[PATCH] slab: remove kmem_cache_t
[linux-3.10.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 struct kmem_cache *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                 /*
482                  * Insert dentry at the head of the list as inserting at the
483                  * tail leads to a cycle.
484                  */
485                 list_add(&dentry->d_lru, &dentry_unused);
486                 dentry_stat.nr_unused++;
487         }
488         spin_unlock(&dcache_lock);
489 }
490
491 /*
492  * Shrink the dcache for the specified super block.
493  * This allows us to unmount a device without disturbing
494  * the dcache for the other devices.
495  *
496  * This implementation makes just two traversals of the
497  * unused list.  On the first pass we move the selected
498  * dentries to the most recent end, and on the second
499  * pass we free them.  The second pass must restart after
500  * each dput(), but since the target dentries are all at
501  * the end, it's really just a single traversal.
502  */
503
504 /**
505  * shrink_dcache_sb - shrink dcache for a superblock
506  * @sb: superblock
507  *
508  * Shrink the dcache for the specified super block. This
509  * is used to free the dcache before unmounting a file
510  * system
511  */
512
513 void shrink_dcache_sb(struct super_block * sb)
514 {
515         struct list_head *tmp, *next;
516         struct dentry *dentry;
517
518         /*
519          * Pass one ... move the dentries for the specified
520          * superblock to the most recent end of the unused list.
521          */
522         spin_lock(&dcache_lock);
523         list_for_each_safe(tmp, next, &dentry_unused) {
524                 dentry = list_entry(tmp, struct dentry, d_lru);
525                 if (dentry->d_sb != sb)
526                         continue;
527                 list_move(tmp, &dentry_unused);
528         }
529
530         /*
531          * Pass two ... free the dentries for this superblock.
532          */
533 repeat:
534         list_for_each_safe(tmp, next, &dentry_unused) {
535                 dentry = list_entry(tmp, struct dentry, d_lru);
536                 if (dentry->d_sb != sb)
537                         continue;
538                 dentry_stat.nr_unused--;
539                 list_del_init(tmp);
540                 spin_lock(&dentry->d_lock);
541                 if (atomic_read(&dentry->d_count)) {
542                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
543                         continue;
544                 }
545                 prune_one_dentry(dentry);
546                 cond_resched_lock(&dcache_lock);
547                 goto repeat;
548         }
549         spin_unlock(&dcache_lock);
550 }
551
552 /*
553  * destroy a single subtree of dentries for unmount
554  * - see the comments on shrink_dcache_for_umount() for a description of the
555  *   locking
556  */
557 static void shrink_dcache_for_umount_subtree(struct dentry *dentry)
558 {
559         struct dentry *parent;
560         unsigned detached = 0;
561
562         BUG_ON(!IS_ROOT(dentry));
563
564         /* detach this root from the system */
565         spin_lock(&dcache_lock);
566         if (!list_empty(&dentry->d_lru)) {
567                 dentry_stat.nr_unused--;
568                 list_del_init(&dentry->d_lru);
569         }
570         __d_drop(dentry);
571         spin_unlock(&dcache_lock);
572
573         for (;;) {
574                 /* descend to the first leaf in the current subtree */
575                 while (!list_empty(&dentry->d_subdirs)) {
576                         struct dentry *loop;
577
578                         /* this is a branch with children - detach all of them
579                          * from the system in one go */
580                         spin_lock(&dcache_lock);
581                         list_for_each_entry(loop, &dentry->d_subdirs,
582                                             d_u.d_child) {
583                                 if (!list_empty(&loop->d_lru)) {
584                                         dentry_stat.nr_unused--;
585                                         list_del_init(&loop->d_lru);
586                                 }
587
588                                 __d_drop(loop);
589                                 cond_resched_lock(&dcache_lock);
590                         }
591                         spin_unlock(&dcache_lock);
592
593                         /* move to the first child */
594                         dentry = list_entry(dentry->d_subdirs.next,
595                                             struct dentry, d_u.d_child);
596                 }
597
598                 /* consume the dentries from this leaf up through its parents
599                  * until we find one with children or run out altogether */
600                 do {
601                         struct inode *inode;
602
603                         if (atomic_read(&dentry->d_count) != 0) {
604                                 printk(KERN_ERR
605                                        "BUG: Dentry %p{i=%lx,n=%s}"
606                                        " still in use (%d)"
607                                        " [unmount of %s %s]\n",
608                                        dentry,
609                                        dentry->d_inode ?
610                                        dentry->d_inode->i_ino : 0UL,
611                                        dentry->d_name.name,
612                                        atomic_read(&dentry->d_count),
613                                        dentry->d_sb->s_type->name,
614                                        dentry->d_sb->s_id);
615                                 BUG();
616                         }
617
618                         parent = dentry->d_parent;
619                         if (parent == dentry)
620                                 parent = NULL;
621                         else
622                                 atomic_dec(&parent->d_count);
623
624                         list_del(&dentry->d_u.d_child);
625                         detached++;
626
627                         inode = dentry->d_inode;
628                         if (inode) {
629                                 dentry->d_inode = NULL;
630                                 list_del_init(&dentry->d_alias);
631                                 if (dentry->d_op && dentry->d_op->d_iput)
632                                         dentry->d_op->d_iput(dentry, inode);
633                                 else
634                                         iput(inode);
635                         }
636
637                         d_free(dentry);
638
639                         /* finished when we fall off the top of the tree,
640                          * otherwise we ascend to the parent and move to the
641                          * next sibling if there is one */
642                         if (!parent)
643                                 goto out;
644
645                         dentry = parent;
646
647                 } while (list_empty(&dentry->d_subdirs));
648
649                 dentry = list_entry(dentry->d_subdirs.next,
650                                     struct dentry, d_u.d_child);
651         }
652 out:
653         /* several dentries were freed, need to correct nr_dentry */
654         spin_lock(&dcache_lock);
655         dentry_stat.nr_dentry -= detached;
656         spin_unlock(&dcache_lock);
657 }
658
659 /*
660  * destroy the dentries attached to a superblock on unmounting
661  * - we don't need to use dentry->d_lock, and only need dcache_lock when
662  *   removing the dentry from the system lists and hashes because:
663  *   - the superblock is detached from all mountings and open files, so the
664  *     dentry trees will not be rearranged by the VFS
665  *   - s_umount is write-locked, so the memory pressure shrinker will ignore
666  *     any dentries belonging to this superblock that it comes across
667  *   - the filesystem itself is no longer permitted to rearrange the dentries
668  *     in this superblock
669  */
670 void shrink_dcache_for_umount(struct super_block *sb)
671 {
672         struct dentry *dentry;
673
674         if (down_read_trylock(&sb->s_umount))
675                 BUG();
676
677         dentry = sb->s_root;
678         sb->s_root = NULL;
679         atomic_dec(&dentry->d_count);
680         shrink_dcache_for_umount_subtree(dentry);
681
682         while (!hlist_empty(&sb->s_anon)) {
683                 dentry = hlist_entry(sb->s_anon.first, struct dentry, d_hash);
684                 shrink_dcache_for_umount_subtree(dentry);
685         }
686 }
687
688 /*
689  * Search for at least 1 mount point in the dentry's subdirs.
690  * We descend to the next level whenever the d_subdirs
691  * list is non-empty and continue searching.
692  */
693  
694 /**
695  * have_submounts - check for mounts over a dentry
696  * @parent: dentry to check.
697  *
698  * Return true if the parent or its subdirectories contain
699  * a mount point
700  */
701  
702 int have_submounts(struct dentry *parent)
703 {
704         struct dentry *this_parent = parent;
705         struct list_head *next;
706
707         spin_lock(&dcache_lock);
708         if (d_mountpoint(parent))
709                 goto positive;
710 repeat:
711         next = this_parent->d_subdirs.next;
712 resume:
713         while (next != &this_parent->d_subdirs) {
714                 struct list_head *tmp = next;
715                 struct dentry *dentry = list_entry(tmp, struct dentry, d_u.d_child);
716                 next = tmp->next;
717                 /* Have we found a mount point ? */
718                 if (d_mountpoint(dentry))
719                         goto positive;
720                 if (!list_empty(&dentry->d_subdirs)) {
721                         this_parent = dentry;
722                         goto repeat;
723                 }
724         }
725         /*
726          * All done at this level ... ascend and resume the search.
727          */
728         if (this_parent != parent) {
729                 next = this_parent->d_u.d_child.next;
730                 this_parent = this_parent->d_parent;
731                 goto resume;
732         }
733         spin_unlock(&dcache_lock);
734         return 0; /* No mount points found in tree */
735 positive:
736         spin_unlock(&dcache_lock);
737         return 1;
738 }
739
740 /*
741  * Search the dentry child list for the specified parent,
742  * and move any unused dentries to the end of the unused
743  * list for prune_dcache(). We descend to the next level
744  * whenever the d_subdirs list is non-empty and continue
745  * searching.
746  *
747  * It returns zero iff there are no unused children,
748  * otherwise  it returns the number of children moved to
749  * the end of the unused list. This may not be the total
750  * number of unused children, because select_parent can
751  * drop the lock and return early due to latency
752  * constraints.
753  */
754 static int select_parent(struct dentry * parent)
755 {
756         struct dentry *this_parent = parent;
757         struct list_head *next;
758         int found = 0;
759
760         spin_lock(&dcache_lock);
761 repeat:
762         next = this_parent->d_subdirs.next;
763 resume:
764         while (next != &this_parent->d_subdirs) {
765                 struct list_head *tmp = next;
766                 struct dentry *dentry = list_entry(tmp, struct dentry, d_u.d_child);
767                 next = tmp->next;
768
769                 if (!list_empty(&dentry->d_lru)) {
770                         dentry_stat.nr_unused--;
771                         list_del_init(&dentry->d_lru);
772                 }
773                 /* 
774                  * move only zero ref count dentries to the end 
775                  * of the unused list for prune_dcache
776                  */
777                 if (!atomic_read(&dentry->d_count)) {
778                         list_add_tail(&dentry->d_lru, &dentry_unused);
779                         dentry_stat.nr_unused++;
780                         found++;
781                 }
782
783                 /*
784                  * We can return to the caller if we have found some (this
785                  * ensures forward progress). We'll be coming back to find
786                  * the rest.
787                  */
788                 if (found && need_resched())
789                         goto out;
790
791                 /*
792                  * Descend a level if the d_subdirs list is non-empty.
793                  */
794                 if (!list_empty(&dentry->d_subdirs)) {
795                         this_parent = dentry;
796                         goto repeat;
797                 }
798         }
799         /*
800          * All done at this level ... ascend and resume the search.
801          */
802         if (this_parent != parent) {
803                 next = this_parent->d_u.d_child.next;
804                 this_parent = this_parent->d_parent;
805                 goto resume;
806         }
807 out:
808         spin_unlock(&dcache_lock);
809         return found;
810 }
811
812 /**
813  * shrink_dcache_parent - prune dcache
814  * @parent: parent of entries to prune
815  *
816  * Prune the dcache to remove unused children of the parent dentry.
817  */
818  
819 void shrink_dcache_parent(struct dentry * parent)
820 {
821         int found;
822
823         while ((found = select_parent(parent)) != 0)
824                 prune_dcache(found, parent->d_sb);
825 }
826
827 /*
828  * Scan `nr' dentries and return the number which remain.
829  *
830  * We need to avoid reentering the filesystem if the caller is performing a
831  * GFP_NOFS allocation attempt.  One example deadlock is:
832  *
833  * ext2_new_block->getblk->GFP->shrink_dcache_memory->prune_dcache->
834  * prune_one_dentry->dput->dentry_iput->iput->inode->i_sb->s_op->put_inode->
835  * ext2_discard_prealloc->ext2_free_blocks->lock_super->DEADLOCK.
836  *
837  * In this case we return -1 to tell the caller that we baled.
838  */
839 static int shrink_dcache_memory(int nr, gfp_t gfp_mask)
840 {
841         if (nr) {
842                 if (!(gfp_mask & __GFP_FS))
843                         return -1;
844                 prune_dcache(nr, NULL);
845         }
846         return (dentry_stat.nr_unused / 100) * sysctl_vfs_cache_pressure;
847 }
848
849 /**
850  * d_alloc      -       allocate a dcache entry
851  * @parent: parent of entry to allocate
852  * @name: qstr of the name
853  *
854  * Allocates a dentry. It returns %NULL if there is insufficient memory
855  * available. On a success the dentry is returned. The name passed in is
856  * copied and the copy passed in may be reused after this call.
857  */
858  
859 struct dentry *d_alloc(struct dentry * parent, const struct qstr *name)
860 {
861         struct dentry *dentry;
862         char *dname;
863
864         dentry = kmem_cache_alloc(dentry_cache, GFP_KERNEL); 
865         if (!dentry)
866                 return NULL;
867
868         if (name->len > DNAME_INLINE_LEN-1) {
869                 dname = kmalloc(name->len + 1, GFP_KERNEL);
870                 if (!dname) {
871                         kmem_cache_free(dentry_cache, dentry); 
872                         return NULL;
873                 }
874         } else  {
875                 dname = dentry->d_iname;
876         }       
877         dentry->d_name.name = dname;
878
879         dentry->d_name.len = name->len;
880         dentry->d_name.hash = name->hash;
881         memcpy(dname, name->name, name->len);
882         dname[name->len] = 0;
883
884         atomic_set(&dentry->d_count, 1);
885         dentry->d_flags = DCACHE_UNHASHED;
886         spin_lock_init(&dentry->d_lock);
887         dentry->d_inode = NULL;
888         dentry->d_parent = NULL;
889         dentry->d_sb = NULL;
890         dentry->d_op = NULL;
891         dentry->d_fsdata = NULL;
892         dentry->d_mounted = 0;
893 #ifdef CONFIG_PROFILING
894         dentry->d_cookie = NULL;
895 #endif
896         INIT_HLIST_NODE(&dentry->d_hash);
897         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_lru);
898         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_subdirs);
899         INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_alias);
900
901         if (parent) {
902                 dentry->d_parent = dget(parent);
903                 dentry->d_sb = parent->d_sb;
904         } else {
905                 INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_u.d_child);
906         }
907
908         spin_lock(&dcache_lock);
909         if (parent)
910                 list_add(&dentry->d_u.d_child, &parent->d_subdirs);
911         dentry_stat.nr_dentry++;
912         spin_unlock(&dcache_lock);
913
914         return dentry;
915 }
916
917 struct dentry *d_alloc_name(struct dentry *parent, const char *name)
918 {
919         struct qstr q;
920
921         q.name = name;
922         q.len = strlen(name);
923         q.hash = full_name_hash(q.name, q.len);
924         return d_alloc(parent, &q);
925 }
926
927 /**
928  * d_instantiate - fill in inode information for a dentry
929  * @entry: dentry to complete
930  * @inode: inode to attach to this dentry
931  *
932  * Fill in inode information in the entry.
933  *
934  * This turns negative dentries into productive full members
935  * of society.
936  *
937  * NOTE! This assumes that the inode count has been incremented
938  * (or otherwise set) by the caller to indicate that it is now
939  * in use by the dcache.
940  */
941  
942 void d_instantiate(struct dentry *entry, struct inode * inode)
943 {
944         BUG_ON(!list_empty(&entry->d_alias));
945         spin_lock(&dcache_lock);
946         if (inode)
947                 list_add(&entry->d_alias, &inode->i_dentry);
948         entry->d_inode = inode;
949         fsnotify_d_instantiate(entry, inode);
950         spin_unlock(&dcache_lock);
951         security_d_instantiate(entry, inode);
952 }
953
954 /**
955  * d_instantiate_unique - instantiate a non-aliased dentry
956  * @entry: dentry to instantiate
957  * @inode: inode to attach to this dentry
958  *
959  * Fill in inode information in the entry. On success, it returns NULL.
960  * If an unhashed alias of "entry" already exists, then we return the
961  * aliased dentry instead and drop one reference to inode.
962  *
963  * Note that in order to avoid conflicts with rename() etc, the caller
964  * had better be holding the parent directory semaphore.
965  *
966  * This also assumes that the inode count has been incremented
967  * (or otherwise set) by the caller to indicate that it is now
968  * in use by the dcache.
969  */
970 static struct dentry *__d_instantiate_unique(struct dentry *entry,
971                                              struct inode *inode)
972 {
973         struct dentry *alias;
974         int len = entry->d_name.len;
975         const char *name = entry->d_name.name;
976         unsigned int hash = entry->d_name.hash;
977
978         if (!inode) {
979                 entry->d_inode = NULL;
980                 return NULL;
981         }
982
983         list_for_each_entry(alias, &inode->i_dentry, d_alias) {
984                 struct qstr *qstr = &alias->d_name;
985
986                 if (qstr->hash != hash)
987                         continue;
988                 if (alias->d_parent != entry->d_parent)
989                         continue;
990                 if (qstr->len != len)
991                         continue;
992                 if (memcmp(qstr->name, name, len))
993                         continue;
994                 dget_locked(alias);
995                 return alias;
996         }
997
998         list_add(&entry->d_alias, &inode->i_dentry);
999         entry->d_inode = inode;
1000         fsnotify_d_instantiate(entry, inode);
1001         return NULL;
1002 }
1003
1004 struct dentry *d_instantiate_unique(struct dentry *entry, struct inode *inode)
1005 {
1006         struct dentry *result;
1007
1008         BUG_ON(!list_empty(&entry->d_alias));
1009
1010         spin_lock(&dcache_lock);
1011         result = __d_instantiate_unique(entry, inode);
1012         spin_unlock(&dcache_lock);
1013
1014         if (!result) {
1015                 security_d_instantiate(entry, inode);
1016                 return NULL;
1017         }
1018
1019         BUG_ON(!d_unhashed(result));
1020         iput(inode);
1021         return result;
1022 }
1023
1024 EXPORT_SYMBOL(d_instantiate_unique);
1025
1026 /**
1027  * d_alloc_root - allocate root dentry
1028  * @root_inode: inode to allocate the root for
1029  *
1030  * Allocate a root ("/") dentry for the inode given. The inode is
1031  * instantiated and returned. %NULL is returned if there is insufficient
1032  * memory or the inode passed is %NULL.
1033  */
1034  
1035 struct dentry * d_alloc_root(struct inode * root_inode)
1036 {
1037         struct dentry *res = NULL;
1038
1039         if (root_inode) {
1040                 static const struct qstr name = { .name = "/", .len = 1 };
1041
1042                 res = d_alloc(NULL, &name);
1043                 if (res) {
1044                         res->d_sb = root_inode->i_sb;
1045                         res->d_parent = res;
1046                         d_instantiate(res, root_inode);
1047                 }
1048         }
1049         return res;
1050 }
1051
1052 static inline struct hlist_head *d_hash(struct dentry *parent,
1053                                         unsigned long hash)
1054 {
1055         hash += ((unsigned long) parent ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) / L1_CACHE_BYTES;
1056         hash = hash ^ ((hash ^ GOLDEN_RATIO_PRIME) >> D_HASHBITS);
1057         return dentry_hashtable + (hash & D_HASHMASK);
1058 }
1059
1060 /**
1061  * d_alloc_anon - allocate an anonymous dentry
1062  * @inode: inode to allocate the dentry for
1063  *
1064  * This is similar to d_alloc_root.  It is used by filesystems when
1065  * creating a dentry for a given inode, often in the process of 
1066  * mapping a filehandle to a dentry.  The returned dentry may be
1067  * anonymous, or may have a full name (if the inode was already
1068  * in the cache).  The file system may need to make further
1069  * efforts to connect this dentry into the dcache properly.
1070  *
1071  * When called on a directory inode, we must ensure that
1072  * the inode only ever has one dentry.  If a dentry is
1073  * found, that is returned instead of allocating a new one.
1074  *
1075  * On successful return, the reference to the inode has been transferred
1076  * to the dentry.  If %NULL is returned (indicating kmalloc failure),
1077  * the reference on the inode has not been released.
1078  */
1079
1080 struct dentry * d_alloc_anon(struct inode *inode)
1081 {
1082         static const struct qstr anonstring = { .name = "" };
1083         struct dentry *tmp;
1084         struct dentry *res;
1085
1086         if ((res = d_find_alias(inode))) {
1087                 iput(inode);
1088                 return res;
1089         }
1090
1091         tmp = d_alloc(NULL, &anonstring);
1092         if (!tmp)
1093                 return NULL;
1094
1095         tmp->d_parent = tmp; /* make sure dput doesn't croak */
1096         
1097         spin_lock(&dcache_lock);
1098         res = __d_find_alias(inode, 0);
1099         if (!res) {
1100                 /* attach a disconnected dentry */
1101                 res = tmp;
1102                 tmp = NULL;
1103                 spin_lock(&res->d_lock);
1104                 res->d_sb = inode->i_sb;
1105                 res->d_parent = res;
1106                 res->d_inode = inode;
1107                 res->d_flags |= DCACHE_DISCONNECTED;
1108                 res->d_flags &= ~DCACHE_UNHASHED;
1109                 list_add(&res->d_alias, &inode->i_dentry);
1110                 hlist_add_head(&res->d_hash, &inode->i_sb->s_anon);
1111                 spin_unlock(&res->d_lock);
1112
1113                 inode = NULL; /* don't drop reference */
1114         }
1115         spin_unlock(&dcache_lock);
1116
1117         if (inode)
1118                 iput(inode);
1119         if (tmp)
1120                 dput(tmp);
1121         return res;
1122 }
1123
1124
1125 /**
1126  * d_splice_alias - splice a disconnected dentry into the tree if one exists
1127  * @inode:  the inode which may have a disconnected dentry
1128  * @dentry: a negative dentry which we want to point to the inode.
1129  *
1130  * If inode is a directory and has a 'disconnected' dentry (i.e. IS_ROOT and
1131  * DCACHE_DISCONNECTED), then d_move that in place of the given dentry
1132  * and return it, else simply d_add the inode to the dentry and return NULL.
1133  *
1134  * This is needed in the lookup routine of any filesystem that is exportable
1135  * (via knfsd) so that we can build dcache paths to directories effectively.
1136  *
1137  * If a dentry was found and moved, then it is returned.  Otherwise NULL
1138  * is returned.  This matches the expected return value of ->lookup.
1139  *
1140  */
1141 struct dentry *d_splice_alias(struct inode *inode, struct dentry *dentry)
1142 {
1143         struct dentry *new = NULL;
1144
1145         if (inode && S_ISDIR(inode->i_mode)) {
1146                 spin_lock(&dcache_lock);
1147                 new = __d_find_alias(inode, 1);
1148                 if (new) {
1149                         BUG_ON(!(new->d_flags & DCACHE_DISCONNECTED));
1150                         fsnotify_d_instantiate(new, inode);
1151                         spin_unlock(&dcache_lock);
1152                         security_d_instantiate(new, inode);
1153                         d_rehash(dentry);
1154                         d_move(new, dentry);
1155                         iput(inode);
1156                 } else {
1157                         /* d_instantiate takes dcache_lock, so we do it by hand */
1158                         list_add(&dentry->d_alias, &inode->i_dentry);
1159                         dentry->d_inode = inode;
1160                         fsnotify_d_instantiate(dentry, inode);
1161                         spin_unlock(&dcache_lock);
1162                         security_d_instantiate(dentry, inode);
1163                         d_rehash(dentry);
1164                 }
1165         } else
1166                 d_add(dentry, inode);
1167         return new;
1168 }
1169
1170
1171 /**
1172  * d_lookup - search for a dentry
1173  * @parent: parent dentry
1174  * @name: qstr of name we wish to find
1175  *
1176  * Searches the children of the parent dentry for the name in question. If
1177  * the dentry is found its reference count is incremented and the dentry
1178  * is returned. The caller must use d_put to free the entry when it has
1179  * finished using it. %NULL is returned on failure.
1180  *
1181  * __d_lookup is dcache_lock free. The hash list is protected using RCU.
1182  * Memory barriers are used while updating and doing lockless traversal. 
1183  * To avoid races with d_move while rename is happening, d_lock is used.
1184  *
1185  * Overflows in memcmp(), while d_move, are avoided by keeping the length
1186  * and name pointer in one structure pointed by d_qstr.
1187  *
1188  * rcu_read_lock() and rcu_read_unlock() are used to disable preemption while
1189  * lookup is going on.
1190  *
1191  * dentry_unused list is not updated even if lookup finds the required dentry
1192  * in there. It is updated in places such as prune_dcache, shrink_dcache_sb,
1193  * select_parent and __dget_locked. This laziness saves lookup from dcache_lock
1194  * acquisition.
1195  *
1196  * d_lookup() is protected against the concurrent renames in some unrelated
1197  * directory using the seqlockt_t rename_lock.
1198  */
1199
1200 struct dentry * d_lookup(struct dentry * parent, struct qstr * name)
1201 {
1202         struct dentry * dentry = NULL;
1203         unsigned long seq;
1204
1205         do {
1206                 seq = read_seqbegin(&rename_lock);
1207                 dentry = __d_lookup(parent, name);
1208                 if (dentry)
1209                         break;
1210         } while (read_seqretry(&rename_lock, seq));
1211         return dentry;
1212 }
1213
1214 struct dentry * __d_lookup(struct dentry * parent, struct qstr * name)
1215 {
1216         unsigned int len = name->len;
1217         unsigned int hash = name->hash;
1218         const unsigned char *str = name->name;
1219         struct hlist_head *head = d_hash(parent,hash);
1220         struct dentry *found = NULL;
1221         struct hlist_node *node;
1222         struct dentry *dentry;
1223
1224         rcu_read_lock();
1225         
1226         hlist_for_each_entry_rcu(dentry, node, head, d_hash) {
1227                 struct qstr *qstr;
1228
1229                 if (dentry->d_name.hash != hash)
1230                         continue;
1231                 if (dentry->d_parent != parent)
1232                         continue;
1233
1234                 spin_lock(&dentry->d_lock);
1235
1236                 /*
1237                  * Recheck the dentry after taking the lock - d_move may have
1238                  * changed things.  Don't bother checking the hash because we're
1239                  * about to compare the whole name anyway.
1240                  */
1241                 if (dentry->d_parent != parent)
1242                         goto next;
1243
1244                 /*
1245                  * It is safe to compare names since d_move() cannot
1246                  * change the qstr (protected by d_lock).
1247                  */
1248                 qstr = &dentry->d_name;
1249                 if (parent->d_op && parent->d_op->d_compare) {
1250                         if (parent->d_op->d_compare(parent, qstr, name))
1251                                 goto next;
1252                 } else {
1253                         if (qstr->len != len)
1254                                 goto next;
1255                         if (memcmp(qstr->name, str, len))
1256                                 goto next;
1257                 }
1258
1259                 if (!d_unhashed(dentry)) {
1260                         atomic_inc(&dentry->d_count);
1261                         found = dentry;
1262                 }
1263                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
1264                 break;
1265 next:
1266                 spin_unlock(&dentry->d_lock);
1267         }
1268         rcu_read_unlock();
1269
1270         return found;
1271 }
1272
1273 /**
1274  * d_hash_and_lookup - hash the qstr then search for a dentry
1275  * @dir: Directory to search in
1276  * @name: qstr of name we wish to find
1277  *
1278  * On hash failure or on lookup failure NULL is returned.
1279  */
1280 struct dentry *d_hash_and_lookup(struct dentry *dir, struct qstr *name)
1281 {
1282         struct dentry *dentry = NULL;
1283
1284         /*
1285          * Check for a fs-specific hash function. Note that we must
1286          * calculate the standard hash first, as the d_op->d_hash()
1287          * routine may choose to leave the hash value unchanged.
1288          */
1289         name->hash = full_name_hash(name->name, name->len);
1290         if (dir->d_op && dir->d_op->d_hash) {
1291                 if (dir->d_op->d_hash(dir, name) < 0)
1292                         goto out;
1293         }
1294         dentry = d_lookup(dir, name);
1295 out:
1296         return dentry;
1297 }
1298
1299 /**
1300  * d_validate - verify dentry provided from insecure source
1301  * @dentry: The dentry alleged to be valid child of @dparent
1302  * @dparent: The parent dentry (known to be valid)
1303  * @hash: Hash of the dentry
1304  * @len: Length of the name
1305  *
1306  * An insecure source has sent us a dentry, here we verify it and dget() it.
1307  * This is used by ncpfs in its readdir implementation.
1308  * Zero is returned in the dentry is invalid.
1309  */
1310  
1311 int d_validate(struct dentry *dentry, struct dentry *dparent)
1312 {
1313         struct hlist_head *base;
1314         struct hlist_node *lhp;
1315
1316         /* Check whether the ptr might be valid at all.. */
1317         if (!kmem_ptr_validate(dentry_cache, dentry))
1318                 goto out;
1319
1320         if (dentry->d_parent != dparent)
1321                 goto out;
1322
1323         spin_lock(&dcache_lock);
1324         base = d_hash(dparent, dentry->d_name.hash);
1325         hlist_for_each(lhp,base) { 
1326                 /* hlist_for_each_entry_rcu() not required for d_hash list
1327                  * as it is parsed under dcache_lock
1328                  */
1329                 if (dentry == hlist_entry(lhp, struct dentry, d_hash)) {
1330                         __dget_locked(dentry);
1331                         spin_unlock(&dcache_lock);
1332                         return 1;
1333                 }
1334         }
1335         spin_unlock(&dcache_lock);
1336 out:
1337         return 0;
1338 }
1339
1340 /*
1341  * When a file is deleted, we have two options:
1342  * - turn this dentry into a negative dentry
1343  * - unhash this dentry and free it.
1344  *
1345  * Usually, we want to just turn this into
1346  * a negative dentry, but if anybody else is
1347  * currently using the dentry or the inode
1348  * we can't do that and we fall back on removing
1349  * it from the hash queues and waiting for
1350  * it to be deleted later when it has no users
1351  */
1352  
1353 /**
1354  * d_delete - delete a dentry
1355  * @dentry: The dentry to delete
1356  *
1357  * Turn the dentry into a negative dentry if possible, otherwise
1358  * remove it from the hash queues so it can be deleted later
1359  */
1360  
1361 void d_delete(struct dentry * dentry)
1362 {
1363         int isdir = 0;
1364         /*
1365          * Are we the only user?
1366          */
1367         spin_lock(&dcache_lock);
1368         spin_lock(&dentry->d_lock);
1369         isdir = S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode);
1370         if (atomic_read(&dentry->d_count) == 1) {
1371                 dentry_iput(dentry);
1372                 fsnotify_nameremove(dentry, isdir);
1373
1374                 /* remove this and other inotify debug checks after 2.6.18 */
1375                 dentry->d_flags &= ~DCACHE_INOTIFY_PARENT_WATCHED;
1376                 return;
1377         }
1378
1379         if (!d_unhashed(dentry))
1380                 __d_drop(dentry);
1381
1382         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1383         spin_unlock(&dcache_lock);
1384
1385         fsnotify_nameremove(dentry, isdir);
1386 }
1387
1388 static void __d_rehash(struct dentry * entry, struct hlist_head *list)
1389 {
1390
1391         entry->d_flags &= ~DCACHE_UNHASHED;
1392         hlist_add_head_rcu(&entry->d_hash, list);
1393 }
1394
1395 static void _d_rehash(struct dentry * entry)
1396 {
1397         __d_rehash(entry, d_hash(entry->d_parent, entry->d_name.hash));
1398 }
1399
1400 /**
1401  * d_rehash     - add an entry back to the hash
1402  * @entry: dentry to add to the hash
1403  *
1404  * Adds a dentry to the hash according to its name.
1405  */
1406  
1407 void d_rehash(struct dentry * entry)
1408 {
1409         spin_lock(&dcache_lock);
1410         spin_lock(&entry->d_lock);
1411         _d_rehash(entry);
1412         spin_unlock(&entry->d_lock);
1413         spin_unlock(&dcache_lock);
1414 }
1415
1416 #define do_switch(x,y) do { \
1417         __typeof__ (x) __tmp = x; \
1418         x = y; y = __tmp; } while (0)
1419
1420 /*
1421  * When switching names, the actual string doesn't strictly have to
1422  * be preserved in the target - because we're dropping the target
1423  * anyway. As such, we can just do a simple memcpy() to copy over
1424  * the new name before we switch.
1425  *
1426  * Note that we have to be a lot more careful about getting the hash
1427  * switched - we have to switch the hash value properly even if it
1428  * then no longer matches the actual (corrupted) string of the target.
1429  * The hash value has to match the hash queue that the dentry is on..
1430  */
1431 static void switch_names(struct dentry *dentry, struct dentry *target)
1432 {
1433         if (dname_external(target)) {
1434                 if (dname_external(dentry)) {
1435                         /*
1436                          * Both external: swap the pointers
1437                          */
1438                         do_switch(target->d_name.name, dentry->d_name.name);
1439                 } else {
1440                         /*
1441                          * dentry:internal, target:external.  Steal target's
1442                          * storage and make target internal.
1443                          */
1444                         dentry->d_name.name = target->d_name.name;
1445                         target->d_name.name = target->d_iname;
1446                 }
1447         } else {
1448                 if (dname_external(dentry)) {
1449                         /*
1450                          * dentry:external, target:internal.  Give dentry's
1451                          * storage to target and make dentry internal
1452                          */
1453                         memcpy(dentry->d_iname, target->d_name.name,
1454                                         target->d_name.len + 1);
1455                         target->d_name.name = dentry->d_name.name;
1456                         dentry->d_name.name = dentry->d_iname;
1457                 } else {
1458                         /*
1459                          * Both are internal.  Just copy target to dentry
1460                          */
1461                         memcpy(dentry->d_iname, target->d_name.name,
1462                                         target->d_name.len + 1);
1463                 }
1464         }
1465 }
1466
1467 /*
1468  * We cannibalize "target" when moving dentry on top of it,
1469  * because it's going to be thrown away anyway. We could be more
1470  * polite about it, though.
1471  *
1472  * This forceful removal will result in ugly /proc output if
1473  * somebody holds a file open that got deleted due to a rename.
1474  * We could be nicer about the deleted file, and let it show
1475  * up under the name it got deleted rather than the name that
1476  * deleted it.
1477  */
1478  
1479 /*
1480  * d_move_locked - move a dentry
1481  * @dentry: entry to move
1482  * @target: new dentry
1483  *
1484  * Update the dcache to reflect the move of a file name. Negative
1485  * dcache entries should not be moved in this way.
1486  */
1487 static void d_move_locked(struct dentry * dentry, struct dentry * target)
1488 {
1489         struct hlist_head *list;
1490
1491         if (!dentry->d_inode)
1492                 printk(KERN_WARNING "VFS: moving negative dcache entry\n");
1493
1494         write_seqlock(&rename_lock);
1495         /*
1496          * XXXX: do we really need to take target->d_lock?
1497          */
1498         if (target < dentry) {
1499                 spin_lock(&target->d_lock);
1500                 spin_lock_nested(&dentry->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
1501         } else {
1502                 spin_lock(&dentry->d_lock);
1503                 spin_lock_nested(&target->d_lock, DENTRY_D_LOCK_NESTED);
1504         }
1505
1506         /* Move the dentry to the target hash queue, if on different bucket */
1507         if (dentry->d_flags & DCACHE_UNHASHED)
1508                 goto already_unhashed;
1509
1510         hlist_del_rcu(&dentry->d_hash);
1511
1512 already_unhashed:
1513         list = d_hash(target->d_parent, target->d_name.hash);
1514         __d_rehash(dentry, list);
1515
1516         /* Unhash the target: dput() will then get rid of it */
1517         __d_drop(target);
1518
1519         list_del(&dentry->d_u.d_child);
1520         list_del(&target->d_u.d_child);
1521
1522         /* Switch the names.. */
1523         switch_names(dentry, target);
1524         do_switch(dentry->d_name.len, target->d_name.len);
1525         do_switch(dentry->d_name.hash, target->d_name.hash);
1526
1527         /* ... and switch the parents */
1528         if (IS_ROOT(dentry)) {
1529                 dentry->d_parent = target->d_parent;
1530                 target->d_parent = target;
1531                 INIT_LIST_HEAD(&target->d_u.d_child);
1532         } else {
1533                 do_switch(dentry->d_parent, target->d_parent);
1534
1535                 /* And add them back to the (new) parent lists */
1536                 list_add(&target->d_u.d_child, &target->d_parent->d_subdirs);
1537         }
1538
1539         list_add(&dentry->d_u.d_child, &dentry->d_parent->d_subdirs);
1540         spin_unlock(&target->d_lock);
1541         fsnotify_d_move(dentry);
1542         spin_unlock(&dentry->d_lock);
1543         write_sequnlock(&rename_lock);
1544 }
1545
1546 /**
1547  * d_move - move a dentry
1548  * @dentry: entry to move
1549  * @target: new dentry
1550  *
1551  * Update the dcache to reflect the move of a file name. Negative
1552  * dcache entries should not be moved in this way.
1553  */
1554
1555 void d_move(struct dentry * dentry, struct dentry * target)
1556 {
1557         spin_lock(&dcache_lock);
1558         d_move_locked(dentry, target);
1559         spin_unlock(&dcache_lock);
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Helper that returns 1 if p1 is a parent of p2, else 0
1564  */
1565 static int d_isparent(struct dentry *p1, struct dentry *p2)
1566 {
1567         struct dentry *p;
1568
1569         for (p = p2; p->d_parent != p; p = p->d_parent) {
1570                 if (p->d_parent == p1)
1571                         return 1;
1572         }
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 /*
1577  * This helper attempts to cope with remotely renamed directories
1578  *
1579  * It assumes that the caller is already holding
1580  * dentry->d_parent->d_inode->i_mutex and the dcache_lock
1581  *
1582  * Note: If ever the locking in lock_rename() changes, then please
1583  * remember to update this too...
1584  *
1585  * On return, dcache_lock will have been unlocked.
1586  */
1587 static struct dentry *__d_unalias(struct dentry *dentry, struct dentry *alias)
1588 {
1589         struct mutex *m1 = NULL, *m2 = NULL;
1590         struct dentry *ret;
1591
1592         /* If alias and dentry share a parent, then no extra locks required */
1593         if (alias->d_parent == dentry->d_parent)
1594                 goto out_unalias;
1595
1596         /* Check for loops */
1597         ret = ERR_PTR(-ELOOP);
1598         if (d_isparent(alias, dentry))
1599                 goto out_err;
1600
1601         /* See lock_rename() */
1602         ret = ERR_PTR(-EBUSY);
1603         if (!mutex_trylock(&dentry->d_sb->s_vfs_rename_mutex))
1604                 goto out_err;
1605         m1 = &dentry->d_sb->s_vfs_rename_mutex;
1606         if (!mutex_trylock(&alias->d_parent->d_inode->i_mutex))
1607                 goto out_err;
1608         m2 = &alias->d_parent->d_inode->i_mutex;
1609 out_unalias:
1610         d_move_locked(alias, dentry);
1611         ret = alias;
1612 out_err:
1613         spin_unlock(&dcache_lock);
1614         if (m2)
1615                 mutex_unlock(m2);
1616         if (m1)
1617                 mutex_unlock(m1);
1618         return ret;
1619 }
1620
1621 /*
1622  * Prepare an anonymous dentry for life in the superblock's dentry tree as a
1623  * named dentry in place of the dentry to be replaced.
1624  */
1625 static void __d_materialise_dentry(struct dentry *dentry, struct dentry *anon)
1626 {
1627         struct dentry *dparent, *aparent;
1628
1629         switch_names(dentry, anon);
1630         do_switch(dentry->d_name.len, anon->d_name.len);
1631         do_switch(dentry->d_name.hash, anon->d_name.hash);
1632
1633         dparent = dentry->d_parent;
1634         aparent = anon->d_parent;
1635
1636         dentry->d_parent = (aparent == anon) ? dentry : aparent;
1637         list_del(&dentry->d_u.d_child);
1638         if (!IS_ROOT(dentry))
1639                 list_add(&dentry->d_u.d_child, &dentry->d_parent->d_subdirs);
1640         else
1641                 INIT_LIST_HEAD(&dentry->d_u.d_child);
1642
1643         anon->d_parent = (dparent == dentry) ? anon : dparent;
1644         list_del(&anon->d_u.d_child);
1645         if (!IS_ROOT(anon))
1646                 list_add(&anon->d_u.d_child, &anon->d_parent->d_subdirs);
1647         else
1648                 INIT_LIST_HEAD(&anon->d_u.d_child);
1649
1650         anon->d_flags &= ~DCACHE_DISCONNECTED;
1651 }
1652
1653 /**
1654  * d_materialise_unique - introduce an inode into the tree
1655  * @dentry: candidate dentry
1656  * @inode: inode to bind to the dentry, to which aliases may be attached
1657  *
1658  * Introduces an dentry into the tree, substituting an extant disconnected
1659  * root directory alias in its place if there is one
1660  */
1661 struct dentry *d_materialise_unique(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
1662 {
1663         struct dentry *actual;
1664
1665         BUG_ON(!d_unhashed(dentry));
1666
1667         spin_lock(&dcache_lock);
1668
1669         if (!inode) {
1670                 actual = dentry;
1671                 dentry->d_inode = NULL;
1672                 goto found_lock;
1673         }
1674
1675         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
1676                 struct dentry *alias;
1677
1678                 /* Does an aliased dentry already exist? */
1679                 alias = __d_find_alias(inode, 0);
1680                 if (alias) {
1681                         actual = alias;
1682                         /* Is this an anonymous mountpoint that we could splice
1683                          * into our tree? */
1684                         if (IS_ROOT(alias)) {
1685                                 spin_lock(&alias->d_lock);
1686                                 __d_materialise_dentry(dentry, alias);
1687                                 __d_drop(alias);
1688                                 goto found;
1689                         }
1690                         /* Nope, but we must(!) avoid directory aliasing */
1691                         actual = __d_unalias(dentry, alias);
1692                         if (IS_ERR(actual))
1693                                 dput(alias);
1694                         goto out_nolock;
1695                 }
1696         }
1697
1698         /* Add a unique reference */
1699         actual = __d_instantiate_unique(dentry, inode);
1700         if (!actual)
1701                 actual = dentry;
1702         else if (unlikely(!d_unhashed(actual)))
1703                 goto shouldnt_be_hashed;
1704
1705 found_lock:
1706         spin_lock(&actual->d_lock);
1707 found:
1708         _d_rehash(actual);
1709         spin_unlock(&actual->d_lock);
1710         spin_unlock(&dcache_lock);
1711 out_nolock:
1712         if (actual == dentry) {
1713                 security_d_instantiate(dentry, inode);
1714                 return NULL;
1715         }
1716
1717         iput(inode);
1718         return actual;
1719
1720 shouldnt_be_hashed:
1721         spin_unlock(&dcache_lock);
1722         BUG();
1723         goto shouldnt_be_hashed;
1724 }
1725
1726 /**
1727  * d_path - return the path of a dentry
1728  * @dentry: dentry to report
1729  * @vfsmnt: vfsmnt to which the dentry belongs
1730  * @root: root dentry
1731  * @rootmnt: vfsmnt to which the root dentry belongs
1732  * @buffer: buffer to return value in
1733  * @buflen: buffer length
1734  *
1735  * Convert a dentry into an ASCII path name. If the entry has been deleted
1736  * the string " (deleted)" is appended. Note that this is ambiguous.
1737  *
1738  * Returns the buffer or an error code if the path was too long.
1739  *
1740  * "buflen" should be positive. Caller holds the dcache_lock.
1741  */
1742 static char * __d_path( struct dentry *dentry, struct vfsmount *vfsmnt,
1743                         struct dentry *root, struct vfsmount *rootmnt,
1744                         char *buffer, int buflen)
1745 {
1746         char * end = buffer+buflen;
1747         char * retval;
1748         int namelen;
1749
1750         *--end = '\0';
1751         buflen--;
1752         if (!IS_ROOT(dentry) && d_unhashed(dentry)) {
1753                 buflen -= 10;
1754                 end -= 10;
1755                 if (buflen < 0)
1756                         goto Elong;
1757                 memcpy(end, " (deleted)", 10);
1758         }
1759
1760         if (buflen < 1)
1761                 goto Elong;
1762         /* Get '/' right */
1763         retval = end-1;
1764         *retval = '/';
1765
1766         for (;;) {
1767                 struct dentry * parent;
1768
1769                 if (dentry == root && vfsmnt == rootmnt)
1770                         break;
1771                 if (dentry == vfsmnt->mnt_root || IS_ROOT(dentry)) {
1772                         /* Global root? */
1773                         spin_lock(&vfsmount_lock);
1774                         if (vfsmnt->mnt_parent == vfsmnt) {
1775                                 spin_unlock(&vfsmount_lock);
1776                                 goto global_root;
1777                         }
1778                         dentry = vfsmnt->mnt_mountpoint;
1779                         vfsmnt = vfsmnt->mnt_parent;
1780                         spin_unlock(&vfsmount_lock);
1781                         continue;
1782                 }
1783                 parent = dentry->d_parent;
1784                 prefetch(parent);
1785                 namelen = dentry->d_name.len;
1786                 buflen -= namelen + 1;
1787                 if (buflen < 0)
1788                         goto Elong;
1789                 end -= namelen;
1790                 memcpy(end, dentry->d_name.name, namelen);
1791                 *--end = '/';
1792                 retval = end;
1793                 dentry = parent;
1794         }
1795
1796         return retval;
1797
1798 global_root:
1799         namelen = dentry->d_name.len;
1800         buflen -= namelen;
1801         if (buflen < 0)
1802                 goto Elong;
1803         retval -= namelen-1;    /* hit the slash */
1804         memcpy(retval, dentry->d_name.name, namelen);
1805         return retval;
1806 Elong:
1807         return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
1808 }
1809
1810 /* write full pathname into buffer and return start of pathname */
1811 char * d_path(struct dentry *dentry, struct vfsmount *vfsmnt,
1812                                 char *buf, int buflen)
1813 {
1814         char *res;
1815         struct vfsmount *rootmnt;
1816         struct dentry *root;
1817
1818         read_lock(&current->fs->lock);
1819         rootmnt = mntget(current->fs->rootmnt);
1820         root = dget(current->fs->root);
1821         read_unlock(&current->fs->lock);
1822         spin_lock(&dcache_lock);
1823         res = __d_path(dentry, vfsmnt, root, rootmnt, buf, buflen);
1824         spin_unlock(&dcache_lock);
1825         dput(root);
1826         mntput(rootmnt);
1827         return res;
1828 }
1829
1830 /*
1831  * NOTE! The user-level library version returns a
1832  * character pointer. The kernel system call just
1833  * returns the length of the buffer filled (which
1834  * includes the ending '\0' character), or a negative
1835  * error value. So libc would do something like
1836  *
1837  *      char *getcwd(char * buf, size_t size)
1838  *      {
1839  *              int retval;
1840  *
1841  *              retval = sys_getcwd(buf, size);
1842  *              if (retval >= 0)
1843  *                      return buf;
1844  *              errno = -retval;
1845  *              return NULL;
1846  *      }
1847  */
1848 asmlinkage long sys_getcwd(char __user *buf, unsigned long size)
1849 {
1850         int error;
1851         struct vfsmount *pwdmnt, *rootmnt;
1852         struct dentry *pwd, *root;
1853         char *page = (char *) __get_free_page(GFP_USER);
1854
1855         if (!page)
1856                 return -ENOMEM;
1857
1858         read_lock(&current->fs->lock);
1859         pwdmnt = mntget(current->fs->pwdmnt);
1860         pwd = dget(current->fs->pwd);
1861         rootmnt = mntget(current->fs->rootmnt);
1862         root = dget(current->fs->root);
1863         read_unlock(&current->fs->lock);
1864
1865         error = -ENOENT;
1866         /* Has the current directory has been unlinked? */
1867         spin_lock(&dcache_lock);
1868         if (pwd->d_parent == pwd || !d_unhashed(pwd)) {
1869                 unsigned long len;
1870                 char * cwd;
1871
1872                 cwd = __d_path(pwd, pwdmnt, root, rootmnt, page, PAGE_SIZE);
1873                 spin_unlock(&dcache_lock);
1874
1875                 error = PTR_ERR(cwd);
1876                 if (IS_ERR(cwd))
1877                         goto out;
1878
1879                 error = -ERANGE;
1880                 len = PAGE_SIZE + page - cwd;
1881                 if (len <= size) {
1882                         error = len;
1883                         if (copy_to_user(buf, cwd, len))
1884                                 error = -EFAULT;
1885                 }
1886         } else
1887                 spin_unlock(&dcache_lock);
1888
1889 out:
1890         dput(pwd);
1891         mntput(pwdmnt);
1892         dput(root);
1893         mntput(rootmnt);
1894         free_page((unsigned long) page);
1895         return error;
1896 }
1897
1898 /*
1899  * Test whether new_dentry is a subdirectory of old_dentry.
1900  *
1901  * Trivially implemented using the dcache structure
1902  */
1903
1904 /**
1905  * is_subdir - is new dentry a subdirectory of old_dentry
1906  * @new_dentry: new dentry
1907  * @old_dentry: old dentry
1908  *
1909  * Returns 1 if new_dentry is a subdirectory of the parent (at any depth).
1910  * Returns 0 otherwise.
1911  * Caller must ensure that "new_dentry" is pinned before calling is_subdir()
1912  */
1913   
1914 int is_subdir(struct dentry * new_dentry, struct dentry * old_dentry)
1915 {
1916         int result;
1917         struct dentry * saved = new_dentry;
1918         unsigned long seq;
1919
1920         /* need rcu_readlock to protect against the d_parent trashing due to
1921          * d_move
1922          */
1923         rcu_read_lock();
1924         do {
1925                 /* for restarting inner loop in case of seq retry */
1926                 new_dentry = saved;
1927                 result = 0;
1928                 seq = read_seqbegin(&rename_lock);
1929                 for (;;) {
1930                         if (new_dentry != old_dentry) {
1931                                 struct dentry * parent = new_dentry->d_parent;
1932                                 if (parent == new_dentry)
1933                                         break;
1934                                 new_dentry = parent;
1935                                 continue;
1936                         }
1937                         result = 1;
1938                         break;
1939                 }
1940         } while (read_seqretry(&rename_lock, seq));
1941         rcu_read_unlock();
1942
1943         return result;
1944 }
1945
1946 void d_genocide(struct dentry *root)
1947 {
1948         struct dentry *this_parent = root;
1949         struct list_head *next;
1950
1951         spin_lock(&dcache_lock);
1952 repeat:
1953         next = this_parent->d_subdirs.next;
1954 resume:
1955         while (next != &this_parent->d_subdirs) {
1956                 struct list_head *tmp = next;
1957                 struct dentry *dentry = list_entry(tmp, struct dentry, d_u.d_child);
1958                 next = tmp->next;
1959                 if (d_unhashed(dentry)||!dentry->d_inode)
1960                         continue;
1961                 if (!list_empty(&dentry->d_subdirs)) {
1962                         this_parent = dentry;
1963                         goto repeat;
1964                 }
1965                 atomic_dec(&dentry->d_count);
1966         }
1967         if (this_parent != root) {
1968                 next = this_parent->d_u.d_child.next;
1969                 atomic_dec(&this_parent->d_count);
1970                 this_parent = this_parent->d_parent;
1971                 goto resume;
1972         }
1973         spin_unlock(&dcache_lock);
1974 }
1975
1976 /**
1977  * find_inode_number - check for dentry with name
1978  * @dir: directory to check
1979  * @name: Name to find.
1980  *
1981  * Check whether a dentry already exists for the given name,
1982  * and return the inode number if it has an inode. Otherwise
1983  * 0 is returned.
1984  *
1985  * This routine is used to post-process directory listings for
1986  * filesystems using synthetic inode numbers, and is necessary
1987  * to keep getcwd() working.
1988  */
1989  
1990 ino_t find_inode_number(struct dentry *dir, struct qstr *name)
1991 {
1992         struct dentry * dentry;
1993         ino_t ino = 0;
1994
1995         dentry = d_hash_and_lookup(dir, name);
1996         if (dentry) {
1997                 if (dentry->d_inode)
1998                         ino = dentry->d_inode->i_ino;
1999                 dput(dentry);
2000         }
2001         return ino;
2002 }
2003
2004 static __initdata unsigned long dhash_entries;
2005 static int __init set_dhash_entries(char *str)
2006 {
2007         if (!str)
2008                 return 0;
2009         dhash_entries = simple_strtoul(str, &str, 0);
2010         return 1;
2011 }
2012 __setup("dhash_entries=", set_dhash_entries);
2013
2014 static void __init dcache_init_early(void)
2015 {
2016         int loop;
2017
2018         /* If hashes are distributed across NUMA nodes, defer
2019          * hash allocation until vmalloc space is available.
2020          */
2021         if (hashdist)
2022                 return;
2023
2024         dentry_hashtable =
2025                 alloc_large_system_hash("Dentry cache",
2026                                         sizeof(struct hlist_head),
2027                                         dhash_entries,
2028                                         13,
2029                                         HASH_EARLY,
2030                                         &d_hash_shift,
2031                                         &d_hash_mask,
2032                                         0);
2033
2034         for (loop = 0; loop < (1 << d_hash_shift); loop++)
2035                 INIT_HLIST_HEAD(&dentry_hashtable[loop]);
2036 }
2037
2038 static void __init dcache_init(unsigned long mempages)
2039 {
2040         int loop;
2041
2042         /* 
2043          * A constructor could be added for stable state like the lists,
2044          * but it is probably not worth it because of the cache nature
2045          * of the dcache. 
2046          */
2047         dentry_cache = kmem_cache_create("dentry_cache",
2048                                          sizeof(struct dentry),
2049                                          0,
2050                                          (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_PANIC|
2051                                          SLAB_MEM_SPREAD),
2052                                          NULL, NULL);
2053         
2054         set_shrinker(DEFAULT_SEEKS, shrink_dcache_memory);
2055
2056         /* Hash may have been set up in dcache_init_early */
2057         if (!hashdist)
2058                 return;
2059
2060         dentry_hashtable =
2061                 alloc_large_system_hash("Dentry cache",
2062                                         sizeof(struct hlist_head),
2063                                         dhash_entries,
2064                                         13,
2065                                         0,
2066                                         &d_hash_shift,
2067                                         &d_hash_mask,
2068                                         0);
2069
2070         for (loop = 0; loop < (1 << d_hash_shift); loop++)
2071                 INIT_HLIST_HEAD(&dentry_hashtable[loop]);
2072 }
2073
2074 /* SLAB cache for __getname() consumers */
2075 struct kmem_cache *names_cachep __read_mostly;
2076
2077 /* SLAB cache for file structures */
2078 struct kmem_cache *filp_cachep __read_mostly;
2079
2080 EXPORT_SYMBOL(d_genocide);
2081
2082 void __init vfs_caches_init_early(void)
2083 {
2084         dcache_init_early();
2085         inode_init_early();
2086 }
2087
2088 void __init vfs_caches_init(unsigned long mempages)
2089 {
2090         unsigned long reserve;
2091
2092         /* Base hash sizes on available memory, with a reserve equal to
2093            150% of current kernel size */
2094
2095         reserve = min((mempages - nr_free_pages()) * 3/2, mempages - 1);
2096         mempages -= reserve;
2097
2098         names_cachep = kmem_cache_create("names_cache", PATH_MAX, 0,
2099                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
2100
2101         filp_cachep = kmem_cache_create("filp", sizeof(struct file), 0,
2102                         SLAB_HWCACHE_ALIGN|SLAB_PANIC, NULL, NULL);
2103
2104         dcache_init(mempages);
2105         inode_init(mempages);
2106         files_init(mempages);
2107         mnt_init(mempages);
2108         bdev_cache_init();
2109         chrdev_init();
2110 }
2111
2112 EXPORT_SYMBOL(d_alloc);
2113 EXPORT_SYMBOL(d_alloc_anon);
2114 EXPORT_SYMBOL(d_alloc_root);
2115 EXPORT_SYMBOL(d_delete);
2116 EXPORT_SYMBOL(d_find_alias);
2117 EXPORT_SYMBOL(d_instantiate);
2118 EXPORT_SYMBOL(d_invalidate);
2119 EXPORT_SYMBOL(d_lookup);
2120 EXPORT_SYMBOL(d_move);
2121 EXPORT_SYMBOL_GPL(d_materialise_unique);
2122 EXPORT_SYMBOL(d_path);
2123 EXPORT_SYMBOL(d_prune_aliases);
2124 EXPORT_SYMBOL(d_rehash);
2125 EXPORT_SYMBOL(d_splice_alias);
2126 EXPORT_SYMBOL(d_validate);
2127 EXPORT_SYMBOL(dget_locked);
2128 EXPORT_SYMBOL(dput);
2129 EXPORT_SYMBOL(find_inode_number);
2130 EXPORT_SYMBOL(have_submounts);
2131 EXPORT_SYMBOL(names_cachep);
2132 EXPORT_SYMBOL(shrink_dcache_parent);
2133 EXPORT_SYMBOL(shrink_dcache_sb);