Idenfity devices by name, not by char [1/3]
[akaros.git] / kern / src / vfs.c
1 /* Copyright (c) 2009, 2010 The Regents of the University of California
2  * Barret Rhoden <brho@cs.berkeley.edu>
3  * See LICENSE for details.
4  *
5  * Default implementations and global values for the VFS. */
6
7 #include <vfs.h> // keep this first
8 #include <sys/queue.h>
9 #include <assert.h>
10 #include <stdio.h>
11 #include <atomic.h>
12 #include <slab.h>
13 #include <kmalloc.h>
14 #include <kfs.h>
15 #include <ext2fs.h>
16 #include <pmap.h>
17 #include <umem.h>
18 #include <smp.h>
19 #include <ns.h>
20 #include <fdtap.h>
21
22 struct sb_tailq super_blocks = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(super_blocks);
23 spinlock_t super_blocks_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
24 struct fs_type_tailq file_systems = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(file_systems);
25 struct namespace default_ns;
26
27 struct kmem_cache *dentry_kcache; // not to be confused with the dcache
28 struct kmem_cache *inode_kcache;
29 struct kmem_cache *file_kcache;
30
31 /* Mounts fs from dev_name at mnt_pt in namespace ns.  There could be no mnt_pt,
32  * such as with the root of (the default) namespace.  Not sure how it would work
33  * with multiple namespaces on the same FS yet.  Note if you mount the same FS
34  * multiple times, you only have one FS still (and one SB).  If we ever support
35  * that... */
36 struct vfsmount *__mount_fs(struct fs_type *fs, char *dev_name,
37                             struct dentry *mnt_pt, int flags,
38                             struct namespace *ns)
39 {
40         struct super_block *sb;
41         struct vfsmount *vmnt = kmalloc(sizeof(struct vfsmount), 0);
42
43         /* this first ref is stored in the NS tailq below */
44         kref_init(&vmnt->mnt_kref, fake_release, 1);
45         /* Build the vfsmount, if there is no mnt_pt, mnt is the root vfsmount (for
46          * now).  fields related to the actual FS, like the sb and the mnt_root are
47          * set in the fs-specific get_sb() call. */
48         if (!mnt_pt) {
49                 vmnt->mnt_parent = NULL;
50                 vmnt->mnt_mountpoint = NULL;
51         } else { /* common case, but won't be tested til we try to mount another FS */
52                 mnt_pt->d_mount_point = TRUE;
53                 mnt_pt->d_mounted_fs = vmnt;
54                 kref_get(&vmnt->mnt_kref, 1); /* held by mnt_pt */
55                 vmnt->mnt_parent = mnt_pt->d_sb->s_mount;
56                 vmnt->mnt_mountpoint = mnt_pt;
57         }
58         TAILQ_INIT(&vmnt->mnt_child_mounts);
59         vmnt->mnt_flags = flags;
60         vmnt->mnt_devname = dev_name;
61         vmnt->mnt_namespace = ns;
62         kref_get(&ns->kref, 1); /* held by vmnt */
63
64         /* Read in / create the SB */
65         sb = fs->get_sb(fs, flags, dev_name, vmnt);
66         if (!sb)
67                 panic("You're FS sucks");
68
69         /* TODO: consider moving this into get_sb or something, in case the SB
70          * already exists (mounting again) (if we support that) */
71         spin_lock(&super_blocks_lock);
72         TAILQ_INSERT_TAIL(&super_blocks, sb, s_list); /* storing a ref here... */
73         spin_unlock(&super_blocks_lock);
74
75         /* Update holding NS */
76         spin_lock(&ns->lock);
77         TAILQ_INSERT_TAIL(&ns->vfsmounts, vmnt, mnt_list);
78         spin_unlock(&ns->lock);
79         /* note to self: so, right after this point, the NS points to the root FS
80          * mount (we return the mnt, which gets assigned), the root mnt has a dentry
81          * for /, backed by an inode, with a SB prepped and in memory. */
82         return vmnt;
83 }
84
85 void vfs_init(void)
86 {
87         struct fs_type *fs;
88
89         dentry_kcache = kmem_cache_create("dentry", sizeof(struct dentry),
90                                           __alignof__(struct dentry), 0, 0, 0);
91         inode_kcache = kmem_cache_create("inode", sizeof(struct inode),
92                                          __alignof__(struct inode), 0, 0, 0);
93         file_kcache = kmem_cache_create("file", sizeof(struct file),
94                                         __alignof__(struct file), 0, 0, 0);
95         /* default NS never dies, +1 to exist */
96         kref_init(&default_ns.kref, fake_release, 1);
97         spinlock_init(&default_ns.lock);
98         default_ns.root = NULL;
99         TAILQ_INIT(&default_ns.vfsmounts);
100
101         /* build list of all FS's in the system.  put yours here.  if this is ever
102          * done on the fly, we'll need to lock. */
103         TAILQ_INSERT_TAIL(&file_systems, &kfs_fs_type, list);
104 #ifdef CONFIG_EXT2FS
105         TAILQ_INSERT_TAIL(&file_systems, &ext2_fs_type, list);
106 #endif
107         TAILQ_FOREACH(fs, &file_systems, list)
108                 printk("Supports the %s Filesystem\n", fs->name);
109
110         /* mounting KFS at the root (/), pending root= parameters */
111         // TODO: linux creates a temp root_fs, then mounts the real root onto that
112         default_ns.root = __mount_fs(&kfs_fs_type, "RAM", NULL, 0, &default_ns);
113
114         printk("vfs_init() completed\n");
115 }
116
117 /* FS's can provide another, if they want */
118 int generic_dentry_hash(struct dentry *dentry, struct qstr *qstr)
119 {
120         unsigned long hash = 5381;
121
122         for (int i = 0; i < qstr->len; i++) {
123                 /* hash * 33 + c, djb2's technique */
124                 hash = ((hash << 5) + hash) + qstr->name[i];
125         }
126         return hash;
127 }
128
129 /* Builds / populates the qstr of a dentry based on its d_iname.  If there is an
130  * l_name, (long), it will use that instead of the inline name.  This will
131  * probably change a bit. */
132 void qstr_builder(struct dentry *dentry, char *l_name)
133 {
134         dentry->d_name.name = l_name ? l_name : dentry->d_iname;
135         dentry->d_name.len = strnlen(dentry->d_name.name, MAX_FILENAME_SZ);
136         dentry->d_name.hash = dentry->d_op->d_hash(dentry, &dentry->d_name);
137 }
138
139 /* Useful little helper - return the string ptr for a given file */
140 char *file_name(struct file *file)
141 {
142         return file->f_dentry->d_name.name;
143 }
144
145 /* Some issues with this, coupled closely to fs_lookup.
146  *
147  * Note the use of __dentry_free, instead of kref_put.  In those cases, we don't
148  * want to treat it like a kref and we have the only reference to it, so it is
149  * okay to do this.  It makes dentry_release() easier too. */
150 static struct dentry *do_lookup(struct dentry *parent, char *name)
151 {
152         struct dentry *result, *query;
153         query = get_dentry(parent->d_sb, parent, name);
154         if (!query) {
155                 warn("OOM in do_lookup(), probably wasn't expected\n");
156                 return 0;
157         }
158         result = dcache_get(parent->d_sb, query); 
159         if (result) {
160                 __dentry_free(query);
161                 return result;
162         }
163         /* No result, check for negative */
164         if (query->d_flags & DENTRY_NEGATIVE) {
165                 __dentry_free(query);
166                 return 0;
167         }
168         /* not in the dcache at all, need to consult the FS */
169         result = parent->d_inode->i_op->lookup(parent->d_inode, query, 0);
170         if (!result) {
171                 /* Note the USED flag will get turned off when this gets added to the
172                  * LRU in dentry_release().  There's a slight race here that we'll panic
173                  * on, but I want to catch it (in dcache_put()) for now. */
174                 query->d_flags |= DENTRY_NEGATIVE;
175                 dcache_put(parent->d_sb, query);
176                 kref_put(&query->d_kref);
177                 return 0;
178         }
179         dcache_put(parent->d_sb, result);
180         /* This is because KFS doesn't return the same dentry, but ext2 does.  this
181          * is ugly and needs to be fixed. (TODO) */
182         if (result != query)
183                 __dentry_free(query);
184
185         /* TODO: if the following are done by us, how do we know the i_ino?
186          * also need to handle inodes that are already read in!  For now, we're
187          * going to have the FS handle it in it's lookup() method: 
188          * - get a new inode
189          * - read in the inode
190          * - put in the inode cache */
191         return result;
192 }
193
194 /* Update ND such that it represents having followed dentry.  IAW the nd
195  * refcnting rules, we need to decref any references that were in there before
196  * they get clobbered. */
197 static int next_link(struct dentry *dentry, struct nameidata *nd)
198 {
199         assert(nd->dentry && nd->mnt);
200         /* update the dentry */
201         kref_get(&dentry->d_kref, 1);
202         kref_put(&nd->dentry->d_kref);
203         nd->dentry = dentry;
204         /* update the mount, if we need to */
205         if (dentry->d_sb->s_mount != nd->mnt) {
206                 kref_get(&dentry->d_sb->s_mount->mnt_kref, 1);
207                 kref_put(&nd->mnt->mnt_kref);
208                 nd->mnt = dentry->d_sb->s_mount;
209         }
210         return 0;
211 }
212
213 /* Walk up one directory, being careful of mountpoints, namespaces, and the top
214  * of the FS */
215 static int climb_up(struct nameidata *nd)
216 {
217         printd("CLIMB_UP, from %s\n", nd->dentry->d_name.name);
218         /* Top of the world, just return.  Should also check for being at the top of
219          * the current process's namespace (TODO) */
220         if (!nd->dentry->d_parent || (nd->dentry->d_parent == nd->dentry))
221                 return -1;
222         /* Check if we are at the top of a mount, if so, we need to follow
223          * backwards, and then climb_up from that one.  We might need to climb
224          * multiple times if we mount multiple FSs at the same spot (highly
225          * unlikely).  This is completely untested.  Might recurse instead. */
226         while (nd->mnt->mnt_root == nd->dentry) {
227                 if (!nd->mnt->mnt_parent) {
228                         warn("Might have expected a parent vfsmount (dentry had a parent)");
229                         return -1;
230                 }
231                 next_link(nd->mnt->mnt_mountpoint, nd);
232         }
233         /* Backwards walk (no mounts or any other issues now). */
234         next_link(nd->dentry->d_parent, nd);
235         printd("CLIMB_UP, to   %s\n", nd->dentry->d_name.name);
236         return 0;
237 }
238
239 /* nd->dentry might be on a mount point, so we need to move on to the child
240  * mount's root. */
241 static int follow_mount(struct nameidata *nd)
242 {
243         if (!nd->dentry->d_mount_point)
244                 return 0;
245         next_link(nd->dentry->d_mounted_fs->mnt_root, nd);
246         return 0;
247 }
248
249 static int link_path_walk(char *path, struct nameidata *nd);
250
251 /* When nd->dentry is for a symlink, this will recurse and follow that symlink,
252  * so that nd contains the results of following the symlink (dentry and mnt).
253  * Returns when it isn't a symlink, 1 on following a link, and < 0 on error. */
254 static int follow_symlink(struct nameidata *nd)
255 {
256         int retval;
257         char *symname;
258         if (!S_ISLNK(nd->dentry->d_inode->i_mode))
259                 return 0;
260         if (nd->depth > MAX_SYMLINK_DEPTH)
261                 return -ELOOP;
262         printd("Following symlink for dentry %p %s\n", nd->dentry,
263                nd->dentry->d_name.name);
264         nd->depth++;
265         symname = nd->dentry->d_inode->i_op->readlink(nd->dentry);
266         /* We need to pin in nd->dentry (the dentry of the symlink), since we need
267          * it's symname's storage to stay in memory throughout the upcoming
268          * link_path_walk().  The last_sym gets decreffed when we path_release() or
269          * follow another symlink. */
270         if (nd->last_sym)
271                 kref_put(&nd->last_sym->d_kref);
272         kref_get(&nd->dentry->d_kref, 1);
273         nd->last_sym = nd->dentry;
274         /* If this an absolute path in the symlink, we need to free the old path and
275          * start over, otherwise, we continue from the PARENT of nd (the symlink) */
276         if (symname[0] == '/') {
277                 path_release(nd);
278                 if (!current)
279                         nd->dentry = default_ns.root->mnt_root;
280                 else
281                         nd->dentry = current->fs_env.root;      
282                 nd->mnt = nd->dentry->d_sb->s_mount;
283                 kref_get(&nd->mnt->mnt_kref, 1);
284                 kref_get(&nd->dentry->d_kref, 1);
285         } else {
286                 climb_up(nd);
287         }
288         /* either way, keep on walking in the free world! */
289         retval = link_path_walk(symname, nd);
290         return (retval == 0 ? 1 : retval);
291 }
292
293 /* Little helper, to make it easier to break out of the nested loops.  Will also
294  * '\0' out the first slash if it's slashes all the way down.  Or turtles. */
295 static bool packed_trailing_slashes(char *first_slash)
296 {
297         for (char *i = first_slash; *i == '/'; i++) {
298                 if (*(i + 1) == '\0') {
299                         *first_slash = '\0';
300                         return TRUE;
301                 }
302         }
303         return FALSE;
304 }
305
306 /* Simple helper to set nd to track it's last name to be Name.  Also be careful
307  * with the storage of name.  Don't use and nd's name past the lifetime of the
308  * string used in the path_lookup()/link_path_walk/whatever.  Consider replacing
309  * parts of this with a qstr builder.  Note this uses the dentry's d_op, which
310  * might not be the dentry we care about. */
311 static void stash_nd_name(struct nameidata *nd, char *name)
312 {
313         nd->last.name = name;
314         nd->last.len = strlen(name);
315         nd->last.hash = nd->dentry->d_op->d_hash(nd->dentry, &nd->last);
316 }
317
318 /* Resolves the links in a basic path walk.  0 for success, -EWHATEVER
319  * otherwise.  The final lookup is returned via nd. */
320 static int link_path_walk(char *path, struct nameidata *nd)
321 {
322         struct dentry *link_dentry;
323         struct inode *link_inode, *nd_inode;
324         char *next_slash;
325         char *link = path;
326         int error;
327
328         /* Prevent crazy recursion */
329         if (nd->depth > MAX_SYMLINK_DEPTH)
330                 return -ELOOP;
331         /* skip all leading /'s */
332         while (*link == '/')
333                 link++;
334         /* if there's nothing left (null terminated), we're done.  This should only
335          * happen for "/", which if we wanted a PARENT, should fail (there is no
336          * parent). */
337         if (*link == '\0') {
338                 if (nd->flags & LOOKUP_PARENT) {
339                         set_errno(ENOENT);
340                         return -1;
341                 }
342                 /* o/w, we're good */
343                 return 0;
344         }
345         /* iterate through each intermediate link of the path.  in general, nd
346          * tracks where we are in the path, as far as dentries go.  once we have the
347          * next dentry, we try to update nd based on that dentry.  link is the part
348          * of the path string that we are looking up */
349         while (1) {
350                 nd_inode = nd->dentry->d_inode;
351                 if ((error = check_perms(nd_inode, nd->intent)))
352                         return error;
353                 /* find the next link, break out if it is the end */
354                 next_slash = strchr(link, '/');
355                 if (!next_slash) {
356                         break;
357                 } else {
358                         if (packed_trailing_slashes(next_slash)) {
359                                 nd->flags |= LOOKUP_DIRECTORY;
360                                 break;
361                         }
362                 }
363                 /* skip over any interim ./ */
364                 if (!strncmp("./", link, 2))
365                         goto next_loop;
366                 /* Check for "../", walk up */
367                 if (!strncmp("../", link, 3)) {
368                         climb_up(nd);
369                         goto next_loop;
370                 }
371                 *next_slash = '\0';
372                 link_dentry = do_lookup(nd->dentry, link);
373                 *next_slash = '/';
374                 if (!link_dentry)
375                         return -ENOENT;
376                 /* make link_dentry the current step/answer */
377                 next_link(link_dentry, nd);
378                 kref_put(&link_dentry->d_kref); /* do_lookup gave us a refcnt dentry */
379                 /* we could be on a mountpoint or a symlink - need to follow them */
380                 follow_mount(nd);
381                 if ((error = follow_symlink(nd)) < 0)
382                         return error;
383                 /* Turn off a possible DIRECTORY lookup, which could have been set
384                  * during the follow_symlink (a symlink could have had a directory at
385                  * the end), though it was in the middle of the real path. */
386                 nd->flags &= ~LOOKUP_DIRECTORY;
387                 if (!S_ISDIR(nd->dentry->d_inode->i_mode))
388                         return -ENOTDIR;
389 next_loop:
390                 /* move through the path string to the next entry */
391                 link = next_slash + 1;
392                 /* advance past any other interim slashes.  we know we won't hit the end
393                  * due to the for loop check above */
394                 while (*link == '/')
395                         link++;
396         }
397         /* Now, we're on the last link of the path.  We need to deal with with . and
398          * .. .  This might be weird with PARENT lookups - not sure what semantics
399          * we want exactly.  This will give the parent of whatever the PATH was
400          * supposed to look like.  Note that ND currently points to the parent of
401          * the last item (link). */
402         if (!strcmp(".", link)) {
403                 if (nd->flags & LOOKUP_PARENT) {
404                         assert(nd->dentry->d_name.name);
405                         stash_nd_name(nd, nd->dentry->d_name.name);
406                         climb_up(nd);
407                 }
408                 return 0;
409         }
410         if (!strcmp("..", link)) {
411                 climb_up(nd);
412                 if (nd->flags & LOOKUP_PARENT) {
413                         assert(nd->dentry->d_name.name);
414                         stash_nd_name(nd, nd->dentry->d_name.name);
415                         climb_up(nd);
416                 }
417                 return 0;
418         }
419         /* need to attempt to look it up, in case it's a symlink */
420         link_dentry = do_lookup(nd->dentry, link);
421         if (!link_dentry) {
422                 /* if there's no dentry, we are okay if we are looking for the parent */
423                 if (nd->flags & LOOKUP_PARENT) {
424                         assert(strcmp(link, ""));
425                         stash_nd_name(nd, link);
426                         return 0;
427                 } else {
428                         return -ENOENT;
429                 }
430         }
431         next_link(link_dentry, nd);
432         kref_put(&link_dentry->d_kref); /* do_lookup gave us a refcnt'd dentry */
433         /* at this point, nd is on the final link, but it might be a symlink */
434         if (nd->flags & LOOKUP_FOLLOW) {
435                 error = follow_symlink(nd);
436                 if (error < 0)
437                         return error;
438                 /* if we actually followed a symlink, then nd is set and we're done */
439                 if (error > 0)
440                         return 0;
441         }
442         /* One way or another, nd is on the last element of the path, symlinks and
443          * all.  Now we need to climb up to set nd back on the parent, if that's
444          * what we wanted */
445         if (nd->flags & LOOKUP_PARENT) {
446                 assert(nd->dentry->d_name.name);
447                 stash_nd_name(nd, link_dentry->d_name.name);
448                 climb_up(nd);
449                 return 0;
450         }
451         /* now, we have the dentry set, and don't want the parent, but might be on a
452          * mountpoint still.  FYI: this hasn't been thought through completely. */
453         follow_mount(nd);
454         /* If we wanted a directory, but didn't get one, error out */
455         if ((nd->flags & LOOKUP_DIRECTORY) && !S_ISDIR(nd->dentry->d_inode->i_mode))
456                 return -ENOTDIR;
457         return 0;
458 }
459
460 /* Given path, return the inode for the final dentry.  The ND should be
461  * initialized for the first call - specifically, we need the intent. 
462  * LOOKUP_PARENT and friends go in the flags var, which is not the intent.
463  *
464  * If path_lookup wants a PARENT, but hits the top of the FS (root or
465  * otherwise), we want it to error out.  It's still unclear how we want to
466  * handle processes with roots that aren't root, but at the very least, we don't
467  * want to think we have the parent of /, but have / itself.  Due to the way
468  * link_path_walk works, if that happened, we probably don't have a
469  * nd->last.name.  This needs more thought (TODO).
470  *
471  * Need to be careful too.  While the path has been copied-in to the kernel,
472  * it's still user input.  */
473 int path_lookup(char *path, int flags, struct nameidata *nd)
474 {
475         int retval;
476         printd("Path lookup for %s\n", path);
477         /* we allow absolute lookups with no process context */
478         /* TODO: RCU read lock on pwd or kref_not_zero in a loop.  concurrent chdir
479          * could decref nd->dentry before we get to incref it below. */
480         if (path[0] == '/') {                   /* absolute lookup */
481                 if (!current)
482                         nd->dentry = default_ns.root->mnt_root;
483                 else
484                         nd->dentry = current->fs_env.root;      
485         } else {                                                /* relative lookup */
486                 assert(current);
487                 /* Don't need to lock on the fs_env since we're reading one item */
488                 nd->dentry = current->fs_env.pwd;       
489         }
490         nd->mnt = nd->dentry->d_sb->s_mount;
491         /* Whenever references get put in the nd, incref them.  Whenever they are
492          * removed, decref them. */
493         kref_get(&nd->mnt->mnt_kref, 1);
494         kref_get(&nd->dentry->d_kref, 1);
495         nd->flags = flags;
496         nd->depth = 0;                                  /* used in symlink following */
497         retval =  link_path_walk(path, nd);     
498         /* make sure our PARENT lookup worked */
499         if (!retval && (flags & LOOKUP_PARENT))
500                 assert(nd->last.name);
501         return retval;
502 }
503
504 /* Call this after any use of path_lookup when you are done with its results,
505  * regardless of whether it succeeded or not.  It will free any references */
506 void path_release(struct nameidata *nd)
507 {
508         kref_put(&nd->dentry->d_kref);
509         kref_put(&nd->mnt->mnt_kref);
510         /* Free the last symlink dentry used, if there was one */
511         if (nd->last_sym) {
512                 kref_put(&nd->last_sym->d_kref);
513                 nd->last_sym = 0;                       /* catch reuse bugs */
514         }
515 }
516
517 /* External version of mount, only call this after having a / mount */
518 int mount_fs(struct fs_type *fs, char *dev_name, char *path, int flags)
519 {
520         struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
521         int retval = 0;
522         retval = path_lookup(path, LOOKUP_DIRECTORY, nd);
523         if (retval)
524                 goto out;
525         /* taking the namespace of the vfsmount of path */ 
526         if (!__mount_fs(fs, dev_name, nd->dentry, flags, nd->mnt->mnt_namespace))
527                 retval = -EINVAL;
528 out:
529         path_release(nd);
530         return retval;
531 }
532
533 /* Superblock functions */
534
535 /* Dentry "hash" function for the hash table to use.  Since we already have the
536  * hash in the qstr, we don't need to rehash.  Also, note we'll be using the
537  * dentry in question as both the key and the value. */
538 static size_t __dcache_hash(void *k)
539 {
540         return (size_t)((struct dentry*)k)->d_name.hash;
541 }
542
543 /* Dentry cache hashtable equality function.  This means we need to pass in some
544  * minimal dentry when doing a lookup. */
545 static ssize_t __dcache_eq(void *k1, void *k2)
546 {
547         if (((struct dentry*)k1)->d_parent != ((struct dentry*)k2)->d_parent)
548                 return 0;
549         /* TODO: use the FS-specific string comparison */
550         return !strcmp(((struct dentry*)k1)->d_name.name,
551                        ((struct dentry*)k2)->d_name.name);
552 }
553
554 /* Helper to alloc and initialize a generic superblock.  This handles all the
555  * VFS related things, like lists.  Each FS will need to handle its own things
556  * in it's *_get_sb(), usually involving reading off the disc. */
557 struct super_block *get_sb(void)
558 {
559         struct super_block *sb = kmalloc(sizeof(struct super_block), 0);
560         sb->s_dirty = FALSE;
561         spinlock_init(&sb->s_lock);
562         kref_init(&sb->s_kref, fake_release, 1); /* for the ref passed out */
563         TAILQ_INIT(&sb->s_inodes);
564         TAILQ_INIT(&sb->s_dirty_i);
565         TAILQ_INIT(&sb->s_io_wb);
566         TAILQ_INIT(&sb->s_lru_d);
567         TAILQ_INIT(&sb->s_files);
568         sb->s_dcache = create_hashtable(100, __dcache_hash, __dcache_eq);
569         sb->s_icache = create_hashtable(100, __generic_hash, __generic_eq);
570         spinlock_init(&sb->s_lru_lock);
571         spinlock_init(&sb->s_dcache_lock);
572         spinlock_init(&sb->s_icache_lock);
573         sb->s_fs_info = 0; // can override somewhere else
574         return sb;
575 }
576
577 /* Final stages of initializing a super block, including creating and linking
578  * the root dentry, root inode, vmnt, and sb.  The d_op and root_ino are
579  * FS-specific, but otherwise it's FS-independent, tricky, and not worth having
580  * around multiple times.
581  *
582  * Not the world's best interface, so it's subject to change, esp since we're
583  * passing (now 3) FS-specific things. */
584 void init_sb(struct super_block *sb, struct vfsmount *vmnt,
585              struct dentry_operations *d_op, unsigned long root_ino,
586              void *d_fs_info)
587 {
588         /* Build and init the first dentry / inode.  The dentry ref is stored later
589          * by vfsmount's mnt_root.  The parent is dealt with later. */
590         struct dentry *d_root = get_dentry_with_ops(sb, 0,  "/", d_op);
591
592         if (!d_root)
593                 panic("OOM!  init_sb() can't fail yet!");
594         /* a lot of here on down is normally done in lookup() or create, since
595          * get_dentry isn't a fully usable dentry.  The two FS-specific settings are
596          * normally inherited from a parent within the same FS in get_dentry, but we
597          * have none here. */
598         d_root->d_op = d_op;
599         d_root->d_fs_info = d_fs_info;
600         struct inode *inode = get_inode(d_root);
601         if (!inode)
602                 panic("This FS sucks!");
603         inode->i_ino = root_ino;
604         /* TODO: add the inode to the appropriate list (off i_list) */
605         /* TODO: do we need to read in the inode?  can we do this on demand? */
606         /* if this FS is already mounted, we'll need to do something different. */
607         sb->s_op->read_inode(inode);
608         icache_put(sb, inode);
609         /* Link the dentry and SB to the VFS mount */
610         vmnt->mnt_root = d_root;                                /* ref comes from get_dentry */
611         vmnt->mnt_sb = sb;
612         /* If there is no mount point, there is no parent.  This is true only for
613          * the rootfs. */
614         if (vmnt->mnt_mountpoint) {
615                 kref_get(&vmnt->mnt_mountpoint->d_kref, 1);     /* held by d_root */
616                 d_root->d_parent = vmnt->mnt_mountpoint;        /* dentry of the root */
617         } else {
618                 d_root->d_parent = d_root;                      /* set root as its own parent */
619         }
620         /* insert the dentry into the dentry cache.  when's the earliest we can?
621          * when's the earliest we should?  what about concurrent accesses to the
622          * same dentry?  should be locking the dentry... */
623         dcache_put(sb, d_root);
624         kref_put(&inode->i_kref);               /* give up the ref from get_inode() */
625 }
626
627 /* Dentry Functions */
628
629 static void dentry_set_name(struct dentry *dentry, char *name)
630 {
631         size_t name_len = strnlen(name, MAX_FILENAME_SZ);       /* not including \0! */
632         char *l_name = 0;
633         if (name_len < DNAME_INLINE_LEN) {
634                 strncpy(dentry->d_iname, name, name_len);
635                 dentry->d_iname[name_len] = '\0';
636                 qstr_builder(dentry, 0);
637         } else {
638                 l_name = kmalloc(name_len + 1, 0);
639                 assert(l_name);
640                 strncpy(l_name, name, name_len);
641                 l_name[name_len] = '\0';
642                 qstr_builder(dentry, l_name);
643         }
644 }
645
646 /* Gets a dentry.  If there is no parent, use d_op.  Only called directly by
647  * superblock init code. */
648 struct dentry *get_dentry_with_ops(struct super_block *sb,
649                                    struct dentry *parent, char *name,
650                                    struct dentry_operations *d_op)
651 {
652         assert(name);
653         struct dentry *dentry = kmem_cache_alloc(dentry_kcache, 0);
654
655         if (!dentry) {
656                 set_errno(ENOMEM);
657                 return 0;
658         }
659         //memset(dentry, 0, sizeof(struct dentry));
660         kref_init(&dentry->d_kref, dentry_release, 1);  /* this ref is returned */
661         spinlock_init(&dentry->d_lock);
662         TAILQ_INIT(&dentry->d_subdirs);
663         dentry->d_time = 0;
664         kref_get(&sb->s_kref, 1);
665         dentry->d_sb = sb;                                      /* storing a ref here... */
666         dentry->d_mount_point = FALSE;
667         dentry->d_mounted_fs = 0;
668         if (parent)     {                                               /* no parent for rootfs mount */
669                 kref_get(&parent->d_kref, 1);
670                 dentry->d_op = parent->d_op;    /* d_op set in init_sb for parentless */
671         } else {
672                 dentry->d_op = d_op;
673         }
674         dentry->d_parent = parent;
675         dentry->d_flags = DENTRY_USED;
676         dentry->d_fs_info = 0;
677         dentry_set_name(dentry, name);
678         /* Catch bugs by aggressively zeroing this (o/w we use old stuff) */
679         dentry->d_inode = 0;
680         return dentry;
681 }
682
683 /* Helper to alloc and initialize a generic dentry.  The following needs to be
684  * set still: d_op (if no parent), d_fs_info (opt), d_inode, connect the inode
685  * to the dentry (and up the d_kref again), maybe dcache_put().  The inode
686  * stitching is done in get_inode() or lookup (depending on the FS).
687  * The setting of the d_op might be problematic when dealing with mounts.  Just
688  * overwrite it.
689  *
690  * If the name is longer than the inline name, it will kmalloc a buffer, so
691  * don't worry about the storage for *name after calling this. */
692 struct dentry *get_dentry(struct super_block *sb, struct dentry *parent,
693                           char *name)
694 {
695         return get_dentry_with_ops(sb, parent, name, 0);
696 }
697
698 /* Called when the dentry is unreferenced (after kref == 0).  This works closely
699  * with the resurrection in dcache_get().
700  *
701  * The dentry is still in the dcache, but needs to be un-USED and added to the
702  * LRU dentry list.  Even dentries that were used in a failed lookup need to be
703  * cached - they ought to be the negative dentries.  Note that all dentries have
704  * parents, even negative ones (it is needed to find it in the dcache). */
705 void dentry_release(struct kref *kref)
706 {
707         struct dentry *dentry = container_of(kref, struct dentry, d_kref);
708
709         printd("'Releasing' dentry %p: %s\n", dentry, dentry->d_name.name);
710         /* DYING dentries (recently unlinked / rmdir'd) just get freed */
711         if (dentry->d_flags & DENTRY_DYING) {
712                 __dentry_free(dentry);
713                 return;
714         }
715         /* This lock ensures the USED state and the TAILQ membership is in sync.
716          * Also used to check the refcnt, though that might not be necessary. */
717         spin_lock(&dentry->d_lock);
718         /* While locked, we need to double check the kref, in case someone already
719          * reup'd it.  Re-up? you're crazy!  Reee-up, you're outta yo mind! */
720         if (!kref_refcnt(&dentry->d_kref)) {
721                 /* Note this is where negative dentries get set UNUSED */
722                 if (dentry->d_flags & DENTRY_USED) {
723                         dentry->d_flags &= ~DENTRY_USED;
724                         spin_lock(&dentry->d_sb->s_lru_lock);
725                         TAILQ_INSERT_TAIL(&dentry->d_sb->s_lru_d, dentry, d_lru);
726                         spin_unlock(&dentry->d_sb->s_lru_lock);
727                 } else {
728                         /* and make sure it wasn't USED, then UNUSED again */
729                         /* TODO: think about issues with this */
730                         warn("This should be rare.  Tell brho this happened.");
731                 }
732         }
733         spin_unlock(&dentry->d_lock);
734 }
735
736 /* Called when we really dealloc and get rid of a dentry (like when it is
737  * removed from the dcache, either for memory or correctness reasons)
738  *
739  * This has to handle two types of dentries: full ones (ones that had been used)
740  * and ones that had been just for lookups - hence the check for d_inode.
741  *
742  * Note that dentries pin and kref their inodes.  When all the dentries are
743  * gone, we want the inode to be released via kref.  The inode has internal /
744  * weak references to the dentry, which are not refcounted. */
745 void __dentry_free(struct dentry *dentry)
746 {
747         if (dentry->d_inode)
748                 printd("Freeing dentry %p: %s\n", dentry, dentry->d_name.name);
749         assert(dentry->d_op);   /* catch bugs.  a while back, some lacked d_op */
750         dentry->d_op->d_release(dentry);
751         /* TODO: check/test the boundaries on this. */
752         if (dentry->d_name.len > DNAME_INLINE_LEN)
753                 kfree((void*)dentry->d_name.name);
754         kref_put(&dentry->d_sb->s_kref);
755         if (dentry->d_parent)
756                 kref_put(&dentry->d_parent->d_kref);
757         if (dentry->d_mounted_fs)
758                 kref_put(&dentry->d_mounted_fs->mnt_kref);
759         if (dentry->d_inode) {
760                 TAILQ_REMOVE(&dentry->d_inode->i_dentry, dentry, d_alias);
761                 kref_put(&dentry->d_inode->i_kref);     /* dentries kref inodes */
762         }
763         kmem_cache_free(dentry_kcache, dentry);
764 }
765
766 /* Looks up the dentry for the given path, returning a refcnt'd dentry (or 0).
767  * Permissions are applied for the current user, which is quite a broken system
768  * at the moment.  Flags are lookup flags. */
769 struct dentry *lookup_dentry(char *path, int flags)
770 {
771         struct dentry *dentry;
772         struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
773         int error;
774
775         error = path_lookup(path, flags, nd);
776         if (error) {
777                 path_release(nd);
778                 set_errno(-error);
779                 return 0;
780         }
781         dentry = nd->dentry;
782         kref_get(&dentry->d_kref, 1);
783         path_release(nd);
784         return dentry;
785 }
786
787 /* Get a dentry from the dcache.  At a minimum, we need the name hash and parent
788  * in what_i_want, though most uses will probably be from a get_dentry() call.
789  * We pass in the SB in the off chance that we don't want to use a get'd dentry.
790  *
791  * The unusual variable name (instead of just "key" or something) is named after
792  * ex-SPC Castro's porn folder.  Caller deals with the memory for what_i_want.
793  *
794  * If the dentry is negative, we don't return the actual result - instead, we
795  * set the negative flag in 'what i want'.  The reason is we don't want to
796  * kref_get() and then immediately put (causing dentry_release()).  This also
797  * means that dentry_release() should never get someone who wasn't USED (barring
798  * the race, which it handles).  And we don't need to ever have a dentry set as
799  * USED and NEGATIVE (which is always wrong, but would be needed for a cleaner
800  * dentry_release()).
801  *
802  * This is where we do the "kref resurrection" - we are returning a kref'd
803  * object, even if it wasn't kref'd before.  This means the dcache does NOT hold
804  * krefs (it is a weak/internal ref), but it is a source of kref generation.  We
805  * sync up with the possible freeing of the dentry by locking the table.  See
806  * Doc/kref for more info. */
807 struct dentry *dcache_get(struct super_block *sb, struct dentry *what_i_want)
808 {
809         struct dentry *found;
810         /* This lock protects the hash, as well as ensures the returned object
811          * doesn't get deleted/freed out from under us */
812         spin_lock(&sb->s_dcache_lock);
813         found = hashtable_search(sb->s_dcache, what_i_want);
814         if (found) {
815                 if (found->d_flags & DENTRY_NEGATIVE) {
816                         what_i_want->d_flags |= DENTRY_NEGATIVE;
817                         spin_unlock(&sb->s_dcache_lock);
818                         return 0;
819                 }
820                 spin_lock(&found->d_lock);
821                 __kref_get(&found->d_kref, 1);  /* prob could be done outside the lock*/
822                 /* If we're here (after kreffing) and it is not USED, we are the one who
823                  * should resurrect */
824                 if (!(found->d_flags & DENTRY_USED)) {
825                         found->d_flags |= DENTRY_USED;
826                         spin_lock(&sb->s_lru_lock);
827                         TAILQ_REMOVE(&sb->s_lru_d, found, d_lru);
828                         spin_unlock(&sb->s_lru_lock);
829                 }
830                 spin_unlock(&found->d_lock);
831         }
832         spin_unlock(&sb->s_dcache_lock);
833         return found;
834 }
835
836 /* Adds a dentry to the dcache.  Note the *dentry is both the key and the value.
837  * If the value was already in there (which can happen iff it was negative), for
838  * now we'll remove it and put the new one in there. */
839 void dcache_put(struct super_block *sb, struct dentry *key_val)
840 {
841         struct dentry *old;
842         int retval;
843         spin_lock(&sb->s_dcache_lock);
844         old = hashtable_remove(sb->s_dcache, key_val);
845         /* if it is old and non-negative, our caller lost a race with someone else
846          * adding the dentry.  but since we yanked it out, like a bunch of idiots,
847          * we still have to put it back.  should be fairly rare. */
848         if (old && (old->d_flags & DENTRY_NEGATIVE)) {
849                 /* This is possible, but rare for now (about to be put on the LRU) */
850                 assert(!(old->d_flags & DENTRY_USED));
851                 assert(!kref_refcnt(&old->d_kref));
852                 spin_lock(&sb->s_lru_lock);
853                 TAILQ_REMOVE(&sb->s_lru_d, old, d_lru);
854                 spin_unlock(&sb->s_lru_lock);
855                 /* TODO: this seems suspect.  isn't this the same memory as key_val?
856                  * in which case, we just adjust the flags (remove NEG) and reinsert? */
857                 assert(old != key_val); // checking TODO comment
858                 __dentry_free(old);
859         }
860         /* this returns 0 on failure (TODO: Fix this ghetto shit) */
861         retval = hashtable_insert(sb->s_dcache, key_val, key_val);
862         assert(retval);
863         spin_unlock(&sb->s_dcache_lock);
864 }
865
866 /* Will remove and return the dentry.  Caller deallocs the key, but the retval
867  * won't have a reference.  * Returns 0 if it wasn't found.  Callers can't
868  * assume much - they should not use the reference they *get back*, (if they
869  * already had one for key, they can use that).  There may be other users out
870  * there. */
871 struct dentry *dcache_remove(struct super_block *sb, struct dentry *key)
872 {
873         struct dentry *retval;
874         spin_lock(&sb->s_dcache_lock);
875         retval = hashtable_remove(sb->s_dcache, key);
876         spin_unlock(&sb->s_dcache_lock);
877         return retval;
878 }
879
880 /* This will clean out the LRU list, which are the unused dentries of the dentry
881  * cache.  This will optionally only free the negative ones.  Note that we grab
882  * the hash lock for the time we traverse the LRU list - this prevents someone
883  * from getting a kref from the dcache, which could cause us trouble (we rip
884  * someone off the list, who isn't unused, and they try to rip them off the
885  * list). */
886 void dcache_prune(struct super_block *sb, bool negative_only)
887 {
888         struct dentry *d_i, *temp;
889         struct dentry_tailq victims = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(victims);
890
891         spin_lock(&sb->s_dcache_lock);
892         spin_lock(&sb->s_lru_lock);
893         TAILQ_FOREACH_SAFE(d_i, &sb->s_lru_d, d_lru, temp) {
894                 if (!(d_i->d_flags & DENTRY_USED)) {
895                         if (negative_only && !(d_i->d_flags & DENTRY_NEGATIVE))
896                                 continue;
897                         /* another place where we'd be better off with tools, not sol'ns */
898                         hashtable_remove(sb->s_dcache, d_i);
899                         TAILQ_REMOVE(&sb->s_lru_d, d_i, d_lru);
900                         TAILQ_INSERT_HEAD(&victims, d_i, d_lru);
901                 }
902         }
903         spin_unlock(&sb->s_lru_lock);
904         spin_unlock(&sb->s_dcache_lock);
905         /* Now do the actual freeing, outside of the hash/LRU list locks.  This is
906          * necessary since __dentry_free() will decref its parent, which may get
907          * released and try to add itself to the LRU. */
908         TAILQ_FOREACH_SAFE(d_i, &victims, d_lru, temp) {
909                 TAILQ_REMOVE(&victims, d_i, d_lru);
910                 assert(!kref_refcnt(&d_i->d_kref));
911                 __dentry_free(d_i);
912         }
913         /* It is possible at this point that there are new items on the LRU.  We
914          * could loop back until that list is empty, if we care about this. */
915 }
916
917 /* Inode Functions */
918
919 /* Creates and initializes a new inode.  Generic fields are filled in.
920  * FS-specific fields are filled in by the callout.  Specific fields are filled
921  * in in read_inode() based on what's on the disk for a given i_no, or when the
922  * inode is created (for new objects).
923  *
924  * i_no is set by the caller.  Note that this means this inode can be for an
925  * inode that is already on disk, or it can be used when creating. */
926 struct inode *get_inode(struct dentry *dentry)
927 {
928         struct super_block *sb = dentry->d_sb;
929         /* FS allocs and sets the following: i_op, i_fop, i_pm.pm_op, and any FS
930          * specific stuff. */
931         struct inode *inode = sb->s_op->alloc_inode(sb);
932         if (!inode) {
933                 set_errno(ENOMEM);
934                 return 0;
935         }
936         TAILQ_INSERT_HEAD(&sb->s_inodes, inode, i_sb_list);             /* weak inode ref */
937         TAILQ_INIT(&inode->i_dentry);
938         TAILQ_INSERT_TAIL(&inode->i_dentry, dentry, d_alias);   /* weak dentry ref*/
939         /* one for the dentry->d_inode, one passed out */
940         kref_init(&inode->i_kref, inode_release, 2);
941         dentry->d_inode = inode;
942         inode->i_ino = 0;                                       /* set by caller later */
943         inode->i_blksize = sb->s_blocksize;
944         spinlock_init(&inode->i_lock);
945         kref_get(&sb->s_kref, 1);                       /* could allow the dentry to pin it */
946         inode->i_sb = sb;
947         inode->i_rdev = 0;                                      /* this has no real meaning yet */
948         inode->i_bdev = sb->s_bdev;                     /* storing an uncounted ref */
949         inode->i_state = 0;                                     /* need real states, like I_NEW */
950         inode->dirtied_when = 0;
951         inode->i_flags = 0;
952         atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
953         /* Set up the page_map structures.  Default is to use the embedded one.
954          * Might push some of this back into specific FSs.  For now, the FS tells us
955          * what pm_op they want via i_pm.pm_op, which we set again in pm_init() */
956         inode->i_mapping = &inode->i_pm;
957         pm_init(inode->i_mapping, inode->i_pm.pm_op, inode);
958         return inode;
959 }
960
961 /* Helper: loads/ reads in the inode numbered ino and attaches it to dentry */
962 void load_inode(struct dentry *dentry, unsigned long ino)
963 {
964         struct inode *inode;
965
966         /* look it up in the inode cache first */
967         inode = icache_get(dentry->d_sb, ino);
968         if (inode) {
969                 /* connect the dentry to its inode */
970                 TAILQ_INSERT_TAIL(&inode->i_dentry, dentry, d_alias);
971                 dentry->d_inode = inode;        /* storing the ref we got from icache_get */
972                 return;
973         }
974         /* otherwise, we need to do it manually */
975         inode = get_inode(dentry);
976         inode->i_ino = ino;
977         dentry->d_sb->s_op->read_inode(inode);
978         /* TODO: race here, two creators could miss in the cache, and then get here.
979          * need a way to sync across a blocking call.  needs to be either at this
980          * point in the code or per the ino (dentries could be different) */
981         icache_put(dentry->d_sb, inode);
982         kref_put(&inode->i_kref);
983 }
984
985 /* Helper op, used when creating regular files, directories, symlinks, etc.
986  * Note we make a distinction between the mode and the file type (for now).
987  * After calling this, call the FS specific version (create or mkdir), which
988  * will set the i_ino, the filetype, and do any other FS-specific stuff.  Also
989  * note that a lot of inode stuff was initialized in get_inode/alloc_inode.  The
990  * stuff here is pertinent to the specific creator (user), mode, and time.  Also
991  * note we don't pass this an nd, like Linux does... */
992 static struct inode *create_inode(struct dentry *dentry, int mode)
993 {
994         uint64_t now = epoch_sec();
995         /* note it is the i_ino that uniquely identifies a file in the specific
996          * filesystem.  there's a diff between creating an inode (even for an in-use
997          * ino) and then filling it in, and vs creating a brand new one.
998          * get_inode() sets it to 0, and it should be filled in later in an
999          * FS-specific manner. */
1000         struct inode *inode = get_inode(dentry);
1001         if (!inode)
1002                 return 0;
1003         inode->i_mode = mode & S_PMASK; /* note that after this, we have no type */
1004         inode->i_nlink = 1;
1005         inode->i_size = 0;
1006         inode->i_blocks = 0;
1007         inode->i_atime.tv_sec = now;
1008         inode->i_ctime.tv_sec = now;
1009         inode->i_mtime.tv_sec = now;
1010         inode->i_atime.tv_nsec = 0;
1011         inode->i_ctime.tv_nsec = 0;
1012         inode->i_mtime.tv_nsec = 0;
1013         inode->i_bdev = inode->i_sb->s_bdev;
1014         /* when we have notions of users, do something here: */
1015         inode->i_uid = 0;
1016         inode->i_gid = 0;
1017         return inode;
1018 }
1019
1020 /* Create a new disk inode in dir associated with dentry, with the given mode.
1021  * called when creating a regular file.  dir is the directory/parent.  dentry is
1022  * the dentry of the inode we are creating.  Note the lack of the nd... */
1023 int create_file(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
1024 {
1025         struct inode *new_file = create_inode(dentry, mode);
1026         if (!new_file)
1027                 return -1;
1028         dir->i_op->create(dir, dentry, mode, 0);
1029         icache_put(new_file->i_sb, new_file);
1030         kref_put(&new_file->i_kref);
1031         return 0;
1032 }
1033
1034 /* Creates a new inode for a directory associated with dentry in dir with the
1035  * given mode. */
1036 int create_dir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
1037 {
1038         struct inode *new_dir = create_inode(dentry, mode);
1039         if (!new_dir)
1040                 return -1;
1041         dir->i_op->mkdir(dir, dentry, mode);
1042         dir->i_nlink++;         /* Directories get a hardlink for every child dir */
1043         /* Make sure my parent tracks me.  This is okay, since no directory (dir)
1044          * can have more than one dentry */
1045         struct dentry *parent = TAILQ_FIRST(&dir->i_dentry);
1046         assert(parent && parent == TAILQ_LAST(&dir->i_dentry, dentry_tailq));
1047         /* parent dentry tracks dentry as a subdir, weak reference */
1048         TAILQ_INSERT_TAIL(&parent->d_subdirs, dentry, d_subdirs_link);
1049         icache_put(new_dir->i_sb, new_dir);
1050         kref_put(&new_dir->i_kref);
1051         return 0;
1052 }
1053
1054 /* Creates a new inode for a symlink associated with dentry in dir, containing
1055  * the symlink symname */
1056 int create_symlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
1057                    const char *symname, int mode)
1058 {
1059         struct inode *new_sym = create_inode(dentry, mode);
1060         if (!new_sym)
1061                 return -1;
1062         dir->i_op->symlink(dir, dentry, symname);
1063         icache_put(new_sym->i_sb, new_sym);
1064         kref_put(&new_sym->i_kref);
1065         return 0;
1066 }
1067
1068 /* Returns 0 if the given mode is acceptable for the inode, and an appropriate
1069  * error code if not.  Needs to be writen, based on some sensible rules, and
1070  * will also probably use 'current' */
1071 int check_perms(struct inode *inode, int access_mode)
1072 {
1073         return 0;       /* anything goes! */
1074 }
1075
1076 /* Called after all external refs are gone to clean up the inode.  Once this is
1077  * called, all dentries pointing here are already done (one of them triggered
1078  * this via kref_put(). */
1079 void inode_release(struct kref *kref)
1080 {
1081         struct inode *inode = container_of(kref, struct inode, i_kref);
1082         TAILQ_REMOVE(&inode->i_sb->s_inodes, inode, i_sb_list);
1083         icache_remove(inode->i_sb, inode->i_ino);
1084         /* Might need to write back or delete the file/inode */
1085         if (inode->i_nlink) {
1086                 if (inode->i_state & I_STATE_DIRTY)
1087                         inode->i_sb->s_op->write_inode(inode, TRUE);
1088         } else {
1089                 inode->i_sb->s_op->delete_inode(inode);
1090         }
1091         if (S_ISFIFO(inode->i_mode)) {
1092                 page_decref(kva2page(inode->i_pipe->p_buf));
1093                 kfree(inode->i_pipe);
1094         }
1095         /* TODO: (BDEV) */
1096         // kref_put(inode->i_bdev->kref); /* assuming it's a bdev, could be a pipe*/
1097         /* Either way, we dealloc the in-memory version */
1098         inode->i_sb->s_op->dealloc_inode(inode);        /* FS-specific clean-up */
1099         kref_put(&inode->i_sb->s_kref);
1100         /* TODO: clean this up */
1101         assert(inode->i_mapping == &inode->i_pm);
1102         kmem_cache_free(inode_kcache, inode);
1103 }
1104
1105 /* Fills in kstat with the stat information for the inode */
1106 void stat_inode(struct inode *inode, struct kstat *kstat)
1107 {
1108         kstat->st_dev = inode->i_sb->s_dev;
1109         kstat->st_ino = inode->i_ino;
1110         kstat->st_mode = inode->i_mode;
1111         kstat->st_nlink = inode->i_nlink;
1112         kstat->st_uid = inode->i_uid;
1113         kstat->st_gid = inode->i_gid;
1114         kstat->st_rdev = inode->i_rdev;
1115         kstat->st_size = inode->i_size;
1116         kstat->st_blksize = inode->i_blksize;
1117         kstat->st_blocks = inode->i_blocks;
1118         kstat->st_atim = inode->i_atime;
1119         kstat->st_mtim = inode->i_mtime;
1120         kstat->st_ctim = inode->i_ctime;
1121 }
1122
1123 void print_kstat(struct kstat *kstat)
1124 {
1125         printk("kstat info for %p:\n", kstat);
1126         printk("\tst_dev    : %p\n", kstat->st_dev);
1127         printk("\tst_ino    : %p\n", kstat->st_ino);
1128         printk("\tst_mode   : %p\n", kstat->st_mode);
1129         printk("\tst_nlink  : %p\n", kstat->st_nlink);
1130         printk("\tst_uid    : %p\n", kstat->st_uid);
1131         printk("\tst_gid    : %p\n", kstat->st_gid);
1132         printk("\tst_rdev   : %p\n", kstat->st_rdev);
1133         printk("\tst_size   : %p\n", kstat->st_size);
1134         printk("\tst_blksize: %p\n", kstat->st_blksize);
1135         printk("\tst_blocks : %p\n", kstat->st_blocks);
1136         printk("\tst_atime  : %p\n", kstat->st_atim);
1137         printk("\tst_mtime  : %p\n", kstat->st_mtim);
1138         printk("\tst_ctime  : %p\n", kstat->st_ctim);
1139 }
1140
1141 /* Inode Cache management.  In general, search on the ino, get a refcnt'd value
1142  * back.  Remove does not give you a reference back - it should only be called
1143  * in inode_release(). */
1144 struct inode *icache_get(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1145 {
1146         /* This is the same style as in pid2proc, it's the "safely create a strong
1147          * reference from a weak one, so long as other strong ones exist" pattern */
1148         spin_lock(&sb->s_icache_lock);
1149         struct inode *inode = hashtable_search(sb->s_icache, (void*)ino);
1150         if (inode)
1151                 if (!kref_get_not_zero(&inode->i_kref, 1))
1152                         inode = 0;
1153         spin_unlock(&sb->s_icache_lock);
1154         return inode;
1155 }
1156
1157 void icache_put(struct super_block *sb, struct inode *inode)
1158 {
1159         spin_lock(&sb->s_icache_lock);
1160         /* there's a race in load_ino() that could trigger this */
1161         assert(!hashtable_search(sb->s_icache, (void*)inode->i_ino));
1162         hashtable_insert(sb->s_icache, (void*)inode->i_ino, inode);
1163         spin_unlock(&sb->s_icache_lock);
1164 }
1165
1166 struct inode *icache_remove(struct super_block *sb, unsigned long ino)
1167 {
1168         struct inode *inode;
1169         /* Presumably these hashtable removals could be easier since callers
1170          * actually know who they are (same with the pid2proc hash) */
1171         spin_lock(&sb->s_icache_lock);
1172         inode = hashtable_remove(sb->s_icache, (void*)ino);
1173         spin_unlock(&sb->s_icache_lock);
1174         assert(inode && !kref_refcnt(&inode->i_kref));
1175         return inode;
1176 }
1177
1178 /* File functions */
1179
1180 /* Read count bytes from the file into buf, starting at *offset, which is
1181  * increased accordingly, returning the number of bytes transfered.  Most
1182  * filesystems will use this function for their f_op->read.
1183  * Note, this uses the page cache. */
1184 ssize_t generic_file_read(struct file *file, char *buf, size_t count,
1185                           off64_t *offset)
1186 {
1187         struct page *page;
1188         int error;
1189         off64_t page_off;
1190         unsigned long first_idx, last_idx;
1191         size_t copy_amt;
1192         char *buf_end;
1193         /* read in offset, in case of a concurrent reader/writer, so we don't screw
1194          * up our math for count, the idxs, etc. */
1195         off64_t orig_off = ACCESS_ONCE(*offset);
1196
1197         /* Consider pushing some error checking higher in the VFS */
1198         if (!count)
1199                 return 0;
1200         if (!(file->f_flags & O_READ)) {
1201                 set_errno(EBADF);
1202                 return 0;
1203         }
1204         if (orig_off >= file->f_dentry->d_inode->i_size)
1205                 return 0; /* EOF */
1206         /* Make sure we don't go past the end of the file */
1207         if (orig_off + count > file->f_dentry->d_inode->i_size) {
1208                 count = file->f_dentry->d_inode->i_size - orig_off;
1209         }
1210         assert((long)count > 0);
1211         page_off = orig_off & (PGSIZE - 1);
1212         first_idx = orig_off >> PGSHIFT;
1213         last_idx = (orig_off + count) >> PGSHIFT;
1214         buf_end = buf + count;
1215         /* For each file page, make sure it's in the page cache, then copy it out.
1216          * TODO: will probably need to consider concurrently truncated files here.*/
1217         for (int i = first_idx; i <= last_idx; i++) {
1218                 error = pm_load_page(file->f_mapping, i, &page);
1219                 assert(!error); /* TODO: handle ENOMEM and friends */
1220                 copy_amt = MIN(PGSIZE - page_off, buf_end - buf);
1221                 /* TODO: (UMEM) think about this.  if it's a user buffer, we're relying
1222                  * on current to detect whose it is (which should work for async calls).
1223                  * Also, need to propagate errors properly...  Probably should do a
1224                  * user_mem_check, then free, and also to make a distinction between
1225                  * when the kernel wants a read/write (TODO: KFOP) */
1226                 if (current) {
1227                         memcpy_to_user(current, buf, page2kva(page) + page_off, copy_amt);
1228                 } else {
1229                         memcpy(buf, page2kva(page) + page_off, copy_amt);
1230                 }
1231                 buf += copy_amt;
1232                 page_off = 0;
1233                 pm_put_page(page);      /* it's still in the cache, we just don't need it */
1234         }
1235         assert(buf == buf_end);
1236         /* could have concurrent file ops that screw with offset, so userspace isn't
1237          * safe.  but at least it'll be a value that one of the concurrent ops could
1238          * have produced (compared to *offset_changed_concurrently += count. */
1239         *offset = orig_off + count;
1240         return count;
1241 }
1242
1243 /* Write count bytes from buf to the file, starting at *offset, which is
1244  * increased accordingly, returning the number of bytes transfered.  Most
1245  * filesystems will use this function for their f_op->write.  Note, this uses
1246  * the page cache.
1247  *
1248  * Changes don't get flushed to disc til there is an fsync, page cache eviction,
1249  * or other means of trying to writeback the pages. */
1250 ssize_t generic_file_write(struct file *file, const char *buf, size_t count,
1251                            off64_t *offset)
1252 {
1253         struct page *page;
1254         int error;
1255         off64_t page_off;
1256         unsigned long first_idx, last_idx;
1257         size_t copy_amt;
1258         const char *buf_end;
1259         off64_t orig_off = ACCESS_ONCE(*offset);
1260
1261         /* Consider pushing some error checking higher in the VFS */
1262         if (!count)
1263                 return 0;
1264         if (!(file->f_flags & O_WRITE)) {
1265                 set_errno(EBADF);
1266                 return 0;
1267         }
1268         if (file->f_flags & O_APPEND) {
1269                 spin_lock(&file->f_dentry->d_inode->i_lock);
1270                 orig_off = file->f_dentry->d_inode->i_size;
1271                 /* setting the filesize here, instead of during the extend-check, since
1272                  * we need to atomically reserve space and set our write position. */
1273                 file->f_dentry->d_inode->i_size += count;
1274                 spin_unlock(&file->f_dentry->d_inode->i_lock);
1275         } else {
1276                 if (orig_off + count > file->f_dentry->d_inode->i_size) {
1277                         /* lock for writes to i_size.  we allow lockless reads.  recheck
1278                          * i_size in case of concurrent writers since our orig check.  */
1279                         spin_lock(&file->f_dentry->d_inode->i_lock);
1280                         if (orig_off + count > file->f_dentry->d_inode->i_size)
1281                                 file->f_dentry->d_inode->i_size = orig_off + count;
1282                         spin_unlock(&file->f_dentry->d_inode->i_lock);
1283                 }
1284         }
1285         page_off = orig_off & (PGSIZE - 1);
1286         first_idx = orig_off >> PGSHIFT;
1287         last_idx = (orig_off + count) >> PGSHIFT;
1288         buf_end = buf + count;
1289         /* For each file page, make sure it's in the page cache, then write it.*/
1290         for (int i = first_idx; i <= last_idx; i++) {
1291                 error = pm_load_page(file->f_mapping, i, &page);
1292                 assert(!error); /* TODO: handle ENOMEM and friends */
1293                 copy_amt = MIN(PGSIZE - page_off, buf_end - buf);
1294                 /* TODO: (UMEM) (KFOP) think about this.  if it's a user buffer, we're
1295                  * relying on current to detect whose it is (which should work for async
1296                  * calls). */
1297                 if (current) {
1298                         memcpy_from_user(current, page2kva(page) + page_off, buf, copy_amt);
1299                 } else {
1300                         memcpy(page2kva(page) + page_off, buf, copy_amt);
1301                 }
1302                 buf += copy_amt;
1303                 page_off = 0;
1304                 atomic_or(&page->pg_flags, PG_DIRTY);
1305                 pm_put_page(page);      /* it's still in the cache, we just don't need it */
1306         }
1307         assert(buf == buf_end);
1308         *offset = orig_off + count;
1309         return count;
1310 }
1311
1312 /* Directories usually use this for their read method, which is the way glibc
1313  * currently expects us to do a readdir (short of doing linux's getdents).  Will
1314  * probably need work, based on whatever real programs want. */
1315 ssize_t generic_dir_read(struct file *file, char *u_buf, size_t count,
1316                          off64_t *offset)
1317 {
1318         struct kdirent dir_r = {0}, *dirent = &dir_r;
1319         int retval = 1;
1320         size_t amt_copied = 0;
1321         char *buf_end = u_buf + count;
1322
1323         if (!S_ISDIR(file->f_dentry->d_inode->i_mode)) {
1324                 set_errno(ENOTDIR);
1325                 return -1;
1326         }
1327         if (!count)
1328                 return 0;
1329         if (!(file->f_flags & O_READ)) {
1330                 set_errno(EBADF);
1331                 return 0;
1332         }
1333         /* start readdir from where it left off: */
1334         dirent->d_off = *offset;
1335         for (   ;
1336                 u_buf + sizeof(struct kdirent) <= buf_end;
1337                 u_buf += sizeof(struct kdirent)) {
1338                 /* TODO: UMEM/KFOP (pin the u_buf in the syscall, ditch the local copy,
1339                  * get rid of this memcpy and reliance on current, etc).  Might be
1340                  * tricky with the dirent->d_off and trust issues */
1341                 retval = file->f_op->readdir(file, dirent);
1342                 if (retval < 0) {
1343                         set_errno(-retval);
1344                         break;
1345                 }
1346                 /* Slight info exposure: could be extra crap after the name in the
1347                  * dirent (like the name of a deleted file) */
1348                 if (current) {
1349                         memcpy_to_user(current, u_buf, dirent, sizeof(struct dirent));
1350                 } else {
1351                         memcpy(u_buf, dirent, sizeof(struct dirent));
1352                 }
1353                 amt_copied += sizeof(struct dirent);
1354                 /* 0 signals end of directory */
1355                 if (retval == 0)
1356                         break;
1357         }
1358         /* Next time read is called, we pick up where we left off */
1359         *offset = dirent->d_off;        /* UMEM */
1360         /* important to tell them how much they got.  they often keep going til they
1361          * get 0 back (in the case of ls).  it's also how much has been read, but it
1362          * isn't how much the f_pos has moved (which is opaque to the VFS). */
1363         return amt_copied;
1364 }
1365
1366 /* Opens the file, using permissions from current for lack of a better option.
1367  * It will attempt to create the file if it does not exist and O_CREAT is
1368  * specified.  This will return 0 on failure, and set errno.  TODO: There's some
1369  * stuff that we don't do, esp related file truncating/creation.  flags are for
1370  * opening, the mode is for creating.  The flags related to how to create
1371  * (O_CREAT_FLAGS) are handled in this function, not in create_file().
1372  *
1373  * It's tempting to split this into a do_file_create and a do_file_open, based
1374  * on the O_CREAT flag, but the O_CREAT flag can be ignored if the file exists
1375  * already and O_EXCL isn't specified.  We could have open call create if it
1376  * fails, but for now we'll keep it as is. */
1377 struct file *do_file_open(char *path, int flags, int mode)
1378 {
1379         struct file *file = 0;
1380         struct dentry *file_d;
1381         struct inode *parent_i;
1382         struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
1383         int error;
1384         unsigned long nr_pages;
1385
1386         /* The file might exist, lets try to just open it right away */
1387         nd->intent = LOOKUP_OPEN;
1388         error = path_lookup(path, LOOKUP_FOLLOW, nd);
1389         if (!error) {
1390                 if (S_ISDIR(nd->dentry->d_inode->i_mode) && (flags & O_WRITE)) {
1391                         set_errno(EISDIR);
1392                         goto out_path_only;
1393                 }
1394                 /* Also need to make sure we didn't want to O_EXCL create */
1395                 if ((flags & O_CREAT) && (flags & O_EXCL)) {
1396                         set_errno(EEXIST);
1397                         goto out_path_only;
1398                 }
1399                 file_d = nd->dentry;
1400                 kref_get(&file_d->d_kref, 1);
1401                 goto open_the_file;
1402         }
1403         if (!(flags & O_CREAT)) {
1404                 set_errno(-error);
1405                 goto out_path_only;
1406         }
1407         /* So it didn't already exist, release the path from the previous lookup,
1408          * and then we try to create it. */
1409         path_release(nd);       
1410         /* get the parent, following links.  this means you get the parent of the
1411          * final link (which may not be in 'path' in the first place. */
1412         nd->intent = LOOKUP_CREATE;
1413         error = path_lookup(path, LOOKUP_PARENT | LOOKUP_FOLLOW, nd);
1414         if (error) {
1415                 set_errno(-error);
1416                 goto out_path_only;
1417         }
1418         /* see if the target is there (shouldn't be), and handle accordingly */
1419         file_d = do_lookup(nd->dentry, nd->last.name); 
1420         if (!file_d) {
1421                 if (!(flags & O_CREAT)) {
1422                         warn("Extremely unlikely race, probably a bug");
1423                         set_errno(ENOENT);
1424                         goto out_path_only;
1425                 }
1426                 /* Create the inode/file.  get a fresh dentry too: */
1427                 file_d = get_dentry(nd->dentry->d_sb, nd->dentry, nd->last.name);
1428                 if (!file_d)
1429                         goto out_path_only;
1430                 parent_i = nd->dentry->d_inode;
1431                 /* Note that the mode technically should only apply to future opens,
1432                  * but we apply it immediately. */
1433                 if (create_file(parent_i, file_d, mode))        /* sets errno */
1434                         goto out_file_d;
1435                 dcache_put(file_d->d_sb, file_d);
1436         } else {        /* something already exists */
1437                 /* this can happen due to concurrent access, but needs to be thought
1438                  * through */
1439                 panic("File shouldn't be here!");
1440                 if ((flags & O_CREAT) && (flags & O_EXCL)) {
1441                         /* wanted to create, not open, bail out */
1442                         set_errno(EEXIST);
1443                         goto out_file_d;
1444                 }
1445         }
1446 open_the_file:
1447         /* now open the file (freshly created or if it already existed).  At this
1448          * point, file_d is a refcnt'd dentry, regardless of which branch we took.*/
1449         if (flags & O_TRUNC) {
1450                 spin_lock(&file_d->d_inode->i_lock);
1451                 nr_pages = ROUNDUP(file_d->d_inode->i_size, PGSIZE) >> PGSHIFT;
1452                 file_d->d_inode->i_size = 0;
1453                 spin_unlock(&file_d->d_inode->i_lock);
1454                 pm_remove_contig(file_d->d_inode->i_mapping, 0, nr_pages);
1455         }
1456         file = dentry_open(file_d, flags);                              /* sets errno */
1457         /* Note the fall through to the exit paths.  File is 0 by default and if
1458          * dentry_open fails. */
1459 out_file_d:
1460         kref_put(&file_d->d_kref);
1461 out_path_only:
1462         path_release(nd);
1463         return file;
1464 }
1465
1466 /* Path is the location of the symlink, sometimes called the "new path", and
1467  * symname is who we link to, sometimes called the "old path". */
1468 int do_symlink(char *path, const char *symname, int mode)
1469 {
1470         struct dentry *sym_d;
1471         struct inode *parent_i;
1472         struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
1473         int error;
1474         int retval = -1;
1475
1476         nd->intent = LOOKUP_CREATE;
1477         /* get the parent, but don't follow links */
1478         error = path_lookup(path, LOOKUP_PARENT, nd);
1479         if (error) {
1480                 set_errno(-error);
1481                 goto out_path_only;
1482         }
1483         /* see if the target is already there, handle accordingly */
1484         sym_d = do_lookup(nd->dentry, nd->last.name); 
1485         if (sym_d) {
1486                 set_errno(EEXIST);
1487                 goto out_sym_d;
1488         }
1489         /* Doesn't already exist, let's try to make it: */
1490         sym_d = get_dentry(nd->dentry->d_sb, nd->dentry, nd->last.name);
1491         if (!sym_d)
1492                 goto out_path_only;
1493         parent_i = nd->dentry->d_inode;
1494         if (create_symlink(parent_i, sym_d, symname, mode))
1495                 goto out_sym_d;
1496         dcache_put(sym_d->d_sb, sym_d);
1497         retval = 0;                             /* Note the fall through to the exit paths */
1498 out_sym_d:
1499         kref_put(&sym_d->d_kref);
1500 out_path_only:
1501         path_release(nd);
1502         return retval;
1503 }
1504
1505 /* Makes a hard link for the file behind old_path to new_path */
1506 int do_link(char *old_path, char *new_path)
1507 {
1508         struct dentry *link_d, *old_d;
1509         struct inode *inode, *parent_dir;
1510         struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
1511         int error;
1512         int retval = -1;
1513
1514         nd->intent = LOOKUP_CREATE;
1515         /* get the absolute parent of the new_path */
1516         error = path_lookup(new_path, LOOKUP_PARENT | LOOKUP_FOLLOW, nd);
1517         if (error) {
1518                 set_errno(-error);
1519                 goto out_path_only;
1520         }
1521         parent_dir = nd->dentry->d_inode;
1522         /* see if the new target is already there, handle accordingly */
1523         link_d = do_lookup(nd->dentry, nd->last.name); 
1524         if (link_d) {
1525                 set_errno(EEXIST);
1526                 goto out_link_d;
1527         }
1528         /* Doesn't already exist, let's try to make it.  Still need to stitch it to
1529          * an inode and set its FS-specific stuff after this.*/
1530         link_d = get_dentry(nd->dentry->d_sb, nd->dentry, nd->last.name);
1531         if (!link_d)
1532                 goto out_path_only;
1533         /* Now let's get the old_path target */
1534         old_d = lookup_dentry(old_path, LOOKUP_FOLLOW);
1535         if (!old_d)                                     /* errno set by lookup_dentry */
1536                 goto out_link_d;
1537         /* For now, can only link to files */
1538         if (!S_ISREG(old_d->d_inode->i_mode)) {
1539                 set_errno(EPERM);
1540                 goto out_both_ds;
1541         }
1542         /* Must be on the same FS */
1543         if (old_d->d_sb != link_d->d_sb) {
1544                 set_errno(EXDEV);
1545                 goto out_both_ds;
1546         }
1547         /* Do whatever FS specific stuff there is first (which is also a chance to
1548          * bail out). */
1549         error = parent_dir->i_op->link(old_d, parent_dir, link_d);
1550         if (error) {
1551                 set_errno(-error);
1552                 goto out_both_ds;
1553         }
1554         /* Finally stitch it up */
1555         inode = old_d->d_inode;
1556         kref_get(&inode->i_kref, 1);
1557         link_d->d_inode = inode;
1558         inode->i_nlink++;
1559         TAILQ_INSERT_TAIL(&inode->i_dentry, link_d, d_alias);   /* weak ref */
1560         dcache_put(link_d->d_sb, link_d);
1561         retval = 0;                             /* Note the fall through to the exit paths */
1562 out_both_ds:
1563         kref_put(&old_d->d_kref);
1564 out_link_d:
1565         kref_put(&link_d->d_kref);
1566 out_path_only:
1567         path_release(nd);
1568         return retval;
1569 }
1570
1571 /* Unlinks path from the directory tree.  Read the Documentation for more info.
1572  */
1573 int do_unlink(char *path)
1574 {
1575         struct dentry *dentry;
1576         struct inode *parent_dir;
1577         struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
1578         int error;
1579         int retval = -1;
1580
1581         /* get the parent of the target, and don't follow a final link */
1582         error = path_lookup(path, LOOKUP_PARENT, nd);
1583         if (error) {
1584                 set_errno(-error);
1585                 goto out_path_only;
1586         }
1587         parent_dir = nd->dentry->d_inode;
1588         /* make sure the target is there */
1589         dentry = do_lookup(nd->dentry, nd->last.name); 
1590         if (!dentry) {
1591                 set_errno(ENOENT);
1592                 goto out_path_only;
1593         }
1594         /* Make sure the target is not a directory */
1595         if (S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode)) {
1596                 set_errno(EISDIR);
1597                 goto out_dentry;
1598         }
1599         /* Remove the dentry from its parent */
1600         error = parent_dir->i_op->unlink(parent_dir, dentry);
1601         if (error) {
1602                 set_errno(-error);
1603                 goto out_dentry;
1604         }
1605         /* Now that our parent doesn't track us, we need to make sure we aren't
1606          * findable via the dentry cache.  DYING, so we will be freed in
1607          * dentry_release() */
1608         dentry->d_flags |= DENTRY_DYING;
1609         dcache_remove(dentry->d_sb, dentry);
1610         dentry->d_inode->i_nlink--;     /* TODO: race here, esp with a decref */
1611         /* At this point, the dentry is unlinked from the FS, and the inode has one
1612          * less link.  When the in-memory objects (dentry, inode) are going to be
1613          * released (after all open files are closed, and maybe after entries are
1614          * evicted from the cache), then nlinks will get checked and the FS-file
1615          * will get removed from the disk */
1616         retval = 0;                             /* Note the fall through to the exit paths */
1617 out_dentry:
1618         kref_put(&dentry->d_kref);
1619 out_path_only:
1620         path_release(nd);
1621         return retval;
1622 }
1623
1624 /* Checks to see if path can be accessed via mode.  Need to actually send the
1625  * mode along somehow, so this doesn't do much now.  This is an example of
1626  * decent error propagation from the lower levels via int retvals. */
1627 int do_access(char *path, int mode)
1628 {
1629         struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
1630         int retval = 0;
1631         nd->intent = LOOKUP_ACCESS;
1632         retval = path_lookup(path, 0, nd);
1633         path_release(nd);       
1634         return retval;
1635 }
1636
1637 int do_file_chmod(struct file *file, int mode)
1638 {
1639         int old_mode_ftype = file->f_dentry->d_inode->i_mode & __S_IFMT;
1640         #if 0
1641         /* TODO: when we have notions of uid, check for the proc's uid */
1642         if (file->f_dentry->d_inode->i_uid != UID_OF_ME)
1643                 retval = -EPERM;
1644         else
1645         #endif
1646                 file->f_dentry->d_inode->i_mode = (mode & S_PMASK) | old_mode_ftype;
1647         return 0;
1648 }
1649
1650 /* Make a directory at path with mode.  Returns -1 and sets errno on errors */
1651 int do_mkdir(char *path, int mode)
1652 {
1653         struct dentry *dentry;
1654         struct inode *parent_i;
1655         struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
1656         int error;
1657         int retval = -1;
1658
1659         /* The dir might exist and might be /, so we can't look for the parent */
1660         nd->intent = LOOKUP_OPEN;
1661         error = path_lookup(path, LOOKUP_FOLLOW, nd);
1662         path_release(nd);
1663         if (!error) {
1664                 set_errno(EEXIST);
1665                 return -1;
1666         }
1667         nd->intent = LOOKUP_CREATE;
1668         /* get the parent, but don't follow links */
1669         error = path_lookup(path, LOOKUP_PARENT, nd);
1670         if (error) {
1671                 set_errno(-error);
1672                 goto out_path_only;
1673         }
1674         /* Doesn't already exist, let's try to make it: */
1675         dentry = get_dentry(nd->dentry->d_sb, nd->dentry, nd->last.name);
1676         if (!dentry)
1677                 goto out_path_only;
1678         parent_i = nd->dentry->d_inode;
1679         if (create_dir(parent_i, dentry, mode))
1680                 goto out_dentry;
1681         dcache_put(dentry->d_sb, dentry);
1682         retval = 0;                             /* Note the fall through to the exit paths */
1683 out_dentry:
1684         kref_put(&dentry->d_kref);
1685 out_path_only:
1686         path_release(nd);
1687         return retval;
1688 }
1689
1690 int do_rmdir(char *path)
1691 {
1692         struct dentry *dentry;
1693         struct inode *parent_i;
1694         struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
1695         int error;
1696         int retval = -1;
1697
1698         /* get the parent, following links (probably want this), and we must get a
1699          * directory.  Note, current versions of path_lookup can't handle both
1700          * PARENT and DIRECTORY, at least, it doesn't check that *path is a
1701          * directory. */
1702         error = path_lookup(path, LOOKUP_PARENT | LOOKUP_FOLLOW | LOOKUP_DIRECTORY,
1703                             nd);
1704         if (error) {
1705                 set_errno(-error);
1706                 goto out_path_only;
1707         }
1708         /* make sure the target is already there, handle accordingly */
1709         dentry = do_lookup(nd->dentry, nd->last.name); 
1710         if (!dentry) {
1711                 set_errno(ENOENT);
1712                 goto out_path_only;
1713         }
1714         if (!S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode)) {
1715                 set_errno(ENOTDIR);
1716                 goto out_dentry;
1717         }
1718         if (dentry->d_mount_point) {
1719                 set_errno(EBUSY);
1720                 goto out_dentry;
1721         }
1722         /* TODO: make sure we aren't a mount or processes root (EBUSY) */
1723         /* Now for the removal.  the FSs will check if they are empty */
1724         parent_i = nd->dentry->d_inode;
1725         error = parent_i->i_op->rmdir(parent_i, dentry);
1726         if (error < 0) {
1727                 set_errno(-error);
1728                 goto out_dentry;
1729         }
1730         /* Now that our parent doesn't track us, we need to make sure we aren't
1731          * findable via the dentry cache.  DYING, so we will be freed in
1732          * dentry_release() */
1733         dentry->d_flags |= DENTRY_DYING;
1734         dcache_remove(dentry->d_sb, dentry);
1735         /* Decref ourselves, so inode_release() knows we are done */
1736         dentry->d_inode->i_nlink--;
1737         TAILQ_REMOVE(&nd->dentry->d_subdirs, dentry, d_subdirs_link);
1738         parent_i->i_nlink--;            /* TODO: race on this, esp since its a decref */
1739         /* we still have d_parent and a kref on our parent, which will go away when
1740          * the in-memory dentry object goes away. */
1741         retval = 0;                             /* Note the fall through to the exit paths */
1742 out_dentry:
1743         kref_put(&dentry->d_kref);
1744 out_path_only:
1745         path_release(nd);
1746         return retval;
1747 }
1748
1749 /* Pipes: Doing a simple buffer with reader and writer offsets.  Size is power
1750  * of two, so we can easily compute its status and whatnot. */
1751
1752 #define PIPE_SZ                                 (1 << PGSHIFT)
1753
1754 static size_t pipe_get_rd_idx(struct pipe_inode_info *pii)
1755 {
1756         return pii->p_rd_off & (PIPE_SZ - 1);
1757 }
1758
1759 static size_t pipe_get_wr_idx(struct pipe_inode_info *pii)
1760 {
1761
1762         return pii->p_wr_off & (PIPE_SZ - 1);
1763 }
1764
1765 static bool pipe_is_empty(struct pipe_inode_info *pii)
1766 {
1767         return __ring_empty(pii->p_wr_off, pii->p_rd_off);
1768 }
1769
1770 static bool pipe_is_full(struct pipe_inode_info *pii)
1771 {
1772         return __ring_full(PIPE_SZ, pii->p_wr_off, pii->p_rd_off);
1773 }
1774
1775 static size_t pipe_nr_full(struct pipe_inode_info *pii)
1776 {
1777         return __ring_nr_full(pii->p_wr_off, pii->p_rd_off);
1778 }
1779
1780 static size_t pipe_nr_empty(struct pipe_inode_info *pii)
1781 {
1782         return __ring_nr_empty(PIPE_SZ, pii->p_wr_off, pii->p_rd_off);
1783 }
1784
1785 ssize_t pipe_file_read(struct file *file, char *buf, size_t count,
1786                        off64_t *offset)
1787 {
1788         struct pipe_inode_info *pii = file->f_dentry->d_inode->i_pipe;
1789         size_t copy_amt, amt_copied = 0;
1790
1791         cv_lock(&pii->p_cv);
1792         while (pipe_is_empty(pii)) {
1793                 /* We wait til the pipe is drained before sending EOF if there are no
1794                  * writers (instead of aborting immediately) */
1795                 if (!pii->p_nr_writers) {
1796                         cv_unlock(&pii->p_cv);
1797                         return 0;
1798                 }
1799                 if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {
1800                         cv_unlock(&pii->p_cv);
1801                         set_errno(EAGAIN);
1802                         return -1;
1803                 }
1804                 cv_wait(&pii->p_cv);
1805                 cpu_relax();
1806         }
1807         /* We might need to wrap-around with our copy, so we'll do the copy in two
1808          * passes.  This will copy up to the end of the buffer, then on the next
1809          * pass will copy the rest to the beginning of the buffer (if necessary) */
1810         for (int i = 0; i < 2; i++) {
1811                 copy_amt = MIN(PIPE_SZ - pipe_get_rd_idx(pii),
1812                                MIN(pipe_nr_full(pii), count));
1813                 assert(current);        /* shouldn't pipe from the kernel */
1814                 memcpy_to_user(current, buf, pii->p_buf + pipe_get_rd_idx(pii),
1815                                copy_amt);
1816                 buf += copy_amt;
1817                 count -= copy_amt;
1818                 pii->p_rd_off += copy_amt;
1819                 amt_copied += copy_amt;
1820         }
1821         /* Just using one CV for both readers and writers.  We should rarely have
1822          * multiple readers or writers. */
1823         if (amt_copied)
1824                 __cv_broadcast(&pii->p_cv);
1825         cv_unlock(&pii->p_cv);
1826         return amt_copied;
1827 }
1828
1829 /* Note: we're not dealing with PIPE_BUF and minimum atomic chunks, unless I
1830  * have to later. */
1831 ssize_t pipe_file_write(struct file *file, const char *buf, size_t count,
1832                         off64_t *offset)
1833 {
1834         struct pipe_inode_info *pii = file->f_dentry->d_inode->i_pipe;
1835         size_t copy_amt, amt_copied = 0;
1836
1837         cv_lock(&pii->p_cv);
1838         /* Write aborts right away if there are no readers, regardless of pipe
1839          * status. */
1840         if (!pii->p_nr_readers) {
1841                 cv_unlock(&pii->p_cv);
1842                 set_errno(EPIPE);
1843                 return -1;
1844         }
1845         while (pipe_is_full(pii)) {
1846                 if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {
1847                         cv_unlock(&pii->p_cv);
1848                         set_errno(EAGAIN);
1849                         return -1;
1850                 }
1851                 cv_wait(&pii->p_cv);
1852                 cpu_relax();
1853                 /* Still need to check in the loop, in case the last reader left while
1854                  * we slept. */
1855                 if (!pii->p_nr_readers) {
1856                         cv_unlock(&pii->p_cv);
1857                         set_errno(EPIPE);
1858                         return -1;
1859                 }
1860         }
1861         /* We might need to wrap-around with our copy, so we'll do the copy in two
1862          * passes.  This will copy up to the end of the buffer, then on the next
1863          * pass will copy the rest to the beginning of the buffer (if necessary) */
1864         for (int i = 0; i < 2; i++) {
1865                 copy_amt = MIN(PIPE_SZ - pipe_get_wr_idx(pii),
1866                                MIN(pipe_nr_empty(pii), count));
1867                 assert(current);        /* shouldn't pipe from the kernel */
1868                 memcpy_from_user(current, pii->p_buf + pipe_get_wr_idx(pii), buf,
1869                                  copy_amt);
1870                 buf += copy_amt;
1871                 count -= copy_amt;
1872                 pii->p_wr_off += copy_amt;
1873                 amt_copied += copy_amt;
1874         }
1875         /* Just using one CV for both readers and writers.  We should rarely have
1876          * multiple readers or writers. */
1877         if (amt_copied)
1878                 __cv_broadcast(&pii->p_cv);
1879         cv_unlock(&pii->p_cv);
1880         return amt_copied;
1881 }
1882
1883 /* In open and release, we need to track the number of readers and writers,
1884  * which we can differentiate by the file flags. */
1885 int pipe_open(struct inode *inode, struct file *file)
1886 {
1887         struct pipe_inode_info *pii = inode->i_pipe;
1888         cv_lock(&pii->p_cv);
1889         /* Ugliness due to not using flags for O_RDONLY and friends... */
1890         if (file->f_mode == S_IRUSR) {
1891                 pii->p_nr_readers++;
1892         } else if (file->f_mode == S_IWUSR) {
1893                 pii->p_nr_writers++;
1894         } else {
1895                 warn("Bad pipe file flags 0x%x\n", file->f_flags);
1896         }
1897         cv_unlock(&pii->p_cv);
1898         return 0;
1899 }
1900
1901 int pipe_release(struct inode *inode, struct file *file)
1902 {
1903         struct pipe_inode_info *pii = inode->i_pipe;
1904         cv_lock(&pii->p_cv);
1905         /* Ugliness due to not using flags for O_RDONLY and friends... */
1906         if (file->f_mode == S_IRUSR) {
1907                 pii->p_nr_readers--;
1908         } else if (file->f_mode == S_IWUSR) {
1909                 pii->p_nr_writers--;
1910         } else {
1911                 warn("Bad pipe file flags 0x%x\n", file->f_flags);
1912         }
1913         /* need to wake up any sleeping readers/writers, since we might be done */
1914         __cv_broadcast(&pii->p_cv);
1915         cv_unlock(&pii->p_cv);
1916         return 0;
1917 }
1918
1919 struct file_operations pipe_f_op = {
1920         .read = pipe_file_read,
1921         .write = pipe_file_write,
1922         .open = pipe_open,
1923         .release = pipe_release,
1924         0
1925 };
1926
1927 void pipe_debug(struct file *f)
1928 {
1929         struct pipe_inode_info *pii = f->f_dentry->d_inode->i_pipe;
1930         assert(pii);
1931         printk("PIPE %p\n", pii);
1932         printk("\trdoff %p\n", pii->p_rd_off);
1933         printk("\twroff %p\n", pii->p_wr_off);
1934         printk("\tnr_rds %d\n", pii->p_nr_readers);
1935         printk("\tnr_wrs %d\n", pii->p_nr_writers);
1936         printk("\tcv waiters %d\n", pii->p_cv.nr_waiters);
1937
1938 }
1939
1940 /* General plan: get a dentry/inode to represent the pipe.  We'll alloc it from
1941  * the default_ns SB, but won't actually link it anywhere.  It'll only be held
1942  * alive by the krefs, til all the FDs are closed. */
1943 int do_pipe(struct file **pipe_files, int flags)
1944 {
1945         struct dentry *pipe_d;
1946         struct inode *pipe_i;
1947         struct file *pipe_f_read, *pipe_f_write;
1948         struct super_block *def_sb = default_ns.root->mnt_sb;
1949         struct pipe_inode_info *pii;
1950
1951         pipe_d = get_dentry(def_sb, 0, "pipe");
1952         if (!pipe_d)
1953                 return -1;
1954         pipe_d->d_op = &dummy_d_op;
1955         pipe_i = get_inode(pipe_d);
1956         if (!pipe_i)
1957                 goto error_post_dentry;
1958         /* preemptively mark the dentry for deletion.  we have an unlinked dentry
1959          * right off the bat, held in only by the kref chain (pipe_d is the ref). */
1960         pipe_d->d_flags |= DENTRY_DYING;
1961         /* pipe_d->d_inode still has one ref to pipe_i, keeping the inode alive */
1962         kref_put(&pipe_i->i_kref);
1963         /* init inode fields.  note we're using the dummy ops for i_op and d_op */
1964         pipe_i->i_mode = S_IRWXU | S_IRWXG | S_IRWXO;
1965         SET_FTYPE(pipe_i->i_mode, __S_IFIFO);   /* using type == FIFO */
1966         pipe_i->i_nlink = 1;                    /* one for the dentry */
1967         pipe_i->i_uid = 0;
1968         pipe_i->i_gid = 0;
1969         pipe_i->i_size = PGSIZE;
1970         pipe_i->i_blocks = 0;
1971         pipe_i->i_atime.tv_sec = 0;
1972         pipe_i->i_atime.tv_nsec = 0;
1973         pipe_i->i_mtime.tv_sec = 0;
1974         pipe_i->i_mtime.tv_nsec = 0;
1975         pipe_i->i_ctime.tv_sec = 0;
1976         pipe_i->i_ctime.tv_nsec = 0;
1977         pipe_i->i_fs_info = 0;
1978         pipe_i->i_op = &dummy_i_op;
1979         pipe_i->i_fop = &pipe_f_op;
1980         pipe_i->i_socket = FALSE;
1981         /* Actually build the pipe.  We're using one page, hanging off the
1982          * pipe_inode_info struct.  When we release the inode, we free the pipe
1983          * memory too */
1984         pipe_i->i_pipe = kmalloc(sizeof(struct pipe_inode_info), KMALLOC_WAIT);
1985         pii = pipe_i->i_pipe;
1986         if (!pii) {
1987                 set_errno(ENOMEM);
1988                 goto error_kmalloc;
1989         }
1990         pii->p_buf = kpage_zalloc_addr();
1991         if (!pii->p_buf) {
1992                 set_errno(ENOMEM);
1993                 goto error_kpage;
1994         }
1995         pii->p_rd_off = 0;
1996         pii->p_wr_off = 0;
1997         pii->p_nr_readers = 0;
1998         pii->p_nr_writers = 0;
1999         cv_init(&pii->p_cv);    /* must do this before dentry_open / pipe_open */
2000         /* Now we have an inode for the pipe.  We need two files for the read and
2001          * write ends of the pipe. */
2002         flags &= ~(O_ACCMODE);  /* avoid user bugs */
2003         pipe_f_read = dentry_open(pipe_d, flags | O_RDONLY);
2004         if (!pipe_f_read)
2005                 goto error_f_read;
2006         pipe_f_write = dentry_open(pipe_d, flags | O_WRONLY);
2007         if (!pipe_f_write)
2008                 goto error_f_write;
2009         pipe_files[0] = pipe_f_read;
2010         pipe_files[1] = pipe_f_write;
2011         return 0;
2012
2013 error_f_write:
2014         kref_put(&pipe_f_read->f_kref);
2015 error_f_read:
2016         page_decref(kva2page(pii->p_buf));
2017 error_kpage:
2018         kfree(pipe_i->i_pipe);
2019 error_kmalloc:
2020         /* We don't need to free the pipe_i; putting the dentry will free it */
2021 error_post_dentry:
2022         /* Note we only free the dentry on failure. */
2023         kref_put(&pipe_d->d_kref);
2024         return -1;
2025 }
2026
2027 int do_rename(char *old_path, char *new_path)
2028 {
2029         struct nameidata nd_old = {0}, *nd_o = &nd_old;
2030         struct nameidata nd_new = {0}, *nd_n = &nd_new;
2031         struct dentry *old_dir_d, *new_dir_d;
2032         struct inode *old_dir_i, *new_dir_i;
2033         struct dentry *old_d, *new_d, *unlink_d;
2034         int error;
2035         int retval = 0;
2036         uint64_t now;
2037
2038         nd_o->intent = LOOKUP_ACCESS; /* maybe, might need another type */
2039
2040         /* get the parent, but don't follow links */
2041         error = path_lookup(old_path, LOOKUP_PARENT | LOOKUP_DIRECTORY, nd_o);
2042         if (error) {
2043                 set_errno(-error);
2044                 retval = -1;
2045                 goto out_old_path;
2046         }
2047         old_dir_d = nd_o->dentry;
2048         old_dir_i = old_dir_d->d_inode;
2049
2050         old_d = do_lookup(old_dir_d, nd_o->last.name);
2051         if (!old_d) {
2052                 set_errno(ENOENT);
2053                 retval = -1;
2054                 goto out_old_path;
2055         }
2056
2057         nd_n->intent = LOOKUP_CREATE;
2058         error = path_lookup(new_path, LOOKUP_PARENT | LOOKUP_DIRECTORY, nd_n);
2059         if (error) {
2060                 set_errno(-error);
2061                 retval = -1;
2062                 goto out_paths_and_src;
2063         }
2064         new_dir_d = nd_n->dentry;
2065         new_dir_i = new_dir_d->d_inode;
2066         /* TODO if new_dir == old_dir, we might be able to simplify things */
2067
2068         if (new_dir_i->i_sb != old_dir_i->i_sb) {
2069                 set_errno(EXDEV);
2070                 retval = -1;
2071                 goto out_paths_and_src;
2072         }
2073         /* TODO: check_perms is lousy, want to just say "writable" here */
2074         if (check_perms(old_dir_i, S_IWUSR) || check_perms(new_dir_i, S_IWUSR)) {
2075                 set_errno(EPERM);
2076                 retval = -1;
2077                 goto out_paths_and_src;
2078         }
2079         /* TODO: if we're doing a rename that moves a directory, we need to make
2080          * sure the new_path doesn't include the old_path.  it's not as simple as
2081          * just checking, since there could be a concurrent rename that breaks the
2082          * check later.  e.g. what if new_dir's parent is being moved into a child
2083          * of old_dir?
2084          *
2085          * linux has a per-fs rename mutex for these scenarios, so only one can
2086          * proceed at a time.  i don't see another way to deal with it either.
2087          * maybe something like flagging all dentries on the new_path with "do not
2088          * move". */
2089
2090         /* TODO: this is all very racy.  right after we do a new_d lookup, someone
2091          * else could create or unlink new_d.  need to lock here, or else push this
2092          * into the sub-FS.
2093          *
2094          * For any locking scheme, we probably need to lock both the old and new
2095          * dirs.  To prevent deadlock, we need a total ordering of all inodes (or
2096          * dentries, if we locking them instead).  inode number or struct inode*
2097          * will work for this. */
2098         new_d = do_lookup(new_dir_d, nd_n->last.name);
2099         if (new_d) {
2100                 if (new_d->d_inode == old_d->d_inode)
2101                         goto out_paths_and_refs;        /* rename does nothing */
2102                 /* TODO: Here's a bunch of other racy checks we need to do, maybe in the
2103                  * sub-FS:
2104                  *
2105                  * if src is a dir, dst must be an empty dir if it exists (RACYx2)
2106                  *              racing on dst being created and it getting new entries
2107                  * if src is a file, dst must be a file if it exists (RACY)
2108                  *              racing on dst being created and still being a file
2109                  *              racing on dst being unlinked and a new one being added
2110                  */
2111                 /* TODO: we should allow empty dirs */
2112                 if (S_ISDIR(new_d->d_inode->i_mode)) {
2113                         set_errno(EISDIR);
2114                         retval = -1;
2115                         goto out_paths_and_refs;
2116                 }
2117                 /* TODO: need this to be atomic with rename */
2118                 error = new_dir_i->i_op->unlink(new_dir_i, new_d);
2119                 if (error) {
2120                         set_errno(-error);
2121                         retval = -1;
2122                         goto out_paths_and_refs;
2123                 }
2124                 new_d->d_flags |= DENTRY_DYING;
2125                 /* TODO: racy with other lookups on new_d */
2126                 dcache_remove(new_d->d_sb, new_d);
2127                 new_d->d_inode->i_nlink--;  /* TODO: race here, esp with a decref */
2128                 kref_put(&new_d->d_kref);
2129         }
2130         /* new_d is just a vessel for the name.  somewhat lousy. */
2131         new_d = get_dentry(new_dir_d->d_sb, new_dir_d, nd_n->last.name);
2132
2133         /* TODO: more races.  need to remove old_d from the dcache, since we're
2134          * about to change its parentage.  could be readded concurrently. */
2135         dcache_remove(old_dir_d->d_sb, old_d);
2136         error = new_dir_i->i_op->rename(old_dir_i, old_d, new_dir_i, new_d);
2137         if (error) {
2138                 /* TODO: oh crap, we already unlinked!  now we're screwed, and violated
2139                  * our atomicity requirements. */
2140                 printk("[kernel] rename failed, you might have lost data\n");
2141                 set_errno(-error);
2142                 retval = -1;
2143                 goto out_paths_and_refs;
2144         }
2145
2146         /* old_dir loses old_d, new_dir gains old_d, renamed to new_d.  this is
2147          * particularly cumbersome since there are two levels here: the FS has its
2148          * info about where things are, and the VFS has its dentry tree.  and it's
2149          * all racy (TODO). */
2150         dentry_set_name(old_d, new_d->d_name.name);
2151         old_d->d_parent = new_d->d_parent;
2152         if (S_ISDIR(old_d->d_inode->i_mode)) {
2153                 TAILQ_REMOVE(&old_dir_d->d_subdirs, old_d, d_subdirs_link);
2154                 old_dir_i->i_nlink--; /* TODO: racy, etc */
2155                 TAILQ_INSERT_TAIL(&new_dir_d->d_subdirs, old_d, d_subdirs_link);
2156                 new_dir_i->i_nlink--; /* TODO: racy, etc */
2157         }
2158
2159         /* and then the third level: dcache stuff.  we could have old versions of
2160          * old_d or negative versions of new_d sitting around.  dcache_put should
2161          * replace a potentially negative dentry for new_d (now called old_d) */
2162         dcache_put(old_dir_d->d_sb, old_d);
2163
2164         /* TODO could have a helper for this, but it's going away soon */
2165         now = epoch_sec();
2166         old_dir_i->i_ctime.tv_sec = now;
2167         old_dir_i->i_mtime.tv_sec = now;
2168         old_dir_i->i_ctime.tv_nsec = 0;
2169         old_dir_i->i_mtime.tv_nsec = 0;
2170         new_dir_i->i_ctime.tv_sec = now;
2171         new_dir_i->i_mtime.tv_sec = now;
2172         new_dir_i->i_ctime.tv_nsec = 0;
2173         new_dir_i->i_mtime.tv_nsec = 0;
2174
2175         /* fall-through */
2176 out_paths_and_refs:
2177         kref_put(&new_d->d_kref);
2178 out_paths_and_src:
2179         kref_put(&old_d->d_kref);
2180 out_paths:
2181         path_release(nd_n);
2182 out_old_path:
2183         path_release(nd_o);
2184         return retval;
2185 }
2186
2187 int do_truncate(struct inode *inode, off64_t len)
2188 {
2189         off64_t old_len;
2190         uint64_t now;
2191         if (len < 0) {
2192                 set_errno(EINVAL);
2193                 return -1;
2194         }
2195         if (len > PiB) {
2196                 printk("[kernel] truncate for > petabyte, probably a bug\n");
2197                 /* continuing, not too concerned.  could set EINVAL or EFBIG */
2198         }
2199         spin_lock(&inode->i_lock);
2200         old_len = inode->i_size;
2201         if (old_len == len) {
2202                 spin_unlock(&inode->i_lock);
2203                 return 0;
2204         }
2205         inode->i_size = len;
2206         /* truncate can't block, since we're holding the spinlock.  but it can rely
2207          * on that lock being held */
2208         inode->i_op->truncate(inode);
2209         spin_unlock(&inode->i_lock);
2210
2211         if (old_len < len) {
2212                 pm_remove_contig(inode->i_mapping, old_len >> PGSHIFT,
2213                                  (len >> PGSHIFT) - (old_len >> PGSHIFT));
2214         }
2215         now = epoch_sec();
2216         inode->i_ctime.tv_sec = now;
2217         inode->i_mtime.tv_sec = now;
2218         inode->i_ctime.tv_nsec = 0;
2219         inode->i_mtime.tv_nsec = 0;
2220         return 0;
2221 }
2222
2223 struct file *alloc_file(void)
2224 {
2225         struct file *file = kmem_cache_alloc(file_kcache, 0);
2226         if (!file) {
2227                 set_errno(ENOMEM);
2228                 return 0;
2229         }
2230         /* one for the ref passed out*/
2231         kref_init(&file->f_kref, file_release, 1);
2232         return file;
2233 }
2234
2235 /* Opens and returns the file specified by dentry */
2236 struct file *dentry_open(struct dentry *dentry, int flags)
2237 {
2238         struct inode *inode;
2239         struct file *file;
2240         int desired_mode;
2241         inode = dentry->d_inode;
2242         /* f_mode stores how the OS file is open, which can be more restrictive than
2243          * the i_mode */
2244         desired_mode = omode_to_rwx(flags & O_ACCMODE);
2245         if (check_perms(inode, desired_mode))
2246                 goto error_access;
2247         file = alloc_file();
2248         if (!file)
2249                 return 0;
2250         file->f_mode = desired_mode;
2251         /* Add to the list of all files of this SB */
2252         TAILQ_INSERT_TAIL(&inode->i_sb->s_files, file, f_list);
2253         kref_get(&dentry->d_kref, 1);
2254         file->f_dentry = dentry;
2255         kref_get(&inode->i_sb->s_mount->mnt_kref, 1);
2256         file->f_vfsmnt = inode->i_sb->s_mount;          /* saving a ref to the vmnt...*/
2257         file->f_op = inode->i_fop;
2258         /* Don't store creation flags */
2259         file->f_flags = flags & ~O_CREAT_FLAGS;
2260         file->f_pos = 0;
2261         file->f_uid = inode->i_uid;
2262         file->f_gid = inode->i_gid;
2263         file->f_error = 0;
2264 //      struct event_poll_tailq         f_ep_links;
2265         spinlock_init(&file->f_ep_lock);
2266         file->f_privdata = 0;                                           /* prob overriden by the fs */
2267         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2268         file->f_op->open(inode, file);
2269         return file;
2270 error_access:
2271         set_errno(EACCES);
2272         return 0;
2273 }
2274
2275 /* Closes a file, fsync, whatever else is necessary.  Called when the kref hits
2276  * 0.  Note that the file is not refcounted on the s_files list, nor is the
2277  * f_mapping refcounted (it is pinned by the i_mapping). */
2278 void file_release(struct kref *kref)
2279 {
2280         struct file *file = container_of(kref, struct file, f_kref);
2281
2282         struct super_block *sb = file->f_dentry->d_sb;
2283         spin_lock(&sb->s_lock);
2284         TAILQ_REMOVE(&sb->s_files, file, f_list);
2285         spin_unlock(&sb->s_lock);
2286
2287         /* TODO: fsync (BLK).  also, we may want to parallelize the blocking that
2288          * could happen in here (spawn kernel threads)... */
2289         file->f_op->release(file->f_dentry->d_inode, file);
2290         /* Clean up the other refs we hold */
2291         kref_put(&file->f_dentry->d_kref);
2292         kref_put(&file->f_vfsmnt->mnt_kref);
2293         kmem_cache_free(file_kcache, file);
2294 }
2295
2296 ssize_t kread_file(struct file *file, void *buf, size_t sz)
2297 {
2298         /* TODO: (KFOP) (VFS kernel read/writes need to have no proc current) */
2299         struct proc *old_proc = switch_to(0);
2300         off64_t dummy = 0;
2301         ssize_t cpy_amt = file->f_op->read(file, buf, sz, &dummy);
2302         switch_back(0, old_proc);
2303         return cpy_amt;
2304 }
2305
2306 /* Reads the contents of an entire file into a buffer, returning that buffer.
2307  * On error, prints something useful and returns 0 */
2308 void *kread_whole_file(struct file *file)
2309 {
2310         size_t size;
2311         void *contents;
2312         ssize_t cpy_amt;
2313
2314         size = file->f_dentry->d_inode->i_size;
2315         contents = kmalloc(size, KMALLOC_WAIT);
2316         cpy_amt = kread_file(file, contents, size);
2317         if (cpy_amt < 0) {
2318                 printk("Error %d reading file %s\n", get_errno(), file_name(file));
2319                 kfree(contents);
2320                 return 0;
2321         }
2322         if (cpy_amt != size) {
2323                 printk("Read %d, needed %d for file %s\n", cpy_amt, size,
2324                        file_name(file));
2325                 kfree(contents);
2326                 return 0;
2327         }
2328         return contents;
2329 }
2330
2331 /* Process-related File management functions */
2332
2333 /* Given any FD, get the appropriate object, 0 o/w.  Set vfs if you're looking
2334  * for a file, o/w a chan.  Set incref if you want a reference count (which is a
2335  * 9ns thing, you can't use the pointer if you didn't incref). */
2336 void *lookup_fd(struct fd_table *fdt, int fd, bool incref, bool vfs)
2337 {
2338         void *retval = 0;
2339         if (fd < 0)
2340                 return 0;
2341         spin_lock(&fdt->lock);
2342         if (fdt->closed) {
2343                 spin_unlock(&fdt->lock);
2344                 return 0;
2345         }
2346         if (fd < fdt->max_fdset) {
2347                 if (GET_BITMASK_BIT(fdt->open_fds->fds_bits, fd)) {
2348                         /* while max_files and max_fdset might not line up, we should never
2349                          * have a valid fdset higher than files */
2350                         assert(fd < fdt->max_files);
2351                         if (vfs)
2352                                 retval = fdt->fd[fd].fd_file;
2353                         else
2354                                 retval = fdt->fd[fd].fd_chan;
2355                         /* retval could be 0 if we asked for the wrong one (e.g. it's a
2356                          * file, but we asked for a chan) */
2357                         if (retval && incref) {
2358                                 if (vfs)
2359                                         kref_get(&((struct file*)retval)->f_kref, 1);
2360                                 else
2361                                         chan_incref((struct chan*)retval);
2362                         }
2363                 }
2364         }
2365         spin_unlock(&fdt->lock);
2366         return retval;
2367 }
2368
2369 /* Given any FD, get the appropriate file, 0 o/w */
2370 struct file *get_file_from_fd(struct fd_table *open_files, int file_desc)
2371 {
2372         return lookup_fd(open_files, file_desc, TRUE, TRUE);
2373 }
2374
2375 /* Grow the vfs fd set */
2376 static int grow_fd_set(struct fd_table *open_files)
2377 {
2378         int n;
2379         struct file_desc *nfd, *ofd;
2380
2381         /* Only update open_fds once. If currently pointing to open_fds_init, then
2382          * update it to point to a newly allocated fd_set with space for
2383          * NR_FILE_DESC_MAX */
2384         if (open_files->open_fds == (struct fd_set*)&open_files->open_fds_init) {
2385                 open_files->open_fds = kzmalloc(sizeof(struct fd_set), 0);
2386                 memmove(open_files->open_fds, &open_files->open_fds_init,
2387                         sizeof(struct small_fd_set));
2388         }
2389
2390         /* Grow the open_files->fd array in increments of NR_OPEN_FILES_DEFAULT */
2391         n = open_files->max_files + NR_OPEN_FILES_DEFAULT;
2392         if (n > NR_FILE_DESC_MAX)
2393                 return -EMFILE;
2394         nfd = kzmalloc(n * sizeof(struct file_desc), 0);
2395         if (nfd == NULL)
2396                 return -ENOMEM;
2397
2398         /* Move the old array on top of the new one */
2399         ofd = open_files->fd;
2400         memmove(nfd, ofd, open_files->max_files * sizeof(struct file_desc));
2401
2402         /* Update the array and the maxes for both max_files and max_fdset */
2403         open_files->fd = nfd;
2404         open_files->max_files = n;
2405         open_files->max_fdset = n;
2406
2407         /* Only free the old one if it wasn't pointing to open_files->fd_array */
2408         if (ofd != open_files->fd_array)
2409                 kfree(ofd);
2410         return 0;
2411 }
2412
2413 /* Free the vfs fd set if necessary */
2414 static void free_fd_set(struct fd_table *open_files)
2415 {
2416         void *free_me;
2417         if (open_files->open_fds != (struct fd_set*)&open_files->open_fds_init) {
2418                 assert(open_files->fd != open_files->fd_array);
2419                 /* need to reset the pointers to the internal addrs, in case we take a
2420                  * look while debugging.  0 them out, since they have old data.  our
2421                  * current versions should all be closed. */
2422                 memset(&open_files->open_fds_init, 0, sizeof(struct small_fd_set));
2423                 memset(&open_files->fd_array, 0, sizeof(open_files->fd_array));
2424
2425                 free_me = open_files->open_fds;
2426                 open_files->open_fds = (struct fd_set*)&open_files->open_fds_init;
2427                 kfree(free_me);
2428
2429                 free_me = open_files->fd;
2430                 open_files->fd = open_files->fd_array;
2431                 kfree(free_me);
2432         }
2433 }
2434
2435 /* If FD is in the group, remove it, decref it, and return TRUE. */
2436 bool close_fd(struct fd_table *fdt, int fd)
2437 {
2438         struct file *file = 0;
2439         struct chan *chan = 0;
2440         struct fd_tap *tap = 0;
2441         bool ret = FALSE;
2442         if (fd < 0)
2443                 return FALSE;
2444         spin_lock(&fdt->lock);
2445         if (fd < fdt->max_fdset) {
2446                 if (GET_BITMASK_BIT(fdt->open_fds->fds_bits, fd)) {
2447                         /* while max_files and max_fdset might not line up, we should never
2448                          * have a valid fdset higher than files */
2449                         assert(fd < fdt->max_files);
2450                         file = fdt->fd[fd].fd_file;
2451                         chan = fdt->fd[fd].fd_chan;
2452                         tap = fdt->fd[fd].fd_tap;
2453                         fdt->fd[fd].fd_file = 0;
2454                         fdt->fd[fd].fd_chan = 0;
2455                         fdt->fd[fd].fd_tap = 0;
2456                         CLR_BITMASK_BIT(fdt->open_fds->fds_bits, fd);
2457                         if (fd < fdt->hint_min_fd)
2458                                 fdt->hint_min_fd = fd;
2459                         ret = TRUE;
2460                 }
2461         }
2462         spin_unlock(&fdt->lock);
2463         /* Need to decref/cclose outside of the lock; they could sleep */
2464         if (file)
2465                 kref_put(&file->f_kref);
2466         else
2467                 cclose(chan);
2468         if (tap)
2469                 kref_put(&tap->kref);
2470         return ret;
2471 }
2472
2473 void put_file_from_fd(struct fd_table *open_files, int file_desc)
2474 {
2475         close_fd(open_files, file_desc);
2476 }
2477
2478 static int __get_fd(struct fd_table *open_files, int low_fd, bool must_use_low)
2479 {
2480         int slot = -1;
2481         int error;
2482         bool update_hint = TRUE;
2483         if ((low_fd < 0) || (low_fd > NR_FILE_DESC_MAX))
2484                 return -EINVAL;
2485         if (open_files->closed)
2486                 return -EINVAL; /* won't matter, they are dying */
2487         if (must_use_low && GET_BITMASK_BIT(open_files->open_fds->fds_bits, low_fd))
2488                 return -ENFILE;
2489         if (low_fd > open_files->hint_min_fd)
2490                 update_hint = FALSE;
2491         else
2492                 low_fd = open_files->hint_min_fd;
2493         /* Loop until we have a valid slot (we grow the fd_array at the bottom of
2494          * the loop if we haven't found a slot in the current array */
2495         while (slot == -1) {
2496                 for (low_fd; low_fd < open_files->max_fdset; low_fd++) {
2497                         if (GET_BITMASK_BIT(open_files->open_fds->fds_bits, low_fd))
2498                                 continue;
2499                         slot = low_fd;
2500                         SET_BITMASK_BIT(open_files->open_fds->fds_bits, slot);
2501                         assert(slot < open_files->max_files &&
2502                                open_files->fd[slot].fd_file == 0);
2503                         /* We know slot >= hint, since we started with the hint */
2504                         if (update_hint)
2505                                 open_files->hint_min_fd = slot + 1;
2506                         break;
2507                 }
2508                 if (slot == -1) {
2509                         if ((error = grow_fd_set(open_files)))
2510                                 return error;
2511                 }
2512         }
2513         return slot;
2514 }
2515
2516 /* Insert a file or chan (obj, chosen by vfs) into the fd group with fd_flags.
2517  * If must_use_low, then we have to insert at FD = low_fd.  o/w we start looking
2518  * for empty slots at low_fd. */
2519 int insert_obj_fdt(struct fd_table *fdt, void *obj, int low_fd, int fd_flags,
2520                    bool must_use_low, bool vfs)
2521 {
2522         int slot;
2523         spin_lock(&fdt->lock);
2524         slot = __get_fd(fdt, low_fd, must_use_low);
2525         if (slot < 0) {
2526                 spin_unlock(&fdt->lock);
2527                 return slot;
2528         }
2529         assert(slot < fdt->max_files &&
2530                fdt->fd[slot].fd_file == 0);
2531         if (vfs) {
2532                 kref_get(&((struct file*)obj)->f_kref, 1);
2533                 fdt->fd[slot].fd_file = obj;
2534                 fdt->fd[slot].fd_chan = 0;
2535         } else {
2536                 chan_incref((struct chan*)obj);
2537                 fdt->fd[slot].fd_file = 0;
2538                 fdt->fd[slot].fd_chan = obj;
2539         }
2540         fdt->fd[slot].fd_flags = fd_flags;
2541         spin_unlock(&fdt->lock);
2542         return slot;
2543 }
2544
2545 /* Inserts the file in the fd_table, returning the corresponding new file
2546  * descriptor, or an error code.  We start looking for open fds from low_fd.
2547  *
2548  * Passing cloexec is a bit cheap, since we might want to expand it to support
2549  * more FD options in the future. */
2550 int insert_file(struct fd_table *open_files, struct file *file, int low_fd,
2551                 bool must, bool cloexec)
2552 {
2553         return insert_obj_fdt(open_files, file, low_fd, cloexec ? FD_CLOEXEC : 0,
2554                               must, TRUE);
2555 }
2556
2557 /* Closes all open files.  Mostly just a "put" for all files.  If cloexec, it
2558  * will only close the FDs with FD_CLOEXEC (opened with O_CLOEXEC or fcntld).
2559  *
2560  * Notes on concurrency:
2561  * - Can't hold spinlocks while we call cclose, since it might sleep eventually.
2562  * - We're called from proc_destroy, so we could have concurrent openers trying
2563  *   to add to the group (other syscalls), hence the "closed" flag.
2564  * - dot and slash chans are dealt with in proc_free.  its difficult to close
2565  *   and zero those with concurrent syscalls, since those are a source of krefs.
2566  * - Once we lock and set closed, no further additions can happen.  To simplify
2567  *   our closes, we also allow multiple calls to this func (though that should
2568  *   never happen with the current code). */
2569 void close_fdt(struct fd_table *fdt, bool cloexec)
2570 {
2571         struct file *file;
2572         struct chan *chan;
2573         struct file_desc *to_close;
2574         int idx = 0;
2575
2576         to_close = kzmalloc(sizeof(struct file_desc) * fdt->max_files,
2577                             KMALLOC_WAIT);
2578         spin_lock(&fdt->lock);
2579         if (fdt->closed) {
2580                 spin_unlock(&fdt->lock);
2581                 kfree(to_close);
2582                 return;
2583         }
2584         for (int i = 0; i < fdt->max_fdset; i++) {
2585                 if (GET_BITMASK_BIT(fdt->open_fds->fds_bits, i)) {
2586                         /* while max_files and max_fdset might not line up, we should never
2587                          * have a valid fdset higher than files */
2588                         assert(i < fdt->max_files);
2589                         if (cloexec && !(fdt->fd[i].fd_flags & FD_CLOEXEC))
2590                                 continue;
2591                         file = fdt->fd[i].fd_file;
2592                         chan = fdt->fd[i].fd_chan;
2593                         to_close[idx].fd_tap = fdt->fd[i].fd_tap;
2594                         fdt->fd[i].fd_tap = 0;
2595                         if (file) {
2596                                 fdt->fd[i].fd_file = 0;
2597                                 to_close[idx++].fd_file = file;
2598                         } else {
2599                                 fdt->fd[i].fd_chan = 0;
2600                                 to_close[idx++].fd_chan = chan;
2601                         }
2602                         CLR_BITMASK_BIT(fdt->open_fds->fds_bits, i);
2603                 }
2604         }
2605         /* it's just a hint, we can build back up from being 0 */
2606         fdt->hint_min_fd = 0;
2607         if (!cloexec) {
2608                 free_fd_set(fdt);
2609                 fdt->closed = TRUE;
2610         }
2611         spin_unlock(&fdt->lock);
2612         /* We go through some hoops to close/decref outside the lock.  Nice for not
2613          * holding the lock for a while; critical in case the decref/cclose sleeps
2614          * (it can) */
2615         for (int i = 0; i < idx; i++) {
2616                 if (to_close[i].fd_file)
2617                         kref_put(&to_close[i].fd_file->f_kref);
2618                 else
2619                         cclose(to_close[i].fd_chan);
2620                 if (to_close[i].fd_tap)
2621                         kref_put(&to_close[i].fd_tap->kref);
2622         }
2623         kfree(to_close);
2624 }
2625
2626 /* Inserts all of the files from src into dst, used by sys_fork(). */
2627 void clone_fdt(struct fd_table *src, struct fd_table *dst)
2628 {
2629         struct file *file;
2630         struct chan *chan;
2631         spin_lock(&src->lock);
2632         if (src->closed) {
2633                 spin_unlock(&src->lock);
2634                 return;
2635         }
2636         spin_lock(&dst->lock);
2637         if (dst->closed) {
2638                 warn("Destination closed before it opened");
2639                 spin_unlock(&dst->lock);
2640                 spin_unlock(&src->lock);
2641                 return;
2642         }
2643         for (int i = 0; i < src->max_fdset; i++) {
2644                 if (GET_BITMASK_BIT(src->open_fds->fds_bits, i)) {
2645                         /* while max_files and max_fdset might not line up, we should never
2646                          * have a valid fdset higher than files */
2647                         assert(i < src->max_files);
2648                         file = src->fd[i].fd_file;
2649                         chan = src->fd[i].fd_chan;
2650                         assert(i < dst->max_files && dst->fd[i].fd_file == 0);
2651                         SET_BITMASK_BIT(dst->open_fds->fds_bits, i);
2652                         dst->fd[i].fd_file = file;
2653                         dst->fd[i].fd_chan = chan;
2654                         if (file)
2655                                 kref_get(&file->f_kref, 1);
2656                         else
2657                                 chan_incref(chan);
2658                 }
2659         }
2660         dst->hint_min_fd = src->hint_min_fd;
2661         spin_unlock(&dst->lock);
2662         spin_unlock(&src->lock);
2663 }
2664
2665 static void __chpwd(struct fs_struct *fs_env, struct dentry *new_pwd)
2666 {
2667         struct dentry *old_pwd;
2668         kref_get(&new_pwd->d_kref, 1);
2669         /* writer lock, make sure we replace pwd with ours.  could also CAS.
2670          * readers don't lock at all, so they need to either loop, or we need to
2671          * delay releasing old_pwd til an RCU grace period. */
2672         spin_lock(&fs_env->lock);
2673         old_pwd = fs_env->pwd;
2674         fs_env->pwd = new_pwd;
2675         spin_unlock(&fs_env->lock);
2676         kref_put(&old_pwd->d_kref);
2677 }
2678
2679 /* Change the working directory of the given fs env (one per process, at this
2680  * point).  Returns 0 for success, sets errno and returns -1 otherwise. */
2681 int do_chdir(struct fs_struct *fs_env, char *path)
2682 {
2683         struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
2684         int error;
2685         error = path_lookup(path, LOOKUP_DIRECTORY, nd);
2686         if (error) {
2687                 set_errno(-error);
2688                 path_release(nd);
2689                 return -1;
2690         }
2691         /* nd->dentry is the place we want our PWD to be */
2692         __chpwd(fs_env, nd->dentry);
2693         path_release(nd);
2694         return 0;
2695 }
2696
2697 int do_fchdir(struct fs_struct *fs_env, struct file *file)
2698 {
2699         if ((file->f_dentry->d_inode->i_mode & __S_IFMT) != __S_IFDIR) {
2700                 set_errno(ENOTDIR);
2701                 return -1;
2702         }
2703         __chpwd(fs_env, file->f_dentry);
2704         return 0;
2705 }
2706
2707 /* Returns a null-terminated string of up to length cwd_l containing the
2708  * absolute path of fs_env, (up to fs_env's root).  Be sure to kfree the char*
2709  * "kfree_this" when you are done with it.  We do this since it's easier to
2710  * build this string going backwards.  Note cwd_l is not a strlen, it's an
2711  * absolute size. */
2712 char *do_getcwd(struct fs_struct *fs_env, char **kfree_this, size_t cwd_l)
2713 {
2714         struct dentry *dentry = fs_env->pwd;
2715         size_t link_len;
2716         char *path_start, *kbuf;
2717
2718         if (cwd_l < 2) {
2719                 set_errno(ERANGE);
2720                 return 0;
2721         }
2722         kbuf = kmalloc(cwd_l, 0);
2723         if (!kbuf) {
2724                 set_errno(ENOMEM);
2725                 return 0;
2726         }
2727         *kfree_this = kbuf;
2728         kbuf[cwd_l - 1] = '\0';
2729         kbuf[cwd_l - 2] = '/';
2730         /* for each dentry in the path, all the way back to the root of fs_env, we
2731          * grab the dentry name, push path_start back enough, and write in the name,
2732          * using /'s to terminate.  We skip the root, since we don't want it's
2733          * actual name, just "/", which is set before each loop. */
2734         path_start = kbuf + cwd_l - 2;  /* the last byte written */
2735         while (dentry != fs_env->root) {
2736                 link_len = dentry->d_name.len;          /* this does not count the \0 */
2737                 if (path_start - (link_len + 2) < kbuf) {
2738                         kfree(kbuf);
2739                         set_errno(ERANGE);
2740                         return 0;
2741                 }
2742                 path_start -= link_len;
2743                 strncpy(path_start, dentry->d_name.name, link_len);
2744                 path_start--;
2745                 *path_start = '/';
2746                 dentry = dentry->d_parent;      
2747         }
2748         return path_start;
2749 }
2750
2751 static void print_dir(struct dentry *dentry, char *buf, int depth)
2752 {
2753         struct dentry *child_d;
2754         struct dirent next = {0};
2755         struct file *dir;
2756         int retval;
2757
2758         if (!S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode)) {
2759                 warn("Thought this was only directories!!");
2760                 return;
2761         }
2762         /* Print this dentry */
2763         printk("%s%s/ nlink: %d\n", buf, dentry->d_name.name,
2764                dentry->d_inode->i_nlink);
2765         if (dentry->d_mount_point) {
2766                 dentry = dentry->d_mounted_fs->mnt_root;
2767         }
2768         if (depth >= 32)
2769                 return;
2770         /* Set buffer for our kids */
2771         buf[depth] = '\t';
2772         dir = dentry_open(dentry, 0);
2773         if (!dir)
2774                 panic("Filesystem seems inconsistent - unable to open a dir!");
2775         /* Process every child, recursing on directories */
2776         while (1) {
2777                 retval = dir->f_op->readdir(dir, &next);
2778                 if (retval >= 0) {
2779                         /* Skip .., ., and empty entries */
2780                         if (!strcmp("..", next.d_name) || !strcmp(".", next.d_name) ||
2781                             next.d_ino == 0)
2782                                 goto loop_next;
2783                         /* there is an entry, now get its dentry */
2784                         child_d = do_lookup(dentry, next.d_name);
2785                         if (!child_d)
2786                                 panic("Inconsistent FS, dirent doesn't have a dentry!");
2787                         /* Recurse for directories, or just print the name for others */
2788                         switch (child_d->d_inode->i_mode & __S_IFMT) {
2789                                 case (__S_IFDIR):
2790                                         print_dir(child_d, buf, depth + 1);
2791                                         break;
2792                                 case (__S_IFREG):
2793                                         printk("%s%s size(B): %d nlink: %d\n", buf, next.d_name,
2794                                                child_d->d_inode->i_size, child_d->d_inode->i_nlink);
2795                                         break;
2796                                 case (__S_IFLNK):
2797                                         printk("%s%s -> %s\n", buf, next.d_name,
2798                                                child_d->d_inode->i_op->readlink(child_d));
2799                                         break;
2800                                 case (__S_IFCHR):
2801                                         printk("%s%s (char device) nlink: %d\n", buf, next.d_name,
2802                                                child_d->d_inode->i_nlink);
2803                                         break;
2804                                 case (__S_IFBLK):
2805                                         printk("%s%s (block device) nlink: %d\n", buf, next.d_name,
2806                                                child_d->d_inode->i_nlink);
2807                                         break;
2808                                 default:
2809                                         warn("Look around you!  Unknown filetype!");
2810                         }
2811                         kref_put(&child_d->d_kref);     
2812                 }
2813 loop_next:
2814                 if (retval <= 0)
2815                         break;
2816         }
2817         /* Reset buffer to the way it was */
2818         buf[depth] = '\0';
2819         kref_put(&dir->f_kref);
2820 }
2821
2822 /* Debugging */
2823 int ls_dash_r(char *path)
2824 {
2825         struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
2826         int error;
2827         char buf[32] = {0};
2828
2829         error = path_lookup(path, LOOKUP_ACCESS | LOOKUP_DIRECTORY, nd);
2830         if (error) {
2831                 path_release(nd);
2832                 return error;
2833         }
2834         print_dir(nd->dentry, buf, 0);
2835         path_release(nd);
2836         return 0;
2837 }
2838
2839 /* Dummy ops, to catch weird operations we weren't expecting */
2840 int dummy_create(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode,
2841                  struct nameidata *nd)
2842 {
2843         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2844         return -1;
2845 }
2846
2847 struct dentry *dummy_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
2848                           struct nameidata *nd)
2849 {
2850         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2851         return 0;
2852 }
2853
2854 int dummy_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
2855              struct dentry *new_dentry)
2856 {
2857         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2858         return -1;
2859 }
2860
2861 int dummy_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
2862 {
2863         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2864         return -1;
2865 }
2866
2867 int dummy_symlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry, const char *symname)
2868 {
2869         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2870         return -1;
2871 }
2872
2873 int dummy_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
2874 {
2875         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2876         return -1;
2877 }
2878
2879 int dummy_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
2880 {
2881         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2882         return -1;
2883 }
2884
2885 int dummy_mknod(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode, dev_t rdev)
2886 {
2887         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2888         return -1;
2889 }
2890
2891 int dummy_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
2892                struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry)
2893 {
2894         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2895         return -1;
2896 }
2897
2898 char *dummy_readlink(struct dentry *dentry)
2899 {
2900         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2901         return 0;
2902 }
2903
2904 void dummy_truncate(struct inode *inode)
2905 {
2906         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2907 }
2908
2909 int dummy_permission(struct inode *inode, int mode, struct nameidata *nd)
2910 {
2911         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2912         return -1;
2913 }
2914
2915 int dummy_d_revalidate(struct dentry *dir, struct nameidata *nd)
2916 {
2917         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2918         return -1;
2919 }
2920
2921 int dummy_d_hash(struct dentry *dentry, struct qstr *name)
2922 {
2923         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2924         return -1;
2925 }
2926
2927 int dummy_d_compare(struct dentry *dir, struct qstr *name1, struct qstr *name2)
2928 {
2929         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2930         return -1;
2931 }
2932
2933 int dummy_d_delete(struct dentry *dentry)
2934 {
2935         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2936         return -1;
2937 }
2938
2939 int dummy_d_release(struct dentry *dentry)
2940 {
2941         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2942         return -1;
2943 }
2944
2945 void dummy_d_iput(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
2946 {
2947         printk("Dummy VFS function %s called!\n", __FUNCTION__);
2948 }
2949
2950 struct inode_operations dummy_i_op = {
2951         dummy_create,
2952         dummy_lookup,
2953         dummy_link,
2954         dummy_unlink,
2955         dummy_symlink,
2956         dummy_mkdir,
2957         dummy_rmdir,
2958         dummy_mknod,
2959         dummy_rename,
2960         dummy_readlink,
2961         dummy_truncate,
2962         dummy_permission,
2963 };
2964
2965 struct dentry_operations dummy_d_op = {
2966         dummy_d_revalidate,
2967         dummy_d_hash,
2968         dummy_d_compare,
2969         dummy_d_delete,
2970         dummy_d_release,
2971         dummy_d_iput,
2972 };