kernel/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 } ____cacheline_aligned;
 164
 165 /*
 166  * Locking rules for dentry_operations callbacks are to be found in
 167  * Documentation/filesystems/Locking. Keep it updated!
 168  *
 169  * FUrther descriptions are found in Documentation/filesystems/vfs.txt.
 170  * Keep it updated too!
 171  */
 172
 173 /* d_flags entries */
 174 #define DCACHE_OP_HASH                  0x00000001
 175 #define DCACHE_OP_COMPARE               0x00000002
 176 #define DCACHE_OP_REVALIDATE            0x00000004
 177 #define DCACHE_OP_DELETE                0x00000008
 178 #define DCACHE_OP_PRUNE                 0x00000010
 179
 180 #define DCACHE_DISCONNECTED             0x00000020
 181      /* This dentry is possibly not currently connected to the dcache tree, in
 182       * which case its parent will either be itself, or will have this flag as
 183       * well.  nfsd will not use a dentry with this bit set, but will first
 184       * endeavour to clear the bit either by discovering that it is connected,
 185       * or by performing lookup operations.   Any filesystem which supports
 186       * nfsd_operations MUST have a lookup function which, if it finds a
 187       * directory inode with a DCACHE_DISCONNECTED dentry, will d_move that
 188       * dentry into place and return that dentry rather than the passed one,
 189       * typically using d_splice_alias. */
 190
 191 #define DCACHE_REFERENCED               0x00000040 /* Recently used, don't discard. */
 192 #define DCACHE_RCUACCESS                0x00000080 /* Entry has ever been RCU-visible */
 193
 194 #define DCACHE_CANT_MOUNT               0x00000100
 195 #define DCACHE_GENOCIDE                 0x00000200
 196 #define DCACHE_SHRINK_LIST              0x00000400
 197
 198 #define DCACHE_OP_WEAK_REVALIDATE       0x00000800
 199
 200 #define DCACHE_NFSFS_RENAMED            0x00001000
 201      /* this dentry has been "silly renamed" and has to be deleted on the last
 202       * dput() */
 203 #define DCACHE_COOKIE                   0x00002000 /* For use by dcookie subsystem */
 204 #define DCACHE_FSNOTIFY_PARENT_WATCHED  0x00004000
 205      /* Parent inode is watched by some fsnotify listener */
 206
 207 #define DCACHE_DENTRY_KILLED            0x00008000
 208
 209 #define DCACHE_MOUNTED                  0x00010000 /* is a mountpoint */
 210 #define DCACHE_NEED_AUTOMOUNT           0x00020000 /* handle automount on this dir */
 211 #define DCACHE_MANAGE_TRANSIT           0x00040000 /* manage transit from this dirent */
 212 #define DCACHE_MANAGED_DENTRY \
 213         (DCACHE_MOUNTED|DCACHE_NEED_AUTOMOUNT|DCACHE_MANAGE_TRANSIT)
 214
 215 #define DCACHE_LRU_LIST                 0x00080000
 216
 217 #define DCACHE_ENTRY_TYPE               0x00700000
 218 #define DCACHE_MISS_TYPE                0x00000000 /* Negative dentry (maybe fallthru to nowhere) */
 219 #define DCACHE_WHITEOUT_TYPE            0x00100000 /* Whiteout dentry (stop pathwalk) */
 220 #define DCACHE_DIRECTORY_TYPE           0x00200000 /* Normal directory */
 221 #define DCACHE_AUTODIR_TYPE             0x00300000 /* Lookupless directory (presumed automount) */
 222 #define DCACHE_REGULAR_TYPE             0x00400000 /* Regular file type (or fallthru to such) */
 223 #define DCACHE_SPECIAL_TYPE             0x00500000 /* Other file type (or fallthru to such) */
 224 #define DCACHE_SYMLINK_TYPE             0x00600000 /* Symlink (or fallthru to such) */
 225
 226 #define DCACHE_MAY_FREE                 0x00800000
 227 #define DCACHE_FALLTHRU                 0x01000000 /* Fall through to lower layer */
 228
 229 extern seqlock_t rename_lock;
 230
 231 /*
 232  * These are the low-level FS interfaces to the dcache..
 233  */
 234 extern void d_instantiate(struct dentry *, struct inode *);
 235 extern struct dentry * d_instantiate_unique(struct dentry *, struct inode *);
 236 extern int d_instantiate_no_diralias(struct dentry *, struct inode *);
 237 extern void __d_drop(struct dentry *dentry);
 238 extern void d_drop(struct dentry *dentry);
 239 extern void d_delete(struct dentry *);
 240 extern void d_set_d_op(struct dentry *dentry, const struct dentry_operations *op);
 241
 242 /* allocate/de-allocate */
 243 extern struct dentry * d_alloc(struct dentry *, const struct qstr *);
 244 extern struct dentry * d_alloc_pseudo(struct super_block *, const struct qstr *);
 245 extern struct dentry * d_splice_alias(struct inode *, struct dentry *);
 246 extern struct dentry * d_add_ci(struct dentry *, struct inode *, struct qstr *);
 247 extern struct dentry *d_find_any_alias(struct inode *inode);
 248 extern struct dentry * d_obtain_alias(struct inode *);
 249 extern struct dentry * d_obtain_root(struct inode *);
 250 extern void shrink_dcache_sb(struct super_block *);
 251 extern void shrink_dcache_parent(struct dentry *);
 252 extern void shrink_dcache_for_umount(struct super_block *);
 253 extern void d_invalidate(struct dentry *);
 254
 255 /* only used at mount-time */
 256 extern struct dentry * d_make_root(struct inode *);
 257
 258 /* <clickety>-<click> the ramfs-type tree */
 259 extern void d_genocide(struct dentry *);
 260
 261 extern void d_tmpfile(struct dentry *, struct inode *);
 262
 263 extern struct dentry *d_find_alias(struct inode *);
 264 extern void d_prune_aliases(struct inode *);
 265
 266 /* test whether we have any submounts in a subdir tree */
 267 extern int have_submounts(struct dentry *);
 268
 269 /*
 270  * This adds the entry to the hash queues.
 271  */
 272 extern void d_rehash(struct dentry *);
 273
 274 /**
 275  * d_add - add dentry to hash queues
 276  * @entry: dentry to add
 277  * @inode: The inode to attach to this dentry
 278  *
 279  * This adds the entry to the hash queues and initializes @inode.
 280  * The entry was actually filled in earlier during d_alloc().
 281  */
 282
 283 static inline void d_add(struct dentry *entry, struct inode *inode)
 284 {
 285         d_instantiate(entry, inode);
 286         d_rehash(entry);
 287 }
 288
 289 /**
 290  * d_add_unique - add dentry to hash queues without aliasing
 291  * @entry: dentry to add
 292  * @inode: The inode to attach to this dentry
 293  *
 294  * This adds the entry to the hash queues and initializes @inode.
 295  * The entry was actually filled in earlier during d_alloc().
 296  */
 297 static inline struct dentry *d_add_unique(struct dentry *entry, struct inode *inode)
 298 {
 299         struct dentry *res;
 300
 301         res = d_instantiate_unique(entry, inode);
 302         d_rehash(res != NULL ? res : entry);
 303         return res;
 304 }
 305
 306 extern void dentry_update_name_case(struct dentry *, struct qstr *);
 307
 308 /* used for rename() and baskets */
 309 extern void d_move(struct dentry *, struct dentry *);
 310 extern void d_exchange(struct dentry *, struct dentry *);
 311 extern struct dentry *d_ancestor(struct dentry *, struct dentry *);
 312
 313 /* appendix may either be NULL or be used for transname suffixes */
 314 extern struct dentry *d_lookup(const struct dentry *, const struct qstr *);
 315 extern struct dentry *d_hash_and_lookup(struct dentry *, struct qstr *);
 316 extern struct dentry *__d_lookup(const struct dentry *, const struct qstr *);
 317 extern struct dentry *__d_lookup_rcu(const struct dentry *parent,
 318                                 const struct qstr *name, unsigned *seq);
 319
 320 static inline unsigned d_count(const struct dentry *dentry)
 321 {
 322         return dentry->d_lockref.count;
 323 }
 324
 325 /*
 326  * helper function for dentry_operations.d_dname() members
 327  */
 328 extern char *dynamic_dname(struct dentry *, char *, int, const char *, ...);
 329 extern char *simple_dname(struct dentry *, char *, int);
 330
 331 extern char *__d_path(const struct path *, const struct path *, char *, int);
 332 extern char *d_absolute_path(const struct path *, char *, int);
 333 extern char *d_path(const struct path *, char *, int);
 334 extern char *dentry_path_raw(struct dentry *, char *, int);
 335 extern char *dentry_path(struct dentry *, char *, int);
 336
 337 /* Allocation counts.. */
 338
 339 /**
 340  *      dget, dget_dlock -      get a reference to a dentry
 341  *      @dentry: dentry to get a reference to
 342  *
 343  *      Given a dentry or %NULL pointer increment the reference count
 344  *      if appropriate and return the dentry. A dentry will not be
 345  *      destroyed when it has references.
 346  */
 347 static inline struct dentry *dget_dlock(struct dentry *dentry)
 348 {
 349         if (dentry)
 350                 dentry->d_lockref.count++;
 351         return dentry;
 352 }
 353
 354 static inline struct dentry *dget(struct dentry *dentry)
 355 {
 356         if (dentry)
 357                 lockref_get(&dentry->d_lockref);
 358         return dentry;
 359 }
 360
 361 extern struct dentry *dget_parent(struct dentry *dentry);
 362
 363 /**
 364  *      d_unhashed -    is dentry hashed
 365  *      @dentry: entry to check
 366  *
 367  *      Returns true if the dentry passed is not currently hashed.
 368  */
 369
 370 static inline int d_unhashed(const struct dentry *dentry)
 371 {
 372         return hlist_bl_unhashed(&dentry->d_hash);
 373 }
 374
 375 static inline int d_unlinked(const struct dentry *dentry)
 376 {
 377         return d_unhashed(dentry) && !IS_ROOT(dentry);
 378 }
 379
 380 static inline int cant_mount(const struct dentry *dentry)
 381 {
 382         return (dentry->d_flags & DCACHE_CANT_MOUNT);
 383 }
 384
 385 static inline void dont_mount(struct dentry *dentry)
 386 {
 387         spin_lock(&dentry->d_lock);
 388         dentry->d_flags |= DCACHE_CANT_MOUNT;
 389         spin_unlock(&dentry->d_lock);
 390 }
 391
 392 extern void dput(struct dentry *);
 393
 394 static inline bool d_managed(const struct dentry *dentry)
 395 {
 396         return dentry->d_flags & DCACHE_MANAGED_DENTRY;
 397 }
 398
 399 static inline bool d_mountpoint(const struct dentry *dentry)
 400 {
 401         return dentry->d_flags & DCACHE_MOUNTED;
 402 }
 403
 404 /*
 405  * Directory cache entry type accessor functions.
 406  */
 407 static inline unsigned __d_entry_type(const struct dentry *dentry)
 408 {
 409         unsigned type = READ_ONCE(dentry->d_flags);
 410         smp_rmb();
 411         return type & DCACHE_ENTRY_TYPE;
 412 }
 413
 414 static inline bool d_is_miss(const struct dentry *dentry)
 415 {
 416         return __d_entry_type(dentry) == DCACHE_MISS_TYPE;
 417 }
 418
 419 static inline bool d_is_whiteout(const struct dentry *dentry)
 420 {
 421         return __d_entry_type(dentry) == DCACHE_WHITEOUT_TYPE;
 422 }
 423
 424 static inline bool d_can_lookup(const struct dentry *dentry)
 425 {
 426         return __d_entry_type(dentry) == DCACHE_DIRECTORY_TYPE;
 427 }
 428
 429 static inline bool d_is_autodir(const struct dentry *dentry)
 430 {
 431         return __d_entry_type(dentry) == DCACHE_AUTODIR_TYPE;
 432 }
 433
 434 static inline bool d_is_dir(const struct dentry *dentry)
 435 {
 436         return d_can_lookup(dentry) || d_is_autodir(dentry);
 437 }
 438
 439 static inline bool d_is_symlink(const struct dentry *dentry)
 440 {
 441         return __d_entry_type(dentry) == DCACHE_SYMLINK_TYPE;
 442 }
 443
 444 static inline bool d_is_reg(const struct dentry *dentry)
 445 {
 446         return __d_entry_type(dentry) == DCACHE_REGULAR_TYPE;
 447 }
 448
 449 static inline bool d_is_special(const struct dentry *dentry)
 450 {
 451         return __d_entry_type(dentry) == DCACHE_SPECIAL_TYPE;
 452 }
 453
 454 static inline bool d_is_file(const struct dentry *dentry)
 455 {
 456         return d_is_reg(dentry) || d_is_special(dentry);
 457 }
 458
 459 static inline bool d_is_negative(const struct dentry *dentry)
 460 {
 461         // TODO: check d_is_whiteout(dentry) also.
 462         return d_is_miss(dentry);
 463 }
 464
 465 static inline bool d_is_positive(const struct dentry *dentry)
 466 {
 467         return !d_is_negative(dentry);
 468 }
 469
 470 /**
 471  * d_really_is_negative - Determine if a dentry is really negative (ignoring fallthroughs)
 472  * @dentry: The dentry in question
 473  *
 474  * Returns true if the dentry represents either an absent name or a name that
 475  * doesn't map to an inode (ie. ->d_inode is NULL).  The dentry could represent
 476  * a true miss, a whiteout that isn't represented by a 0,0 chardev or a
 477  * fallthrough marker in an opaque directory.
 478  *
 479  * Note!  (1) This should be used *only* by a filesystem to examine its own
 480  * dentries.  It should not be used to look at some other filesystem's
 481  * dentries.  (2) It should also be used in combination with d_inode() to get
 482  * the inode.  (3) The dentry may have something attached to ->d_lower and the
 483  * type field of the flags may be set to something other than miss or whiteout.
 484  */
 485 static inline bool d_really_is_negative(const struct dentry *dentry)
 486 {
 487         return dentry->d_inode == NULL;
 488 }
 489
 490 /**
 491  * d_really_is_positive - Determine if a dentry is really positive (ignoring fallthroughs)
 492  * @dentry: The dentry in question
 493  *
 494  * Returns true if the dentry represents a name that maps to an inode
 495  * (ie. ->d_inode is not NULL).  The dentry might still represent a whiteout if
 496  * that is represented on medium as a 0,0 chardev.
 497  *
 498  * Note!  (1) This should be used *only* by a filesystem to examine its own
 499  * dentries.  It should not be used to look at some other filesystem's
 500  * dentries.  (2) It should also be used in combination with d_inode() to get
 501  * the inode.
 502  */
 503 static inline bool d_really_is_positive(const struct dentry *dentry)
 504 {
 505         return dentry->d_inode != NULL;
 506 }
 507
 508 extern void d_set_fallthru(struct dentry *dentry);
 509
 510 static inline bool d_is_fallthru(const struct dentry *dentry)
 511 {
 512         return dentry->d_flags & DCACHE_FALLTHRU;
 513 }
 514
 515
 516 extern int sysctl_vfs_cache_pressure;
 517
 518 static inline unsigned long vfs_pressure_ratio(unsigned long val)
 519 {
 520         return mult_frac(val, sysctl_vfs_cache_pressure, 100);
 521 }
 522
 523 /**
 524  * d_inode - Get the actual inode of this dentry
 525  * @dentry: The dentry to query
 526  *
 527  * This is the helper normal filesystems should use to get at their own inodes
 528  * in their own dentries and ignore the layering superimposed upon them.
 529  */
 530 static inline struct inode *d_inode(const struct dentry *dentry)
 531 {
 532         return dentry->d_inode;
 533 }
 534
 535 /**
 536  * d_inode_rcu - Get the actual inode of this dentry with ACCESS_ONCE()
 537  * @dentry: The dentry to query
 538  *
 539  * This is the helper normal filesystems should use to get at their own inodes
 540  * in their own dentries and ignore the layering superimposed upon them.
 541  */
 542 static inline struct inode *d_inode_rcu(const struct dentry *dentry)
 543 {
 544         return ACCESS_ONCE(dentry->d_inode);
 545 }
 546
 547 /**
 548  * d_backing_inode - Get upper or lower inode we should be using
 549  * @upper: The upper layer
 550  *
 551  * This is the helper that should be used to get at the inode that will be used
 552  * if this dentry were to be opened as a file.  The inode may be on the upper
 553  * dentry or it may be on a lower dentry pinned by the upper.
 554  *
 555  * Normal filesystems should not use this to access their own inodes.
 556  */
 557 static inline struct inode *d_backing_inode(const struct dentry *upper)
 558 {
 559         struct inode *inode = upper->d_inode;
 560
 561         return inode;
 562 }
 563
 564 /**
 565  * d_backing_dentry - Get upper or lower dentry we should be using
 566  * @upper: The upper layer
 567  *
 568  * This is the helper that should be used to get the dentry of the inode that
 569  * will be used if this dentry were opened as a file.  It may be the upper
 570  * dentry or it may be a lower dentry pinned by the upper.
 571  *
 572  * Normal filesystems should not use this to access their own dentries.
 573  */
 574 static inline struct dentry *d_backing_dentry(struct dentry *upper)
 575 {
 576         return upper;
 577 }
 578
 579 #endif  /* __LINUX_DCACHE_H */