[PATCH] VFS: Destroy the dentries contributed by a superblock on unmounting
[linux-2.6.git] / fs / dcache.c
1 /*
2  * fs/dcache.c
3  *
4  * Complete reimplementation
5  * (C) 1997 Thomas Schoebel-Theuer,
6  * with heavy changes by Linus Torvalds
7  */
8
9 /*
10  * Notes on the allocation strategy:
11  *
12  * The dcache is a master of the icache - whenever a dcache entry
13  * exists, the inode will always exist. "iput()" is done either when
14  * the dcache entry is deleted or garbage collected.
15  */
16
17 #include <linux/syscalls.h>
18 #include <linux/string.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/fs.h>
21 #include <linux/fsnotify.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/smp_lock.h>
25 #include <linux/hash.h>
26 #include <linux/cache.h>
27 #include <linux/module.h>
28 #include <linux/mount.h>
29 #include <linux/file.h>
30 #include <asm/uaccess.h>
31 #include <linux/security.h>
32 #include <linux/seqlock.h>
33 #include <linux/swap.h>
34 #include <linux/bootmem.h>
35 #include "internal.h"
36
37
38 int sysctl_vfs_cache_pressure __read_mostly = 100;
39 EXPORT_SYMBOL_GPL(sysctl_vfs_cache_pressure);
40
41  __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(dcache_lock);
42 static __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SEQLOCK(rename_lock);
43
44 EXPORT_SYMBOL(dcache_lock);
45
46 static kmem_cache_t *dentry_cache __read_mostly;
47
48 #define DNAME_INLINE_LEN (sizeof(struct dentry)-offsetof(struct dentry,d_iname))
49
50 /*
51  * This is the single most critical data structure when it comes
52  * to the dcache: the hashtable for lookups. Somebody should try
53  * to make this good - I've just made it work.
54  *
55  * This hash-function tries to avoid losing too many bits of hash
56  * information, yet avoid using a prime hash-size or similar.
57  */
58 #define D_HASHBITS     d_hash_shift
59 #define D_HASHMASK     d_hash_mask
60
61 static unsigned int d_hash_mask __read_mostly;
62 static unsigned int d_hash_shift __read_mostly;
63 static struct hlist_head *dentry_hashtable __read_mostly;
64 static LIST_HEAD(dentry_unused);
65
66 /* Statistics gathering. */
67 struct dentry_stat_t dentry_stat = {
68         .age_limit = 45,
69 };
70
71 static void d_callback(struct rcu_head *head)
72 {
73         struct dentry * dentry = container_of(head, struct dentry, d_u.d_rcu);
74
75         if (dname_external(dentry))
76                 kfree(dentry->d_name.name);
77         kmem_cache_free(dentry_cache, dentry); 
78 }
79
80 /*
81  * no dcache_lock, please.  The caller must decrement dentry_stat.nr_dentry
82  * inside dcache_lock.
83  */
84 static void d_free(struct dentry *dentry)
85 {
86         if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_release)
87                 dentry->d_op->d_release(dentry);
88         call_rcu(&dentry->d_u.d_rcu, d_callback);
89 }
90
91 /*
92  * Release the dentry's inode, using the filesystem
93  * d_iput() operation if defined.
94  * Called with dcache_lock and per dentry lock held, drops both.
95  */
96 static void dentry_iput(struct dentry * dentry)
97 {
98         struct inode *inode = dentry->d_inode;
99         if (inode) {
100                 dentry->d_inode = NULL;
101                 list_del_init(&dentry->d_alias);
102                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
103                 spin_unlock(&dcache_lock);
104                 if (!inode->i_nlink)
105                         fsnotify_inoderemove(inode);
106                 if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_iput)
107                         dentry->d_op->d_iput(dentry, inode);
108                 else
109                         iput(inode);
110         } else {
111                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
112                 spin_unlock(&dcache_lock);
113         }
114 }
115
116 /* 
117  * This is dput
118  *
119  * This is complicated by the fact that we do not want to put
120  * dentries that are no longer on any hash chain on the unused
121  * list: we'd much rather just get rid of them immediately.
122  *
123  * However, that implies that we have to traverse the dentry
124  * tree upwards to the parents which might _also_ now be
125  * scheduled for deletion (it may have been only waiting for
126  * its last child to go away).
127  *
128  * This tail recursion is done by hand as we don't want to depend
129  * on the compiler to always get this right (gcc generally doesn't).
130  * Real recursion would eat up our stack space.
131  */
132
133 /*
134  * dput - release a dentry
135  * @dentry: dentry to release 
136  *
137  * Release a dentry. This will drop the usage count and if appropriate
138  * call the dentry unlink method as well as removing it from the queues and
139  * releasing its resources. If the parent dentries were scheduled for release
140  * they too may now get deleted.
141  *
142  * no dcache lock, please.
143  */
144
145 void dput(struct dentry *dentry)
146 {
147         if (!dentry)
148                 return;
149
150 repeat:
151         if (atomic_read(&dentry->d_count) == 1)
152                 might_sleep();
153         if (!atomic_dec_and_lock(&dentry->d_count, &dcache_lock))
154                 return;
155
156         spin_lock(&dentry->d_lock);
157         if (atomic_read(&dentry->d_count)) {
158                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
159                 spin_unlock(&dcache_lock);
160                 return;
161         }
162
163         /*
164          * AV: ->d_delete() is _NOT_ allowed to block now.
165          */
166         if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_delete) {
167                 if (dentry->d_op->d_delete(dentry))
168                         goto unhash_it;
169         }
170         /* Unreachable? Get rid of it */
171         if (d_unhashed(dentry))
172                 goto kill_it;
173         if (list_empty(&dentry->d_lru)) {
174                 dentry->d_flags |= DCACHE_REFERENCED;
175                 list_add(&dentry->d_lru, &dentry_unused);
176                 dentry_stat.nr_unused++;
177         }
178         spin_unlock(&dentry->d_lock);
179         spin_unlock(&dcache_lock);
180         return;
181
182 unhash_it:
183         __d_drop(dentry);
184
185 kill_it: {
186                 struct dentry *parent;
187
188                 /* If dentry was on d_lru list
189                  * delete it from there
190                  */
191                 if (!list_empty(&dentry->d_lru)) {
192                         list_del(&dentry->d_lru);
193                         dentry_stat.nr_unused--;
194                 }
195                 list_del(&dentry->d_u.d_child);
196                 dentry_stat.nr_dentry--;        /* For d_free, below */
197                 /*drops the locks, at that point nobody can reach this dentry */
198                 dentry_iput(dentry);
199                 parent = dentry->d_parent;
200                 d_free(dentry);
201                 if (dentry == parent)
202                         return;
203                 dentry = parent;
204                 goto repeat;
205         }
206 }
207
208 /**
209  * d_invalidate - invalidate a dentry
210  * @dentry: dentry to invalidate
211  *
212  * Try to invalidate the dentry if it turns out to be
213  * possible. If there are other dentries that can be
214  * reached through this one we can't delete it and we
215  * return -EBUSY. On success we return 0.
216  *
217  * no dcache lock.
218  */
219  
220 int d_invalidate(struct dentry * dentry)
221 {
222         /*
223          * If it's already been dropped, return OK.
224          */
225         spin_lock(&dcache_lock);
226         if (d_unhashed(dentry)) {
227                 spin_unlock(&dcache_lock);
228                 return 0;
229         }
230         /*
231          * Check whether to do a partial shrink_dcache
232          * to get rid of unused child entries.
233          */
234         if (!list_empty(&dentry->d_subdirs)) {
235                 spin_unlock(&dcache_lock);
236                 shrink_dcache_parent(dentry);
237                 spin_lock(&dcache_lock);
238         }
239
240         /*
241          * Somebody else still using it?
242          *
243          * If it's a directory, we can't drop it
244          * for fear of somebody re-populating it
245          * with children (even though dropping it
246          * would make it unreachable from the root,
247          * we might still populate it if it was a
248          * working directory or similar).
249          */
250         spin_lock(&dentry->d_lock);
251         if (atomic_read(&dentry->d_count) > 1) {
252                 if (dentry->d_inode && S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode)) {
253                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
254                         spin_unlock(&dcache_lock);
255                         return -EBUSY;
256                 }
257         }
258
259         __d_drop(dentry);
260         spin_unlock(&dentry->d_lock);
261         spin_unlock(&dcache_lock);
262         return 0;
263 }
264
265 /* This should be called _only_ with dcache_lock held */
266
267 static inline struct dentry * __dget_locked(struct dentry *dentry)
268 {
269         atomic_inc(&dentry->d_count);
270         if (!list_empty(&dentry->d_lru)) {
271                 dentry_stat.nr_unused--;
272                 list_del_init(&dentry->d_lru);
273         }
274         return dentry;
275 }
276
277 struct dentry * dget_locked(struct dentry *dentry)
278 {
279         return __dget_locked(dentry);
280 }
281
282 /**
283  * d_find_alias - grab a hashed alias of inode
284  * @inode: inode in question
285  * @want_discon:  flag, used by d_splice_alias, to request
286  *          that only a DISCONNECTED alias be returned.
287  *
288  * If inode has a hashed alias, or is a directory and has any alias,
289  * acquire the reference to alias and return it. Otherwise return NULL.
290  * Notice that if inode is a directory there can be only one alias and
291  * it can be unhashed only if it has no children, or if it is the root
292  * of a filesystem.
293  *
294  * If the inode has an IS_ROOT, DCACHE_DISCONNECTED alias, then prefer
295  * any other hashed alias over that one unless @want_discon is set,
296  * in which case only return an IS_ROOT, DCACHE_DISCONNECTED alias.
297  */
298
299 static struct dentry * __d_find_alias(struct inode *inode, int want_discon)
300 {
301         struct list_head *head, *next, *tmp;
302         struct dentry *alias, *discon_alias=NULL;
303
304         head = &inode->i_dentry;
305         next = inode->i_dentry.next;
306         while (next != head) {
307                 tmp = next;
308                 next = tmp->next;
309                 prefetch(next);
310                 alias = list_entry(tmp, struct dentry, d_alias);
311                 if (S_ISDIR(inode->i_mode) || !d_unhashed(alias)) {
312                         if (IS_ROOT(alias) &&
313                             (alias->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED))
314                                 discon_alias = alias;
315                         else if (!want_discon) {
316                                 __dget_locked(alias);
317                                 return alias;
318                         }
319                 }
320         }
321         if (discon_alias)
322                 __dget_locked(discon_alias);
323         return discon_alias;
324 }
325
326 struct dentry * d_find_alias(struct inode *inode)
327 {
328         struct dentry *de = NULL;
329
330         if (!list_empty(&inode->i_dentry)) {
331                 spin_lock(&dcache_lock);
332                 de = __d_find_alias(inode, 0);
333                 spin_unlock(&dcache_lock);
334         }
335         return de;
336 }
337
338 /*
339  *      Try to kill dentries associated with this inode.
340  * WARNING: you must own a reference to inode.
341  */
342 void d_prune_aliases(struct inode *inode)
343 {
344         struct dentry *dentry;
345 restart:
346         spin_lock(&dcache_lock);
347         list_for_each_entry(dentry, &inode->i_dentry, d_alias) {
348                 spin_lock(&dentry->d_lock);
349                 if (!atomic_read(&dentry->d_count)) {
350                         __dget_locked(dentry);
351                         __d_drop(dentry);
352                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
353                         spin_unlock(&dcache_lock);
354                         dput(dentry);
355                         goto restart;
356                 }
357                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
358         }
359         spin_unlock(&dcache_lock);
360 }
361
362 /*
363  * Throw away a dentry - free the inode, dput the parent.  This requires that
364  * the LRU list has already been removed.
365  *
366  * Called with dcache_lock, drops it and then regains.
367  * Called with dentry->d_lock held, drops it.
368  */
369 static void prune_one_dentry(struct dentry * dentry)
370 {
371         struct dentry * parent;
372
373         __d_drop(dentry);
374         list_del(&dentry->d_u.d_child);
375         dentry_stat.nr_dentry--;        /* For d_free, below */
376         dentry_iput(dentry);
377         parent = dentry->d_parent;
378         d_free(dentry);
379         if (parent != dentry)
380                 dput(parent);
381         spin_lock(&dcache_lock);
382 }
383
384 /**
385  * prune_dcache - shrink the dcache
386  * @count: number of entries to try and free
387  * @sb: if given, ignore dentries for other superblocks
388  *         which are being unmounted.
389  *
390  * Shrink the dcache. This is done when we need
391  * more memory, or simply when we need to unmount
392  * something (at which point we need to unuse
393  * all dentries).
394  *
395  * This function may fail to free any resources if
396  * all the dentries are in use.
397  */
398  
399 static void prune_dcache(int count, struct super_block *sb)
400 {
401         spin_lock(&dcache_lock);
402         for (; count ; count--) {
403                 struct dentry *dentry;
404                 struct list_head *tmp;
405                 struct rw_semaphore *s_umount;
406
407                 cond_resched_lock(&dcache_lock);
408
409                 tmp = dentry_unused.prev;
410                 if (sb) {
411                         /* Try to find a dentry for this sb, but don't try
412                          * too hard, if they aren't near the tail they will
413                          * be moved down again soon
414                          */
415                         int skip = count;
416                         while (skip && tmp != &dentry_unused &&
417                             list_entry(tmp, struct dentry, d_lru)->d_sb != sb) {
418                                 skip--;
419                                 tmp = tmp->prev;
420                         }
421                 }
422                 if (tmp == &dentry_unused)
423                         break;
424                 list_del_init(tmp);
425                 prefetch(dentry_unused.prev);
426                 dentry_stat.nr_unused--;
427                 dentry = list_entry(tmp, struct dentry, d_lru);
428
429                 spin_lock(&dentry->d_lock);
430                 /*
431                  * We found an inuse dentry which was not removed from
432                  * dentry_unused because of laziness during lookup.  Do not free
433                  * it - just keep it off the dentry_unused list.
434                  */
435                 if (atomic_read(&dentry->d_count)) {
436                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
437                         continue;
438                 }
439                 /* If the dentry was recently referenced, don't free it. */
440                 if (dentry->d_flags & DCACHE_REFERENCED) {
441                         dentry->d_flags &= ~DCACHE_REFERENCED;
442                         list_add(&dentry->d_lru, &dentry_unused);
443                         dentry_stat.nr_unused++;
444                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
445                         continue;
446                 }
447                 /*
448                  * If the dentry is not DCACHED_REFERENCED, it is time
449                  * to remove it from the dcache, provided the super block is
450                  * NULL (which means we are trying to reclaim memory)
451                  * or this dentry belongs to the same super block that
452                  * we want to shrink.
453                  */
454                 /*
455                  * If this dentry is for "my" filesystem, then I can prune it
456                  * without taking the s_umount lock (I already hold it).
457                  */
458                 if (sb && dentry->d_sb == sb) {
459                         prune_one_dentry(dentry);
460                         continue;
461                 }
462                 /*
463                  * ...otherwise we need to be sure this filesystem isn't being
464                  * unmounted, otherwise we could race with
465                  * generic_shutdown_super(), and end up holding a reference to
466                  * an inode while the filesystem is unmounted.
467                  * So we try to get s_umount, and make sure s_root isn't NULL.
468                  * (Take a local copy of s_umount to avoid a use-after-free of
469                  * `dentry').
470                  */
471                 s_umount = &dentry->d_sb->s_umount;
472                 if (down_read_trylock(s_umount)) {
473                         if (dentry->d_sb->s_root != NULL) {
474                                 prune_one_dentry(dentry);
475                                 up_read(s_umount);
476                                 continue;
477                         }
478                         up_read(s_umount);
479                 }
480                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
481                 /* Cannot remove the first dentry, and it isn't appropriate
482                  * to move it to the head of the list, so give up, and try
483                  * later
484                  */
485                 break;
486         }
487         spin_unlock(&dcache_lock);
488 }
489
490 /*
491  * Shrink the dcache for the specified super block.
492  * This allows us to unmount a device without disturbing
493  * the dcache for the other devices.
494  *
495  * This implementation makes just two traversals of the
496  * unused list.  On the first pass we move the selected
497  * dentries to the most recent end, and on the second
498  * pass we free them.  The second pass must restart after
499  * each dput(), but since the target dentries are all at
500  * the end, it's really just a single traversal.
501  */
502
503 /**
504  * shrink_dcache_sb - shrink dcache for a superblock
505  * @sb: superblock
506  *
507  * Shrink the dcache for the specified super block. This
508  * is used to free the dcache before unmounting a file
509  * system
510  */
511
512 void shrink_dcache_sb(struct super_block * sb)
513 {
514         struct list_head *tmp, *next;
515         struct dentry *dentry;
516
517         /*
518          * Pass one ... move the dentries for the specified
519          * superblock to the most recent end of the unused list.
520          */
521         spin_lock(&dcache_lock);
522         list_for_each_safe(tmp, next, &dentry_unused) {
523                 dentry = list_entry(tmp, struct dentry, d_lru);
524                 if (dentry->d_sb != sb)
525                         continue;
526                 list_move(tmp, &dentry_unused);
527         }
528
529         /*
530          * Pass two ... free the dentries for this superblock.
531          */
532 repeat:
533         list_for_each_safe(tmp, next, &dentry_unused) {
534                 dentry = list_entry(tmp, struct dentry, d_lru);
535                 if (dentry->d_sb != sb)
536                         continue;
537                 dentry_stat.nr_unused--;
538                 list_del_init(tmp);
539                 spin_lock(&dentry->d_lock);
540                 if (atomic_read(&dentry->d_count)) {
541                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
542                         continue;
543                 }
544                 prune_one_dentry(dentry);
545                 cond_resched_lock(&dcache_lock);
546                 goto repeat;
547         }
548         spin_unlock(&dcache_lock);
549 }
550
551 /*
552  * destroy a single subtree of dentries for unmount
553  * - see the comments on shrink_dcache_for_umount() for a description of the
554  *   locking
555  */
556 static void shrink_dcache_for_umount_subtree(struct dentry *dentry)
557 {
558         struct dentry *parent;
559
560         BUG_ON(!IS_ROOT(dentry));
561
562         /* detach this root from the system */
563         spin_lock(&dcache_lock);
564         if (!list_empty(&dentry->d_lru)) {
565                 dentry_stat.nr_unused--;
566                 list_del_init(&dentry->d_lru);
567         }
568         __d_drop(dentry);
569         spin_unlock(&dcache_lock);
570
571         for (;;) {
572                 /* descend to the first leaf in the current subtree */
573                 while (!list_empty(&dentry->d_subdirs)) {
574                         struct dentry *loop;
575
576                         /* this is a branch with children - detach all of them
577                          * from the system in one go */
578                         spin_lock(&dcache_lock);
579                         list_for_each_entry(loop, &dentry->d_subdirs,
580                                             d_u.d_child) {
581                                 if (!list_empty(&loop->d_lru)) {
582                                         dentry_stat.nr_unused--;
583                                         list_del_init(&loop->d_lru);
584                                 }
585
586                                 __d_drop(loop);
587                                 cond_resched_lock(&dcache_lock);
588                         }
589                         spin_unlock(&dcache_lock);
590
591                         /* move to the first child */
592                         dentry = list_entry(dentry->d_subdirs.next,
593                                             struct dentry, d_u.d_child);
594                 }
595
596                 /* consume the dentries from this leaf up through its parents
597                  * until we find one with children or run out altogether */
598                 do {
599                         struct inode *inode;
600
601                         if (atomic_read(&dentry->d_count) != 0) {
602                                 printk(KERN_ERR
603                                        "BUG: Dentry %p{i=%lx,n=%s}"
604                                        " still in use (%d)"
605                                        " [unmount of %s %s]\n",
606                                        dentry,
607                                        dentry->d_inode ?
608                                        dentry->d_inode->i_ino : 0UL,
609                                        dentry->d_name.name,
610                                        atomic_read(&dentry->d_count),
611                                        dentry->d_sb->s_type->name,
612                                        dentry->d_sb->s_id);
613                                 BUG();
614                         }
615
616                         parent = dentry->d_parent;
617                         if (parent == dentry)
618                                 parent = NULL;
619                         else
620                                 atomic_dec(&parent->d_count);
621
622                         list_del(&dentry->d_u.d_child);
623                         dentry_stat.nr_dentry--;        /* For d_free, below */
624
625                         inode = dentry->d_inode;
626                         if (inode) {
627                                 dentry->d_inode = NULL;
628                                 list_del_init(&dentry->d_alias);
629                                 if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_iput)
630                                         dentry->d_op->d_iput(dentry, inode);
631                                 else
632                                         iput(inode);
633                         }
634
635                         d_free(dentry);
636
637                         /* finished when we fall off the top of the tree,
638                          * otherwise we ascend to the parent and move to the
639                          * next sibling if there is one */
640                         if (!parent)
641                                 return;
642
643                         dentry = parent;
644
645                 } while (list_empty(&dentry->d_subdirs));
646
647                 dentry = list_entry(dentry->d_subdirs.next,
648                                     struct dentry, d_u.d_child);
649         }
650 }
651
652 /*
653  * destroy the dentries attached to a superblock on unmounting
654  * - we don't need to use dentry->d_lock, and only need dcache_lock when
655  *   removing the dentry from the system lists and hashes because:
656  *   - the superblock is detached from all mountings and open files, so the
657  *     dentry trees will not be rearranged by the VFS
658  *   - s_umount is write-locked, so the memory pressure shrinker will ignore
659  *     any dentries belonging to this superblock that it comes across
660  *   - the filesystem itself is no longer permitted to rearrange the dentries
661  *     in this superblock
662  */
663 void shrink_dcache_for_umount(struct super_block *sb)
664 {
665         struct dentry *dentry;
666
667         if (down_read_trylock(&sb->s_umount))
668                 BUG();
669
670         dentry = sb->s_root;
671         sb->s_root = NULL;
672         atomic_dec(&dentry->d_count);
673         shrink_dcache_for_umount_subtree(dentry);
674
675         while (!hlist_empty(&sb->s_anon)) {
676                 dentry = hlist_entry(sb->s_anon.first, struct dentry, d_hash);
677                 shrink_dcache_for_umount_subtree(dentry);
678         }
679 }
680
681 /*
682  * Search for at least 1 mount point in the dentry's subdirs.
683  * We descend to the next level whenever the d_subdirs
684  * list is non-empty and continue searching.
685  */
686  
687 /**
688  * have_submounts - check for mounts over a dentry
689  * @parent: dentry to check.
690  *
691  * Return true if the parent or its subdirectories contain
692  * a mount point
693  */
694  
695 int have_submounts(struct dentry *parent)
696 {
697         struct dentry *this_parent = parent;
698         struct list_head *next;
699
700         spin_lock(&dcache_lock);
701         if (d_mountpoint(parent))
702                 goto positive;
703 repeat:
704         next = this_parent->d_subdirs.next;
705 resume:
706         while (next != &this_parent->d_subdirs) {
707                 struct list_head *tmp = next;
708                 struct dentry *dentry = list_entry(tmp, struct dentry, d_u.d_child);
709                 next = tmp->next;
710                 /* Have we found a mount point ? */
711                 if (d_mountpoint(dentry))
712                         goto positive;
713                 if (!list_empty(&dentry->d_subdirs)) {
714                         this_parent = dentry;
715                         goto repeat;
716                 }
717         }
718         /*
719          * All done at this level ... ascend and resume the search.
720          */
721         if (this_parent != parent) {
722                 next = this_parent->d_u.d_child.next;
723                 this_parent = this_parent->d_parent;
724                 goto resume;
725         }
726         spin_unlock(&dcache_lock);
727         return 0; /* No mount points found in tree */
728 positive:
729         spin_unlock(&dcache_lock);
730         return 1;
731 }
732
733 /*
734  * Search the dentry child list for the specified parent,
735  * and move any unused dentries to the end of the unused
736  * list for prune_dcache(). We descend to the next level
737  * whenever the d_subdirs list is non-empty and continue
738  * searching.
739  *
740  * It returns zero iff there are no unused children,
741  * otherwise  it returns the number of children moved to
742  * the end of the unused list. This may not be the total
743  * number of unused children, because select_parent can
744  * drop the lock and return early due to latency
745  * constraints.
746  */
747 static int select_parent(struct dentry * parent)
748 {
749         struct dentry *this_parent = parent;
750         struct list_head *next;
751         int found = 0;
752
753         spin_lock(&dcache_lock);
754 repeat:
755         next = this_parent->d_subdirs.next;
756 resume:
757         while (next != &this_parent->d_subdirs) {
758                 struct list_head *tmp = next;
759                 struct dentry *dentry = list_entry(tmp, struct dentry, d_u.d_child);
760                 next = tmp->next;
761
762                 if (!list_empty(&dentry->d_lru)) {
763                         dentry_stat.nr_unused--;
764                         list_del_init(&dentry->d_lru);
765                 }
766                 /* 
767                  * move only zero ref count dentries to the end 
768                  * of the unused list for prune_dcache
769                  */
770                 if (!atomic_read(&dentry->d_count)) {
771                         list_add_tail(&dentry->d_lru, &dentry_unused);
772                         dentry_stat.nr_unused++;
773                         found++;
774                 }
775
776                 /*
777                  * We can return to the caller if we have found some (this
778                  * ensures forward progress). We'll be coming back to find
779                  * the rest.
780                  */
781                 if (found && need_resched())
782                         goto out;
783
784                 /*
785                  * Descend a level if the d_subdirs list is non-empty.
786                  */
787                 if (!list_empty(&dentry->d_subdirs)) {
788                         this_parent = dentry;
789                         goto repeat;
790                 }
791         }
792         /*
793          * All done at this level ... ascend and resume the search.
794          */
795         if (this_parent != parent) {
796                 next = this_parent->d_u.d_child.next;
797                 this_parent = this_parent->d_parent;
798                 goto resume;
799         }
800 out:
801         spin_unlock(&dcache_lock);
802         return found;
803 }
804
805 /**
806  * shrink_dcache_parent - prune dcache
807  * @parent: parent of entries to prune
808  *
809  * Prune the dcache to remove unused children of the parent dentry.
810  */
811  
812 void shrink_dcache_parent(struct dentry * parent)
813 {
814         int found;
815
816         while ((found = select_parent(parent)) != 0)
817                 prune_dcache(found, parent->d_sb);
818 }
819
820 /*
821  * Scan `nr' dentries and return the number which remain.
822  *
823  * We need to avoid reentering the filesystem if the caller is performing a
824  * GFP_NOFS allocation attempt.  One example deadlock is:
825  *
826  * ext2_new_block->getblk->GFP->shrink_dcache_memory->prune_dcache->
827  * prune_one_dentry->dput->dentry_iput->iput->inode->i_sb->s_op->put_inode->
828  * ext2_discard_prealloc->ext2_free_blocks->lock_super->DEADLOCK.
829  *
830  * In this case we return -1 to tell the caller that we baled.
831  */
832 static int shrink_dcache_memory(int nr, gfp_t gfp_mask)
833 {
834         if (nr) {
835                 if (!(gfp_mask & __GFP_FS))
836                         return -1;
837                 prune_dcache(nr, NULL);
838         }
839         return (dentry_stat.nr_unused / 100) * sysctl_vfs_cache_pressure;
840 }
841
842 /**
843  * d_alloc      -       allocate a dcache entry
844  * @parent: parent of entry to allocate
845  * @name: qstr of the name
846  *
847  * Allocates a dentry. It returns %NULL if there is insufficient memory
848  * available. On a success the dentry is returned. The name passed in is
849  * copied and the copy passed in may be reused after this call.
850  */
851  
852 struct dentry *d_alloc(struct dentry * parent, const struct qstr *name)
853 {
854         struct dentry *dentry;
855         char *dname;
856
857         dentry = kmem_cache_alloc(dentry_cache, GFP_KERNEL); 
858         if (!dentry)
859                 return NULL;
860
861         if (name->len > DNAME_INLINE_LEN-1) {
862                 dname = kmalloc(name->len + 1, GFP_KERNEL);
863                 if (!dname) {
864                         kmem_cache_free(dentry_cache, dentry); 
865                         return NULL;
866                 }
867         } else  {
868                 dname = dentry->d_iname;
869         }       
870         dentry->d_name.name = dname;
871
872         dentry->d_name.len = name->len;
873         dentry->d_name.hash = name->hash;
874         memcpy(dname, name->name, name->len);
875         dname[name->len] = 0;
876
877         atomic_set(&dentry->d_count, 1);
878         dentry->d_flags = DCACHE_UNHASHED;
879         spin_lock_init(&dentry->d_lock);
880         dentry->d_inode = NULL;
881         dentry->d_parent = NULL;
882         dentry->d_sb = NULL;
883         dentry->d_op = NULL;
884         dentry->d_fsdata = NULL;
885         dentry->d_mounted = 0;
886 #ifdef CONFIG_PROFILING
887         dentry->d_cookie = NULL;
888 #endif
889         INIT_HLIST_NODE(&dentry->d_hash);
890         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_lru);
891         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_subdirs);
892         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_alias);
893
894         if (parent) {
895                 dentry->d_parent = dget(parent);
896                 dentry->d_sb = parent->d_sb;
897         } else {
898                 INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_u.d_child);
899         }
900
901         spin_lock(&dcache_lock);
902         if (parent)
903                 list_add(&dentry->d_u.d_child, &parent->d_subdirs);
904         dentry_stat.nr_dentry++;
905         spin_unlock(&dcache_lock);
906
907         return dentry;
908 }
909
910 struct dentry *d_alloc_name(struct dentry *parent, const char *name)
911 {
912         struct qstr q;
913
914         q.name = name;
915         q.len = strlen(name);
916         q.hash = full_name_hash(q.name, q.len);
917         return d_alloc(parent, &q);
918 }
919
920 /**
921  * d_instantiate - fill in inode information for a dentry
922  * @entry: dentry to complete
923  * @inode: inode to attach to this dentry
924  *
925  * Fill in inode information in the entry.
926  *
927  * This turns negative dentries into productive full members
928  * of society.
929  *
930  * NOTE! This assumes that the inode count has been incremented
931  * (or otherwise set) by the caller to indicate that it is now
932  * in use by the dcache.
933  */
934  
935 void d_instantiate(struct dentry *entry, struct inode * inode)
936 {
937         BUG_ON(!list_empty(&entry->d_alias));
938         spin_lock(&dcache_lock);
939         if (inode)
940                 list_add(&entry->d_alias, &inode->i_dentry);
941         entry->d_inode = inode;
942         fsnotify_d_instantiate(entry, inode);
943         spin_unlock(&dcache_lock);
944         security_d_instantiate(entry, inode);
945 }
946
947 /**
948  * d_instantiate_unique - instantiate a non-aliased dentry
949  * @entry: dentry to instantiate
950  * @inode: inode to attach to this dentry
951  *
952  * Fill in inode information in the entry. On success, it returns NULL.
953  * If an unhashed alias of "entry" already exists, then we return the
954  * aliased dentry instead and drop one reference to inode.
955  *
956  * Note that in order to avoid conflicts with rename() etc, the caller
957  * had better be holding the parent directory semaphore.
958  *
959  * This also assumes that the inode count has been incremented
960  * (or otherwise set) by the caller to indicate that it is now
961  * in use by the dcache.
962  */
963 static struct dentry *__d_instantiate_unique(struct dentry *entry,
964                                              struct inode *inode)
965 {
966         struct dentry *alias;
967         int len = entry->d_name.len;
968         const char *name = entry->d_name.name;
969         unsigned int hash = entry->d_name.hash;
970
971         if (!inode) {
972                 entry->d_inode = NULL;
973                 return NULL;
974         }
975
976         list_for_each_entry(alias, &inode->i_dentry, d_alias) {
977                 struct qstr *qstr = &alias->d_name;
978
979                 if (qstr->hash != hash)
980                         continue;
981                 if (alias->d_parent != entry->d_parent)
982                         continue;
983                 if (qstr->len != len)
984                         continue;
985                 if (memcmp(qstr->name, name, len))
986                         continue;
987                 dget_locked(alias);
988                 return alias;
989         }
990
991         list_add(&entry->d_alias, &inode->i_dentry);
992         entry->d_inode = inode;
993         fsnotify_d_instantiate(entry, inode);
994         return NULL;
995 }
996
997 struct dentry *d_instantiate_unique(struct dentry *entry, struct inode *inode)
998 {
999         struct dentry *result;
1000
1001         BUG_ON(!list_empty(&entry->d_alias));
1002
1003         spin_lock(&dcache_lock);
1004         result = __d_instantiate_unique(entry, inode);
1005         spin_unlock(&dcache_lock);
1006
1007         if (!result) {
1008                 security_d_instantiate(entry, inode);
1009                 return NULL;
1010         }
1011
1012         BUG_ON(!d_unhashed(result));
1013         iput(inode);
1014         return result;
1015 }
1016
1017 EXPORT_SYMBOL(d_instantiate_unique);
1018
1019 /**
1020  * d_alloc_root - allocate root dentry
1021  * @root_inode: inode to allocate the root for
1022  *
1023  * Allocate a root ("/") dentry for the inode given. The inode is
1024  * instantiated and returned. %NULL is returned if there is insufficient
1025  * memory or the inode passed is %NULL.
1026  */
1027  
1028 struct dentry * d_alloc_root(struct inode * root_inode)
1029 {
1030         struct dentry *res = NULL;
1031
1032         if (root_inode) {
1033                 static const struct qstr name = { .name = "/", .len = 1 };
1034
1035                 res = d_alloc(NULL, &name);
1036                 if (res) {
1037                         res->d_sb = root_inode->i_sb;
1038                         res->d_parent = res;
1039                         d_instantiate(res, root_inode);
1040                 }
1041         }
1042         return res;
1043 }
1044
1045 static inline struct hlist_head *d_hash(struct dentry *parent,
1046                                         unsigned long hash)
1047 {
1048         hash += ((unsigned long) parent ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) / L1_CACHE_BYTES;
1049         hash = hash ^ ((hash ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> D_HASHBITS);
1050         return dentry_hashtable + (hash & D_HASHMASK);
1051 }
1052
1053 /**
1054  * d_alloc_anon - allocate an anonymous dentry
1055  * @inode: inode to allocate the dentry for
1056  *
1057  * This is similar to d_alloc_root.  It is used by filesystems when
1058  * creating a dentry for a given inode, often in the process of 
1059  * mapping a filehandle to a dentry.  The returned dentry may be
1060  * anonymous, or may have a full name (if the inode was already
1061  * in the cache).  The file system may need to make further
1062  * efforts to connect this dentry into the dcache properly.
1063  *
1064  * When called on a directory inode, we must ensure that
1065  * the inode only ever has one dentry.  If a dentry is
1066  * found, that is returned instead of allocating a new one.
1067  *
1068  * On successful return, the reference to the inode has been transferred
1069  * to the dentry.  If %NULL is returned (indicating kmalloc failure),
1070  * the reference on the inode has not been released.
1071  */
1072
1073 struct dentry * d_alloc_anon(struct inode *inode)
1074 {
1075         static const struct qstr anonstring = { .name = "" };
1076         struct dentry *tmp;
1077         struct dentry *res;
1078
1079         if ((res = d_find_alias(inode))) {
1080                 iput(inode);
1081                 return res;
1082         }
1083
1084         tmp = d_alloc(NULL, &anonstring);
1085         if (!tmp)
1086                 return NULL;
1087
1088         tmp->d_parent = tmp; /* make sure dput doesn't croak */
1089         
1090         spin_lock(&dcache_lock);
1091         res = __d_find_alias(inode, 0);
1092         if (!res) {
1093                 /* attach a disconnected dentry */
1094                 res = tmp;
1095                 tmp = NULL;
1096                 spin_lock(&res->d_lock);
1097                 res->d_sb = inode->i_sb;
1098                 res->d_parent = res;
1099                 res->d_inode = inode;
1100                 res->d_flags |= DCACHE_DISCONNECTED;
1101                 res->d_flags &= ~DCACHE_UNHASHED;
1102                 list_add(&res->d_alias, &inode->i_dentry);
1103                 hlist_add_head(&res->d_hash, &inode->i_sb->s_anon);
1104                 spin_unlock(&res->d_lock);
1105
1106                 inode = NULL; /* don't drop reference */
1107         }
1108         spin_unlock(&dcache_lock);
1109
1110         if (inode)
1111                 iput(inode);
1112         if (tmp)
1113                 dput(tmp);
1114         return res;
1115 }
1116
1117
1118 /**
1119  * d_splice_alias - splice a disconnected dentry into the tree if one exists
1120  * @inode:  the inode which may have a disconnected dentry
1121  * @dentry: a negative dentry which we want to point to the inode.
1122  *
1123  * If inode is a directory and has a 'disconnected' dentry (i.e. IS_ROOT and
1124  * DCACHE_DISCONNECTED), then d_move that in place of the given dentry
1125  * and return it, else simply d_add the inode to the dentry and return NULL.
1126  *
1127  * This is needed in the lookup routine of any filesystem that is exportable
1128  * (via knfsd) so that we can build dcache paths to directories effectively.
1129  *
1130  * If a dentry was found and moved, then it is returned.  Otherwise NULL
1131  * is returned.  This matches the expected return value of ->lookup.
1132  *
1133  */
1134 struct dentry *d_splice_alias(struct inode *inode, struct dentry *dentry)
1135 {
1136         struct dentry *new = NULL;
1137
1138         if (inode && S_ISDIR(inode->i_mode)) {
1139                 spin_lock(&dcache_lock);
1140                 new = __d_find_alias(inode, 1);
1141                 if (new) {
1142                         BUG_ON(!(new->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED));
1143                         fsnotify_d_instantiate(new, inode);
1144                         spin_unlock(&dcache_lock);
1145                         security_d_instantiate(new, inode);
1146                         d_rehash(dentry);
1147                         d_move(new, dentry);
1148                         iput(inode);
1149                 } else {
1150                         /* d_instantiate takes dcache_lock, so we do it by hand */
1151                         list_add(&dentry->d_alias, &inode->i_dentry);
1152                         dentry->d_inode = inode;
1153                         fsnotify_d_instantiate(dentry, inode);
1154                         spin_unlock(&dcache_lock);
1155                         security_d_instantiate(dentry, inode);
1156                         d_rehash(dentry);
1157                 }
1158         } else
1159                 d_add(dentry, inode);
1160         return new;
1161 }
1162
1163
1164 /**
1165  * d_lookup - search for a dentry
1166  * @parent: parent dentry
1167  * @name: qstr of name we wish to find
1168  *
1169  * Searches the children of the parent dentry for the name in question. If
1170  * the dentry is found its reference count is incremented and the dentry
1171  * is returned. The caller must use d_put to free the entry when it has
1172  * finished using it. %NULL is returned on failure.
1173  *
1174  * __d_lookup is dcache_lock free. The hash list is protected using RCU.
1175  * Memory barriers are used while updating and doing lockless traversal. 
1176  * To avoid races with d_move while rename is happening, d_lock is used.
1177  *
1178  * Overflows in memcmp(), while d_move, are avoided by keeping the length
1179  * and name pointer in one structure pointed by d_qstr.
1180  *
1181  * rcu_read_lock() and rcu_read_unlock() are used to disable preemption while
1182  * lookup is going on.
1183  *
1184  * dentry_unused list is not updated even if lookup finds the required dentry
1185  * in there. It is updated in places such as prune_dcache, shrink_dcache_sb,
1186  * select_parent and __dget_locked. This laziness saves lookup from dcache_lock
1187  * acquisition.
1188  *
1189  * d_lookup() is protected against the concurrent renames in some unrelated
1190  * directory using the seqlockt_t rename_lock.
1191  */
1192
1193 struct dentry * d_lookup(struct dentry * parent, struct qstr * name)
1194 {
1195         struct dentry * dentry = NULL;
1196         unsigned long seq;
1197
1198         do {
1199                 seq = read_seqbegin(&rename_lock);
1200                 dentry = __d_lookup(parent, name);
1201                 if (dentry)
1202                         break;
1203         } while (read_seqretry(&rename_lock, seq));
1204         return dentry;
1205 }
1206
1207 struct dentry * __d_lookup(struct dentry * parent, struct qstr * name)
1208 {
1209         unsigned int len = name->len;
1210         unsigned int hash = name->hash;
1211         const unsigned char *str = name->name;
1212         struct hlist_head *head = d_hash(parent,hash);
1213         struct dentry *found = NULL;
1214         struct hlist_node *node;
1215         struct dentry *dentry;
1216
1217         rcu_read_lock();
1218         
1219         hlist_for_each_entry_rcu(dentry, node, head, d_hash) {
1220                 struct qstr *qstr;
1221
1222                 if (dentry->d_name.hash != hash)
1223                         continue;
1224                 if (dentry->d_parent != parent)
1225                         continue;
1226
1227                 spin_lock(&dentry->d_lock);
1228
1229                 /*
1230                  * Recheck the dentry after taking the lock - d_move may have
1231                  * changed things.  Don't bother checking the hash because we're
1232                  * about to compare the whole name anyway.
1233                  */
1234                 if (dentry->d_parent != parent)
1235                         goto next;
1236
1237                 /*
1238                  * It is safe to compare names since d_move() cannot
1239                  * change the qstr (protected by d_lock).
1240                  */
1241                 qstr = &dentry->d_name;
1242                 if (parent->d_op && parent->d_op->d_compare) {
1243                         if (parent->d_op->d_compare(parent, qstr, name))
1244                                 goto next;
1245                 } else {
1246                         if (qstr->len != len)
1247                                 goto next;
1248                         if (memcmp(qstr->name, str, len))
1249                                 goto next;
1250                 }
1251
1252                 if (!d_unhashed(dentry)) {
1253                         atomic_inc(&dentry->d_count);
1254                         found = dentry;
1255                 }
1256                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
1257                 break;
1258 next:
1259                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
1260         }
1261         rcu_read_unlock();
1262
1263         return found;
1264 }
1265
1266 /**
1267  * d_hash_and_lookup - hash the qstr then search for a dentry
1268  * @dir: Directory to search in
1269  * @name: qstr of name we wish to find
1270  *
1271  * On hash failure or on lookup failure NULL is returned.
1272  */
1273 struct dentry *d_hash_and_lookup(struct dentry *dir, struct qstr *name)
1274 {
1275         struct dentry *dentry = NULL;
1276
1277         /*
1278          * Check for a fs-specific hash function. Note that we must
1279          * calculate the standard hash first, as the d_op->d_hash()
1280          * routine may choose to leave the hash value unchanged.
1281          */
1282         name->hash = full_name_hash(name->name, name->len);
1283         if (dir->d_op && dir->d_op->d_hash) {
1284                 if (dir->d_op->d_hash(dir, name) < 0)
1285                         goto out;
1286         }
1287         dentry = d_lookup(dir, name);
1288 out:
1289         return dentry;
1290 }
1291
1292 /**
1293  * d_validate - verify dentry provided from insecure source
1294  * @dentry: The dentry alleged to be valid child of @dparent
1295  * @dparent: The parent dentry (known to be valid)
1296  * @hash: Hash of the dentry
1297  * @len: Length of the name
1298  *
1299  * An insecure source has sent us a dentry, here we verify it and dget() it.
1300  * This is used by ncpfs in its readdir implementation.
1301  * Zero is returned in the dentry is invalid.
1302  */
1303  
1304 int d_validate(struct dentry *dentry, struct dentry *dparent)
1305 {
1306         struct hlist_head *base;
1307         struct hlist_node *lhp;
1308
1309         /* Check whether the ptr might be valid at all.. */
1310         if (!kmem_ptr_validate(dentry_cache, dentry))
1311                 goto out;
1312
1313         if (dentry->d_parent != dparent)
1314                 goto out;
1315
1316         spin_lock(&dcache_lock);
1317         base = d_hash(dparent, dentry->d_name.hash);
1318         hlist_for_each(lhp,base) { 
1319                 /* hlist_for_each_entry_rcu() not required for d_hash list
1320                  * as it is parsed under dcache_lock
1321                  */
1322                 if (dentry == hlist_entry(lhp, struct dentry, d_hash)) {
1323                         __dget_locked(dentry);
1324                         spin_unlock(&dcache_lock);
1325                         return 1;
1326                 }
1327         }
1328         spin_unlock(&dcache_lock);
1329 out:
1330         return 0;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * When a file is deleted, we have two options:
1335  * - turn this dentry into a negative dentry
1336  * - unhash this dentry and free it.
1337  *
1338  * Usually, we want to just turn this into
1339  * a negative dentry, but if anybody else is
1340  * currently using the dentry or the inode
1341  * we can't do that and we fall back on removing
1342  * it from the hash queues and waiting for
1343  * it to be deleted later when it has no users
1344  */
1345  
1346 /**
1347  * d_delete - delete a dentry
1348  * @dentry: The dentry to delete
1349  *
1350  * Turn the dentry into a negative dentry if possible, otherwise
1351  * remove it from the hash queues so it can be deleted later
1352  */
1353  
1354 void d_delete(struct dentry * dentry)
1355 {
1356         int isdir = 0;
1357         /*
1358          * Are we the only user?
1359          */
1360         spin_lock(&dcache_lock);
1361         spin_lock(&dentry->d_lock);
1362         isdir = S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode);
1363         if (atomic_read(&dentry->d_count) == 1) {
1364                 dentry_iput(dentry);
1365                 fsnotify_nameremove(dentry, isdir);
1366
1367                 /* remove this and other inotify debug checks after 2.6.18 */
1368                 dentry->d_flags &= ~DCACHE_INOTIFY_PARENT_WATCHED;
1369                 return;
1370         }
1371
1372         if (!d_unhashed(dentry))
1373                 __d_drop(dentry);
1374
1375         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1376         spin_unlock(&dcache_lock);
1377
1378         fsnotify_nameremove(dentry, isdir);
1379 }
1380
1381 static void __d_rehash(struct dentry * entry, struct hlist_head *list)
1382 {
1383
1384         entry->d_flags &= ~DCACHE_UNHASHED;
1385         hlist_add_head_rcu(&entry->d_hash, list);
1386 }
1387
1388 static void _d_rehash(struct dentry * entry)
1389 {
1390         __d_rehash(entry, d_hash(entry->d_parent, entry->d_name.hash));
1391 }
1392
1393 /**
1394  * d_rehash     - add an entry back to the hash
1395  * @entry: dentry to add to the hash
1396  *
1397  * Adds a dentry to the hash according to its name.
1398  */
1399  
1400 void d_rehash(struct dentry * entry)
1401 {
1402         spin_lock(&dcache_lock);
1403         spin_lock(&entry->d_lock);
1404         _d_rehash(entry);
1405         spin_unlock(&entry->d_lock);
1406         spin_unlock(&dcache_lock);
1407 }
1408
1409 #define do_switch(x,y) do { \
1410         __typeof__ (x) __tmp = x; \
1411         x = y; y = __tmp; } while (0)
1412
1413 /*
1414  * When switching names, the actual string doesn't strictly have to
1415  * be preserved in the target - because we're dropping the target
1416  * anyway. As such, we can just do a simple memcpy() to copy over
1417  * the new name before we switch.
1418  *
1419  * Note that we have to be a lot more careful about getting the hash
1420  * switched - we have to switch the hash value properly even if it
1421  * then no longer matches the actual (corrupted) string of the target.
1422  * The hash value has to match the hash queue that the dentry is on..
1423  */
1424 static void switch_names(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
1425 {
1426         if (dname_external(target)) {
1427                 if (dname_external(dentry)) {
1428                         /*
1429                          * Both external: swap the pointers
1430                          */
1431                         do_switch(target->d_name.name, dentry->d_name.name);
1432                 } else {
1433                         /*
1434                          * dentry:internal, target:external.  Steal target's
1435                          * storage and make target internal.
1436                          */
1437                         dentry->d_name.name = target->d_name.name;
1438                         target->d_name.name = target->d_iname;
1439                 }
1440         } else {
1441                 if (dname_external(dentry)) {
1442                         /*
1443                          * dentry:external, target:internal.  Give dentry's
1444                          * storage to target and make dentry internal
1445                          */
1446                         memcpy(dentry->d_iname, target->d_name.name,
1447                                         target->d_name.len + 1);
1448                         target->d_name.name = dentry->d_name.name;
1449                         dentry->d_name.name = dentry->d_iname;
1450                 } else {
1451                         /*
1452                          * Both are internal.  Just copy target to dentry
1453                          */
1454                         memcpy(dentry->d_iname, target->d_name.name,
1455                                         target->d_name.len + 1);
1456                 }
1457         }
1458 }
1459
1460 /*
1461  * We cannibalize "target" when moving dentry on top of it,
1462  * because it's going to be thrown away anyway. We could be more
1463  * polite about it, though.
1464  *
1465  * This forceful removal will result in ugly /proc output if
1466  * somebody holds a file open that got deleted due to a rename.
1467  * We could be nicer about the deleted file, and let it show
1468  * up under the name it got deleted rather than the name that
1469  * deleted it.
1470  */
1471  
1472 /**
1473  * d_move - move a dentry
1474  * @dentry: entry to move
1475  * @target: new dentry
1476  *
1477  * Update the dcache to reflect the move of a file name. Negative
1478  * dcache entries should not be moved in this way.
1479  */
1480
1481 void d_move(struct dentry * dentry, struct dentry * target)
1482 {
1483         struct hlist_head *list;
1484
1485         if (!dentry->d_inode)
1486                 printk(KERN_WARNING "VFS: moving negative dcache entry\n");
1487
1488         spin_lock(&dcache_lock);
1489         write_seqlock(&rename_lock);
1490         /*
1491          * XXXX: do we really need to take target->d_lock?
1492          */
1493         if (target < dentry) {
1494                 spin_lock(&target->d_lock);
1495                 spin_lock_nested(&dentry->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
1496         } else {
1497                 spin_lock(&dentry->d_lock);
1498                 spin_lock_nested(&target->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
1499         }
1500
1501         /* Move the dentry to the target hash queue, if on different bucket */
1502         if (dentry->d_flags & DCACHE_UNHASHED)
1503                 goto already_unhashed;
1504
1505         hlist_del_rcu(&dentry->d_hash);
1506
1507 already_unhashed:
1508         list = d_hash(target->d_parent, target->d_name.hash);
1509         __d_rehash(dentry, list);
1510
1511         /* Unhash the target: dput() will then get rid of it */
1512         __d_drop(target);
1513
1514         list_del(&dentry->d_u.d_child);
1515         list_del(&target->d_u.d_child);
1516
1517         /* Switch the names.. */
1518         switch_names(dentry, target);
1519         do_switch(dentry->d_name.len, target->d_name.len);
1520         do_switch(dentry->d_name.hash, target->d_name.hash);
1521
1522         /* ... and switch the parents */
1523         if (IS_ROOT(dentry)) {
1524                 dentry->d_parent = target->d_parent;
1525                 target->d_parent = target;
1526                 INIT_LIST_HEAD(&target->d_u.d_child);
1527         } else {
1528                 do_switch(dentry->d_parent, target->d_parent);
1529
1530                 /* And add them back to the (new) parent lists */
1531                 list_add(&target->d_u.d_child, &target->d_parent->d_subdirs);
1532         }
1533
1534         list_add(&dentry->d_u.d_child, &dentry->d_parent->d_subdirs);
1535         spin_unlock(&target->d_lock);
1536         fsnotify_d_move(dentry);
1537         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1538         write_sequnlock(&rename_lock);
1539         spin_unlock(&dcache_lock);
1540 }
1541
1542 /*
1543  * Prepare an anonymous dentry for life in the superblock's dentry tree as a
1544  * named dentry in place of the dentry to be replaced.
1545  */
1546 static void __d_materialise_dentry(struct dentry *dentry, struct dentry *anon)
1547 {
1548         struct dentry *dparent, *aparent;
1549
1550         switch_names(dentry, anon);
1551         do_switch(dentry->d_name.len, anon->d_name.len);
1552         do_switch(dentry->d_name.hash, anon->d_name.hash);
1553
1554         dparent = dentry->d_parent;
1555         aparent = anon->d_parent;
1556
1557         dentry->d_parent = (aparent == anon) ? dentry : aparent;
1558         list_del(&dentry->d_u.d_child);
1559         if (!IS_ROOT(dentry))
1560                 list_add(&dentry->d_u.d_child, &dentry->d_parent->d_subdirs);
1561         else
1562                 INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_u.d_child);
1563
1564         anon->d_parent = (dparent == dentry) ? anon : dparent;
1565         list_del(&anon->d_u.d_child);
1566         if (!IS_ROOT(anon))
1567                 list_add(&anon->d_u.d_child, &anon->d_parent->d_subdirs);
1568         else
1569                 INIT_LIST_HEAD(&anon->d_u.d_child);
1570
1571         anon->d_flags &= ~DCACHE_DISCONNECTED;
1572 }
1573
1574 /**
1575  * d_materialise_unique - introduce an inode into the tree
1576  * @dentry: candidate dentry
1577  * @inode: inode to bind to the dentry, to which aliases may be attached
1578  *
1579  * Introduces an dentry into the tree, substituting an extant disconnected
1580  * root directory alias in its place if there is one
1581  */
1582 struct dentry *d_materialise_unique(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
1583 {
1584         struct dentry *alias, *actual;
1585
1586         BUG_ON(!d_unhashed(dentry));
1587
1588         spin_lock(&dcache_lock);
1589
1590         if (!inode) {
1591                 actual = dentry;
1592                 dentry->d_inode = NULL;
1593                 goto found_lock;
1594         }
1595
1596         /* See if a disconnected directory already exists as an anonymous root
1597          * that we should splice into the tree instead */
1598         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && (alias = __d_find_alias(inode, 1))) {
1599                 spin_lock(&alias->d_lock);
1600
1601                 /* Is this a mountpoint that we could splice into our tree? */
1602                 if (IS_ROOT(alias))
1603                         goto connect_mountpoint;
1604
1605                 if (alias->d_name.len == dentry->d_name.len &&
1606                     alias->d_parent == dentry->d_parent &&
1607                     memcmp(alias->d_name.name,
1608                            dentry->d_name.name,
1609                            dentry->d_name.len) == 0)
1610                         goto replace_with_alias;
1611
1612                 spin_unlock(&alias->d_lock);
1613
1614                 /* Doh! Seem to be aliasing directories for some reason... */
1615                 dput(alias);
1616         }
1617
1618         /* Add a unique reference */
1619         actual = __d_instantiate_unique(dentry, inode);
1620         if (!actual)
1621                 actual = dentry;
1622         else if (unlikely(!d_unhashed(actual)))
1623                 goto shouldnt_be_hashed;
1624
1625 found_lock:
1626         spin_lock(&actual->d_lock);
1627 found:
1628         _d_rehash(actual);
1629         spin_unlock(&actual->d_lock);
1630         spin_unlock(&dcache_lock);
1631
1632         if (actual == dentry) {
1633                 security_d_instantiate(dentry, inode);
1634                 return NULL;
1635         }
1636
1637         iput(inode);
1638         return actual;
1639
1640         /* Convert the anonymous/root alias into an ordinary dentry */
1641 connect_mountpoint:
1642         __d_materialise_dentry(dentry, alias);
1643
1644         /* Replace the candidate dentry with the alias in the tree */
1645 replace_with_alias:
1646         __d_drop(alias);
1647         actual = alias;
1648         goto found;
1649
1650 shouldnt_be_hashed:
1651         spin_unlock(&dcache_lock);
1652         BUG();
1653         goto shouldnt_be_hashed;
1654 }
1655
1656 /**
1657  * d_path - return the path of a dentry
1658  * @dentry: dentry to report
1659  * @vfsmnt: vfsmnt to which the dentry belongs
1660  * @root: root dentry
1661  * @rootmnt: vfsmnt to which the root dentry belongs
1662  * @buffer: buffer to return value in
1663  * @buflen: buffer length
1664  *
1665  * Convert a dentry into an ASCII path name. If the entry has been deleted
1666  * the string " (deleted)" is appended. Note that this is ambiguous.
1667  *
1668  * Returns the buffer or an error code if the path was too long.
1669  *
1670  * "buflen" should be positive. Caller holds the dcache_lock.
1671  */
1672 static char * __d_path( struct dentry *dentry, struct vfsmount *vfsmnt,
1673                         struct dentry *root, struct vfsmount *rootmnt,
1674                         char *buffer, int buflen)
1675 {
1676         char * end = buffer+buflen;
1677         char * retval;
1678         int namelen;
1679
1680         *--end = '\0';
1681         buflen--;
1682         if (!IS_ROOT(dentry) && d_unhashed(dentry)) {
1683                 buflen -= 10;
1684                 end -= 10;
1685                 if (buflen < 0)
1686                         goto Elong;
1687                 memcpy(end, " (deleted)", 10);
1688         }
1689
1690         if (buflen < 1)
1691                 goto Elong;
1692         /* Get '/' right */
1693         retval = end-1;
1694         *retval = '/';
1695
1696         for (;;) {
1697                 struct dentry * parent;
1698
1699                 if (dentry == root && vfsmnt == rootmnt)
1700                         break;
1701                 if (dentry == vfsmnt->mnt_root || IS_ROOT(dentry)) {
1702                         /* Global root? */
1703                         spin_lock(&vfsmount_lock);
1704                         if (vfsmnt->mnt_parent == vfsmnt) {
1705                                 spin_unlock(&vfsmount_lock);
1706                                 goto global_root;
1707                         }
1708                         dentry = vfsmnt->mnt_mountpoint;
1709                         vfsmnt = vfsmnt->mnt_parent;
1710                         spin_unlock(&vfsmount_lock);
1711                         continue;
1712                 }
1713                 parent = dentry->d_parent;
1714                 prefetch(parent);
1715                 namelen = dentry->d_name.len;
1716                 buflen -= namelen + 1;
1717                 if (buflen < 0)
1718                         goto Elong;
1719                 end -= namelen;
1720                 memcpy(end, dentry->d_name.name, namelen);
1721                 *--end = '/';
1722                 retval = end;
1723                 dentry = parent;
1724         }
1725
1726         return retval;
1727
1728 global_root:
1729         namelen = dentry->d_name.len;
1730         buflen -= namelen;
1731         if (buflen < 0)
1732                 goto Elong;
1733         retval -= namelen-1;    /* hit the slash */
1734         memcpy(retval, dentry->d_name.name, namelen);
1735         return retval;
1736 Elong:
1737         return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
1738 }
1739
1740 /* write full pathname into buffer and return start of pathname */
1741 char * d_path(struct dentry *dentry, struct vfsmount *vfsmnt,
1742                                 char *buf, int buflen)
1743 {
1744         char *res;
1745         struct vfsmount *rootmnt;
1746         struct dentry *root;
1747
1748         read_lock(&current->fs->lock);
1749         rootmnt = mntget(current->fs->rootmnt);
1750         root = dget(current->fs->root);
1751         read_unlock(&current->fs->lock);
1752         spin_lock(&dcache_lock);
1753         res = __d_path(dentry, vfsmnt, root, rootmnt, buf, buflen);
1754         spin_unlock(&dcache_lock);
1755         dput(root);
1756         mntput(rootmnt);
1757         return res;
1758 }
1759
1760 /*
1761  * NOTE! The user-level library version returns a
1762  * character pointer. The kernel system call just
1763  * returns the length of the buffer filled (which
1764  * includes the ending '\0' character), or a negative
1765  * error value. So libc would do something like
1766  *
1767  *      char *getcwd(char * buf, size_t size)
1768  *      {
1769  *              int retval;
1770  *
1771  *              retval = sys_getcwd(buf, size);
1772  *              if (retval >= 0)
1773  *                      return buf;
1774  *              errno = -retval;
1775  *              return NULL;
1776  *      }
1777  */
1778 asmlinkage long sys_getcwd(char __user *buf, unsigned long size)
1779 {
1780         int error;
1781         struct vfsmount *pwdmnt, *rootmnt;
1782         struct dentry *pwd, *root;
1783         char *page = (char *) __get_free_page(GFP_USER);
1784
1785         if (!page)
1786                 return -ENOMEM;
1787
1788         read_lock(&current->fs->lock);
1789         pwdmnt = mntget(current->fs->pwdmnt);
1790         pwd = dget(current->fs->pwd);
1791         rootmnt = mntget(current->fs->rootmnt);
1792         root = dget(current->fs->root);
1793         read_unlock(&current->fs->lock);
1794
1795         error = -ENOENT;
1796         /* Has the current directory has been unlinked? */
1797         spin_lock(&dcache_lock);
1798         if (pwd->d_parent == pwd || !d_unhashed(pwd)) {
1799                 unsigned long len;
1800                 char * cwd;
1801
1802                 cwd = __d_path(pwd, pwdmnt, root, rootmnt, page, PAGE_SIZE);
1803                 spin_unlock(&dcache_lock);
1804
1805                 error = PTR_ERR(cwd);
1806                 if (IS_ERR(cwd))
1807                         goto out;
1808
1809                 error = -ERANGE;
1810                 len = PAGE_SIZE + page - cwd;
1811                 if (len <= size) {
1812                         error = len;
1813                         if (copy_to_user(buf, cwd, len))
1814                                 error = -EFAULT;
1815                 }
1816         } else
1817                 spin_unlock(&dcache_lock);
1818
1819 out:
1820         dput(pwd);
1821         mntput(pwdmnt);
1822         dput(root);
1823         mntput(rootmnt);
1824         free_page((unsigned long) page);
1825         return error;
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Test whether new_dentry is a subdirectory of old_dentry.
1830  *
1831  * Trivially implemented using the dcache structure
1832  */
1833
1834 /**
1835  * is_subdir - is new dentry a subdirectory of old_dentry
1836  * @new_dentry: new dentry
1837  * @old_dentry: old dentry
1838  *
1839  * Returns 1 if new_dentry is a subdirectory of the parent (at any depth).
1840  * Returns 0 otherwise.
1841  * Caller must ensure that "new_dentry" is pinned before calling is_subdir()
1842  */
1843   
1844 int is_subdir(struct dentry * new_dentry, struct dentry * old_dentry)
1845 {
1846         int result;
1847         struct dentry * saved = new_dentry;
1848         unsigned long seq;
1849
1850         /* need rcu_readlock to protect against the d_parent trashing due to
1851          * d_move
1852          */
1853         rcu_read_lock();
1854         do {
1855                 /* for restarting inner loop in case of seq retry */
1856                 new_dentry = saved;
1857                 result = 0;
1858                 seq = read_seqbegin(&rename_lock);
1859                 for (;;) {
1860                         if (new_dentry != old_dentry) {
1861                                 struct dentry * parent = new_dentry->d_parent;
1862                                 if (parent == new_dentry)
1863                                         break;
1864                                 new_dentry = parent;
1865                                 continue;
1866                         }
1867                         result = 1;
1868                         break;
1869                 }
1870         } while (read_seqretry(&rename_lock, seq));
1871         rcu_read_unlock();
1872
1873         return result;
1874 }
1875
1876 void d_genocide(struct dentry *root)
1877 {
1878         struct dentry *this_parent = root;
1879         struct list_head *next;
1880
1881         spin_lock(&dcache_lock);
1882 repeat:
1883         next = this_parent->d_subdirs.next;
1884 resume:
1885         while (next != &this_parent->d_subdirs) {
1886                 struct list_head *tmp = next;
1887                 struct dentry *dentry = list_entry(tmp, struct dentry, d_u.d_child);
1888                 next = tmp->next;
1889                 if (d_unhashed(dentry)||!dentry->d_inode)
1890                         continue;
1891                 if (!list_empty(&dentry->d_subdirs)) {
1892                         this_parent = dentry;
1893                         goto repeat;
1894                 }
1895                 atomic_dec(&dentry->d_count);
1896         }
1897         if (this_parent != root) {
1898                 next = this_parent->d_u.d_child.next;
1899                 atomic_dec(&this_parent->d_count);
1900                 this_parent = this_parent->d_parent;
1901                 goto resume;
1902         }
1903         spin_unlock(&dcache_lock);
1904 }
1905
1906 /**
1907  * find_inode_number - check for dentry with name
1908  * @dir: directory to check
1909  * @name: Name to find.
1910  *
1911  * Check whether a dentry already exists for the given name,
1912  * and return the inode number if it has an inode. Otherwise
1913  * 0 is returned.
1914  *
1915  * This routine is used to post-process directory listings for
1916  * filesystems using synthetic inode numbers, and is necessary
1917  * to keep getcwd() working.
1918  */
1919  
1920 ino_t find_inode_number(struct dentry *dir, struct qstr *name)
1921 {
1922         struct dentry * dentry;
1923         ino_t ino = 0;
1924
1925         dentry = d_hash_and_lookup(dir, name);
1926         if (dentry) {
1927                 if (dentry->d_inode)
1928                         ino = dentry->d_inode->i_ino;
1929                 dput(dentry);
1930         }
1931         return ino;
1932 }
1933
1934 static __initdata unsigned long dhash_entries;
1935 static int __init set_dhash_entries(char *str)
1936 {
1937         if (!str)
1938                 return 0;
1939         dhash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
1940         return 1;
1941 }
1942 __setup("dhash_entries=", set_dhash_entries);
1943
1944 static void __init dcache_init_early(void)
1945 {
1946         int loop;
1947
1948         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
1949          * hash allocation until vmalloc space is available.
1950          */
1951         if (hashdist)
1952                 return;
1953
1954         dentry_hashtable =
1955                 alloc_large_system_hash("Dentry cache",
1956                                         sizeof(struct hlist_head),
1957                                         dhash_entries,
1958                                         13,
1959                                         HASH_EARLY,
1960                                         &d_hash_shift,
1961                                         &d_hash_mask,
1962                                         0);
1963
1964         for (loop = 0; loop < (1 << d_hash_shift); loop++)
1965                 INIT_HLIST_HEAD(&dentry_hashtable[loop]);
1966 }
1967
1968 static void __init dcache_init(unsigned long mempages)
1969 {
1970         int loop;
1971
1972         /* 
1973          * A constructor could be added for stable state like the lists,
1974          * but it is probably not worth it because of the cache nature
1975          * of the dcache. 
1976          */
1977         dentry_cache = kmem_cache_create("dentry_cache",
1978                                          sizeof(struct dentry),
1979                                          0,
1980                                          (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|
1981                                          SLAB_MEM_SPREAD),
1982                                          NULL, NULL);
1983         
1984         set_shrinker(DEFAULT_SEEKS, shrink_dcache_memory);
1985
1986         /* Hash may have been set up in dcache_init_early */
1987         if (!hashdist)
1988                 return;
1989
1990         dentry_hashtable =
1991                 alloc_large_system_hash("Dentry cache",
1992                                         sizeof(struct hlist_head),
1993                                         dhash_entries,
1994                                         13,
1995                                         0,
1996                                         &d_hash_shift,
1997                                         &d_hash_mask,
1998                                         0);
1999
2000         for (loop = 0; loop < (1 << d_hash_shift); loop++)
2001                 INIT_HLIST_HEAD(&dentry_hashtable[loop]);
2002 }
2003
2004 /* SLAB cache for __getname() consumers */
2005 kmem_cache_t *names_cachep __read_mostly;
2006
2007 /* SLAB cache for file structures */
2008 kmem_cache_t *filp_cachep __read_mostly;
2009
2010 EXPORT_SYMBOL(d_genocide);
2011
2012 void __init vfs_caches_init_early(void)
2013 {
2014         dcache_init_early();
2015         inode_init_early();
2016 }
2017
2018 void __init vfs_caches_init(unsigned long mempages)
2019 {
2020         unsigned long reserve;
2021
2022         /* Base hash sizes on available memory, with a reserve equal to
2023            150% of current kernel size */
2024
2025         reserve = min((mempages - nr_free_pages()) * 3/2, mempages - 1);
2026         mempages -= reserve;
2027
2028         names_cachep = kmem_cache_create("names_cache", PATH_MAX, 0,
2029                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
2030
2031         filp_cachep = kmem_cache_create("filp", sizeof(struct file), 0,
2032                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
2033
2034         dcache_init(mempages);
2035         inode_init(mempages);
2036         files_init(mempages);
2037         mnt_init(mempages);
2038         bdev_cache_init();
2039         chrdev_init();
2040 }
2041
2042 EXPORT_SYMBOL(d_alloc);
2043 EXPORT_SYMBOL(d_alloc_anon);
2044 EXPORT_SYMBOL(d_alloc_root);
2045 EXPORT_SYMBOL(d_delete);
2046 EXPORT_SYMBOL(d_find_alias);
2047 EXPORT_SYMBOL(d_instantiate);
2048 EXPORT_SYMBOL(d_invalidate);
2049 EXPORT_SYMBOL(d_lookup);
2050 EXPORT_SYMBOL(d_move);
2051 EXPORT_SYMBOL_GPL(d_materialise_unique);
2052 EXPORT_SYMBOL(d_path);
2053 EXPORT_SYMBOL(d_prune_aliases);
2054 EXPORT_SYMBOL(d_rehash);
2055 EXPORT_SYMBOL(d_splice_alias);
2056 EXPORT_SYMBOL(d_validate);
2057 EXPORT_SYMBOL(dget_locked);
2058 EXPORT_SYMBOL(dput);
2059 EXPORT_SYMBOL(find_inode_number);
2060 EXPORT_SYMBOL(have_submounts);
2061 EXPORT_SYMBOL(names_cachep);
2062 EXPORT_SYMBOL(shrink_dcache_parent);
2063 EXPORT_SYMBOL(shrink_dcache_sb);