include/linux/dcache.h

   1 #ifndef __LINUX_DCACHE_H
   2 #define __LINUX_DCACHE_H
   3
   4 #include <linux/atomic.h>
   5 #include <linux/list.h>
   6 #include <linux/rculist.h>
   7 #include <linux/rculist_bl.h>
   8 #include <linux/spinlock.h>
   9 #include <linux/seqlock.h>
  10 #include <linux/cache.h>
  11 #include <linux/rcupdate.h>
  12 #include <linux/lockref.h>
  13
  14 struct path;
  15 struct vfsmount;
  16
  17 /*
  18  * linux/include/linux/dcache.h
  19  *
  20  * Dirent cache data structures
  21  *
  22  * (C) Copyright 1997 Thomas Schoebel-Theuer,
  23  * with heavy changes by Linus Torvalds
  24  */
  25
  26 #define IS_ROOT(x) ((x) == (x)->d_parent)
  27
  28 /* The hash is always the low bits of hash_len */
  29 #ifdef __LITTLE_ENDIAN
  30  #define HASH_LEN_DECLARE u32 hash; u32 len;
  31  #define bytemask_from_count(cnt)       (~(~0ul << (cnt)*8))
  32 #else
  33  #define HASH_LEN_DECLARE u32 len; u32 hash;
  34  #define bytemask_from_count(cnt)       (~(~0ul >> (cnt)*8))
  35 #endif
  36
  37 /*
  38  * "quick string" -- eases parameter passing, but more importantly
  39  * saves "metadata" about the string (ie length and the hash).
  40  *
  41  * hash comes first so it snuggles against d_parent in the
  42  * dentry.
  43  */
  44 struct qstr {
  45         union {
  46                 struct {
  47                         HASH_LEN_DECLARE;
  48                 };
  49                 u64 hash_len;
  50         };
  51         const unsigned char *name;
  52 };
  53
  54 #define QSTR_INIT(n,l) { { { .len = l } }, .name = n }
  55 #define hashlen_hash(hashlen) ((u32) (hashlen))
  56 #define hashlen_len(hashlen)  ((u32)((hashlen) >> 32))
  57 #define hashlen_create(hash,len) (((u64)(len)<<32)|(u32)(hash))
  58
  59 struct dentry_stat_t {
  60         long nr_dentry;
  61         long nr_unused;
  62         long age_limit;          /* age in seconds */
  63         long want_pages;         /* pages requested by system */
  64         long dummy[2];
  65 };
  66 extern struct dentry_stat_t dentry_stat;
  67
  68 /* Name hashing routines. Initial hash value */
  69 /* Hash courtesy of the R5 hash in reiserfs modulo sign bits */
  70 #define init_name_hash()                0
  71
  72 /* partial hash update function. Assume roughly 4 bits per character */
  73 static inline unsigned long
  74 partial_name_hash(unsigned long c, unsigned long prevhash)
  75 {
  76         return (prevhash + (c << 4) + (c >> 4)) * 11;
  77 }
  78
  79 /*
  80  * Finally: cut down the number of bits to a int value (and try to avoid
  81  * losing bits)
  82  */
  83 static inline unsigned long end_name_hash(unsigned long hash)
  84 {
  85         return (unsigned int) hash;
  86 }
  87
  88 /* Compute the hash for a name string. */
  89 extern unsigned int full_name_hash(const unsigned char *, unsigned int);
  90
  91 /*
  92  * Try to keep struct dentry aligned on 64 byte cachelines (this will
  93  * give reasonable cacheline footprint with larger lines without the
  94  * large memory footprint increase).
  95  */
  96 #ifdef CONFIG_64BIT
  97 # define DNAME_INLINE_LEN 32 /* 192 bytes */
  98 #else
  99 # ifdef CONFIG_SMP
 100 #  define DNAME_INLINE_LEN 36 /* 128 bytes */
 101 # else
 102 #  define DNAME_INLINE_LEN 40 /* 128 bytes */
 103 # endif
 104 #endif
 105
 106 #define d_lock  d_lockref.lock
 107
 108 struct dentry {
 109         /* RCU lookup touched fields */
 110         unsigned int d_flags;           /* protected by d_lock */
 111         seqcount_t d_seq;               /* per dentry seqlock */
 112         struct hlist_bl_node d_hash;    /* lookup hash list */
 113         struct dentry *d_parent;        /* parent directory */
 114         struct qstr d_name;
 115         struct inode *d_inode;          /* Where the name belongs to - NULL is
 116                                          * negative */
 117         unsigned char d_iname[DNAME_INLINE_LEN];        /* small names */
 118
 119         /* Ref lookup also touches following */
 120         struct lockref d_lockref;       /* per-dentry lock and refcount */
 121         const struct dentry_operations *d_op;
 122         struct super_block *d_sb;       /* The root of the dentry tree */
 123         unsigned long d_time;           /* used by d_revalidate */
 124         void *d_fsdata;                 /* fs-specific data */
 125
 126         struct list_head d_lru;         /* LRU list */
 127         struct list_head d_child;       /* child of parent list */
 128         struct list_head d_subdirs;     /* our children */
 129         /*
 130          * d_alias and d_rcu can share memory
 131          */
 132         union {
 133                 struct hlist_node d_alias;      /* inode alias list */
 134                 struct rcu_head d_rcu;
 135         } d_u;
 136 };
 137
 138 /*
 139  * dentry->d_lock spinlock nesting subclasses:
 140  *
 141  * 0: normal
 142  * 1: nested
 143  */
 144 enum dentry_d_lock_class
 145 {
 146         DENTRY_D_LOCK_NORMAL, /* implicitly used by plain spin_lock() APIs. */
 147         DENTRY_D_LOCK_NESTED
 148 };
 149
 150 struct dentry_operations {
 151         int (*d_revalidate)(struct dentry *, unsigned int);
 152         int (*d_weak_revalidate)(struct dentry *, unsigned int);
 153         int (*d_hash)(const struct dentry *, struct qstr *);
 154         int (*d_compare)(const struct dentry *, const struct dentry *,
 155                         unsigned int, const char *, const struct qstr *);
 156         int (*d_delete)(const struct dentry *);
 157         void (*d_release)(struct dentry *);
 158         void (*d_prune)(struct dentry *);
 159         void (*d_iput)(struct dentry *, struct inode *);
 160         char *(*d_dname)(struct dentry *, char *, int);
 161         struct vfsmount *(*d_automount)(struct path *);
 162         int (*d_manage)(struct dentry *, bool);
 163         struct inode *(*d_select_inode)(struct dentry *, unsigned);
 164         void (*d_canonical_path)(const struct dentry *, struct path *);
 165 } ____cacheline_aligned;
 166
 167 /*
 168  * Locking rules for dentry_operations callbacks are to be found in
 169  * Documentation/filesystems/Locking. Keep it updated!
 170  *
 171  * FUrther descriptions are found in Documentation/filesystems/vfs.txt.
 172  * Keep it updated too!
 173  */
 174
 175 /* d_flags entries */
 176 #define DCACHE_OP_HASH                  0x00000001
 177 #define DCACHE_OP_COMPARE               0x00000002
 178 #define DCACHE_OP_REVALIDATE            0x00000004
 179 #define DCACHE_OP_DELETE                0x00000008
 180 #define DCACHE_OP_PRUNE                 0x00000010
 181
 182 #define DCACHE_DISCONNECTED             0x00000020
 183      /* This dentry is possibly not currently connected to the dcache tree, in
 184       * which case its parent will either be itself, or will have this flag as
 185       * well.  nfsd will not use a dentry with this bit set, but will first
 186       * endeavour to clear the bit either by discovering that it is connected,
 187       * or by performing lookup operations.   Any filesystem which supports
 188       * nfsd_operations MUST have a lookup function which, if it finds a
 189       * directory inode with a DCACHE_DISCONNECTED dentry, will d_move that
 190       * dentry into place and return that dentry rather than the passed one,
 191       * typically using d_splice_alias. */
 192
 193 #define DCACHE_REFERENCED               0x00000040 /* Recently used, don't discard. */
 194 #define DCACHE_RCUACCESS                0x00000080 /* Entry has ever been RCU-visible */
 195
 196 #define DCACHE_CANT_MOUNT               0x00000100
 197 #define DCACHE_GENOCIDE                 0x00000200
 198 #define DCACHE_SHRINK_LIST              0x00000400
 199
 200 #define DCACHE_OP_WEAK_REVALIDATE       0x00000800
 201
 202 #define DCACHE_NFSFS_RENAMED            0x00001000
 203      /* this dentry has been "silly renamed" and has to be deleted on the last
 204       * dput() */
 205 #define DCACHE_COOKIE                   0x00002000 /* For use by dcookie subsystem */
 206 #define DCACHE_FSNOTIFY_PARENT_WATCHED  0x00004000
 207      /* Parent inode is watched by some fsnotify listener */
 208
 209 #define DCACHE_DENTRY_KILLED            0x00008000
 210
 211 #define DCACHE_MOUNTED                  0x00010000 /* is a mountpoint */
 212 #define DCACHE_NEED_AUTOMOUNT           0x00020000 /* handle automount on this dir */
 213 #define DCACHE_MANAGE_TRANSIT           0x00040000 /* manage transit from this dirent */
 214 #define DCACHE_MANAGED_DENTRY \
 215         (DCACHE_MOUNTED|DCACHE_NEED_AUTOMOUNT|DCACHE_MANAGE_TRANSIT)
 216
 217 #define DCACHE_LRU_LIST                 0x00080000
 218
 219 #define DCACHE_ENTRY_TYPE               0x00700000
 220 #define DCACHE_MISS_TYPE                0x00000000 /* Negative dentry (maybe fallthru to nowhere) */
 221 #define DCACHE_WHITEOUT_TYPE            0x00100000 /* Whiteout dentry (stop pathwalk) */
 222 #define DCACHE_DIRECTORY_TYPE           0x00200000 /* Normal directory */
 223 #define DCACHE_AUTODIR_TYPE             0x00300000 /* Lookupless directory (presumed automount) */
 224 #define DCACHE_REGULAR_TYPE             0x00400000 /* Regular file type (or fallthru to such) */
 225 #define DCACHE_SPECIAL_TYPE             0x00500000 /* Other file type (or fallthru to such) */
 226 #define DCACHE_SYMLINK_TYPE             0x00600000 /* Symlink (or fallthru to such) */
 227
 228 #define DCACHE_MAY_FREE                 0x00800000
 229 #define DCACHE_FALLTHRU                 0x01000000 /* Fall through to lower layer */
 230 #define DCACHE_OP_SELECT_INODE          0x02000000 /* Unioned entry: dcache op selects inode */
 231
 232 extern seqlock_t rename_lock;
 233
 234 /*
 235  * These are the low-level FS interfaces to the dcache..
 236  */
 237 extern void d_instantiate(struct dentry *, struct inode *);
 238 extern struct dentry * d_instantiate_unique(struct dentry *, struct inode *);
 239 extern int d_instantiate_no_diralias(struct dentry *, struct inode *);
 240 extern void __d_drop(struct dentry *dentry);
 241 extern void d_drop(struct dentry *dentry);
 242 extern void d_delete(struct dentry *);
 243 extern void d_set_d_op(struct dentry *dentry, const struct dentry_operations *op);
 244
 245 /* allocate/de-allocate */
 246 extern struct dentry * d_alloc(struct dentry *, const struct qstr *);
 247 extern struct dentry * d_alloc_pseudo(struct super_block *, const struct qstr *);
 248 extern struct dentry * d_splice_alias(struct inode *, struct dentry *);
 249 extern struct dentry * d_add_ci(struct dentry *, struct inode *, struct qstr *);
 250 extern struct dentry *d_find_any_alias(struct inode *inode);
 251 extern struct dentry * d_obtain_alias(struct inode *);
 252 extern struct dentry * d_obtain_root(struct inode *);
 253 extern void shrink_dcache_sb(struct super_block *);
 254 extern void shrink_dcache_parent(struct dentry *);
 255 extern void shrink_dcache_for_umount(struct super_block *);
 256 extern void d_invalidate(struct dentry *);
 257
 258 /* only used at mount-time */
 259 extern struct dentry * d_make_root(struct inode *);
 260
 261 /* <clickety>-<click> the ramfs-type tree */
 262 extern void d_genocide(struct dentry *);
 263
 264 extern void d_tmpfile(struct dentry *, struct inode *);
 265
 266 extern struct dentry *d_find_alias(struct inode *);
 267 extern void d_prune_aliases(struct inode *);
 268
 269 /* test whether we have any submounts in a subdir tree */
 270 extern int have_submounts(struct dentry *);
 271
 272 /*
 273  * This adds the entry to the hash queues.
 274  */
 275 extern void d_rehash(struct dentry *);
 276
 277 /**
 278  * d_add - add dentry to hash queues
 279  * @entry: dentry to add
 280  * @inode: The inode to attach to this dentry
 281  *
 282  * This adds the entry to the hash queues and initializes @inode.
 283  * The entry was actually filled in earlier during d_alloc().
 284  */
 285
 286 static inline void d_add(struct dentry *entry, struct inode *inode)
 287 {
 288         d_instantiate(entry, inode);
 289         d_rehash(entry);
 290 }
 291
 292 /**
 293  * d_add_unique - add dentry to hash queues without aliasing
 294  * @entry: dentry to add
 295  * @inode: The inode to attach to this dentry
 296  *
 297  * This adds the entry to the hash queues and initializes @inode.
 298  * The entry was actually filled in earlier during d_alloc().
 299  */
 300 static inline struct dentry *d_add_unique(struct dentry *entry, struct inode *inode)
 301 {
 302         struct dentry *res;
 303
 304         res = d_instantiate_unique(entry, inode);
 305         d_rehash(res != NULL ? res : entry);
 306         return res;
 307 }
 308
 309 extern void dentry_update_name_case(struct dentry *, struct qstr *);
 310
 311 /* used for rename() and baskets */
 312 extern void d_move(struct dentry *, struct dentry *);
 313 extern void d_exchange(struct dentry *, struct dentry *);
 314 extern struct dentry *d_ancestor(struct dentry *, struct dentry *);
 315
 316 /* appendix may either be NULL or be used for transname suffixes */
 317 extern struct dentry *d_lookup(const struct dentry *, const struct qstr *);
 318 extern struct dentry *d_hash_and_lookup(struct dentry *, struct qstr *);
 319 extern struct dentry *__d_lookup(const struct dentry *, const struct qstr *);
 320 extern struct dentry *__d_lookup_rcu(const struct dentry *parent,
 321                                 const struct qstr *name, unsigned *seq);
 322
 323 static inline unsigned d_count(const struct dentry *dentry)
 324 {
 325         return dentry->d_lockref.count;
 326 }
 327
 328 /*
 329  * helper function for dentry_operations.d_dname() members
 330  */
 331 extern __printf(4, 5)
 332 char *dynamic_dname(struct dentry *, char *, int, const char *, ...);
 333 extern char *simple_dname(struct dentry *, char *, int);
 334
 335 extern char *__d_path(const struct path *, const struct path *, char *, int);
 336 extern char *d_absolute_path(const struct path *, char *, int);
 337 extern char *d_path(const struct path *, char *, int);
 338 extern char *dentry_path_raw(struct dentry *, char *, int);
 339 extern char *dentry_path(struct dentry *, char *, int);
 340
 341 /* Allocation counts.. */
 342
 343 /**
 344  *      dget, dget_dlock -      get a reference to a dentry
 345  *      @dentry: dentry to get a reference to
 346  *
 347  *      Given a dentry or %NULL pointer increment the reference count
 348  *      if appropriate and return the dentry. A dentry will not be
 349  *      destroyed when it has references.
 350  */
 351 static inline struct dentry *dget_dlock(struct dentry *dentry)
 352 {
 353         if (dentry)
 354                 dentry->d_lockref.count++;
 355         return dentry;
 356 }
 357
 358 static inline struct dentry *dget(struct dentry *dentry)
 359 {
 360         if (dentry)
 361                 lockref_get(&dentry->d_lockref);
 362         return dentry;
 363 }
 364
 365 extern struct dentry *dget_parent(struct dentry *dentry);
 366
 367 /**
 368  *      d_unhashed -    is dentry hashed
 369  *      @dentry: entry to check
 370  *
 371  *      Returns true if the dentry passed is not currently hashed.
 372  */
 373
 374 static inline int d_unhashed(const struct dentry *dentry)
 375 {
 376         return hlist_bl_unhashed(&dentry->d_hash);
 377 }
 378
 379 static inline int d_unlinked(const struct dentry *dentry)
 380 {
 381         return d_unhashed(dentry) && !IS_ROOT(dentry);
 382 }
 383
 384 static inline int cant_mount(const struct dentry *dentry)
 385 {
 386         return (dentry->d_flags & DCACHE_CANT_MOUNT);
 387 }
 388
 389 static inline void dont_mount(struct dentry *dentry)
 390 {
 391         spin_lock(&dentry->d_lock);
 392         dentry->d_flags |= DCACHE_CANT_MOUNT;
 393         spin_unlock(&dentry->d_lock);
 394 }
 395
 396 extern void dput(struct dentry *);
 397
 398 static inline bool d_managed(const struct dentry *dentry)
 399 {
 400         return dentry->d_flags & DCACHE_MANAGED_DENTRY;
 401 }
 402
 403 static inline bool d_mountpoint(const struct dentry *dentry)
 404 {
 405         return dentry->d_flags & DCACHE_MOUNTED;
 406 }
 407
 408 /*
 409  * Directory cache entry type accessor functions.
 410  */
 411 static inline unsigned __d_entry_type(const struct dentry *dentry)
 412 {
 413         return dentry->d_flags & DCACHE_ENTRY_TYPE;
 414 }
 415
 416 static inline bool d_is_miss(const struct dentry *dentry)
 417 {
 418         return __d_entry_type(dentry) == DCACHE_MISS_TYPE;
 419 }
 420
 421 static inline bool d_is_whiteout(const struct dentry *dentry)
 422 {
 423         return __d_entry_type(dentry) == DCACHE_WHITEOUT_TYPE;
 424 }
 425
 426 static inline bool d_can_lookup(const struct dentry *dentry)
 427 {
 428         return __d_entry_type(dentry) == DCACHE_DIRECTORY_TYPE;
 429 }
 430
 431 static inline bool d_is_autodir(const struct dentry *dentry)
 432 {
 433         return __d_entry_type(dentry) == DCACHE_AUTODIR_TYPE;
 434 }
 435
 436 static inline bool d_is_dir(const struct dentry *dentry)
 437 {
 438         return d_can_lookup(dentry) || d_is_autodir(dentry);
 439 }
 440
 441 static inline bool d_is_symlink(const struct dentry *dentry)
 442 {
 443         return __d_entry_type(dentry) == DCACHE_SYMLINK_TYPE;
 444 }
 445
 446 static inline bool d_is_reg(const struct dentry *dentry)
 447 {
 448         return __d_entry_type(dentry) == DCACHE_REGULAR_TYPE;
 449 }
 450
 451 static inline bool d_is_special(const struct dentry *dentry)
 452 {
 453         return __d_entry_type(dentry) == DCACHE_SPECIAL_TYPE;
 454 }
 455
 456 static inline bool d_is_file(const struct dentry *dentry)
 457 {
 458         return d_is_reg(dentry) || d_is_special(dentry);
 459 }
 460
 461 static inline bool d_is_negative(const struct dentry *dentry)
 462 {
 463         // TODO: check d_is_whiteout(dentry) also.
 464         return d_is_miss(dentry);
 465 }
 466
 467 static inline bool d_is_positive(const struct dentry *dentry)
 468 {
 469         return !d_is_negative(dentry);
 470 }
 471
 472 /**
 473  * d_really_is_negative - Determine if a dentry is really negative (ignoring fallthroughs)
 474  * @dentry: The dentry in question
 475  *
 476  * Returns true if the dentry represents either an absent name or a name that
 477  * doesn't map to an inode (ie. ->d_inode is NULL).  The dentry could represent
 478  * a true miss, a whiteout that isn't represented by a 0,0 chardev or a
 479  * fallthrough marker in an opaque directory.
 480  *
 481  * Note!  (1) This should be used *only* by a filesystem to examine its own
 482  * dentries.  It should not be used to look at some other filesystem's
 483  * dentries.  (2) It should also be used in combination with d_inode() to get
 484  * the inode.  (3) The dentry may have something attached to ->d_lower and the
 485  * type field of the flags may be set to something other than miss or whiteout.
 486  */
 487 static inline bool d_really_is_negative(const struct dentry *dentry)
 488 {
 489         return dentry->d_inode == NULL;
 490 }
 491
 492 /**
 493  * d_really_is_positive - Determine if a dentry is really positive (ignoring fallthroughs)
 494  * @dentry: The dentry in question
 495  *
 496  * Returns true if the dentry represents a name that maps to an inode
 497  * (ie. ->d_inode is not NULL).  The dentry might still represent a whiteout if
 498  * that is represented on medium as a 0,0 chardev.
 499  *
 500  * Note!  (1) This should be used *only* by a filesystem to examine its own
 501  * dentries.  It should not be used to look at some other filesystem's
 502  * dentries.  (2) It should also be used in combination with d_inode() to get
 503  * the inode.
 504  */
 505 static inline bool d_really_is_positive(const struct dentry *dentry)
 506 {
 507         return dentry->d_inode != NULL;
 508 }
 509
 510 static inline int simple_positive(struct dentry *dentry)
 511 {
 512         return d_really_is_positive(dentry) && !d_unhashed(dentry);
 513 }
 514
 515 extern void d_set_fallthru(struct dentry *dentry);
 516
 517 static inline bool d_is_fallthru(const struct dentry *dentry)
 518 {
 519         return dentry->d_flags & DCACHE_FALLTHRU;
 520 }
 521
 522
 523 extern int sysctl_vfs_cache_pressure;
 524
 525 static inline unsigned long vfs_pressure_ratio(unsigned long val)
 526 {
 527         return mult_frac(val, sysctl_vfs_cache_pressure, 100);
 528 }
 529
 530 /**
 531  * d_inode - Get the actual inode of this dentry
 532  * @dentry: The dentry to query
 533  *
 534  * This is the helper normal filesystems should use to get at their own inodes
 535  * in their own dentries and ignore the layering superimposed upon them.
 536  */
 537 static inline struct inode *d_inode(const struct dentry *dentry)
 538 {
 539         return dentry->d_inode;
 540 }
 541
 542 /**
 543  * d_inode_rcu - Get the actual inode of this dentry with ACCESS_ONCE()
 544  * @dentry: The dentry to query
 545  *
 546  * This is the helper normal filesystems should use to get at their own inodes
 547  * in their own dentries and ignore the layering superimposed upon them.
 548  */
 549 static inline struct inode *d_inode_rcu(const struct dentry *dentry)
 550 {
 551         return ACCESS_ONCE(dentry->d_inode);
 552 }
 553
 554 /**
 555  * d_backing_inode - Get upper or lower inode we should be using
 556  * @upper: The upper layer
 557  *
 558  * This is the helper that should be used to get at the inode that will be used
 559  * if this dentry were to be opened as a file.  The inode may be on the upper
 560  * dentry or it may be on a lower dentry pinned by the upper.
 561  *
 562  * Normal filesystems should not use this to access their own inodes.
 563  */
 564 static inline struct inode *d_backing_inode(const struct dentry *upper)
 565 {
 566         struct inode *inode = upper->d_inode;
 567
 568         return inode;
 569 }
 570
 571 /**
 572  * d_backing_dentry - Get upper or lower dentry we should be using
 573  * @upper: The upper layer
 574  *
 575  * This is the helper that should be used to get the dentry of the inode that
 576  * will be used if this dentry were opened as a file.  It may be the upper
 577  * dentry or it may be a lower dentry pinned by the upper.
 578  *
 579  * Normal filesystems should not use this to access their own dentries.
 580  */
 581 static inline struct dentry *d_backing_dentry(struct dentry *upper)
 582 {
 583         return upper;
 584 }
 585
 586 #endif  /* __LINUX_DCACHE_H */