Merge git://git.infradead.org/mtd-2.6
[linux-2.6] / 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/inotify.h>
25 #include <linux/mount.h>
26
27 /*
28  * This is needed for the following functions:
29  *  - inode_has_buffers
30  *  - invalidate_inode_buffers
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 __read_mostly;
60 static unsigned int i_hash_shift __read_mostly;
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 __read_mostly;
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 DEFINE_SPINLOCK(inode_lock);
85
86 /*
87  * iprune_mutex 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 static DEFINE_MUTEX(iprune_mutex);
95
96 /*
97  * Statistics gathering..
98  */
99 struct inodes_stat_t inodes_stat;
100
101 static kmem_cache_t * inode_cachep __read_mostly;
102
103 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
104 {
105         static struct address_space_operations empty_aops;
106         static struct inode_operations empty_iops;
107         static const struct file_operations empty_fops;
108         struct inode *inode;
109
110         if (sb->s_op->alloc_inode)
111                 inode = sb->s_op->alloc_inode(sb);
112         else
113                 inode = (struct inode *) kmem_cache_alloc(inode_cachep, SLAB_KERNEL);
114
115         if (inode) {
116                 struct address_space * const mapping = &inode->i_data;
117
118                 inode->i_sb = sb;
119                 inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
120                 inode->i_flags = 0;
121                 atomic_set(&inode->i_count, 1);
122                 inode->i_op = &empty_iops;
123                 inode->i_fop = &empty_fops;
124                 inode->i_nlink = 1;
125                 atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
126                 inode->i_size = 0;
127                 inode->i_blocks = 0;
128                 inode->i_bytes = 0;
129                 inode->i_generation = 0;
130 #ifdef CONFIG_QUOTA
131                 memset(&inode->i_dquot, 0, sizeof(inode->i_dquot));
132 #endif
133                 inode->i_pipe = NULL;
134                 inode->i_bdev = NULL;
135                 inode->i_cdev = NULL;
136                 inode->i_rdev = 0;
137                 inode->i_security = NULL;
138                 inode->dirtied_when = 0;
139                 if (security_inode_alloc(inode)) {
140                         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
141                                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
142                         else
143                                 kmem_cache_free(inode_cachep, (inode));
144                         return NULL;
145                 }
146
147                 mapping->a_ops = &empty_aops;
148                 mapping->host = inode;
149                 mapping->flags = 0;
150                 mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_HIGHUSER);
151                 mapping->assoc_mapping = NULL;
152                 mapping->backing_dev_info = &default_backing_dev_info;
153
154                 /*
155                  * If the block_device provides a backing_dev_info for client
156                  * inodes then use that.  Otherwise the inode share the bdev's
157                  * backing_dev_info.
158                  */
159                 if (sb->s_bdev) {
160                         struct backing_dev_info *bdi;
161
162                         bdi = sb->s_bdev->bd_inode_backing_dev_info;
163                         if (!bdi)
164                                 bdi = sb->s_bdev->bd_inode->i_mapping->backing_dev_info;
165                         mapping->backing_dev_info = bdi;
166                 }
167                 memset(&inode->u, 0, sizeof(inode->u));
168                 inode->i_mapping = mapping;
169         }
170         return inode;
171 }
172
173 void destroy_inode(struct inode *inode) 
174 {
175         BUG_ON(inode_has_buffers(inode));
176         security_inode_free(inode);
177         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
178                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
179         else
180                 kmem_cache_free(inode_cachep, (inode));
181 }
182
183
184 /*
185  * These are initializations that only need to be done
186  * once, because the fields are idempotent across use
187  * of the inode, so let the slab aware of that.
188  */
189 void inode_init_once(struct inode *inode)
190 {
191         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
192         INIT_HLIST_NODE(&inode->i_hash);
193         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
194         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
195         mutex_init(&inode->i_mutex);
196         init_rwsem(&inode->i_alloc_sem);
197         INIT_RADIX_TREE(&inode->i_data.page_tree, GFP_ATOMIC);
198         rwlock_init(&inode->i_data.tree_lock);
199         spin_lock_init(&inode->i_data.i_mmap_lock);
200         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.private_list);
201         spin_lock_init(&inode->i_data.private_lock);
202         INIT_RAW_PRIO_TREE_ROOT(&inode->i_data.i_mmap);
203         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.i_mmap_nonlinear);
204         spin_lock_init(&inode->i_lock);
205         i_size_ordered_init(inode);
206 #ifdef CONFIG_INOTIFY
207         INIT_LIST_HEAD(&inode->inotify_watches);
208         mutex_init(&inode->inotify_mutex);
209 #endif
210 }
211
212 EXPORT_SYMBOL(inode_init_once);
213
214 static void init_once(void * foo, kmem_cache_t * cachep, unsigned long flags)
215 {
216         struct inode * inode = (struct inode *) foo;
217
218         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
219             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
220                 inode_init_once(inode);
221 }
222
223 /*
224  * inode_lock must be held
225  */
226 void __iget(struct inode * inode)
227 {
228         if (atomic_read(&inode->i_count)) {
229                 atomic_inc(&inode->i_count);
230                 return;
231         }
232         atomic_inc(&inode->i_count);
233         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK)))
234                 list_move(&inode->i_list, &inode_in_use);
235         inodes_stat.nr_unused--;
236 }
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         BUG_ON(inode->i_data.nrpages);
252         BUG_ON(!(inode->i_state & I_FREEING));
253         BUG_ON(inode->i_state & I_CLEAR);
254         wait_on_inode(inode);
255         DQUOT_DROP(inode);
256         if (inode->i_sb && inode->i_sb->s_op->clear_inode)
257                 inode->i_sb->s_op->clear_inode(inode);
258         if (inode->i_bdev)
259                 bd_forget(inode);
260         if (inode->i_cdev)
261                 cd_forget(inode);
262         inode->i_state = I_CLEAR;
263 }
264
265 EXPORT_SYMBOL(clear_inode);
266
267 /*
268  * dispose_list - dispose of the contents of a local list
269  * @head: the head of the list to free
270  *
271  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
272  * need to worry about list corruption and SMP locks.
273  */
274 static void dispose_list(struct list_head *head)
275 {
276         int nr_disposed = 0;
277
278         while (!list_empty(head)) {
279                 struct inode *inode;
280
281                 inode = list_entry(head->next, struct inode, i_list);
282                 list_del(&inode->i_list);
283
284                 if (inode->i_data.nrpages)
285                         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
286                 clear_inode(inode);
287
288                 spin_lock(&inode_lock);
289                 hlist_del_init(&inode->i_hash);
290                 list_del_init(&inode->i_sb_list);
291                 spin_unlock(&inode_lock);
292
293                 wake_up_inode(inode);
294                 destroy_inode(inode);
295                 nr_disposed++;
296         }
297         spin_lock(&inode_lock);
298         inodes_stat.nr_inodes -= nr_disposed;
299         spin_unlock(&inode_lock);
300 }
301
302 /*
303  * Invalidate all inodes for a device.
304  */
305 static int invalidate_list(struct list_head *head, struct list_head *dispose)
306 {
307         struct list_head *next;
308         int busy = 0, count = 0;
309
310         next = head->next;
311         for (;;) {
312                 struct list_head * tmp = next;
313                 struct inode * inode;
314
315                 /*
316                  * We can reschedule here without worrying about the list's
317                  * consistency because the per-sb list of inodes must not
318                  * change during umount anymore, and because iprune_mutex keeps
319                  * shrink_icache_memory() away.
320                  */
321                 cond_resched_lock(&inode_lock);
322
323                 next = next->next;
324                 if (tmp == head)
325                         break;
326                 inode = list_entry(tmp, struct inode, i_sb_list);
327                 invalidate_inode_buffers(inode);
328                 if (!atomic_read(&inode->i_count)) {
329                         list_move(&inode->i_list, dispose);
330                         inode->i_state |= I_FREEING;
331                         count++;
332                         continue;
333                 }
334                 busy = 1;
335         }
336         /* only unused inodes may be cached with i_count zero */
337         inodes_stat.nr_unused -= count;
338         return busy;
339 }
340
341 /**
342  *      invalidate_inodes       - discard the inodes on a device
343  *      @sb: superblock
344  *
345  *      Discard all of the inodes for a given superblock. If the discard
346  *      fails because there are busy inodes then a non zero value is returned.
347  *      If the discard is successful all the inodes have been discarded.
348  */
349 int invalidate_inodes(struct super_block * sb)
350 {
351         int busy;
352         LIST_HEAD(throw_away);
353
354         mutex_lock(&iprune_mutex);
355         spin_lock(&inode_lock);
356         inotify_unmount_inodes(&sb->s_inodes);
357         busy = invalidate_list(&sb->s_inodes, &throw_away);
358         spin_unlock(&inode_lock);
359
360         dispose_list(&throw_away);
361         mutex_unlock(&iprune_mutex);
362
363         return busy;
364 }
365
366 EXPORT_SYMBOL(invalidate_inodes);
367  
368 int __invalidate_device(struct block_device *bdev)
369 {
370         struct super_block *sb = get_super(bdev);
371         int res = 0;
372
373         if (sb) {
374                 /*
375                  * no need to lock the super, get_super holds the
376                  * read mutex so the filesystem cannot go away
377                  * under us (->put_super runs with the write lock
378                  * hold).
379                  */
380                 shrink_dcache_sb(sb);
381                 res = invalidate_inodes(sb);
382                 drop_super(sb);
383         }
384         invalidate_bdev(bdev, 0);
385         return res;
386 }
387 EXPORT_SYMBOL(__invalidate_device);
388
389 static int can_unuse(struct inode *inode)
390 {
391         if (inode->i_state)
392                 return 0;
393         if (inode_has_buffers(inode))
394                 return 0;
395         if (atomic_read(&inode->i_count))
396                 return 0;
397         if (inode->i_data.nrpages)
398                 return 0;
399         return 1;
400 }
401
402 /*
403  * Scan `goal' inodes on the unused list for freeable ones. They are moved to
404  * a temporary list and then are freed outside inode_lock by dispose_list().
405  *
406  * Any inodes which are pinned purely because of attached pagecache have their
407  * pagecache removed.  We expect the final iput() on that inode to add it to
408  * the front of the inode_unused list.  So look for it there and if the
409  * inode is still freeable, proceed.  The right inode is found 99.9% of the
410  * time in testing on a 4-way.
411  *
412  * If the inode has metadata buffers attached to mapping->private_list then
413  * try to remove them.
414  */
415 static void prune_icache(int nr_to_scan)
416 {
417         LIST_HEAD(freeable);
418         int nr_pruned = 0;
419         int nr_scanned;
420         unsigned long reap = 0;
421
422         mutex_lock(&iprune_mutex);
423         spin_lock(&inode_lock);
424         for (nr_scanned = 0; nr_scanned < nr_to_scan; nr_scanned++) {
425                 struct inode *inode;
426
427                 if (list_empty(&inode_unused))
428                         break;
429
430                 inode = list_entry(inode_unused.prev, struct inode, i_list);
431
432                 if (inode->i_state || atomic_read(&inode->i_count)) {
433                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
434                         continue;
435                 }
436                 if (inode_has_buffers(inode) || inode->i_data.nrpages) {
437                         __iget(inode);
438                         spin_unlock(&inode_lock);
439                         if (remove_inode_buffers(inode))
440                                 reap += invalidate_inode_pages(&inode->i_data);
441                         iput(inode);
442                         spin_lock(&inode_lock);
443
444                         if (inode != list_entry(inode_unused.next,
445                                                 struct inode, i_list))
446                                 continue;       /* wrong inode or list_empty */
447                         if (!can_unuse(inode))
448                                 continue;
449                 }
450                 list_move(&inode->i_list, &freeable);
451                 inode->i_state |= I_FREEING;
452                 nr_pruned++;
453         }
454         inodes_stat.nr_unused -= nr_pruned;
455         spin_unlock(&inode_lock);
456
457         dispose_list(&freeable);
458         mutex_unlock(&iprune_mutex);
459
460         if (current_is_kswapd())
461                 mod_page_state(kswapd_inodesteal, reap);
462         else
463                 mod_page_state(pginodesteal, reap);
464 }
465
466 /*
467  * shrink_icache_memory() will attempt to reclaim some unused inodes.  Here,
468  * "unused" means that no dentries are referring to the inodes: the files are
469  * not open and the dcache references to those inodes have already been
470  * reclaimed.
471  *
472  * This function is passed the number of inodes to scan, and it returns the
473  * total number of remaining possibly-reclaimable inodes.
474  */
475 static int shrink_icache_memory(int nr, gfp_t gfp_mask)
476 {
477         if (nr) {
478                 /*
479                  * Nasty deadlock avoidance.  We may hold various FS locks,
480                  * and we don't want to recurse into the FS that called us
481                  * in clear_inode() and friends..
482                  */
483                 if (!(gfp_mask & __GFP_FS))
484                         return -1;
485                 prune_icache(nr);
486         }
487         return (inodes_stat.nr_unused / 100) * sysctl_vfs_cache_pressure;
488 }
489
490 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode);
491 /*
492  * Called with the inode lock held.
493  * NOTE: we are not increasing the inode-refcount, you must call __iget()
494  * by hand after calling find_inode now! This simplifies iunique and won't
495  * add any additional branch in the common code.
496  */
497 static struct inode * find_inode(struct super_block * sb, struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
498 {
499         struct hlist_node *node;
500         struct inode * inode = NULL;
501
502 repeat:
503         hlist_for_each (node, head) { 
504                 inode = hlist_entry(node, struct inode, i_hash);
505                 if (inode->i_sb != sb)
506                         continue;
507                 if (!test(inode, data))
508                         continue;
509                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR|I_WILL_FREE)) {
510                         __wait_on_freeing_inode(inode);
511                         goto repeat;
512                 }
513                 break;
514         }
515         return node ? inode : NULL;
516 }
517
518 /*
519  * find_inode_fast is the fast path version of find_inode, see the comment at
520  * iget_locked for details.
521  */
522 static struct inode * find_inode_fast(struct super_block * sb, struct hlist_head *head, unsigned long ino)
523 {
524         struct hlist_node *node;
525         struct inode * inode = NULL;
526
527 repeat:
528         hlist_for_each (node, head) {
529                 inode = hlist_entry(node, struct inode, i_hash);
530                 if (inode->i_ino != ino)
531                         continue;
532                 if (inode->i_sb != sb)
533                         continue;
534                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR|I_WILL_FREE)) {
535                         __wait_on_freeing_inode(inode);
536                         goto repeat;
537                 }
538                 break;
539         }
540         return node ? inode : NULL;
541 }
542
543 /**
544  *      new_inode       - obtain an inode
545  *      @sb: superblock
546  *
547  *      Allocates a new inode for given superblock.
548  */
549 struct inode *new_inode(struct super_block *sb)
550 {
551         static unsigned long last_ino;
552         struct inode * inode;
553
554         spin_lock_prefetch(&inode_lock);
555         
556         inode = alloc_inode(sb);
557         if (inode) {
558                 spin_lock(&inode_lock);
559                 inodes_stat.nr_inodes++;
560                 list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
561                 list_add(&inode->i_sb_list, &sb->s_inodes);
562                 inode->i_ino = ++last_ino;
563                 inode->i_state = 0;
564                 spin_unlock(&inode_lock);
565         }
566         return inode;
567 }
568
569 EXPORT_SYMBOL(new_inode);
570
571 void unlock_new_inode(struct inode *inode)
572 {
573         /*
574          * This is special!  We do not need the spinlock
575          * when clearing I_LOCK, because we're guaranteed
576          * that nobody else tries to do anything about the
577          * state of the inode when it is locked, as we
578          * just created it (so there can be no old holders
579          * that haven't tested I_LOCK).
580          */
581         inode->i_state &= ~(I_LOCK|I_NEW);
582         wake_up_inode(inode);
583 }
584
585 EXPORT_SYMBOL(unlock_new_inode);
586
587 /*
588  * This is called without the inode lock held.. Be careful.
589  *
590  * We no longer cache the sb_flags in i_flags - see fs.h
591  *      -- rmk@arm.uk.linux.org
592  */
593 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)
594 {
595         struct inode * inode;
596
597         inode = alloc_inode(sb);
598         if (inode) {
599                 struct inode * old;
600
601                 spin_lock(&inode_lock);
602                 /* We released the lock, so.. */
603                 old = find_inode(sb, head, test, data);
604                 if (!old) {
605                         if (set(inode, data))
606                                 goto set_failed;
607
608                         inodes_stat.nr_inodes++;
609                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
610                         list_add(&inode->i_sb_list, &sb->s_inodes);
611                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
612                         inode->i_state = I_LOCK|I_NEW;
613                         spin_unlock(&inode_lock);
614
615                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
616                          * caller is responsible for filling in the contents
617                          */
618                         return inode;
619                 }
620
621                 /*
622                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
623                  * us. Use the old inode instead of the one we just
624                  * allocated.
625                  */
626                 __iget(old);
627                 spin_unlock(&inode_lock);
628                 destroy_inode(inode);
629                 inode = old;
630                 wait_on_inode(inode);
631         }
632         return inode;
633
634 set_failed:
635         spin_unlock(&inode_lock);
636         destroy_inode(inode);
637         return NULL;
638 }
639
640 /*
641  * get_new_inode_fast is the fast path version of get_new_inode, see the
642  * comment at iget_locked for details.
643  */
644 static struct inode * get_new_inode_fast(struct super_block *sb, struct hlist_head *head, unsigned long ino)
645 {
646         struct inode * inode;
647
648         inode = alloc_inode(sb);
649         if (inode) {
650                 struct inode * old;
651
652                 spin_lock(&inode_lock);
653                 /* We released the lock, so.. */
654                 old = find_inode_fast(sb, head, ino);
655                 if (!old) {
656                         inode->i_ino = ino;
657                         inodes_stat.nr_inodes++;
658                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
659                         list_add(&inode->i_sb_list, &sb->s_inodes);
660                         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
661                         inode->i_state = I_LOCK|I_NEW;
662                         spin_unlock(&inode_lock);
663
664                         /* Return the locked inode with I_NEW set, the
665                          * caller is responsible for filling in the contents
666                          */
667                         return inode;
668                 }
669
670                 /*
671                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
672                  * us. Use the old inode instead of the one we just
673                  * allocated.
674                  */
675                 __iget(old);
676                 spin_unlock(&inode_lock);
677                 destroy_inode(inode);
678                 inode = old;
679                 wait_on_inode(inode);
680         }
681         return inode;
682 }
683
684 static inline unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long hashval)
685 {
686         unsigned long tmp;
687
688         tmp = (hashval * (unsigned long)sb) ^ (GOLDEN_RATIO_PRIME + hashval) /
689                         L1_CACHE_BYTES;
690         tmp = tmp ^ ((tmp ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> I_HASHBITS);
691         return tmp & I_HASHMASK;
692 }
693
694 /**
695  *      iunique - get a unique inode number
696  *      @sb: superblock
697  *      @max_reserved: highest reserved inode number
698  *
699  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
700  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
701  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
702  *      is higher than the reserved limit but unique.
703  *
704  *      BUGS:
705  *      With a large number of inodes live on the file system this function
706  *      currently becomes quite slow.
707  */
708 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
709 {
710         static ino_t counter;
711         struct inode *inode;
712         struct hlist_head * head;
713         ino_t res;
714         spin_lock(&inode_lock);
715 retry:
716         if (counter > max_reserved) {
717                 head = inode_hashtable + hash(sb,counter);
718                 res = counter++;
719                 inode = find_inode_fast(sb, head, res);
720                 if (!inode) {
721                         spin_unlock(&inode_lock);
722                         return res;
723                 }
724         } else {
725                 counter = max_reserved + 1;
726         }
727         goto retry;
728         
729 }
730
731 EXPORT_SYMBOL(iunique);
732
733 struct inode *igrab(struct inode *inode)
734 {
735         spin_lock(&inode_lock);
736         if (!(inode->i_state & (I_FREEING|I_WILL_FREE)))
737                 __iget(inode);
738         else
739                 /*
740                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
741                  * called yet, and somebody is calling igrab
742                  * while the inode is getting freed.
743                  */
744                 inode = NULL;
745         spin_unlock(&inode_lock);
746         return inode;
747 }
748
749 EXPORT_SYMBOL(igrab);
750
751 /**
752  * ifind - internal function, you want ilookup5() or iget5().
753  * @sb:         super block of file system to search
754  * @head:       the head of the list to search
755  * @test:       callback used for comparisons between inodes
756  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
757  * @wait:       if true wait for the inode to be unlocked, if false do not
758  *
759  * ifind() searches for the inode specified by @data in the inode
760  * cache. This is a generalized version of ifind_fast() for file systems where
761  * the inode number is not sufficient for unique identification of an inode.
762  *
763  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
764  * reference count.
765  *
766  * Otherwise NULL is returned.
767  *
768  * Note, @test is called with the inode_lock held, so can't sleep.
769  */
770 static struct inode *ifind(struct super_block *sb,
771                 struct hlist_head *head, int (*test)(struct inode *, void *),
772                 void *data, const int wait)
773 {
774         struct inode *inode;
775
776         spin_lock(&inode_lock);
777         inode = find_inode(sb, head, test, data);
778         if (inode) {
779                 __iget(inode);
780                 spin_unlock(&inode_lock);
781                 if (likely(wait))
782                         wait_on_inode(inode);
783                 return inode;
784         }
785         spin_unlock(&inode_lock);
786         return NULL;
787 }
788
789 /**
790  * ifind_fast - internal function, you want ilookup() or iget().
791  * @sb:         super block of file system to search
792  * @head:       head of the list to search
793  * @ino:        inode number to search for
794  *
795  * ifind_fast() searches for the inode @ino in the inode cache. This is for
796  * file systems where the inode number is sufficient for unique identification
797  * of an inode.
798  *
799  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
800  * reference count.
801  *
802  * Otherwise NULL is returned.
803  */
804 static struct inode *ifind_fast(struct super_block *sb,
805                 struct hlist_head *head, unsigned long ino)
806 {
807         struct inode *inode;
808
809         spin_lock(&inode_lock);
810         inode = find_inode_fast(sb, head, ino);
811         if (inode) {
812                 __iget(inode);
813                 spin_unlock(&inode_lock);
814                 wait_on_inode(inode);
815                 return inode;
816         }
817         spin_unlock(&inode_lock);
818         return NULL;
819 }
820
821 /**
822  * ilookup5_nowait - search for an inode in the inode cache
823  * @sb:         super block of file system to search
824  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
825  * @test:       callback used for comparisons between inodes
826  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
827  *
828  * ilookup5() uses ifind() to search for the inode specified by @hashval and
829  * @data in the inode cache. This is a generalized version of ilookup() for
830  * file systems where the inode number is not sufficient for unique
831  * identification of an inode.
832  *
833  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
834  * reference count.  Note, the inode lock is not waited upon so you have to be
835  * very careful what you do with the returned inode.  You probably should be
836  * using ilookup5() instead.
837  *
838  * Otherwise NULL is returned.
839  *
840  * Note, @test is called with the inode_lock held, so can't sleep.
841  */
842 struct inode *ilookup5_nowait(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
843                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
844 {
845         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
846
847         return ifind(sb, head, test, data, 0);
848 }
849
850 EXPORT_SYMBOL(ilookup5_nowait);
851
852 /**
853  * ilookup5 - search for an inode in the inode cache
854  * @sb:         super block of file system to search
855  * @hashval:    hash value (usually inode number) to search for
856  * @test:       callback used for comparisons between inodes
857  * @data:       opaque data pointer to pass to @test
858  *
859  * ilookup5() uses ifind() to search for the inode specified by @hashval and
860  * @data in the inode cache. This is a generalized version of ilookup() for
861  * file systems where the inode number is not sufficient for unique
862  * identification of an inode.
863  *
864  * If the inode is in the cache, the inode lock is waited upon and the inode is
865  * returned with an incremented reference count.
866  *
867  * Otherwise NULL is returned.
868  *
869  * Note, @test is called with the inode_lock held, so can't sleep.
870  */
871 struct inode *ilookup5(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
872                 int (*test)(struct inode *, void *), void *data)
873 {
874         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
875
876         return ifind(sb, head, test, data, 1);
877 }
878
879 EXPORT_SYMBOL(ilookup5);
880
881 /**
882  * ilookup - search for an inode in the inode cache
883  * @sb:         super block of file system to search
884  * @ino:        inode number to search for
885  *
886  * ilookup() uses ifind_fast() to search for the inode @ino in the inode cache.
887  * This is for file systems where the inode number is sufficient for unique
888  * identification of an inode.
889  *
890  * If the inode is in the cache, the inode is returned with an incremented
891  * reference count.
892  *
893  * Otherwise NULL is returned.
894  */
895 struct inode *ilookup(struct super_block *sb, unsigned long ino)
896 {
897         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
898
899         return ifind_fast(sb, head, ino);
900 }
901
902 EXPORT_SYMBOL(ilookup);
903
904 /**
905  * iget5_locked - obtain an inode from a mounted file system
906  * @sb:         super block of file system
907  * @hashval:    hash value (usually inode number) to get
908  * @test:       callback used for comparisons between inodes
909  * @set:        callback used to initialize a new struct inode
910  * @data:       opaque data pointer to pass to @test and @set
911  *
912  * This is iget() without the read_inode() portion of get_new_inode().
913  *
914  * iget5_locked() uses ifind() to search for the inode specified by @hashval
915  * and @data in the inode cache and if present it is returned with an increased
916  * reference count. This is a generalized version of iget_locked() for file
917  * systems where the inode number is not sufficient for unique identification
918  * of an inode.
919  *
920  * If the inode is not in cache, get_new_inode() is called to allocate a new
921  * inode and this is returned locked, hashed, and with the I_NEW flag set. The
922  * file system gets to fill it in before unlocking it via unlock_new_inode().
923  *
924  * Note both @test and @set are called with the inode_lock held, so can't sleep.
925  */
926 struct inode *iget5_locked(struct super_block *sb, unsigned long hashval,
927                 int (*test)(struct inode *, void *),
928                 int (*set)(struct inode *, void *), void *data)
929 {
930         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, hashval);
931         struct inode *inode;
932
933         inode = ifind(sb, head, test, data, 1);
934         if (inode)
935                 return inode;
936         /*
937          * get_new_inode() 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(sb, head, test, set, data);
941 }
942
943 EXPORT_SYMBOL(iget5_locked);
944
945 /**
946  * iget_locked - obtain an inode from a mounted file system
947  * @sb:         super block of file system
948  * @ino:        inode number to get
949  *
950  * This is iget() without the read_inode() portion of get_new_inode_fast().
951  *
952  * iget_locked() uses ifind_fast() to search for the inode specified by @ino in
953  * the inode cache and if present it is returned with an increased reference
954  * count. This is for file systems where the inode number is sufficient for
955  * unique identification of an inode.
956  *
957  * If the inode is not in cache, get_new_inode_fast() is called to allocate a
958  * new inode and this is returned locked, hashed, and with the I_NEW flag set.
959  * The file system gets to fill it in before unlocking it via
960  * unlock_new_inode().
961  */
962 struct inode *iget_locked(struct super_block *sb, unsigned long ino)
963 {
964         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(sb, ino);
965         struct inode *inode;
966
967         inode = ifind_fast(sb, head, ino);
968         if (inode)
969                 return inode;
970         /*
971          * get_new_inode_fast() will do the right thing, re-trying the search
972          * in case it had to block at any point.
973          */
974         return get_new_inode_fast(sb, head, ino);
975 }
976
977 EXPORT_SYMBOL(iget_locked);
978
979 /**
980  *      __insert_inode_hash - hash an inode
981  *      @inode: unhashed inode
982  *      @hashval: unsigned long value used to locate this object in the
983  *              inode_hashtable.
984  *
985  *      Add an inode to the inode hash for this superblock.
986  */
987 void __insert_inode_hash(struct inode *inode, unsigned long hashval)
988 {
989         struct hlist_head *head = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, hashval);
990         spin_lock(&inode_lock);
991         hlist_add_head(&inode->i_hash, head);
992         spin_unlock(&inode_lock);
993 }
994
995 EXPORT_SYMBOL(__insert_inode_hash);
996
997 /**
998  *      remove_inode_hash - remove an inode from the hash
999  *      @inode: inode to unhash
1000  *
1001  *      Remove an inode from the superblock.
1002  */
1003 void remove_inode_hash(struct inode *inode)
1004 {
1005         spin_lock(&inode_lock);
1006         hlist_del_init(&inode->i_hash);
1007         spin_unlock(&inode_lock);
1008 }
1009
1010 EXPORT_SYMBOL(remove_inode_hash);
1011
1012 /*
1013  * Tell the filesystem that this inode is no longer of any interest and should
1014  * be completely destroyed.
1015  *
1016  * We leave the inode in the inode hash table until *after* the filesystem's
1017  * ->delete_inode completes.  This ensures that an iget (such as nfsd might
1018  * instigate) will always find up-to-date information either in the hash or on
1019  * disk.
1020  *
1021  * I_FREEING is set so that no-one will take a new reference to the inode while
1022  * it is being deleted.
1023  */
1024 void generic_delete_inode(struct inode *inode)
1025 {
1026         struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1027
1028         list_del_init(&inode->i_list);
1029         list_del_init(&inode->i_sb_list);
1030         inode->i_state|=I_FREEING;
1031         inodes_stat.nr_inodes--;
1032         spin_unlock(&inode_lock);
1033
1034         security_inode_delete(inode);
1035
1036         if (op->delete_inode) {
1037                 void (*delete)(struct inode *) = op->delete_inode;
1038                 if (!is_bad_inode(inode))
1039                         DQUOT_INIT(inode);
1040                 /* Filesystems implementing their own
1041                  * s_op->delete_inode are required to call
1042                  * truncate_inode_pages and clear_inode()
1043                  * internally */
1044                 delete(inode);
1045         } else {
1046                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1047                 clear_inode(inode);
1048         }
1049         spin_lock(&inode_lock);
1050         hlist_del_init(&inode->i_hash);
1051         spin_unlock(&inode_lock);
1052         wake_up_inode(inode);
1053         BUG_ON(inode->i_state != I_CLEAR);
1054         destroy_inode(inode);
1055 }
1056
1057 EXPORT_SYMBOL(generic_delete_inode);
1058
1059 static void generic_forget_inode(struct inode *inode)
1060 {
1061         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1062
1063         if (!hlist_unhashed(&inode->i_hash)) {
1064                 if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK)))
1065                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
1066                 inodes_stat.nr_unused++;
1067                 if (!sb || (sb->s_flags & MS_ACTIVE)) {
1068                         spin_unlock(&inode_lock);
1069                         return;
1070                 }
1071                 inode->i_state |= I_WILL_FREE;
1072                 spin_unlock(&inode_lock);
1073                 write_inode_now(inode, 1);
1074                 spin_lock(&inode_lock);
1075                 inode->i_state &= ~I_WILL_FREE;
1076                 inodes_stat.nr_unused--;
1077                 hlist_del_init(&inode->i_hash);
1078         }
1079         list_del_init(&inode->i_list);
1080         list_del_init(&inode->i_sb_list);
1081         inode->i_state |= I_FREEING;
1082         inodes_stat.nr_inodes--;
1083         spin_unlock(&inode_lock);
1084         if (inode->i_data.nrpages)
1085                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1086         clear_inode(inode);
1087         wake_up_inode(inode);
1088         destroy_inode(inode);
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Normal UNIX filesystem behaviour: delete the
1093  * inode when the usage count drops to zero, and
1094  * i_nlink is zero.
1095  */
1096 void generic_drop_inode(struct inode *inode)
1097 {
1098         if (!inode->i_nlink)
1099                 generic_delete_inode(inode);
1100         else
1101                 generic_forget_inode(inode);
1102 }
1103
1104 EXPORT_SYMBOL_GPL(generic_drop_inode);
1105
1106 /*
1107  * Called when we're dropping the last reference
1108  * to an inode. 
1109  *
1110  * Call the FS "drop()" function, defaulting to
1111  * the legacy UNIX filesystem behaviour..
1112  *
1113  * NOTE! NOTE! NOTE! We're called with the inode lock
1114  * held, and the drop function is supposed to release
1115  * the lock!
1116  */
1117 static inline void iput_final(struct inode *inode)
1118 {
1119         struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1120         void (*drop)(struct inode *) = generic_drop_inode;
1121
1122         if (op && op->drop_inode)
1123                 drop = op->drop_inode;
1124         drop(inode);
1125 }
1126
1127 /**
1128  *      iput    - put an inode 
1129  *      @inode: inode to put
1130  *
1131  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1132  *      zero, the inode is then freed and may also be destroyed.
1133  *
1134  *      Consequently, iput() can sleep.
1135  */
1136 void iput(struct inode *inode)
1137 {
1138         if (inode) {
1139                 struct super_operations *op = inode->i_sb->s_op;
1140
1141                 BUG_ON(inode->i_state == I_CLEAR);
1142
1143                 if (op && op->put_inode)
1144                         op->put_inode(inode);
1145
1146                 if (atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode_lock))
1147                         iput_final(inode);
1148         }
1149 }
1150
1151 EXPORT_SYMBOL(iput);
1152
1153 /**
1154  *      bmap    - find a block number in a file
1155  *      @inode: inode of file
1156  *      @block: block to find
1157  *
1158  *      Returns the block number on the device holding the inode that
1159  *      is the disk block number for the block of the file requested.
1160  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will return the
1161  *      disk block relative to the disk start that holds that block of the 
1162  *      file.
1163  */
1164 sector_t bmap(struct inode * inode, sector_t block)
1165 {
1166         sector_t res = 0;
1167         if (inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1168                 res = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, block);
1169         return res;
1170 }
1171
1172 EXPORT_SYMBOL(bmap);
1173
1174 /**
1175  *      touch_atime     -       update the access time
1176  *      @mnt: mount the inode is accessed on
1177  *      @dentry: dentry accessed
1178  *
1179  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1180  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1181  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1182  */
1183 void touch_atime(struct vfsmount *mnt, struct dentry *dentry)
1184 {
1185         struct inode *inode = dentry->d_inode;
1186         struct timespec now;
1187
1188         if (IS_RDONLY(inode))
1189                 return;
1190
1191         if ((inode->i_flags & S_NOATIME) ||
1192             (inode->i_sb->s_flags & MS_NOATIME) ||
1193             ((inode->i_sb->s_flags & MS_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode)))
1194                 return;
1195
1196         /*
1197          * We may have a NULL vfsmount when coming from NFSD
1198          */
1199         if (mnt &&
1200             ((mnt->mnt_flags & MNT_NOATIME) ||
1201              ((mnt->mnt_flags & MNT_NODIRATIME) && S_ISDIR(inode->i_mode))))
1202                 return;
1203
1204         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1205         if (!timespec_equal(&inode->i_atime, &now)) {
1206                 inode->i_atime = now;
1207                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1208         }
1209 }
1210
1211 EXPORT_SYMBOL(touch_atime);
1212
1213 /**
1214  *      file_update_time        -       update mtime and ctime time
1215  *      @file: file accessed
1216  *
1217  *      Update the mtime and ctime members of an inode and mark the inode
1218  *      for writeback.  Note that this function is meant exclusively for
1219  *      usage in the file write path of filesystems, and filesystems may
1220  *      choose to explicitly ignore update via this function with the
1221  *      S_NOCTIME inode flag, e.g. for network filesystem where these
1222  *      timestamps are handled by the server.
1223  */
1224
1225 void file_update_time(struct file *file)
1226 {
1227         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
1228         struct timespec now;
1229         int sync_it = 0;
1230
1231         if (IS_NOCMTIME(inode))
1232                 return;
1233         if (IS_RDONLY(inode))
1234                 return;
1235
1236         now = current_fs_time(inode->i_sb);
1237         if (!timespec_equal(&inode->i_mtime, &now))
1238                 sync_it = 1;
1239         inode->i_mtime = now;
1240
1241         if (!timespec_equal(&inode->i_ctime, &now))
1242                 sync_it = 1;
1243         inode->i_ctime = now;
1244
1245         if (sync_it)
1246                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1247 }
1248
1249 EXPORT_SYMBOL(file_update_time);
1250
1251 int inode_needs_sync(struct inode *inode)
1252 {
1253         if (IS_SYNC(inode))
1254                 return 1;
1255         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && IS_DIRSYNC(inode))
1256                 return 1;
1257         return 0;
1258 }
1259
1260 EXPORT_SYMBOL(inode_needs_sync);
1261
1262 /*
1263  *      Quota functions that want to walk the inode lists..
1264  */
1265 #ifdef CONFIG_QUOTA
1266
1267 /* Function back in dquot.c */
1268 int remove_inode_dquot_ref(struct inode *, int, struct list_head *);
1269
1270 void remove_dquot_ref(struct super_block *sb, int type,
1271                         struct list_head *tofree_head)
1272 {
1273         struct inode *inode;
1274
1275         if (!sb->dq_op)
1276                 return; /* nothing to do */
1277         spin_lock(&inode_lock); /* This lock is for inodes code */
1278
1279         /*
1280          * We don't have to lock against quota code - test IS_QUOTAINIT is
1281          * just for speedup...
1282          */
1283         list_for_each_entry(inode, &sb->s_inodes, i_sb_list)
1284                 if (!IS_NOQUOTA(inode))
1285                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, tofree_head);
1286
1287         spin_unlock(&inode_lock);
1288 }
1289
1290 #endif
1291
1292 int inode_wait(void *word)
1293 {
1294         schedule();
1295         return 0;
1296 }
1297
1298 /*
1299  * If we try to find an inode in the inode hash while it is being
1300  * deleted, we have to wait until the filesystem completes its
1301  * deletion before reporting that it isn't found.  This function waits
1302  * until the deletion _might_ have completed.  Callers are responsible
1303  * to recheck inode state.
1304  *
1305  * It doesn't matter if I_LOCK is not set initially, a call to
1306  * wake_up_inode() after removing from the hash list will DTRT.
1307  *
1308  * This is called with inode_lock held.
1309  */
1310 static void __wait_on_freeing_inode(struct inode *inode)
1311 {
1312         wait_queue_head_t *wq;
1313         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &inode->i_state, __I_LOCK);
1314         wq = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_LOCK);
1315         prepare_to_wait(wq, &wait.wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1316         spin_unlock(&inode_lock);
1317         schedule();
1318         finish_wait(wq, &wait.wait);
1319         spin_lock(&inode_lock);
1320 }
1321
1322 void wake_up_inode(struct inode *inode)
1323 {
1324         /*
1325          * Prevent speculative execution through spin_unlock(&inode_lock);
1326          */
1327         smp_mb();
1328         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_LOCK);
1329 }
1330
1331 static __initdata unsigned long ihash_entries;
1332 static int __init set_ihash_entries(char *str)
1333 {
1334         if (!str)
1335                 return 0;
1336         ihash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
1337         return 1;
1338 }
1339 __setup("ihash_entries=", set_ihash_entries);
1340
1341 /*
1342  * Initialize the waitqueues and inode hash table.
1343  */
1344 void __init inode_init_early(void)
1345 {
1346         int loop;
1347
1348         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
1349          * hash allocation until vmalloc space is available.
1350          */
1351         if (hashdist)
1352                 return;
1353
1354         inode_hashtable =
1355                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1356                                         sizeof(struct hlist_head),
1357                                         ihash_entries,
1358                                         14,
1359                                         HASH_EARLY,
1360                                         &i_hash_shift,
1361                                         &i_hash_mask,
1362                                         0);
1363
1364         for (loop = 0; loop < (1 << i_hash_shift); loop++)
1365                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1366 }
1367
1368 void __init inode_init(unsigned long mempages)
1369 {
1370         int loop;
1371
1372         /* inode slab cache */
1373         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache",
1374                                          sizeof(struct inode),
1375                                          0,
1376                                          (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|
1377                                          SLAB_MEM_SPREAD),
1378                                          init_once,
1379                                          NULL);
1380         set_shrinker(DEFAULT_SEEKS, shrink_icache_memory);
1381
1382         /* Hash may have been set up in inode_init_early */
1383         if (!hashdist)
1384                 return;
1385
1386         inode_hashtable =
1387                 alloc_large_system_hash("Inode-cache",
1388                                         sizeof(struct hlist_head),
1389                                         ihash_entries,
1390                                         14,
1391                                         0,
1392                                         &i_hash_shift,
1393                                         &i_hash_mask,
1394                                         0);
1395
1396         for (loop = 0; loop < (1 << i_hash_shift); loop++)
1397                 INIT_HLIST_HEAD(&inode_hashtable[loop]);
1398 }
1399
1400 void init_special_inode(struct inode *inode, umode_t mode, dev_t rdev)
1401 {
1402         inode->i_mode = mode;
1403         if (S_ISCHR(mode)) {
1404                 inode->i_fop = &def_chr_fops;
1405                 inode->i_rdev = rdev;
1406         } else if (S_ISBLK(mode)) {
1407                 inode->i_fop = &def_blk_fops;
1408                 inode->i_rdev = rdev;
1409         } else if (S_ISFIFO(mode))
1410                 inode->i_fop = &def_fifo_fops;
1411         else if (S_ISSOCK(mode))
1412                 inode->i_fop = &bad_sock_fops;
1413         else
1414                 printk(KERN_DEBUG "init_special_inode: bogus i_mode (%o)\n",
1415                        mode);
1416 }
1417 EXPORT_SYMBOL(init_special_inode);