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