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/string.h>
  10 #include <linux/mm.h>
  11 #include <linux/dcache.h>
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/quotaops.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/cache.h>
  16 #include <linux/swap.h>
  17 #include <linux/swapctl.h>
  18 #include <linux/prefetch.h>
  19 #include <linux/locks.h>
  20
  21 /*
  22  * New inode.c implementation.
  23  *
  24  * This implementation has the basic premise of trying
  25  * to be extremely low-overhead and SMP-safe, yet be
  26  * simple enough to be "obviously correct".
  27  *
  28  * Famous last words.
  29  */
  30
  31 /* inode dynamic allocation 1999, Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> */
  32
  33 /* #define INODE_PARANOIA 1 */
  34 /* #define INODE_DEBUG 1 */
  35
  36 /*
  37  * Inode lookup is no longer as critical as it used to be:
  38  * most of the lookups are going to be through the dcache.
  39  */
  40 #define I_HASHBITS      i_hash_shift
  41 #define I_HASHMASK      i_hash_mask
  42
  43 static unsigned int i_hash_mask;
  44 static unsigned int i_hash_shift;
  45
  46 /*
  47  * Each inode can be on two separate lists. One is
  48  * the hash list of the inode, used for lookups. The
  49  * other linked list is the "type" list:
  50  *  "in_use" - valid inode, i_count > 0, i_nlink > 0
  51  *  "dirty"  - as "in_use" but also dirty
  52  *  "unused" - valid inode, i_count = 0
  53  *
  54  * A "dirty" list is maintained for each super block,
  55  * allowing for low-overhead inode sync() operations.
  56  */
  57
  58 static LIST_HEAD(inode_in_use);
  59 static LIST_HEAD(inode_unused);
  60 static struct list_head *inode_hashtable;
  61 static LIST_HEAD(anon_hash_chain); /* for inodes with NULL i_sb */
  62
  63 /*
  64  * A simple spinlock to protect the list manipulations.
  65  *
  66  * NOTE! You also have to own the lock if you change
  67  * the i_state of an inode while it is in use..
  68  */
  69 static spinlock_t inode_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
  70
  71 /*
  72  * Statistics gathering..
  73  */
  74 struct inodes_stat_t inodes_stat;
  75
  76 static kmem_cache_t * inode_cachep;
  77
  78 static struct inode *alloc_inode(struct super_block *sb)
  79 {
  80         static struct address_space_operations empty_aops;
  81         static struct inode_operations empty_iops;
  82         static struct file_operations empty_fops;
  83         struct inode *inode;
  84
  85         if (sb->s_op->alloc_inode)
  86                 inode = sb->s_op->alloc_inode(sb);
  87         else {
  88                 inode = (struct inode *) kmem_cache_alloc(inode_cachep, SLAB_KERNEL);
  89                 /* will die */
  90                 if (inode)
  91                         memset(&inode->u, 0, sizeof(inode->u));
  92         }
  93
  94         if (inode) {
  95                 struct address_space * const mapping = &inode->i_data;
  96
  97                 inode->i_sb = sb;
  98                 inode->i_dev = sb->s_dev;
  99                 inode->i_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
 100                 inode->i_flags = 0;
 101                 atomic_set(&inode->i_count, 1);
 102                 inode->i_sock = 0;
 103                 inode->i_op = &empty_iops;
 104                 inode->i_fop = &empty_fops;
 105                 inode->i_nlink = 1;
 106                 atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
 107                 inode->i_size = 0;
 108                 inode->i_blocks = 0;
 109                 inode->i_generation = 0;
 110                 memset(&inode->i_dquot, 0, sizeof(inode->i_dquot));
 111                 inode->i_pipe = NULL;
 112                 inode->i_bdev = NULL;
 113                 inode->i_cdev = NULL;
 114
 115                 mapping->a_ops = &empty_aops;
 116                 mapping->host = inode;
 117                 mapping->gfp_mask = GFP_HIGHUSER;
 118                 inode->i_mapping = mapping;
 119         }
 120         return inode;
 121 }
 122
 123 static void destroy_inode(struct inode *inode)
 124 {
 125         if (inode_has_buffers(inode))
 126                 BUG();
 127         if (inode->i_sb->s_op->destroy_inode)
 128                 inode->i_sb->s_op->destroy_inode(inode);
 129         else
 130                 kmem_cache_free(inode_cachep, inode);
 131 }
 132
 133
 134 /*
 135  * These are initializations that only need to be done
 136  * once, because the fields are idempotent across use
 137  * of the inode, so let the slab aware of that.
 138  */
 139 void inode_init_once(struct inode *inode)
 140 {
 141         memset(inode, 0, sizeof(*inode));
 142         init_waitqueue_head(&inode->i_wait);
 143         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_hash);
 144         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.clean_pages);
 145         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.dirty_pages);
 146         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_data.locked_pages);
 147         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dentry);
 148         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dirty_buffers);
 149         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_dirty_data_buffers);
 150         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_devices);
 151         sema_init(&inode->i_sem, 1);
 152         sema_init(&inode->i_zombie, 1);
 153         spin_lock_init(&inode->i_data.i_shared_lock);
 154 }
 155
 156 static void init_once(void * foo, kmem_cache_t * cachep, unsigned long flags)
 157 {
 158         struct inode * inode = (struct inode *) foo;
 159
 160         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
 161             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
 162                 inode_init_once(inode);
 163 }
 164
 165 /*
 166  * Put the inode on the super block's dirty list.
 167  *
 168  * CAREFUL! We mark it dirty unconditionally, but
 169  * move it onto the dirty list only if it is hashed.
 170  * If it was not hashed, it will never be added to
 171  * the dirty list even if it is later hashed, as it
 172  * will have been marked dirty already.
 173  *
 174  * In short, make sure you hash any inodes _before_
 175  * you start marking them dirty..
 176  */
 177
 178 /**
 179  *      __mark_inode_dirty -    internal function
 180  *      @inode: inode to mark
 181  *      @flags: what kind of dirty (i.e. I_DIRTY_SYNC)
 182  *      Mark an inode as dirty. Callers should use mark_inode_dirty or
 183  *      mark_inode_dirty_sync.
 184  */
 185
 186 void __mark_inode_dirty(struct inode *inode, int flags)
 187 {
 188         struct super_block * sb = inode->i_sb;
 189
 190         if (!sb)
 191                 return;
 192
 193         /* Don't do this for I_DIRTY_PAGES - that doesn't actually dirty the inode itself */
 194         if (flags & (I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_DATASYNC)) {
 195                 if (sb->s_op && sb->s_op->dirty_inode)
 196                         sb->s_op->dirty_inode(inode);
 197         }
 198
 199         /* avoid the locking if we can */
 200         if ((inode->i_state & flags) == flags)
 201                 return;
 202
 203         spin_lock(&inode_lock);
 204         if ((inode->i_state & flags) != flags) {
 205                 inode->i_state |= flags;
 206                 /* Only add valid (ie hashed) inodes to the dirty list */
 207                 if (!(inode->i_state & I_LOCK) && !list_empty(&inode->i_hash)) {
 208                         list_del(&inode->i_list);
 209                         list_add(&inode->i_list, &sb->s_dirty);
 210                 }
 211         }
 212         spin_unlock(&inode_lock);
 213 }
 214
 215 static void __wait_on_inode(struct inode * inode)
 216 {
 217         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
 218
 219         add_wait_queue(&inode->i_wait, &wait);
 220 repeat:
 221         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 222         if (inode->i_state & I_LOCK) {
 223                 schedule();
 224                 goto repeat;
 225         }
 226         remove_wait_queue(&inode->i_wait, &wait);
 227         current->state = TASK_RUNNING;
 228 }
 229
 230 static inline void wait_on_inode(struct inode *inode)
 231 {
 232         if (inode->i_state & I_LOCK)
 233                 __wait_on_inode(inode);
 234 }
 235
 236
 237 static inline void write_inode(struct inode *inode, int sync)
 238 {
 239         if (inode->i_sb && inode->i_sb->s_op && inode->i_sb->s_op->write_inode && !is_bad_inode(inode))
 240                 inode->i_sb->s_op->write_inode(inode, sync);
 241 }
 242
 243 static inline void __iget(struct inode * inode)
 244 {
 245         if (atomic_read(&inode->i_count)) {
 246                 atomic_inc(&inode->i_count);
 247                 return;
 248         }
 249         atomic_inc(&inode->i_count);
 250         if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK))) {
 251                 list_del(&inode->i_list);
 252                 list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
 253         }
 254         inodes_stat.nr_unused--;
 255 }
 256
 257 static inline void __sync_one(struct inode *inode, int sync)
 258 {
 259         unsigned dirty;
 260
 261         list_del(&inode->i_list);
 262         list_add(&inode->i_list, &inode->i_sb->s_locked_inodes);
 263
 264         if (inode->i_state & I_LOCK)
 265                 BUG();
 266
 267         /* Set I_LOCK, reset I_DIRTY */
 268         dirty = inode->i_state & I_DIRTY;
 269         inode->i_state |= I_LOCK;
 270         inode->i_state &= ~I_DIRTY;
 271         spin_unlock(&inode_lock);
 272
 273         filemap_fdatasync(inode->i_mapping);
 274
 275         /* Don't write the inode if only I_DIRTY_PAGES was set */
 276         if (dirty & (I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_DATASYNC))
 277                 write_inode(inode, sync);
 278
 279         filemap_fdatawait(inode->i_mapping);
 280
 281         spin_lock(&inode_lock);
 282         inode->i_state &= ~I_LOCK;
 283         if (!(inode->i_state & I_FREEING)) {
 284                 struct list_head *to;
 285                 if (inode->i_state & I_DIRTY)
 286                         to = &inode->i_sb->s_dirty;
 287                 else if (atomic_read(&inode->i_count))
 288                         to = &inode_in_use;
 289                 else
 290                         to = &inode_unused;
 291                 list_del(&inode->i_list);
 292                 list_add(&inode->i_list, to);
 293         }
 294         wake_up(&inode->i_wait);
 295 }
 296
 297 static inline void sync_one(struct inode *inode, int sync)
 298 {
 299         while (inode->i_state & I_LOCK) {
 300                 __iget(inode);
 301                 spin_unlock(&inode_lock);
 302                 __wait_on_inode(inode);
 303                 iput(inode);
 304                 spin_lock(&inode_lock);
 305         }
 306
 307         __sync_one(inode, sync);
 308 }
 309
 310 static inline void sync_list(struct list_head *head)
 311 {
 312         struct list_head * tmp;
 313
 314         while ((tmp = head->prev) != head)
 315                 __sync_one(list_entry(tmp, struct inode, i_list), 0);
 316 }
 317
 318 static inline void wait_on_locked(struct list_head *head)
 319 {
 320         struct list_head * tmp;
 321         while ((tmp = head->prev) != head) {
 322                 struct inode *inode = list_entry(tmp, struct inode, i_list);
 323                 __iget(inode);
 324                 spin_unlock(&inode_lock);
 325                 __wait_on_inode(inode);
 326                 iput(inode);
 327                 spin_lock(&inode_lock);
 328         }
 329 }
 330
 331 static inline int try_to_sync_unused_list(struct list_head *head, int nr_inodes)
 332 {
 333         struct list_head *tmp = head;
 334         struct inode *inode;
 335
 336         while (nr_inodes && (tmp = tmp->prev) != head) {
 337                 inode = list_entry(tmp, struct inode, i_list);
 338
 339                 if (!atomic_read(&inode->i_count)) {
 340                         __sync_one(inode, 0);
 341                         nr_inodes--;
 342
 343                         /*
 344                          * __sync_one moved the inode to another list,
 345                          * so we have to start looking from the list head.
 346                          */
 347                         tmp = head;
 348                 }
 349         }
 350
 351         return nr_inodes;
 352 }
 353
 354 void sync_inodes_sb(struct super_block *sb)
 355 {
 356         spin_lock(&inode_lock);
 357         while (!list_empty(&sb->s_dirty)||!list_empty(&sb->s_locked_inodes)) {
 358                 sync_list(&sb->s_dirty);
 359                 wait_on_locked(&sb->s_locked_inodes);
 360         }
 361         spin_unlock(&inode_lock);
 362 }
 363
 364 /*
 365  * Note:
 366  * We don't need to grab a reference to superblock here. If it has non-empty
 367  * ->s_dirty it's hadn't been killed yet and kill_super() won't proceed
 368  * past sync_inodes_sb() until both ->s_dirty and ->s_locked_inodes are
 369  * empty. Since __sync_one() regains inode_lock before it finally moves
 370  * inode from superblock lists we are OK.
 371  */
 372
 373 void sync_unlocked_inodes(void)
 374 {
 375         struct super_block * sb;
 376         spin_lock(&inode_lock);
 377         spin_lock(&sb_lock);
 378         sb = sb_entry(super_blocks.next);
 379         for (; sb != sb_entry(&super_blocks); sb = sb_entry(sb->s_list.next)) {
 380                 if (!list_empty(&sb->s_dirty)) {
 381                         spin_unlock(&sb_lock);
 382                         sync_list(&sb->s_dirty);
 383                         spin_lock(&sb_lock);
 384                 }
 385         }
 386         spin_unlock(&sb_lock);
 387         spin_unlock(&inode_lock);
 388 }
 389
 390 /*
 391  * Find a superblock with inodes that need to be synced
 392  */
 393
 394 static struct super_block *get_super_to_sync(void)
 395 {
 396         struct list_head *p;
 397 restart:
 398         spin_lock(&inode_lock);
 399         spin_lock(&sb_lock);
 400         list_for_each(p, &super_blocks) {
 401                 struct super_block *s = list_entry(p,struct super_block,s_list);
 402                 if (list_empty(&s->s_dirty) && list_empty(&s->s_locked_inodes))
 403                         continue;
 404                 s->s_count++;
 405                 spin_unlock(&sb_lock);
 406                 spin_unlock(&inode_lock);
 407                 down_read(&s->s_umount);
 408                 if (!s->s_root) {
 409                         drop_super(s);
 410                         goto restart;
 411                 }
 412                 return s;
 413         }
 414         spin_unlock(&sb_lock);
 415         spin_unlock(&inode_lock);
 416         return NULL;
 417 }
 418
 419 /**
 420  *      sync_inodes
 421  *      @dev: device to sync the inodes from.
 422  *
 423  *      sync_inodes goes through the super block's dirty list,
 424  *      writes them out, and puts them back on the normal list.
 425  */
 426
 427 void sync_inodes(kdev_t dev)
 428 {
 429         struct super_block * s;
 430
 431         /*
 432          * Search the super_blocks array for the device(s) to sync.
 433          */
 434         if (dev) {
 435                 if ((s = get_super(dev)) != NULL) {
 436                         sync_inodes_sb(s);
 437                         drop_super(s);
 438                 }
 439         } else {
 440                 while ((s = get_super_to_sync()) != NULL) {
 441                         sync_inodes_sb(s);
 442                         drop_super(s);
 443                 }
 444         }
 445 }
 446
 447 static void try_to_sync_unused_inodes(void * arg)
 448 {
 449         struct super_block * sb;
 450         int nr_inodes = inodes_stat.nr_unused;
 451
 452         spin_lock(&inode_lock);
 453         spin_lock(&sb_lock);
 454         sb = sb_entry(super_blocks.next);
 455         for (; nr_inodes && sb != sb_entry(&super_blocks); sb = sb_entry(sb->s_list.next)) {
 456                 if (list_empty(&sb->s_dirty))
 457                         continue;
 458                 spin_unlock(&sb_lock);
 459                 nr_inodes = try_to_sync_unused_list(&sb->s_dirty, nr_inodes);
 460                 spin_lock(&sb_lock);
 461         }
 462         spin_unlock(&sb_lock);
 463         spin_unlock(&inode_lock);
 464 }
 465
 466 static struct tq_struct unused_inodes_flush_task;
 467
 468 /**
 469  *      write_inode_now -       write an inode to disk
 470  *      @inode: inode to write to disk
 471  *      @sync: whether the write should be synchronous or not
 472  *
 473  *      This function commits an inode to disk immediately if it is
 474  *      dirty. This is primarily needed by knfsd.
 475  */
 476
 477 void write_inode_now(struct inode *inode, int sync)
 478 {
 479         struct super_block * sb = inode->i_sb;
 480
 481         if (sb) {
 482                 spin_lock(&inode_lock);
 483                 while (inode->i_state & I_DIRTY)
 484                         sync_one(inode, sync);
 485                 spin_unlock(&inode_lock);
 486                 if (sync)
 487                         wait_on_inode(inode);
 488         }
 489         else
 490                 printk(KERN_ERR "write_inode_now: no super block\n");
 491 }
 492
 493 /**
 494  * generic_osync_inode - flush all dirty data for a given inode to disk
 495  * @inode: inode to write
 496  * @datasync: if set, don't bother flushing timestamps
 497  *
 498  * This can be called by file_write functions for files which have the
 499  * O_SYNC flag set, to flush dirty writes to disk.
 500  */
 501
 502 int generic_osync_inode(struct inode *inode, int what)
 503 {
 504         int err = 0, err2 = 0, need_write_inode_now = 0;
 505
 506         /*
 507          * WARNING
 508          *
 509          * Currently, the filesystem write path does not pass the
 510          * filp down to the low-level write functions.  Therefore it
 511          * is impossible for (say) __block_commit_write to know if
 512          * the operation is O_SYNC or not.
 513          *
 514          * Ideally, O_SYNC writes would have the filesystem call
 515          * ll_rw_block as it went to kick-start the writes, and we
 516          * could call osync_inode_buffers() here to wait only for
 517          * those IOs which have already been submitted to the device
 518          * driver layer.  As it stands, if we did this we'd not write
 519          * anything to disk since our writes have not been queued by
 520          * this point: they are still on the dirty LRU.
 521          *
 522          * So, currently we will call fsync_inode_buffers() instead,
 523          * to flush _all_ dirty buffers for this inode to disk on
 524          * every O_SYNC write, not just the synchronous I/Os.  --sct
 525          */
 526
 527         if (what & OSYNC_METADATA)
 528                 err = fsync_inode_buffers(inode);
 529         if (what & OSYNC_DATA)
 530                 err2 = fsync_inode_data_buffers(inode);
 531         if (!err)
 532                 err = err2;
 533
 534         spin_lock(&inode_lock);
 535         if ((inode->i_state & I_DIRTY) &&
 536             ((what & OSYNC_INODE) || (inode->i_state & I_DIRTY_DATASYNC)))
 537                 need_write_inode_now = 1;
 538         spin_unlock(&inode_lock);
 539
 540         if (need_write_inode_now)
 541                 write_inode_now(inode, 1);
 542         else
 543                 wait_on_inode(inode);
 544
 545         return err;
 546 }
 547
 548 /**
 549  * clear_inode - clear an inode
 550  * @inode: inode to clear
 551  *
 552  * This is called by the filesystem to tell us
 553  * that the inode is no longer useful. We just
 554  * terminate it with extreme prejudice.
 555  */
 556
 557 void clear_inode(struct inode *inode)
 558 {
 559         invalidate_inode_buffers(inode);
 560
 561         if (inode->i_data.nrpages)
 562                 BUG();
 563         if (!(inode->i_state & I_FREEING))
 564                 BUG();
 565         if (inode->i_state & I_CLEAR)
 566                 BUG();
 567         wait_on_inode(inode);
 568         DQUOT_DROP(inode);
 569         if (inode->i_sb && inode->i_sb->s_op && inode->i_sb->s_op->clear_inode)
 570                 inode->i_sb->s_op->clear_inode(inode);
 571         if (inode->i_bdev)
 572                 bd_forget(inode);
 573         else if (inode->i_cdev) {
 574                 cdput(inode->i_cdev);
 575                 inode->i_cdev = NULL;
 576         }
 577         inode->i_state = I_CLEAR;
 578 }
 579
 580 /*
 581  * Dispose-list gets a local list with local inodes in it, so it doesn't
 582  * need to worry about list corruption and SMP locks.
 583  */
 584 static void dispose_list(struct list_head * head)
 585 {
 586         struct list_head * inode_entry;
 587         struct inode * inode;
 588
 589         while ((inode_entry = head->next) != head)
 590         {
 591                 list_del(inode_entry);
 592
 593                 inode = list_entry(inode_entry, struct inode, i_list);
 594                 if (inode->i_data.nrpages)
 595                         truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
 596                 clear_inode(inode);
 597                 destroy_inode(inode);
 598                 inodes_stat.nr_inodes--;
 599         }
 600 }
 601
 602 /*
 603  * Invalidate all inodes for a device.
 604  */
 605 static int invalidate_list(struct list_head *head, struct super_block * sb, struct list_head * dispose)
 606 {
 607         struct list_head *next;
 608         int busy = 0, count = 0;
 609
 610         next = head->next;
 611         for (;;) {
 612                 struct list_head * tmp = next;
 613                 struct inode * inode;
 614
 615                 next = next->next;
 616                 if (tmp == head)
 617                         break;
 618                 inode = list_entry(tmp, struct inode, i_list);
 619                 if (inode->i_sb != sb)
 620                         continue;
 621                 invalidate_inode_buffers(inode);
 622                 if (!atomic_read(&inode->i_count)) {
 623                         list_del_init(&inode->i_hash);
 624                         list_del(&inode->i_list);
 625                         list_add(&inode->i_list, dispose);
 626                         inode->i_state |= I_FREEING;
 627                         count++;
 628                         continue;
 629                 }
 630                 busy = 1;
 631         }
 632         /* only unused inodes may be cached with i_count zero */
 633         inodes_stat.nr_unused -= count;
 634         return busy;
 635 }
 636
 637 /*
 638  * This is a two-stage process. First we collect all
 639  * offending inodes onto the throw-away list, and in
 640  * the second stage we actually dispose of them. This
 641  * is because we don't want to sleep while messing
 642  * with the global lists..
 643  */
 644
 645 /**
 646  *      invalidate_inodes       - discard the inodes on a device
 647  *      @sb: superblock
 648  *
 649  *      Discard all of the inodes for a given superblock. If the discard
 650  *      fails because there are busy inodes then a non zero value is returned.
 651  *      If the discard is successful all the inodes have been discarded.
 652  */
 653
 654 int invalidate_inodes(struct super_block * sb)
 655 {
 656         int busy;
 657         LIST_HEAD(throw_away);
 658
 659         spin_lock(&inode_lock);
 660         busy = invalidate_list(&inode_in_use, sb, &throw_away);
 661         busy |= invalidate_list(&inode_unused, sb, &throw_away);
 662         busy |= invalidate_list(&sb->s_dirty, sb, &throw_away);
 663         busy |= invalidate_list(&sb->s_locked_inodes, sb, &throw_away);
 664         spin_unlock(&inode_lock);
 665
 666         dispose_list(&throw_away);
 667
 668         return busy;
 669 }
 670
 671 int invalidate_device(kdev_t dev, int do_sync)
 672 {
 673         struct super_block *sb;
 674         int res;
 675
 676         if (do_sync)
 677                 fsync_dev(dev);
 678
 679         res = 0;
 680         sb = get_super(dev);
 681         if (sb) {
 682                 /*
 683                  * no need to lock the super, get_super holds the
 684                  * read semaphore so the filesystem cannot go away
 685                  * under us (->put_super runs with the write lock
 686                  * hold).
 687                  */
 688                 shrink_dcache_sb(sb);
 689                 res = invalidate_inodes(sb);
 690                 drop_super(sb);
 691         }
 692         invalidate_buffers(dev);
 693         return res;
 694 }
 695
 696
 697 /*
 698  * This is called with the inode lock held. It searches
 699  * the in-use for freeable inodes, which are moved to a
 700  * temporary list and then placed on the unused list by
 701  * dispose_list.
 702  *
 703  * We don't expect to have to call this very often.
 704  *
 705  * N.B. The spinlock is released during the call to
 706  *      dispose_list.
 707  */
 708 #define CAN_UNUSE(inode) \
 709         ((((inode)->i_state | (inode)->i_data.nrpages) == 0)  && \
 710          !inode_has_buffers(inode))
 711 #define INODE(entry)    (list_entry(entry, struct inode, i_list))
 712
 713 void prune_icache(int goal)
 714 {
 715         LIST_HEAD(list);
 716         struct list_head *entry, *freeable = &list;
 717         int count;
 718         struct inode * inode;
 719
 720         spin_lock(&inode_lock);
 721
 722         count = 0;
 723         entry = inode_unused.prev;
 724         while (entry != &inode_unused)
 725         {
 726                 struct list_head *tmp = entry;
 727
 728                 entry = entry->prev;
 729                 inode = INODE(tmp);
 730                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR|I_LOCK))
 731                         continue;
 732                 if (!CAN_UNUSE(inode))
 733                         continue;
 734                 if (atomic_read(&inode->i_count))
 735                         continue;
 736                 list_del(tmp);
 737                 list_del(&inode->i_hash);
 738                 INIT_LIST_HEAD(&inode->i_hash);
 739                 list_add(tmp, freeable);
 740                 inode->i_state |= I_FREEING;
 741                 count++;
 742                 if (!--goal)
 743                         break;
 744         }
 745         inodes_stat.nr_unused -= count;
 746         spin_unlock(&inode_lock);
 747
 748         dispose_list(freeable);
 749
 750         /*
 751          * If we didn't freed enough clean inodes schedule
 752          * a sync of the dirty inodes, we cannot do it
 753          * from here or we're either synchronously dogslow
 754          * or we deadlock with oom.
 755          */
 756         if (goal)
 757                 schedule_task(&unused_inodes_flush_task);
 758 }
 759
 760 int shrink_icache_memory(int priority, int gfp_mask)
 761 {
 762         int count = 0;
 763
 764         /*
 765          * Nasty deadlock avoidance..
 766          *
 767          * We may hold various FS locks, and we don't
 768          * want to recurse into the FS that called us
 769          * in clear_inode() and friends..
 770          */
 771         if (!(gfp_mask & __GFP_FS))
 772                 return 0;
 773
 774         count = inodes_stat.nr_unused / priority;
 775
 776         prune_icache(count);
 777         return kmem_cache_shrink(inode_cachep);
 778 }
 779
 780 /*
 781  * Called with the inode lock held.
 782  * NOTE: we are not increasing the inode-refcount, you must call __iget()
 783  * by hand after calling find_inode now! This simplifies iunique and won't
 784  * add any additional branch in the common code.
 785  */
 786 static struct inode * find_inode(struct super_block * sb, unsigned long ino, struct list_head *head, find_inode_t find_actor, void *opaque)
 787 {
 788         struct list_head *tmp;
 789         struct inode * inode;
 790
 791         tmp = head;
 792         for (;;) {
 793                 tmp = tmp->next;
 794                 inode = NULL;
 795                 if (tmp == head)
 796                         break;
 797                 inode = list_entry(tmp, struct inode, i_hash);
 798                 if (inode->i_ino != ino)
 799                         continue;
 800                 if (inode->i_sb != sb)
 801                         continue;
 802                 if (find_actor && !find_actor(inode, ino, opaque))
 803                         continue;
 804                 break;
 805         }
 806         return inode;
 807 }
 808
 809 /**
 810  *      new_inode       - obtain an inode
 811  *      @sb: superblock
 812  *
 813  *      Allocates a new inode for given superblock.
 814  */
 815
 816 struct inode * new_inode(struct super_block *sb)
 817 {
 818         static unsigned long last_ino;
 819         struct inode * inode;
 820
 821         spin_lock_prefetch(&inode_lock);
 822
 823         inode = alloc_inode(sb);
 824         if (inode) {
 825                 spin_lock(&inode_lock);
 826                 inodes_stat.nr_inodes++;
 827                 list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
 828                 inode->i_ino = ++last_ino;
 829                 inode->i_state = 0;
 830                 spin_unlock(&inode_lock);
 831         }
 832         return inode;
 833 }
 834
 835 /*
 836  * This is called without the inode lock held.. Be careful.
 837  *
 838  * We no longer cache the sb_flags in i_flags - see fs.h
 839  *      -- rmk@arm.uk.linux.org
 840  */
 841 static struct inode * get_new_inode(struct super_block *sb, unsigned long ino, struct list_head *head, find_inode_t find_actor, void *opaque)
 842 {
 843         struct inode * inode;
 844
 845         inode = alloc_inode(sb);
 846         if (inode) {
 847                 struct inode * old;
 848
 849                 spin_lock(&inode_lock);
 850                 /* We released the lock, so.. */
 851                 old = find_inode(sb, ino, head, find_actor, opaque);
 852                 if (!old) {
 853                         inodes_stat.nr_inodes++;
 854                         list_add(&inode->i_list, &inode_in_use);
 855                         list_add(&inode->i_hash, head);
 856                         inode->i_ino = ino;
 857                         inode->i_state = I_LOCK;
 858                         spin_unlock(&inode_lock);
 859
 860                         /* reiserfs specific hack right here.  We don't
 861                         ** want this to last, and are looking for VFS changes
 862                         ** that will allow us to get rid of it.
 863                         ** -- mason@suse.com
 864                         */
 865                         if (sb->s_op->read_inode2) {
 866                                 sb->s_op->read_inode2(inode, opaque) ;
 867                         } else {
 868                                 sb->s_op->read_inode(inode);
 869                         }
 870
 871                         /*
 872                          * This is special!  We do not need the spinlock
 873                          * when clearing I_LOCK, because we're guaranteed
 874                          * that nobody else tries to do anything about the
 875                          * state of the inode when it is locked, as we
 876                          * just created it (so there can be no old holders
 877                          * that haven't tested I_LOCK).
 878                          */
 879                         inode->i_state &= ~I_LOCK;
 880                         wake_up(&inode->i_wait);
 881
 882                         return inode;
 883                 }
 884
 885                 /*
 886                  * Uhhuh, somebody else created the same inode under
 887                  * us. Use the old inode instead of the one we just
 888                  * allocated.
 889                  */
 890                 __iget(old);
 891                 spin_unlock(&inode_lock);
 892                 destroy_inode(inode);
 893                 inode = old;
 894                 wait_on_inode(inode);
 895         }
 896         return inode;
 897 }
 898
 899 static inline unsigned long hash(struct super_block *sb, unsigned long i_ino)
 900 {
 901         unsigned long tmp = i_ino + ((unsigned long) sb / L1_CACHE_BYTES);
 902         tmp = tmp + (tmp >> I_HASHBITS);
 903         return tmp & I_HASHMASK;
 904 }
 905
 906 /* Yeah, I know about quadratic hash. Maybe, later. */
 907
 908 /**
 909  *      iunique - get a unique inode number
 910  *      @sb: superblock
 911  *      @max_reserved: highest reserved inode number
 912  *
 913  *      Obtain an inode number that is unique on the system for a given
 914  *      superblock. This is used by file systems that have no natural
 915  *      permanent inode numbering system. An inode number is returned that
 916  *      is higher than the reserved limit but unique.
 917  *
 918  *      BUGS:
 919  *      With a large number of inodes live on the file system this function
 920  *      currently becomes quite slow.
 921  */
 922
 923 ino_t iunique(struct super_block *sb, ino_t max_reserved)
 924 {
 925         static ino_t counter = 0;
 926         struct inode *inode;
 927         struct list_head * head;
 928         ino_t res;
 929         spin_lock(&inode_lock);
 930 retry:
 931         if (counter > max_reserved) {
 932                 head = inode_hashtable + hash(sb,counter);
 933                 inode = find_inode(sb, res = counter++, head, NULL, NULL);
 934                 if (!inode) {
 935                         spin_unlock(&inode_lock);
 936                         return res;
 937                 }
 938         } else {
 939                 counter = max_reserved + 1;
 940         }
 941         goto retry;
 942
 943 }
 944
 945 struct inode *igrab(struct inode *inode)
 946 {
 947         spin_lock(&inode_lock);
 948         if (!(inode->i_state & I_FREEING))
 949                 __iget(inode);
 950         else
 951                 /*
 952                  * Handle the case where s_op->clear_inode is not been
 953                  * called yet, and somebody is calling igrab
 954                  * while the inode is getting freed.
 955                  */
 956                 inode = NULL;
 957         spin_unlock(&inode_lock);
 958         return inode;
 959 }
 960
 961
 962 struct inode *iget4(struct super_block *sb, unsigned long ino, find_inode_t find_actor, void *opaque)
 963 {
 964         struct list_head * head = inode_hashtable + hash(sb,ino);
 965         struct inode * inode;
 966
 967         spin_lock(&inode_lock);
 968         inode = find_inode(sb, ino, head, find_actor, opaque);
 969         if (inode) {
 970                 __iget(inode);
 971                 spin_unlock(&inode_lock);
 972                 wait_on_inode(inode);
 973                 return inode;
 974         }
 975         spin_unlock(&inode_lock);
 976
 977         /*
 978          * get_new_inode() will do the right thing, re-trying the search
 979          * in case it had to block at any point.
 980          */
 981         return get_new_inode(sb, ino, head, find_actor, opaque);
 982 }
 983
 984 /**
 985  *      insert_inode_hash - hash an inode
 986  *      @inode: unhashed inode
 987  *
 988  *      Add an inode to the inode hash for this superblock. If the inode
 989  *      has no superblock it is added to a separate anonymous chain.
 990  */
 991
 992 void insert_inode_hash(struct inode *inode)
 993 {
 994         struct list_head *head = &anon_hash_chain;
 995         if (inode->i_sb)
 996                 head = inode_hashtable + hash(inode->i_sb, inode->i_ino);
 997         spin_lock(&inode_lock);
 998         list_add(&inode->i_hash, head);
 999         spin_unlock(&inode_lock);
1000 }
1001
1002 /**
1003  *      remove_inode_hash - remove an inode from the hash
1004  *      @inode: inode to unhash
1005  *
1006  *      Remove an inode from the superblock or anonymous hash.
1007  */
1008
1009 void remove_inode_hash(struct inode *inode)
1010 {
1011         spin_lock(&inode_lock);
1012         list_del(&inode->i_hash);
1013         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_hash);
1014         spin_unlock(&inode_lock);
1015 }
1016
1017 /**
1018  *      iput    - put an inode
1019  *      @inode: inode to put
1020  *
1021  *      Puts an inode, dropping its usage count. If the inode use count hits
1022  *      zero the inode is also then freed and may be destroyed.
1023  */
1024
1025 void iput(struct inode *inode)
1026 {
1027         if (inode) {
1028                 struct super_block *sb = inode->i_sb;
1029                 struct super_operations *op = NULL;
1030
1031                 if (inode->i_state == I_CLEAR)
1032                         BUG();
1033
1034                 if (sb && sb->s_op)
1035                         op = sb->s_op;
1036                 if (op && op->put_inode)
1037                         op->put_inode(inode);
1038
1039                 if (!atomic_dec_and_lock(&inode->i_count, &inode_lock))
1040                         return;
1041
1042                 if (!inode->i_nlink) {
1043                         list_del(&inode->i_hash);
1044                         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_hash);
1045                         list_del(&inode->i_list);
1046                         INIT_LIST_HEAD(&inode->i_list);
1047                         inode->i_state|=I_FREEING;
1048                         inodes_stat.nr_inodes--;
1049                         spin_unlock(&inode_lock);
1050
1051                         if (inode->i_data.nrpages)
1052                                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1053
1054                         if (op && op->delete_inode) {
1055                                 void (*delete)(struct inode *) = op->delete_inode;
1056                                 if (!is_bad_inode(inode))
1057                                         DQUOT_INIT(inode);
1058                                 /* s_op->delete_inode internally recalls clear_inode() */
1059                                 delete(inode);
1060                         } else
1061                                 clear_inode(inode);
1062                         if (inode->i_state != I_CLEAR)
1063                                 BUG();
1064                 } else {
1065                         if (!list_empty(&inode->i_hash)) {
1066                                 if (!(inode->i_state & (I_DIRTY|I_LOCK))) {
1067                                         list_del(&inode->i_list);
1068                                         list_add(&inode->i_list, &inode_unused);
1069                                 }
1070                                 inodes_stat.nr_unused++;
1071                                 spin_unlock(&inode_lock);
1072                                 if (!sb || (sb->s_flags & MS_ACTIVE))
1073                                         return;
1074                                 write_inode_now(inode, 1);
1075                                 spin_lock(&inode_lock);
1076                                 inodes_stat.nr_unused--;
1077                                 list_del_init(&inode->i_hash);
1078                         }
1079                         list_del_init(&inode->i_list);
1080                         inode->i_state|=I_FREEING;
1081                         inodes_stat.nr_inodes--;
1082                         spin_unlock(&inode_lock);
1083                         if (inode->i_data.nrpages)
1084                                 truncate_inode_pages(&inode->i_data, 0);
1085                         clear_inode(inode);
1086                 }
1087                 destroy_inode(inode);
1088         }
1089 }
1090
1091 void force_delete(struct inode *inode)
1092 {
1093         /*
1094          * Kill off unused inodes ... iput() will unhash and
1095          * delete the inode if we set i_nlink to zero.
1096          */
1097         if (atomic_read(&inode->i_count) == 1)
1098                 inode->i_nlink = 0;
1099 }
1100
1101 /**
1102  *      bmap    - find a block number in a file
1103  *      @inode: inode of file
1104  *      @block: block to find
1105  *
1106  *      Returns the block number on the device holding the inode that
1107  *      is the disk block number for the block of the file requested.
1108  *      That is, asked for block 4 of inode 1 the function will return the
1109  *      disk block relative to the disk start that holds that block of the
1110  *      file.
1111  */
1112
1113 int bmap(struct inode * inode, int block)
1114 {
1115         int res = 0;
1116         if (inode->i_mapping->a_ops->bmap)
1117                 res = inode->i_mapping->a_ops->bmap(inode->i_mapping, block);
1118         return res;
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Initialize the hash tables.
1123  */
1124 void __init inode_init(unsigned long mempages)
1125 {
1126         struct list_head *head;
1127         unsigned long order;
1128         unsigned int nr_hash;
1129         int i;
1130
1131         mempages >>= (14 - PAGE_SHIFT);
1132         mempages *= sizeof(struct list_head);
1133         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < mempages; order++)
1134                 ;
1135
1136         do {
1137                 unsigned long tmp;
1138
1139                 nr_hash = (1UL << order) * PAGE_SIZE /
1140                         sizeof(struct list_head);
1141                 i_hash_mask = (nr_hash - 1);
1142
1143                 tmp = nr_hash;
1144                 i_hash_shift = 0;
1145                 while ((tmp >>= 1UL) != 0UL)
1146                         i_hash_shift++;
1147
1148                 inode_hashtable = (struct list_head *)
1149                         __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
1150         } while (inode_hashtable == NULL && --order >= 0);
1151
1152         printk(KERN_INFO "Inode cache hash table entries: %d (order: %ld, %ld bytes)\n",
1153                         nr_hash, order, (PAGE_SIZE << order));
1154
1155         if (!inode_hashtable)
1156                 panic("Failed to allocate inode hash table\n");
1157
1158         head = inode_hashtable;
1159         i = nr_hash;
1160         do {
1161                 INIT_LIST_HEAD(head);
1162                 head++;
1163                 i--;
1164         } while (i);
1165
1166         /* inode slab cache */
1167         inode_cachep = kmem_cache_create("inode_cache", sizeof(struct inode),
1168                                          0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, init_once,
1169                                          NULL);
1170         if (!inode_cachep)
1171                 panic("cannot create inode slab cache");
1172
1173         unused_inodes_flush_task.routine = try_to_sync_unused_inodes;
1174 }
1175
1176 /**
1177  *      update_atime    -       update the access time
1178  *      @inode: inode accessed
1179  *
1180  *      Update the accessed time on an inode and mark it for writeback.
1181  *      This function automatically handles read only file systems and media,
1182  *      as well as the "noatime" flag and inode specific "noatime" markers.
1183  */
1184
1185 void update_atime (struct inode *inode)
1186 {
1187         if (inode->i_atime == CURRENT_TIME)
1188                 return;
1189         if ( IS_NOATIME (inode) ) return;
1190         if ( IS_NODIRATIME (inode) && S_ISDIR (inode->i_mode) ) return;
1191         if ( IS_RDONLY (inode) ) return;
1192         inode->i_atime = CURRENT_TIME;
1193         mark_inode_dirty_sync (inode);
1194 }   /*  End Function update_atime  */
1195
1196
1197 /*
1198  *      Quota functions that want to walk the inode lists..
1199  */
1200 #ifdef CONFIG_QUOTA
1201
1202 /* Functions back in dquot.c */
1203 void put_dquot_list(struct list_head *);
1204 int remove_inode_dquot_ref(struct inode *, short, struct list_head *);
1205
1206 void remove_dquot_ref(struct super_block *sb, short type)
1207 {
1208         struct inode *inode;
1209         struct list_head *act_head;
1210         LIST_HEAD(tofree_head);
1211
1212         if (!sb->dq_op)
1213                 return; /* nothing to do */
1214         /* We have to be protected against other CPUs */
1215         lock_kernel();          /* This lock is for quota code */
1216         spin_lock(&inode_lock); /* This lock is for inodes code */
1217
1218         list_for_each(act_head, &inode_in_use) {
1219                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1220                 if (inode->i_sb == sb && IS_QUOTAINIT(inode))
1221                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, &tofree_head);
1222         }
1223         list_for_each(act_head, &inode_unused) {
1224                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1225                 if (inode->i_sb == sb && IS_QUOTAINIT(inode))
1226                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, &tofree_head);
1227         }
1228         list_for_each(act_head, &sb->s_dirty) {
1229                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1230                 if (IS_QUOTAINIT(inode))
1231                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, &tofree_head);
1232         }
1233         list_for_each(act_head, &sb->s_locked_inodes) {
1234                 inode = list_entry(act_head, struct inode, i_list);
1235                 if (IS_QUOTAINIT(inode))
1236                         remove_inode_dquot_ref(inode, type, &tofree_head);
1237         }
1238         spin_unlock(&inode_lock);
1239         unlock_kernel();
1240
1241         put_dquot_list(&tofree_head);
1242 }
1243
1244 #endif