 483  * shrink_icache_memory() will attempt to reclaim some unused inodes.  Here,
 484  * "unused" means that no dentries are referring to the inodes: the files are
 485  * not open and the dcache references to those inodes have already been
 486  * reclaimed.
 487  *
 488  * This function is passed the number of inodes to scan, and it returns the
 489  * total number of remaining possibly-reclaimable inodes.
 490  */
 491 static int shrink_icache_memory(int nr, unsigned int gfp_mask)
 492 {
 493         if (nr) {
 494                 /*
 495                  * Nasty deadlock avoidance.  We may hold various FS locks,
 496                  * and we don't want to recurse into the FS that called us
 497                  * in clear_inode() and friends..
 498                  */
 499                 if (!(gfp_mask & __GFP_FS))
 500                         return -1;
 501                 prune_icache(nr);
 502         }
 503         return (inodes_stat.nr_unused / 100) * sysctl_vfs_cache_pressure;
 504 }
 505
 506 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
 507 /*
 508  * Called with the inode lock held.
 509  * NOTE: we are not increasing the inode-refcount, you must call __iget()
 510  * by hand after calling find_inode now! This simplifies iunique and won't
 511  * add any additional branch in the common code.
 512  */
 513 static struct inode * find_inode(struct super_block * sb, struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
 514 {
 515         struct hlist_node *node;
 516         struct inode * inode = NULL;
 517
 518 repeat:
 519         hlist_for_each (node, head) {
 520                 inode = hlist_entry(node, struct inode, i_hash);
 521                 if (inode->i_sb != sb)
 522                         continue;
 523                 if (!test(inode, data))
 524                         continue;
 525                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR)) {
 526                         __wait_on_freeing_inode(inode);
 527                         goto repeat;
 528                 }
 529                 break;
 530         }
 531         return node ? inode : NULL;
 532 }
 533
 534 /*
 535  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
 536  * iget_locked for details.
 537  */
 538 static struct inode * find_inode_fast(struct super_block * sb, struct hlist_head *head, unsigned long ino)
 539 {
 540         struct hlist_node *node;
 541         struct inode * inode = NULL;
 542
 543 repeat:
 544         hlist_for_each (node, head) {
 545                 inode = hlist_entry(node, struct inode, i_hash);
 546                 if (inode->i_ino != ino)
 547                         continue;
 548                 if (inode->i_sb != sb)
 549                         continue;
 550                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR)) {
 551                         __wait_on_freeing_inode(inode);
 552                         goto repeat;
 553                 }
 554                 break;
 555         }
 556         return node ? inode : NULL;
 557 }
 558
 559 /**
 560  *      new_inode       - obtain an inode
 561  *      @sb: superblock
 562  *
 563  *      Allocates a new inode for given superblock.
 564  */
 565 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
 566 {
 567         static unsigned long last_ino;
 568         struct inode * inode;
 569
 570         spin_lock_prefetch(&inode_lock);
 571
 572         inode = alloc_inode(sb);
 573         if (inode) {
 574                 spin_lock(&inode_lock);
 575                 inodes_stat.nr_inodes++;
 576                 list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
 577                 list_add(&inode->i_sb_list, &sb->s_inodes);
 578                 inode->i_ino = ++last_ino;
 579                 inode->i_state = 0;
 580                 spin_unlock(&inode_lock);
 581         }
 582         return inode;
 583 }
 584
 585 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
 586
 587 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
 588 {
 589         /*
 590          * This is special!  We do not need the spinlock
 591          * when clearing I_LOCK, because we're guaranteed
 592          * that nobody else tries to do anything about the
 593          * state of the inode when it is locked, as we
 594          * just created it (so there can be no old holders
 595          * that haven't tested I_LOCK).
 596          */
 597         inode->i_state &= ~(I_LOCK|I_NEW);
 598         wake_up_inode(inode);
 599 }
 600
 601 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
 602
 603 /*
 604  * This is called without the inode lock held.. Be careful.
 605  *
 606  * We no longer cache the sb_flags in i_flags - see fs.h
 607  *      -- rmk@arm.uk.linux.org
 608  */
 609 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)
 610 {
 611         struct inode * inode;
 612
 613         inode = alloc_inode(sb);
 614         if (inode) {
 615                 struct inode * old;
 616
 617                 spin_lock(&inode_lock);
 618                 /* We released the lock, so.. */
 619                 old = find_inode(sb, head, test, data);
 620                 if (!old) {
 621                         if (set(inode, data))
 622                                 goto set_failed;
 623
 624                         inodes_stat.nr_inodes++;
 625                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
 626                         list_add(&inode->i_sb_list, &sb->s_inodes);
 627                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
 628                         inode->i_state = I_LOCK|I_NEW;
 629                         spin_unlock(&inode_lock);
 630
 631                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
 632                          * caller is responsible for filling in the contents
 633                          */
 634                         return inode;
 635                 }
 636
 637                 /*
 638                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
 639                  * us. Use the old inode instead of the one we just
 640                  * allocated.
 641                  */
 642                 __iget(old);
 643                 spin_unlock(&inode_lock);
 644                 destroy_inode(inode);
 645                 inode = old;
 646                 wait_on_inode(inode);
 647         }
 648         return inode;
 649
 650 set_failed:
 651         spin_unlock(&inode_lock);
 652         destroy_inode(inode);
 653         return NULL;
 654 }
 655
 656 /*
 657  * get_new_inode_fast is the fast path version of get_new_inode, see the
 658  * comment at iget_locked for details.
 659  */
 660 static struct inode * get_new_inode_fast(struct super_block *sb, struct hlist_head *head, unsigned long ino)
 661 {
 662         struct inode * inode;
 663
 664         inode = alloc_inode(sb);
 665         if (inode) {
 666                 struct inode * old;
 667
 668                 spin_lock(&inode_lock);
 669                 /* We released the lock, so.. */
 670                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
 671                 if (!old) {
 672                         inode->i_ino = ino;
 673                         inodes_stat.nr_inodes++;
 674                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
 675                         list_add(&inode->i_sb_list, &sb->s_inodes);
 676                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
 677                         inode->i_state = I_LOCK|I_NEW;
 678                         spin_unlock(&inode_lock);
 679
 680                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
 681                          * caller is responsible for filling in the contents
 682                          */
 683                         return inode;
 684                 }
 685
 686                 /*
 687                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
 688                  * us. Use the old inode instead of the one we just
 689                  * allocated.
 690                  */
 691                 __iget(old);
 692                 spin_unlock(&inode_lock);
 693                 destroy_inode(inode);
 694                 inode = old;
 695                 wait_on_inode(inode);
 696         }
 697         return inode;
 698 }
 699
 700 static inline unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
 701 {
 702         unsigned long tmp;
 703
 704         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
 705                         L1_CACHE_BYTES;
 706         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> I_HASHBITS);
 707         return tmp & I_HASHMASK;
 708 }
 709
 710 /**
 711  *      iunique - get a unique inode number
 712  *      @sb: superblock
 713  *      @max_reserved: highest reserved inode number
 714  *
 715  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
 716  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
 717  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
 718  *      is higher than the reserved limit but unique.
 719  *
 720  *      BUGS:
 721  *      With a large number of inodes live on the file system this function
 722  *      currently becomes quite slow.
 723  */
 724 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
 725 {
 726         static ino_t counter;
 727         struct inode *inode;
 728         struct hlist_head * head;
 729         ino_t res;
 730         spin_lock(&inode_lock);
 731 retry:
 732         if (counter > max_reserved) {
 733                 head = inode_hashtable + hash(sb,counter);
 734                 res = counter++;
 735                 inode = find_inode_fast(sb, head, res);
 736                 if (!inode) {
 737                         spin_unlock(&inode_lock);
 738                         return res;
 739                 }
 740         } else {
 741                 counter = max_reserved + 1;
 742         }
 743         goto retry;
 744
 745 }
 746
 747 EXPORT_SYMBOL(iunique);
 748
 749 struct inode *igrab(struct inode *inode)
 750 {
 751         spin_lock(&inode_lock);
 752         if (!(inode->i_state & I_FREEING))
 753                 __iget(inode);
 754         else
 755                 /*
 756                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
 757                  * called yet, and somebody is calling igrab
 758                  * while the inode is getting freed.
 759                  */
 760                 inode = NULL;
 761         spin_unlock(&inode_lock);
 762         return inode;
 763 }
 764
 765 EXPORT_SYMBOL(igrab);
 766
 767 /**
 768  * ifind - internal function, you want ilookup5() or iget5().
 769  * @sb:         super block of file system to search
 770  * @head:       the head of the list to search
 771  * @test:       callback used for comparisons between inodes
 772  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
 773  *
 774  * ifind() searches for the inode specified by @data in the inode
 775  * cache. This is a generalized version of ifind_fast() for file systems where
 776  * the inode number is not sufficient for unique identification of an inode.
 777  *
 778  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
 779  * reference count.
 780  *
 781  * Otherwise NULL is returned.
 782  *
 783  * Note, @test is called with the inode_lock held, so can't sleep.
 784  */
 785 static inline struct inode *ifind(struct super_block *sb,
 786                 struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *),
 787                 void *data)
 788 {
 789         struct inode *inode;
 790
 791         spin_lock(&inode_lock);
 792         inode = find_inode(sb, head, test, data);
 793         if (inode) {
 794                 __iget(inode);
 795                 spin_unlock(&inode_lock);
 796                 wait_on_inode(inode);
 797                 return inode;
 798         }
 799         spin_unlock(&inode_lock);
 800         return NULL;
 801 }
 802
 803 /**
 804  * ifind_fast - internal function, you want ilookup() or iget().
 805  * @sb:         super block of file system to search
 806  * @head:       head of the list to search
 807  * @ino:        inode number to search for
 808  *
 809  * ifind_fast() searches for the inode @ino in the inode cache. This is for
 810  * file systems where the inode number is sufficient for unique identification
 811  * of an inode.
 812  *
 813  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
 814  * reference count.
 815  *
 816  * Otherwise NULL is returned.
 817  */
 818 static inline struct inode *ifind_fast(struct super_block *sb,
 819                 struct hlist_head *head, unsigned long ino)
 820 {
 821         struct inode *inode;
 822
 823         spin_lock(&inode_lock);
 824         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
 825         if (inode) {
 826                 __iget(inode);
 827                 spin_unlock(&inode_lock);
 828                 wait_on_inode(inode);
 829                 return inode;
 830         }
 831         spin_unlock(&inode_lock);
 832         return NULL;
 833 }
 834
 835 /**
 836  * ilookup5 - search for an inode in the inode cache
 837  * @sb:         super block of file system to search
 838  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
 839  * @test:       callback used for comparisons between inodes
 840  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
 841  *
 842  * ilookup5() uses ifind() to search for the inode specified by @hashval and
 843  * @data in the inode cache. This is a generalized version of ilookup() for
 844  * file systems where the inode number is not sufficient for unique
 845  * identification of an inode.
 846  *
 847  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
 848  * reference count.
 849  *
 850  * Otherwise NULL is returned.
 851  *
 852  * Note, @test is called with the inode_lock held, so can't sleep.
 853  */
 854 struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
 855                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
 856 {
 857         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
 858
 859         return ifind(sb, head, test, data);
 860 }
 861
 862 EXPORT_SYMBOL(ilookup5);
 863
 864 /**
 865  * ilookup - search for an inode in the inode cache
 866  * @sb:         super block of file system to search
 867  * @ino:        inode number to search for
 868  *
 869  * ilookup() uses ifind_fast() to search for the inode @ino in the inode cache.
 870  * This is for file systems where the inode number is sufficient for unique
 871  * identification of an inode.
 872  *
 873  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
 874  * reference count.
 875  *
 876  * Otherwise NULL is returned.
 877  */
 878 struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino)
 879 {
 880         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
 881
 882         return ifind_fast(sb, head, ino);
 883 }
 884
 885 EXPORT_SYMBOL(ilookup);
 886
 887 /**
 888  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
 889  * @sb:         super block of file system
 890  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
 891  * @test:       callback used for comparisons between inodes
 892  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
 893  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
 894  *
 895  * This is iget() without the read_inode() portion of get_new_inode().
 896  *
 897  * iget5_locked() uses ifind() to search for the inode specified by @hashval
 898  * and @data in the inode cache and if present it is returned with an increased
 899  * reference count. This is a generalized version of iget_locked() for file
 900  * systems where the inode number is not sufficient for unique identification
 901  * of an inode.
 902  *
 903  * If the inode is not in cache, get_new_inode() is called to allocate a new
 904  * inode and this is returned locked, hashed, and with the I_NEW flag set. The
 905  * file system gets to fill it in before unlocking it via unlock_new_inode().
 906  *
 907  * Note both @test and @set are called with the inode_lock held, so can't sleep.
 908  */
 909 struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
 910                 int (*test)(struct inode *, void *),
 911                 int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
 912 {
 913         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
 914         struct inode *inode;
 915
 916         inode = ifind(sb, head, test, data);
 917         if (inode)
 918                 return inode;
 919         /*
 920          * get_new_inode() will do the right thing, re-trying the search
 921          * in case it had to block at any point.
 922          */
 923         return get_new_inode(sb, head, test, set, data);
 924 }
 925
 926 EXPORT_SYMBOL(iget5_locked);
 927
 928 /**
 929  * iget_locked - obtain an inode from a mounted file system
 930  * @sb:         super block of file system
 931  * @ino:        inode number to get
 932  *
 933  * This is iget() without the read_inode() portion of get_new_inode_fast().
 934  *
 935  * iget_locked() uses ifind_fast() to search for the inode specified by @ino in
 936  * the inode cache and if present it is returned with an increased reference
 937  * count. This is for file systems where the inode number is sufficient for
 938  * unique identification of an inode.
 939  *
 940  * If the inode is not in cache, get_new_inode_fast() is called to allocate a
 941  * new inode and this is returned locked, hashed, and with the I_NEW flag set.
 942  * The file system gets to fill it in before unlocking it via
 943  * unlock_new_inode().
 944  */
 945 struct inode *iget_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino)
 946 {
 947         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
 948         struct inode *inode;
 949
 950         inode = ifind_fast(sb, head, ino);
 951         if (inode)
 952                 return inode;
 953         /*
 954          * get_new_inode_fast() will do the right thing, re-trying the search
 955          * in case it had to block at any point.
 956          */
 957         return get_new_inode_fast(sb, head, ino);
 958 }
 959
 960 EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
 961
 962 /**
 963  *      __insert_inode_hash - hash an inode
 964  *      @inode: unhashed inode
 965  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
 966  *              inode_hashtable.
 967  *
 968  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
 969  */
 970 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
 971 {
 972         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
 973         spin_lock(&inode_lock);
 974         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
 975         spin_unlock(&inode_lock);
 976 }
 977
 978 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
 979
 980 /**
 981  *      remove_inode_hash - remove an inode from the hash
 982  *      @inode: inode to unhash
 983  *
 984  *      Remove an inode from the superblock.
 985  */
 986 void remove_inode_hash(struct inode *inode)
 987 {
 988         spin_lock(&inode_lock);
 989         hlist_del_init(&inode->i_hash);
 990         spin_unlock(&inode_lock);
 991 }
 992
 993 EXPORT_SYMBOL(remove_inode_hash);
 994
 995 /*
 996  * Tell the filesystem that this inode is no longer of any interest and should
 997  * be completely destroyed.
 998  *
 999  * We leave the inode in the inode hash table until *after* the filesystem's
1000  * ->delete_inode completes.  This ensures that an iget (such as nfsd might
1001  * instigate) will always find up-to-date information either in the hash or on
1002  * disk.
1003  *
1004  * I_FREEING is set so that no-one will take a new reference to the inode while
1005  * it is being deleted.
1006  */
1007 void generic_delete_inode(struct inode *inode)
1008 {
1009         struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1010
1011         list_del_init(&inode->i_list);
1012         list_del_init(&inode->i_sb_list);
1013         inode->i_state|=I_FREEING;
1014         inodes_stat.nr_inodes--;
1015         spin_unlock(&inode_lock);
1016
1017         if (inode->i_data.nrpages)
1018                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1019
1020         security_inode_delete(inode);
1021
1022         if (op->delete_inode) {
1023                 void (*delete)(struct inode *) = op->delete_inode;
1024                 if (!is_bad_inode(inode))
1025                         DQUOT_INIT(inode);
1026                 /* s_op->delete_inode internally recalls clear_inode() */
1027                 delete(inode);
1028         } else
1029                 clear_inode(inode);
1030         spin_lock(&inode_lock);
1031         hlist_del_init(&inode->i_hash);
1032         spin_unlock(&inode_lock);
1033         wake_up_inode(inode);
1034         if (inode->i_state != I_CLEAR)
1035                 BUG();
1036         destroy_inode(inode);
1037 }
1038
1039 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1040
1041 static void generic_forget_inode(struct inode *inode)
1042 {
1043         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1044
1045         if (!hlist_unhashed(&inode->i_hash)) {
1046                 if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK)))
1047                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
1048                 inodes_stat.nr_unused++;
1049                 spin_unlock(&inode_lock);
1050                 if (!sb || (sb->s_flags & MS_ACTIVE))
1051                         return;
1052                 write_inode_now(inode, 1);
1053                 spin_lock(&inode_lock);
1054                 inodes_stat.nr_unused--;
1055                 hlist_del_init(&inode->i_hash);
1056         }
1057         list_del_init(&inode->i_list);
1058         list_del_init(&inode->i_sb_list);
1059         inode->i_state|=I_FREEING;
1060         inodes_stat.nr_inodes--;
1061         spin_unlock(&inode_lock);
1062         if (inode->i_data.nrpages)
1063                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1064         clear_inode(inode);
1065         destroy_inode(inode);
1066 }
1067
1068 /*
1069  * Normal UNIX filesystem behaviour: delete the
1070  * inode when the usage count drops to zero, and
1071  * i_nlink is zero.
1072  */
1073 static void generic_drop_inode(struct inode *inode)
1074 {
1075         if (!inode->i_nlink)
1076                 generic_delete_inode(inode);
1077         else
1078                 generic_forget_inode(inode);
1079 }
1080
1081 /*
1082  * Called when we're dropping the last reference
1083  * to an inode.
1084  *
1085  * Call the FS "drop()" function, defaulting to
1086  * the legacy UNIX filesystem behaviour..
1087  *
1088  * NOTE! NOTE! NOTE! We're called with the inode lock
1089  * held, and the drop function is supposed to release
1090  * the lock!
1091  */
1092 static inline void iput_final(struct inode *inode)
1093 {
1094         struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1095         void (*drop)(struct inode *) = generic_drop_inode;
1096
1097         if (op && op->drop_inode)
1098                 drop = op->drop_inode;
1099         drop(inode);
1100 }
1101
1102 /**
1103  *      iput    - put an inode
1104  *      @inode: inode to put
1105  *
1106  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1107  *      zero the inode is also then freed and may be destroyed.
1108  */
1109 void iput(struct inode *inode)
1110 {
1111         if (inode) {
1112                 struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1113
1114                 if (inode->i_state == I_CLEAR)
1115                         BUG();
1116
1117                 if (op && op->put_inode)
1118                         op->put_inode(inode);
1119
1120                 if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode_lock))
1121                         iput_final(inode);
1122         }
1123 }
1124
1125 EXPORT_SYMBOL(iput);
1126
1127 /**
1128  *      bmap    - find a block number in a file
1129  *      @inode: inode of file
1130  *      @block: block to find
1131  *
1132  *      Returns the block number on the device holding the inode that
1133  *      is the disk block number for the block of the file requested.
1134  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will return the
1135  *      disk block relative to the disk start that holds that block of the
1136  *      file.
1137  */
1138 sector_t bmap(struct inode * inode, sector_t block)
1139 {
1140         sector_t res = 0;
1141         if (inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1142                 res = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, block);
1143         return res;
1144 }
1145
1146 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1147
1148 /**
1149  *      update_atime    -       update the access time
1150  *      @inode: inode accessed
1151  *
1152  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1153  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1154  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1155  */
1156 void update_atime(struct inode *inode)
1157 {
1158         struct timespec now;
1159
1160         if (IS_NOATIME(inode))
1161                 return;
1162         if (IS_NODIRATIME(inode) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1163                 return;
1164         if (IS_RDONLY(inode))
1165                 return;
1166
1167         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1168         if (!timespec_equal(&inode->i_atime, &now)) {
1169                 inode->i_atime = now;
1170                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1171         } else {
1172                 if (!timespec_equal(&inode->i_atime, &now))
1173                         inode->i_atime = now;
1174         }
1175 }
1176
1177 EXPORT_SYMBOL(update_atime);
1178
1179 /**
1180  *      inode_update_time       -       update mtime and ctime time
1181  *      @inode: inode accessed
1182  *      @ctime_too: update ctime too
1183  *
1184  *      Update the mtime time on an inode and mark it for writeback.
1185  *      When ctime_too is specified update the ctime too.
1186  */
1187
1188 void inode_update_time(struct inode *inode, int ctime_too)
1189 {
1190         struct timespec now;
1191         int sync_it = 0;
1192
1193         if (IS_NOCMTIME(inode))
1194                 return;
1195         if (IS_RDONLY(inode))
1196                 return;
1197
1198         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1199         if (!timespec_equal(&inode->i_mtime, &now))
1200                 sync_it = 1;
1201         inode->i_mtime = now;
1202
1203         if (ctime_too) {
1204                 if (!timespec_equal(&inode->i_ctime, &now))
1205                         sync_it = 1;
1206                 inode->i_ctime = now;
1207         }
1208         if (sync_it)
1209                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1210 }
1211
1212 EXPORT_SYMBOL(inode_update_time);
1213
1214 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
1215 {
1216         if (IS_SYNC(inode))
1217                 return 1;
1218         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
1219                 return 1;
1220         return 0;
1221 }
1222
1223 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
1224
1225 /*
1226  *      Quota functions that want to walk the inode lists..
1227  */
1228 #ifdef CONFIG_QUOTA
1229
1230 /* Function back in dquot.c */
1231 int remove_inode_dquot_ref(struct inode *, int, struct list_head *);
1232
1233 void remove_dquot_ref(struct super_block *sb, int type,
1234                         struct list_head *tofree_head)
1235 {
1236         struct inode *inode;
1237
1238         if (!sb->dq_op)
1239                 return; /* nothing to do */
1240         spin_lock(&inode_lock); /* This lock is for inodes code */
1241
1242         /*
1243          * We don't have to lock against quota code - test IS_QUOTAINIT is
1244          * just for speedup...
1245          */
1246         list_for_each_entry(inode, &sb->s_inodes, i_sb_list)
1247                 if (!IS_NOQUOTA(inode))
1248                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1249
1250         spin_unlock(&inode_lock);
1251 }
1252
1253 #endif
1254
1255 int inode_wait(void *word)
1256 {
1257         schedule();
1258         return 0;
1259 }
1260
1261 /*
1262  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being deleted, we
1263  * have to wait until the filesystem completes its deletion before reporting
1264  * that it isn't found.  This is because iget will immediately call
1265  * ->read_inode, and we want to be sure that evidence of the deletion is found
1266  * by ->read_inode.
1267  * This is called with inode_lock held.
1268  */
1269 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
1270 {
1271         wait_queue_head_t *wq;
1272         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &inode->i_state, __I_LOCK);
1273
1274         /*
1275          * I_FREEING and I_CLEAR are cleared in process context under
1276          * inode_lock, so we have to give the tasks who would clear them
1277          * a chance to run and acquire inode_lock.
1278          */
1279         if (!(inode->i_state & I_LOCK)) {
1280                 spin_unlock(&inode_lock);
1281                 yield();
1282                 spin_lock(&inode_lock);
1283                 return;
1284         }
1285         wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_LOCK);
1286         prepare_to_wait(wq, &wait.wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1287         spin_unlock(&inode_lock);
1288         schedule();
1289         finish_wait(wq, &wait.wait);
1290         spin_lock(&inode_lock);
1291 }
1292
1293 void wake_up_inode(struct inode *inode)
1294 {
1295         /*
1296          * Prevent speculative execution through spin_unlock(&inode_lock);
1297          */
1298         smp_mb();
1299         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_LOCK);
1300 }
1301
1302 static __initdata unsigned long ihash_entries;
1303 static int __init set_ihash_entries(char *str)
1304 {
1305         if (!str)
1306                 return 0;
1307         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
1308         return 1;
1309 }
1310 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
1311
1312 /*
1313  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
1314  */
1315 void __init inode_init_early(void)
1316 {
1317         int loop;
1318
1319         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
1320          * hash allocation until vmalloc space is available.
1321          */
1322         if (hashdist)
1323                 return;
1324
1325         inode_hashtable =
1326                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1327                                         sizeof(struct hlist_head),
1328                                         ihash_entries,
1329                                         14,
1330                                         HASH_EARLY,
1331                                         &i_hash_shift,
1332                                         &i_hash_mask,
1333                                         0);
1334
1335         for (loop = 0; loop < (1 << i_hash_shift); loop++)
1336                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1337 }
1338
1339 void __init inode_init(unsigned long mempages)
1340 {
1341         int loop;
1342
1343         /* inode slab cache */
1344         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache", sizeof(struct inode),
1345                                 0, SLAB_PANIC, init_once, NULL);
1346         set_shrinker(DEFAULT_SEEKS, shrink_icache_memory);
1347
1348         /* Hash may have been set up in inode_init_early */
1349         if (!hashdist)
1350                 return;
1351
1352         inode_hashtable =
1353                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1354                                         sizeof(struct hlist_head),
1355                                         ihash_entries,
1356                                         14,
1357                                         0,
1358                                         &i_hash_shift,
1359                                         &i_hash_mask,
1360                                         0);
1361
1362         for (loop = 0; loop < (1 << i_hash_shift); loop++)
1363                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1364 }
1365
1366 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
1367 {
1368         inode->i_mode = mode;
1369         if (S_ISCHR(mode)) {
1370                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
1371                 inode->i_rdev = rdev;
1372         } else if (S_ISBLK(mode)) {
1373                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
1374                 inode->i_rdev = rdev;
1375         } else if (S_ISFIFO(mode))
1376                 inode->i_fop = &def_fifo_fops;
1377         else if (S_ISSOCK(mode))
1378                 inode->i_fop = &bad_sock_fops;
1379         else
1380                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o)\n",
1381                        mode);
1382 }
1383 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);