This commit was manufactured by cvs2svn to create tag
[linux-2.6.git] / fs / inode.c
1 /*
2  * linux/fs/inode.c
3  *
4  * (C) 1997 Linus Torvalds
5  */
6
7 #include <linux/config.h>
8 #include <linux/fs.h>
9 #include <linux/mm.h>
10 #include <linux/dcache.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/quotaops.h>
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/writeback.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/wait.h>
18 #include <linux/hash.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/security.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/cdev.h>
23 #include <linux/bootmem.h>
24 #include <linux/vs_base.h>
25
26 /*
27  * This is needed for the following functions:
28  *  - inode_has_buffers
29  *  - invalidate_inode_buffers
30  *  - fsync_bdev
31  *  - invalidate_bdev
32  *
33  * FIXME: remove all knowledge of the buffer layer from this file
34  */
35 #include <linux/buffer_head.h>
36
37 /*
38  * New inode.c implementation.
39  *
40  * This implementation has the basic premise of trying
41  * to be extremely low-overhead and SMP-safe, yet be
42  * simple enough to be "obviously correct".
43  *
44  * Famous last words.
45  */
46
47 /* inode dynamic allocation 1999, Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> */
48
49 /* #define INODE_PARANOIA 1 */
50 /* #define INODE_DEBUG 1 */
51
52 /*
53  * Inode lookup is no longer as critical as it used to be:
54  * most of the lookups are going to be through the dcache.
55  */
56 #define I_HASHBITS      i_hash_shift
57 #define I_HASHMASK      i_hash_mask
58
59 static unsigned int i_hash_mask;
60 static unsigned int i_hash_shift;
61
62 /*
63  * Each inode can be on two separate lists. One is
64  * the hash list of the inode, used for lookups. The
65  * other linked list is the "type" list:
66  *  "in_use" - valid inode, i_count > 0, i_nlink > 0
67  *  "dirty"  - as "in_use" but also dirty
68  *  "unused" - valid inode, i_count = 0
69  *
70  * A "dirty" list is maintained for each super block,
71  * allowing for low-overhead inode sync() operations.
72  */
73
74 LIST_HEAD(inode_in_use);
75 LIST_HEAD(inode_unused);
76 static struct hlist_head *inode_hashtable;
77
78 /*
79  * A simple spinlock to protect the list manipulations.
80  *
81  * NOTE! You also have to own the lock if you change
82  * the i_state of an inode while it is in use..
83  */
84 spinlock_t inode_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
85
86 /*
87  * iprune_sem provides exclusion between the kswapd or try_to_free_pages
88  * icache shrinking path, and the umount path.  Without this exclusion,
89  * by the time prune_icache calls iput for the inode whose pages it has
90  * been invalidating, or by the time it calls clear_inode & destroy_inode
91  * from its final dispose_list, the struct super_block they refer to
92  * (for inode->i_sb->s_op) may already have been freed and reused.
93  */
94 DECLARE_MUTEX(iprune_sem);
95
96 /*
97  * Statistics gathering..
98  */
99 struct inodes_stat_t inodes_stat;
100
101 static kmem_cache_t * inode_cachep;
102
103 static void prune_icache(int nr_to_scan);
104
105
106 #define INODE_UNUSED_THRESHOLD 15000
107 #define PRUNE_BATCH_COUNT 32
108
109 void try_to_clip_inodes(void)
110 {
111         unsigned long count = 0; 
112         /* if there are a LOT of unused inodes in cache, better shrink a few first */
113         
114         /* check lockless first to not take the lock always here; racing occasionally isn't a big deal */
115         if (inodes_stat.nr_unused > INODE_UNUSED_THRESHOLD) {
116                 spin_lock(&inode_lock);
117                 if (inodes_stat.nr_unused > INODE_UNUSED_THRESHOLD)
118                         count = inodes_stat.nr_unused - INODE_UNUSED_THRESHOLD;
119                 spin_unlock(&inode_lock);
120                 if (count)
121                         prune_icache(count);
122         }
123 }
124
125
126 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
127 {
128         static struct address_space_operations empty_aops;
129         static struct inode_operations empty_iops;
130         static struct file_operations empty_fops;
131         struct inode *inode;
132         
133         if (sb->s_op->alloc_inode)
134                 inode = sb->s_op->alloc_inode(sb);
135         else
136                 inode = (struct inode *) kmem_cache_alloc(inode_cachep, SLAB_KERNEL);
137
138         if (inode) {
139                 struct address_space * const mapping = &inode->i_data;
140
141                 inode->i_sb = sb;
142                 // inode->i_dqh = dqhget(sb->s_dqh);
143
144                 /* important because of inode slab reuse */
145                 inode->i_xid = 0;
146                 inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
147                 inode->i_flags = 0;
148                 atomic_set(&inode->i_count, 1);
149                 inode->i_sock = 0;
150                 inode->i_op = &empty_iops;
151                 inode->i_fop = &empty_fops;
152                 inode->i_nlink = 1;
153                 atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
154                 inode->i_size = 0;
155                 inode->i_blocks = 0;
156                 inode->i_bytes = 0;
157                 inode->i_generation = 0;
158 #ifdef CONFIG_QUOTA
159                 memset(&inode->i_dquot, 0, sizeof(inode->i_dquot));
160 #endif
161                 inode->i_pipe = NULL;
162                 inode->i_bdev = NULL;
163                 inode->i_cdev = NULL;
164                 inode->i_rdev = 0;
165                 inode->i_security = NULL;
166                 inode->dirtied_when = 0;
167                 if (security_inode_alloc(inode)) {
168                         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
169                                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
170                         else
171                                 kmem_cache_free(inode_cachep, (inode));
172                         return NULL;
173                 }
174
175                 mapping->a_ops = &empty_aops;
176                 mapping->host = inode;
177                 mapping->flags = 0;
178                 mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER);
179                 mapping->assoc_mapping = NULL;
180                 mapping->backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
181
182                 /*
183                  * If the block_device provides a backing_dev_info for client
184                  * inodes then use that.  Otherwise the inode share the bdev's
185                  * backing_dev_info.
186                  */
187                 if (sb->s_bdev) {
188                         struct backing_dev_info *bdi;
189
190                         bdi = sb->s_bdev->bd_inode_backing_dev_info;
191                         if (!bdi)
192                                 bdi = sb->s_bdev->bd_inode->i_mapping->backing_dev_info;
193                         mapping->backing_dev_info = bdi;
194                 }
195                 memset(&inode->u, 0, sizeof(inode->u));
196                 inode->i_mapping = mapping;
197         }
198         return inode;
199 }
200
201 void destroy_inode(struct inode *inode) 
202 {
203         if (inode_has_buffers(inode))
204                 BUG();
205         security_inode_free(inode);
206         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
207                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
208         else
209                 kmem_cache_free(inode_cachep, (inode));
210 }
211
212
213 /*
214  * These are initializations that only need to be done
215  * once, because the fields are idempotent across use
216  * of the inode, so let the slab aware of that.
217  */
218 void inode_init_once(struct inode *inode)
219 {
220         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
221         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
222         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
223         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
224         sema_init(&inode->i_sem, 1);
225         init_rwsem(&inode->i_alloc_sem);
226         INIT_RADIX_TREE(&inode->i_data.page_tree, GFP_ATOMIC);
227         spin_lock_init(&inode->i_data.tree_lock);
228         spin_lock_init(&inode->i_data.i_mmap_lock);
229         atomic_set(&inode->i_data.truncate_count, 0);
230         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.private_list);
231         spin_lock_init(&inode->i_data.private_lock);
232         INIT_PRIO_TREE_ROOT(&inode->i_data.i_mmap);
233         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.i_mmap_nonlinear);
234         spin_lock_init(&inode->i_lock);
235         i_size_ordered_init(inode);
236 }
237
238 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
239
240 static void init_once(void * foo, kmem_cache_t * cachep, unsigned long flags)
241 {
242         struct inode * inode = (struct inode *) foo;
243
244         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
245             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
246                 inode_init_once(inode);
247 }
248
249 /*
250  * inode_lock must be held
251  */
252 void __iget(struct inode * inode)
253 {
254         if (atomic_read(&inode->i_count)) {
255                 atomic_inc(&inode->i_count);
256                 return;
257         }
258         atomic_inc(&inode->i_count);
259         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK)))
260                 list_move(&inode->i_list, &inode_in_use);
261         inodes_stat.nr_unused--;
262 }
263
264 /**
265  * clear_inode - clear an inode
266  * @inode: inode to clear
267  *
268  * This is called by the filesystem to tell us
269  * that the inode is no longer useful. We just
270  * terminate it with extreme prejudice.
271  */
272 void clear_inode(struct inode *inode)
273 {
274         might_sleep();
275         invalidate_inode_buffers(inode);
276        
277         if (inode->i_data.nrpages)
278                 BUG();
279         if (!(inode->i_state & I_FREEING))
280                 BUG();
281         if (inode->i_state & I_CLEAR)
282                 BUG();
283         wait_on_inode(inode);
284         DQUOT_DROP(inode);
285         if (inode->i_sb && inode->i_sb->s_op->clear_inode)
286                 inode->i_sb->s_op->clear_inode(inode);
287         if (inode->i_bdev)
288                 bd_forget(inode);
289         if (inode->i_cdev)
290                 cd_forget(inode);
291         inode->i_state = I_CLEAR;
292 }
293
294 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
295
296 /*
297  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
298  * @head: the head of the list to free
299  *
300  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
301  * need to worry about list corruption and SMP locks.
302  */
303 static void dispose_list(struct list_head *head)
304 {
305         int nr_disposed = 0;
306
307         while (!list_empty(head)) {
308                 struct inode *inode;
309
310                 inode = list_entry(head->next, struct inode, i_list);
311                 list_del(&inode->i_list);
312
313                 if (inode->i_data.nrpages)
314                         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
315                 clear_inode(inode);
316                 destroy_inode(inode);
317                 nr_disposed++;
318         }
319         spin_lock(&inode_lock);
320         inodes_stat.nr_inodes -= nr_disposed;
321         spin_unlock(&inode_lock);
322 }
323
324 /*
325  * Invalidate all inodes for a device.
326  */
327 static int invalidate_list(struct list_head *head, struct super_block * sb, struct list_head * dispose)
328 {
329         struct list_head *next;
330         int busy = 0, count = 0;
331
332         next = head->next;
333         for (;;) {
334                 struct list_head * tmp = next;
335                 struct inode * inode;
336
337                 next = next->next;
338                 if (tmp == head)
339                         break;
340                 inode = list_entry(tmp, struct inode, i_list);
341                 if (inode->i_sb != sb)
342                         continue;
343                 invalidate_inode_buffers(inode);
344                 if (!atomic_read(&inode->i_count)) {
345                         hlist_del_init(&inode->i_hash);
346                         list_move(&inode->i_list, dispose);
347                         inode->i_state |= I_FREEING;
348                         count++;
349                         continue;
350                 }
351                 busy = 1;
352         }
353         /* only unused inodes may be cached with i_count zero */
354         inodes_stat.nr_unused -= count;
355         return busy;
356 }
357
358 /*
359  * This is a two-stage process. First we collect all
360  * offending inodes onto the throw-away list, and in
361  * the second stage we actually dispose of them. This
362  * is because we don't want to sleep while messing
363  * with the global lists..
364  */
365  
366 /**
367  *      invalidate_inodes       - discard the inodes on a device
368  *      @sb: superblock
369  *
370  *      Discard all of the inodes for a given superblock. If the discard
371  *      fails because there are busy inodes then a non zero value is returned.
372  *      If the discard is successful all the inodes have been discarded.
373  */
374 int invalidate_inodes(struct super_block * sb)
375 {
376         int busy;
377         LIST_HEAD(throw_away);
378
379         down(&iprune_sem);
380         spin_lock(&inode_lock);
381         busy = invalidate_list(&inode_in_use, sb, &throw_away);
382         busy |= invalidate_list(&inode_unused, sb, &throw_away);
383         busy |= invalidate_list(&sb->s_dirty, sb, &throw_away);
384         busy |= invalidate_list(&sb->s_io, sb, &throw_away);
385         spin_unlock(&inode_lock);
386
387         dispose_list(&throw_away);
388         up(&iprune_sem);
389
390         return busy;
391 }
392
393 EXPORT_SYMBOL(invalidate_inodes);
394  
395 int __invalidate_device(struct block_device *bdev, int do_sync)
396 {
397         struct super_block *sb;
398         int res;
399
400         if (do_sync)
401                 fsync_bdev(bdev);
402
403         res = 0;
404         sb = get_super(bdev);
405         if (sb) {
406                 /*
407                  * no need to lock the super, get_super holds the
408                  * read semaphore so the filesystem cannot go away
409                  * under us (->put_super runs with the write lock
410                  * hold).
411                  */
412                 shrink_dcache_sb(sb);
413                 res = invalidate_inodes(sb);
414                 drop_super(sb);
415         }
416         invalidate_bdev(bdev, 0);
417         return res;
418 }
419
420 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
421
422 static int can_unuse(struct inode *inode)
423 {
424         if (inode->i_state)
425                 return 0;
426         if (inode_has_buffers(inode))
427                 return 0;
428         if (atomic_read(&inode->i_count))
429                 return 0;
430         if (inode->i_data.nrpages)
431                 return 0;
432         return 1;
433 }
434
435 /*
436  * Scan `goal' inodes on the unused list for freeable ones. They are moved to
437  * a temporary list and then are freed outside inode_lock by dispose_list().
438  *
439  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
440  * pagecache removed.  We expect the final iput() on that inode to add it to
441  * the front of the inode_unused list.  So look for it there and if the
442  * inode is still freeable, proceed.  The right inode is found 99.9% of the
443  * time in testing on a 4-way.
444  *
445  * If the inode has metadata buffers attached to mapping->private_list then
446  * try to remove them.
447  */
448 static void prune_icache(int nr_to_scan)
449 {
450         LIST_HEAD(freeable);
451         int nr_pruned = 0;
452         int nr_scanned;
453         unsigned long reap = 0;
454
455         down(&iprune_sem);
456         spin_lock(&inode_lock);
457         for (nr_scanned = 0; nr_scanned < nr_to_scan; nr_scanned++) {
458                 struct inode *inode;
459
460                 if (list_empty(&inode_unused))
461                         break;
462
463                 inode = list_entry(inode_unused.prev, struct inode, i_list);
464
465                 if (inode->i_state || atomic_read(&inode->i_count)) {
466                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
467                         continue;
468                 }
469                 if (inode_has_buffers(inode) || inode->i_data.nrpages) {
470                         __iget(inode);
471                         spin_unlock(&inode_lock);
472                         if (remove_inode_buffers(inode))
473                                 reap += invalidate_inode_pages(&inode->i_data);
474                         iput(inode);
475                         spin_lock(&inode_lock);
476
477                         if (inode != list_entry(inode_unused.next,
478                                                 struct inode, i_list))
479                                 continue;       /* wrong inode or list_empty */
480                         if (!can_unuse(inode))
481                                 continue;
482                 }
483                 hlist_del_init(&inode->i_hash);
484                 list_move(&inode->i_list, &freeable);
485                 inode->i_state |= I_FREEING;
486                 nr_pruned++;
487         }
488         inodes_stat.nr_unused -= nr_pruned;
489         spin_unlock(&inode_lock);
490
491         dispose_list(&freeable);
492         up(&iprune_sem);
493
494         if (current_is_kswapd())
495                 mod_page_state(kswapd_inodesteal, reap);
496         else
497                 mod_page_state(pginodesteal, reap);
498 }
499
500 /*
501  * shrink_icache_memory() will attempt to reclaim some unused inodes.  Here,
502  * "unused" means that no dentries are referring to the inodes: the files are
503  * not open and the dcache references to those inodes have already been
504  * reclaimed.
505  *
506  * This function is passed the number of inodes to scan, and it returns the
507  * total number of remaining possibly-reclaimable inodes.
508  */
509 static int shrink_icache_memory(int nr, unsigned int gfp_mask)
510 {
511         if (nr) {
512                 /*
513                  * Nasty deadlock avoidance.  We may hold various FS locks,
514                  * and we don't want to recurse into the FS that called us
515                  * in clear_inode() and friends..
516                  */
517                 if (gfp_mask & __GFP_FS)
518                         prune_icache(nr);
519         }
520         return (inodes_stat.nr_unused / 100) * sysctl_vfs_cache_pressure;
521 }
522
523 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
524 /*
525  * Called with the inode lock held.
526  * NOTE: we are not increasing the inode-refcount, you must call __iget()
527  * by hand after calling find_inode now! This simplifies iunique and won't
528  * add any additional branch in the common code.
529  */
530 static struct inode * find_inode(struct super_block * sb, struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
531 {
532         struct hlist_node *node;
533         struct inode * inode = NULL;
534
535 repeat:
536         hlist_for_each (node, head) { 
537                 inode = hlist_entry(node, struct inode, i_hash);
538                 if (inode->i_sb != sb)
539                         continue;
540                 if (!test(inode, data))
541                         continue;
542                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR)) {
543                         __wait_on_freeing_inode(inode);
544                         goto repeat;
545                 }
546                 break;
547         }
548         return node ? inode : NULL;
549 }
550
551 /*
552  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
553  * iget_locked for details.
554  */
555 static struct inode * find_inode_fast(struct super_block * sb, struct hlist_head *head, unsigned long ino)
556 {
557         struct hlist_node *node;
558         struct inode * inode = NULL;
559
560 repeat:
561         hlist_for_each (node, head) {
562                 inode = hlist_entry(node, struct inode, i_hash);
563                 if (inode->i_ino != ino)
564                         continue;
565                 if (inode->i_sb != sb)
566                         continue;
567                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR)) {
568                         __wait_on_freeing_inode(inode);
569                         goto repeat;
570                 }
571                 break;
572         }
573         return node ? inode : NULL;
574 }
575
576 /**
577  *      new_inode       - obtain an inode
578  *      @sb: superblock
579  *
580  *      Allocates a new inode for given superblock.
581  */
582 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
583 {
584         static unsigned long last_ino;
585         struct inode * inode;
586
587         spin_lock_prefetch(&inode_lock);
588         
589         inode = alloc_inode(sb);
590         if (inode) {
591                 spin_lock(&inode_lock);
592                 inodes_stat.nr_inodes++;
593                 list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
594                 inode->i_ino = ++last_ino;
595                 inode->i_state = 0;
596                 spin_unlock(&inode_lock);
597         }
598         return inode;
599 }
600
601 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
602
603 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
604 {
605         /*
606          * This is special!  We do not need the spinlock
607          * when clearing I_LOCK, because we're guaranteed
608          * that nobody else tries to do anything about the
609          * state of the inode when it is locked, as we
610          * just created it (so there can be no old holders
611          * that haven't tested I_LOCK).
612          */
613         inode->i_state &= ~(I_LOCK|I_NEW);
614         wake_up_inode(inode);
615 }
616
617 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
618
619 /*
620  * This is called without the inode lock held.. Be careful.
621  *
622  * We no longer cache the sb_flags in i_flags - see fs.h
623  *      -- rmk@arm.uk.linux.org
624  */
625 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)
626 {
627         struct inode * inode;
628
629         inode = alloc_inode(sb);
630         if (inode) {
631                 struct inode * old;
632
633                 spin_lock(&inode_lock);
634                 /* We released the lock, so.. */
635                 old = find_inode(sb, head, test, data);
636                 if (!old) {
637                         if (set(inode, data))
638                                 goto set_failed;
639
640                         inodes_stat.nr_inodes++;
641                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
642                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
643                         inode->i_state = I_LOCK|I_NEW;
644                         spin_unlock(&inode_lock);
645
646                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
647                          * caller is responsible for filling in the contents
648                          */
649                         return inode;
650                 }
651
652                 /*
653                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
654                  * us. Use the old inode instead of the one we just
655                  * allocated.
656                  */
657                 __iget(old);
658                 spin_unlock(&inode_lock);
659                 destroy_inode(inode);
660                 inode = old;
661                 wait_on_inode(inode);
662         }
663         return inode;
664
665 set_failed:
666         spin_unlock(&inode_lock);
667         destroy_inode(inode);
668         return NULL;
669 }
670
671 /*
672  * get_new_inode_fast is the fast path version of get_new_inode, see the
673  * comment at iget_locked for details.
674  */
675 static struct inode * get_new_inode_fast(struct super_block *sb, struct hlist_head *head, unsigned long ino)
676 {
677         struct inode * inode;
678
679         inode = alloc_inode(sb);
680         if (inode) {
681                 struct inode * old;
682
683                 spin_lock(&inode_lock);
684                 /* We released the lock, so.. */
685                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
686                 if (!old) {
687                         inode->i_ino = ino;
688                         inodes_stat.nr_inodes++;
689                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
690                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
691                         inode->i_state = I_LOCK|I_NEW;
692                         spin_unlock(&inode_lock);
693
694                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
695                          * caller is responsible for filling in the contents
696                          */
697                         return inode;
698                 }
699
700                 /*
701                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
702                  * us. Use the old inode instead of the one we just
703                  * allocated.
704                  */
705                 __iget(old);
706                 spin_unlock(&inode_lock);
707                 destroy_inode(inode);
708                 inode = old;
709                 wait_on_inode(inode);
710         }
711         return inode;
712 }
713
714 static inline unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
715 {
716         unsigned long tmp;
717
718         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
719                         L1_CACHE_BYTES;
720         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> I_HASHBITS);
721         return tmp & I_HASHMASK;
722 }
723
724 /**
725  *      iunique - get a unique inode number
726  *      @sb: superblock
727  *      @max_reserved: highest reserved inode number
728  *
729  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
730  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
731  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
732  *      is higher than the reserved limit but unique.
733  *
734  *      BUGS:
735  *      With a large number of inodes live on the file system this function
736  *      currently becomes quite slow.
737  */
738 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
739 {
740         static ino_t counter;
741         struct inode *inode;
742         struct hlist_head * head;
743         ino_t res;
744         spin_lock(&inode_lock);
745 retry:
746         if (counter > max_reserved) {
747                 head = inode_hashtable + hash(sb,counter);
748                 res = counter++;
749                 inode = find_inode_fast(sb, head, res);
750                 if (!inode) {
751                         spin_unlock(&inode_lock);
752                         return res;
753                 }
754         } else {
755                 counter = max_reserved + 1;
756         }
757         goto retry;
758         
759 }
760
761 EXPORT_SYMBOL(iunique);
762
763 struct inode *igrab(struct inode *inode)
764 {
765         spin_lock(&inode_lock);
766         if (!(inode->i_state & I_FREEING))
767                 __iget(inode);
768         else
769                 /*
770                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
771                  * called yet, and somebody is calling igrab
772                  * while the inode is getting freed.
773                  */
774                 inode = NULL;
775         spin_unlock(&inode_lock);
776         return inode;
777 }
778
779 EXPORT_SYMBOL(igrab);
780
781 /**
782  * ifind - internal function, you want ilookup5() or iget5().
783  * @sb:         super block of file system to search
784  * @head:       the head of the list to search
785  * @test:       callback used for comparisons between inodes
786  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
787  *
788  * ifind() searches for the inode specified by @data in the inode
789  * cache. This is a generalized version of ifind_fast() for file systems where
790  * the inode number is not sufficient for unique identification of an inode.
791  *
792  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
793  * reference count.
794  *
795  * Otherwise NULL is returned.
796  *
797  * Note, @test is called with the inode_lock held, so can't sleep.
798  */
799 static inline struct inode *ifind(struct super_block *sb,
800                 struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *),
801                 void *data)
802 {
803         struct inode *inode;
804
805         spin_lock(&inode_lock);
806         inode = find_inode(sb, head, test, data);
807         if (inode) {
808                 __iget(inode);
809                 spin_unlock(&inode_lock);
810                 wait_on_inode(inode);
811                 return inode;
812         }
813         spin_unlock(&inode_lock);
814         return NULL;
815 }
816
817 /**
818  * ifind_fast - internal function, you want ilookup() or iget().
819  * @sb:         super block of file system to search
820  * @head:       head of the list to search
821  * @ino:        inode number to search for
822  *
823  * ifind_fast() searches for the inode @ino in the inode cache. This is for
824  * file systems where the inode number is sufficient for unique identification
825  * of an inode.
826  *
827  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
828  * reference count.
829  *
830  * Otherwise NULL is returned.
831  */
832 static inline struct inode *ifind_fast(struct super_block *sb,
833                 struct hlist_head *head, unsigned long ino)
834 {
835         struct inode *inode;
836
837         spin_lock(&inode_lock);
838         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
839         if (inode) {
840                 __iget(inode);
841                 spin_unlock(&inode_lock);
842                 wait_on_inode(inode);
843                 return inode;
844         }
845         spin_unlock(&inode_lock);
846         return NULL;
847 }
848
849 /**
850  * ilookup5 - search for an inode in the inode cache
851  * @sb:         super block of file system to search
852  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
853  * @test:       callback used for comparisons between inodes
854  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
855  *
856  * ilookup5() uses ifind() to search for the inode specified by @hashval and
857  * @data in the inode cache. This is a generalized version of ilookup() for
858  * file systems where the inode number is not sufficient for unique
859  * identification of an inode.
860  *
861  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
862  * reference count.
863  *
864  * Otherwise NULL is returned.
865  *
866  * Note, @test is called with the inode_lock held, so can't sleep.
867  */
868 struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
869                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
870 {
871         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
872
873         return ifind(sb, head, test, data);
874 }
875
876 EXPORT_SYMBOL(ilookup5);
877
878 /**
879  * ilookup - search for an inode in the inode cache
880  * @sb:         super block of file system to search
881  * @ino:        inode number to search for
882  *
883  * ilookup() uses ifind_fast() to search for the inode @ino in the inode cache.
884  * This is for file systems where the inode number is sufficient for unique
885  * identification of an inode.
886  *
887  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
888  * reference count.
889  *
890  * Otherwise NULL is returned.
891  */
892 struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino)
893 {
894         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
895
896         return ifind_fast(sb, head, ino);
897 }
898
899 EXPORT_SYMBOL(ilookup);
900
901 /**
902  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
903  * @sb:         super block of file system
904  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
905  * @test:       callback used for comparisons between inodes
906  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
907  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
908  *
909  * This is iget() without the read_inode() portion of get_new_inode().
910  *
911  * iget5_locked() uses ifind() to search for the inode specified by @hashval
912  * and @data in the inode cache and if present it is returned with an increased
913  * reference count. This is a generalized version of iget_locked() for file
914  * systems where the inode number is not sufficient for unique identification
915  * of an inode.
916  *
917  * If the inode is not in cache, get_new_inode() is called to allocate a new
918  * inode and this is returned locked, hashed, and with the I_NEW flag set. The
919  * file system gets to fill it in before unlocking it via unlock_new_inode().
920  *
921  * Note both @test and @set are called with the inode_lock held, so can't sleep.
922  */
923 struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
924                 int (*test)(struct inode *, void *),
925                 int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
926 {
927         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
928         struct inode *inode;
929
930         inode = ifind(sb, head, test, data);
931         if (inode)
932                 return inode;
933         /*
934          * get_new_inode() will do the right thing, re-trying the search
935          * in case it had to block at any point.
936          */
937         return get_new_inode(sb, head, test, set, data);
938 }
939
940 EXPORT_SYMBOL(iget5_locked);
941
942 /**
943  * iget_locked - obtain an inode from a mounted file system
944  * @sb:         super block of file system
945  * @ino:        inode number to get
946  *
947  * This is iget() without the read_inode() portion of get_new_inode_fast().
948  *
949  * iget_locked() uses ifind_fast() to search for the inode specified by @ino in
950  * the inode cache and if present it is returned with an increased reference
951  * count. This is for file systems where the inode number is sufficient for
952  * unique identification of an inode.
953  *
954  * If the inode is not in cache, get_new_inode_fast() is called to allocate a
955  * new inode and this is returned locked, hashed, and with the I_NEW flag set.
956  * The file system gets to fill it in before unlocking it via
957  * unlock_new_inode().
958  */
959 struct inode *iget_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino)
960 {
961         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
962         struct inode *inode;
963
964         inode = ifind_fast(sb, head, ino);
965         if (inode)
966                 return inode;
967         /*
968          * get_new_inode_fast() will do the right thing, re-trying the search
969          * in case it had to block at any point.
970          */
971         return get_new_inode_fast(sb, head, ino);
972 }
973
974 EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
975
976 /**
977  *      __insert_inode_hash - hash an inode
978  *      @inode: unhashed inode
979  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
980  *              inode_hashtable.
981  *
982  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
983  */
984 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
985 {
986         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
987         spin_lock(&inode_lock);
988         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
989         spin_unlock(&inode_lock);
990 }
991
992 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
993
994 /**
995  *      remove_inode_hash - remove an inode from the hash
996  *      @inode: inode to unhash
997  *
998  *      Remove an inode from the superblock.
999  */
1000 void remove_inode_hash(struct inode *inode)
1001 {
1002         spin_lock(&inode_lock);
1003         hlist_del_init(&inode->i_hash);
1004         spin_unlock(&inode_lock);
1005 }
1006
1007 EXPORT_SYMBOL(remove_inode_hash);
1008
1009 /*
1010  * Tell the filesystem that this inode is no longer of any interest and should
1011  * be completely destroyed.
1012  *
1013  * We leave the inode in the inode hash table until *after* the filesystem's
1014  * ->delete_inode completes.  This ensures that an iget (such as nfsd might
1015  * instigate) will always find up-to-date information either in the hash or on
1016  * disk.
1017  *
1018  * I_FREEING is set so that no-one will take a new reference to the inode while
1019  * it is being deleted.
1020  */
1021 void generic_delete_inode(struct inode *inode)
1022 {
1023         struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1024
1025         list_del_init(&inode->i_list);
1026         inode->i_state|=I_FREEING;
1027         inodes_stat.nr_inodes--;
1028         spin_unlock(&inode_lock);
1029
1030         if (inode->i_data.nrpages)
1031                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1032
1033         security_inode_delete(inode);
1034
1035         if (op->delete_inode) {
1036                 void (*delete)(struct inode *) = op->delete_inode;
1037                 if (!is_bad_inode(inode))
1038                         DQUOT_INIT(inode);
1039                 /* s_op->delete_inode internally recalls clear_inode() */
1040                 delete(inode);
1041         } else
1042                 clear_inode(inode);
1043         spin_lock(&inode_lock);
1044         hlist_del_init(&inode->i_hash);
1045         spin_unlock(&inode_lock);
1046         wake_up_inode(inode);
1047         if (inode->i_state != I_CLEAR)
1048                 BUG();
1049         destroy_inode(inode);
1050 }
1051
1052 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1053
1054 static void generic_forget_inode(struct inode *inode)
1055 {
1056         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1057
1058         if (!hlist_unhashed(&inode->i_hash)) {
1059                 if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK)))
1060                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
1061                 inodes_stat.nr_unused++;
1062                 spin_unlock(&inode_lock);
1063                 if (!sb || (sb->s_flags & MS_ACTIVE))
1064                         return;
1065                 write_inode_now(inode, 1);
1066                 spin_lock(&inode_lock);
1067                 inodes_stat.nr_unused--;
1068                 hlist_del_init(&inode->i_hash);
1069         }
1070         list_del_init(&inode->i_list);
1071         inode->i_state|=I_FREEING;
1072         inodes_stat.nr_inodes--;
1073         spin_unlock(&inode_lock);
1074         if (inode->i_data.nrpages)
1075                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1076         clear_inode(inode);
1077         destroy_inode(inode);
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Normal UNIX filesystem behaviour: delete the
1082  * inode when the usage count drops to zero, and
1083  * i_nlink is zero.
1084  */
1085 static void generic_drop_inode(struct inode *inode)
1086 {
1087         if (!inode->i_nlink)
1088                 generic_delete_inode(inode);
1089         else
1090                 generic_forget_inode(inode);
1091 }
1092
1093 /*
1094  * Called when we're dropping the last reference
1095  * to an inode. 
1096  *
1097  * Call the FS "drop()" function, defaulting to
1098  * the legacy UNIX filesystem behaviour..
1099  *
1100  * NOTE! NOTE! NOTE! We're called with the inode lock
1101  * held, and the drop function is supposed to release
1102  * the lock!
1103  */
1104 static inline void iput_final(struct inode *inode)
1105 {
1106         struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1107         void (*drop)(struct inode *) = generic_drop_inode;
1108
1109         if (op && op->drop_inode)
1110                 drop = op->drop_inode;
1111         drop(inode);
1112 }
1113
1114 /**
1115  *      iput    - put an inode 
1116  *      @inode: inode to put
1117  *
1118  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1119  *      zero the inode is also then freed and may be destroyed.
1120  */
1121 void iput(struct inode *inode)
1122 {
1123         if (inode) {
1124                 struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1125
1126                 if (inode->i_state == I_CLEAR)
1127                         BUG();
1128
1129                 if (op && op->put_inode)
1130                         op->put_inode(inode);
1131
1132                 if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode_lock))
1133                         iput_final(inode);
1134         }
1135 }
1136
1137 EXPORT_SYMBOL(iput);
1138
1139 /**
1140  *      bmap    - find a block number in a file
1141  *      @inode: inode of file
1142  *      @block: block to find
1143  *
1144  *      Returns the block number on the device holding the inode that
1145  *      is the disk block number for the block of the file requested.
1146  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will return the
1147  *      disk block relative to the disk start that holds that block of the 
1148  *      file.
1149  */
1150 sector_t bmap(struct inode * inode, sector_t block)
1151 {
1152         sector_t res = 0;
1153         if (inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1154                 res = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, block);
1155         return res;
1156 }
1157
1158 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1159
1160 /*
1161  * Return true if the filesystem which backs this inode considers the two
1162  * passed timespecs to be sufficiently different to warrant flushing the
1163  * altered time out to disk.
1164  */
1165 static int inode_times_differ(struct inode *inode,
1166                         struct timespec *old, struct timespec *new)
1167 {
1168         if (IS_ONE_SECOND(inode))
1169                 return old->tv_sec != new->tv_sec;
1170         return !timespec_equal(old, new);
1171 }
1172
1173 /**
1174  *      update_atime    -       update the access time
1175  *      @inode: inode accessed
1176  *
1177  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1178  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1179  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1180  */
1181 void update_atime(struct inode *inode)
1182 {
1183         struct timespec now;
1184
1185         if (IS_NOATIME(inode))
1186                 return;
1187         if (IS_NODIRATIME(inode) && S_ISDIR(inode->i_mode))
1188                 return;
1189         if (IS_RDONLY(inode))
1190                 return;
1191
1192         now = current_kernel_time();
1193         if (inode_times_differ(inode, &inode->i_atime, &now)) {
1194                 inode->i_atime = now;
1195                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1196         } else {
1197                 if (!timespec_equal(&inode->i_atime, &now))
1198                         inode->i_atime = now;
1199         }
1200 }
1201
1202 EXPORT_SYMBOL(update_atime);
1203
1204 /**
1205  *      inode_update_time       -       update mtime and ctime time
1206  *      @inode: inode accessed
1207  *      @ctime_too: update ctime too
1208  *
1209  *      Update the mtime time on an inode and mark it for writeback.
1210  *      When ctime_too is specified update the ctime too.
1211  */
1212
1213 void inode_update_time(struct inode *inode, int ctime_too)
1214 {
1215         struct timespec now;
1216         int sync_it = 0;
1217
1218         if (IS_NOCMTIME(inode))
1219                 return;
1220         if (IS_RDONLY(inode))
1221                 return;
1222
1223         now = current_kernel_time();
1224
1225         if (inode_times_differ(inode, &inode->i_mtime, &now))
1226                 sync_it = 1;
1227         inode->i_mtime = now;
1228
1229         if (ctime_too) {
1230                 if (inode_times_differ(inode, &inode->i_ctime, &now))
1231                         sync_it = 1;
1232                 inode->i_ctime = now;
1233         }
1234         if (sync_it)
1235                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1236 }
1237
1238 EXPORT_SYMBOL(inode_update_time);
1239
1240 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
1241 {
1242         if (IS_SYNC(inode))
1243                 return 1;
1244         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
1245                 return 1;
1246         return 0;
1247 }
1248
1249 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
1250
1251 /*
1252  *      Quota functions that want to walk the inode lists..
1253  */
1254 #ifdef CONFIG_QUOTA
1255
1256 /* Function back in dquot.c */
1257 int remove_inode_dquot_ref(struct inode *, int, struct list_head *);
1258
1259 void remove_dquot_ref(struct super_block *sb, int type, struct list_head *tofree_head)
1260 {
1261         struct inode *inode;
1262         struct list_head *act_head;
1263
1264         if (!sb->dq_op)
1265                 return; /* nothing to do */
1266         spin_lock(&inode_lock); /* This lock is for inodes code */
1267
1268         /* We hold dqptr_sem so we are safe against the quota code */
1269         list_for_each(act_head, &inode_in_use) {
1270                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1271                 if (inode->i_sb == sb && !IS_NOQUOTA(inode))
1272                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1273         }
1274         list_for_each(act_head, &inode_unused) {
1275                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1276                 if (inode->i_sb == sb && !IS_NOQUOTA(inode))
1277                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1278         }
1279         list_for_each(act_head, &sb->s_dirty) {
1280                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1281                 if (!IS_NOQUOTA(inode))
1282                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1283         }
1284         list_for_each(act_head, &sb->s_io) {
1285                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1286                 if (!IS_NOQUOTA(inode))
1287                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1288         }
1289         spin_unlock(&inode_lock);
1290 }
1291
1292 #endif
1293
1294 /*
1295  * Hashed waitqueues for wait_on_inode().  The table is pretty small - the
1296  * kernel doesn't lock many inodes at the same time.
1297  */
1298 #define I_WAIT_TABLE_ORDER      3
1299 static struct i_wait_queue_head {
1300         wait_queue_head_t wqh;
1301 } ____cacheline_aligned_in_smp i_wait_queue_heads[1<<I_WAIT_TABLE_ORDER];
1302
1303 /*
1304  * Return the address of the waitqueue_head to be used for this inode
1305  */
1306 static wait_queue_head_t *i_waitq_head(struct inode *inode)
1307 {
1308         return &i_wait_queue_heads[hash_ptr(inode, I_WAIT_TABLE_ORDER)].wqh;
1309 }
1310
1311 void __wait_on_inode(struct inode *inode)
1312 {
1313         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1314         wait_queue_head_t *wq = i_waitq_head(inode);
1315
1316         add_wait_queue(wq, &wait);
1317 repeat:
1318         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1319         if (inode->i_state & I_LOCK) {
1320                 schedule();
1321                 goto repeat;
1322         }
1323         remove_wait_queue(wq, &wait);
1324         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1325 }
1326
1327 /*
1328  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being deleted, we
1329  * have to wait until the filesystem completes its deletion before reporting
1330  * that it isn't found.  This is because iget will immediately call
1331  * ->read_inode, and we want to be sure that evidence of the deletion is found
1332  * by ->read_inode.
1333  *
1334  * This call might return early if an inode which shares the waitq is woken up.
1335  * This is most easily handled by the caller which will loop around again
1336  * looking for the inode.
1337  *
1338  * This is called with inode_lock held.
1339  */
1340 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
1341 {
1342         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1343         wait_queue_head_t *wq = i_waitq_head(inode);
1344
1345         add_wait_queue(wq, &wait);
1346         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1347         spin_unlock(&inode_lock);
1348         schedule();
1349         remove_wait_queue(wq, &wait);
1350         spin_lock(&inode_lock);
1351 }
1352
1353 void wake_up_inode(struct inode *inode)
1354 {
1355         wait_queue_head_t *wq = i_waitq_head(inode);
1356
1357         /*
1358          * Prevent speculative execution through spin_unlock(&inode_lock);
1359          */
1360         smp_mb();
1361         if (waitqueue_active(wq))
1362                 wake_up_all(wq);
1363 }
1364
1365 static __initdata unsigned long ihash_entries;
1366 static int __init set_ihash_entries(char *str)
1367 {
1368         if (!str)
1369                 return 0;
1370         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
1371         return 1;
1372 }
1373 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
1374
1375 /*
1376  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
1377  */
1378 void __init inode_init_early(void)
1379 {
1380         int loop;
1381
1382         inode_hashtable =
1383                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1384                                         sizeof(struct hlist_head),
1385                                         ihash_entries,
1386                                         14,
1387                                         0,
1388                                         &i_hash_shift,
1389                                         &i_hash_mask);
1390
1391         for (loop = 0; loop < (1 << i_hash_shift); loop++)
1392                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1393 }
1394
1395 void __init inode_init(unsigned long mempages)
1396 {
1397         int i;
1398
1399         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(i_wait_queue_heads); i++)
1400                 init_waitqueue_head(&i_wait_queue_heads[i].wqh);
1401
1402         /* inode slab cache */
1403         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache", sizeof(struct inode),
1404                                 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, init_once,
1405                                 NULL);
1406         set_shrinker(DEFAULT_SEEKS, shrink_icache_memory);
1407 }
1408
1409 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
1410 {
1411         inode->i_mode = mode;
1412         if (S_ISCHR(mode)) {
1413                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
1414                 inode->i_rdev = rdev;
1415         } else if (S_ISBLK(mode)) {
1416                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
1417                 inode->i_rdev = rdev;
1418         } else if (S_ISFIFO(mode))
1419                 inode->i_fop = &def_fifo_fops;
1420         else if (S_ISSOCK(mode))
1421                 inode->i_fop = &bad_sock_fops;
1422         else
1423                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o)\n",
1424                        mode);
1425 }
1426 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);