parlib: Expand our printf hacks
[akaros.git] / kern / src / kfs.c
index 1bae7a0..eef0470 100644 (file)
@@ -5,15 +5,6 @@
  * Implementation of the KFS file system.  It is a RAM based, read-only FS
  * consisting of files that are added to the kernel binary image.  Might turn
  * this into a read/write FS with directories someday. */
-
-#ifdef __SHARC__
-#pragma nosharc
-#endif
-
-#ifdef __DEPUTY__
-#pragma nodeputy
-#endif
-
 #include <vfs.h>
 #include <kfs.h>
 #include <slab.h>
@@ -24,6 +15,7 @@
 #include <error.h>
 #include <cpio.h>
 #include <pmap.h>
+#include <smp.h>
 
 #define KFS_MAX_FILE_SIZE 1024*1024*128
 #define KFS_MAGIC 0xdead0001
@@ -34,7 +26,9 @@ struct page_map_operations kfs_pm_op;
 struct super_operations kfs_s_op;
 struct inode_operations kfs_i_op;
 struct dentry_operations kfs_d_op;
-struct file_operations kfs_f_op;
+struct file_operations kfs_f_op_file;
+struct file_operations kfs_f_op_dir;
+struct file_operations kfs_f_op_sym;
 
 /* TODO: something more better.  Prob something like the vmem cache, for this,
  * pids, etc.  Good enough for now.  This also means we can only have one
@@ -53,12 +47,14 @@ struct kmem_cache *kfs_i_kcache;
 
 static void kfs_init(void)
 {
-       kfs_i_kcache = kmem_cache_create("kfs_ino_info", sizeof(struct kfs_i_info),
-                                        __alignof__(struct kfs_i_info), 0, 0, 0);
+       kfs_i_kcache = kmem_cache_create("kfs_ino_info",
+                                        sizeof(struct kfs_i_info),
+                                        __alignof__(struct kfs_i_info), 0,
+                                        NULL, 0, 0, NULL);
 }
 
-/* Creates the SB (normally would read in from disc and create).  Ups the refcnt
- * for whoever consumes this.  Returns 0 on failure.
+/* Creates the SB (normally would read in from disc and create).  Passes its
+ * ref out to whoever consumes this.  Returns 0 on failure.
  * TODO: consider pulling out more of the FS-independent stuff, if possible.
  * There are only two things, but the pain in the ass is that you'd need to read
  * the disc to get that first inode, and it's a FS-specific thing. */
@@ -116,11 +112,18 @@ struct fs_type kfs_fs_type = {"KFS", 0, kfs_get_sb, kfs_kill_sb, {0, 0},
 /* Fills page with its contents from its backing store file.  Note that we do
  * the zero padding here, instead of higher in the VFS.  Might change in the
  * future. */
-int kfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
+int kfs_readpage(struct page_map *pm, struct page *page)
 {
        size_t pg_idx_byte = page->pg_index * PGSIZE;
-       struct kfs_i_info *k_i_info = (struct kfs_i_info*)file->f_inode->i_fs_info;
+       struct kfs_i_info *k_i_info = (struct kfs_i_info*)
+                                     pm->pm_host->i_fs_info;
        uintptr_t begin = (size_t)k_i_info->filestart + pg_idx_byte;
+
+       /* Pretend that we blocked while filing this page.  This catches a lot of
+        * bugs.  It does slightly slow down the kernel, but it's only when filling
+        * the page cache, and considering we are using a RAMFS, you shouldn't
+        * measure things that actually rely on KFS's performance. */
+       kthread_usleep(1);
        /* If we're beyond the initial start point, we just need a zero page.  This
         * is for a hole or for extending a file (even though it won't be saved).
         * Otherwise, we want the data from KFS, being careful to not copy from
@@ -132,55 +135,63 @@ int kfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
                memcpy(page2kva(page), (void*)begin, copy_amt);
                memset(page2kva(page) + copy_amt, 0, PGSIZE - copy_amt);
        }
+       struct buffer_head *bh = kmem_cache_alloc(bh_kcache, 0);
+       if (!bh)
+               return -1;                      /* untested, un-thought-through */
+       atomic_or(&page->pg_flags, PG_BUFFER);
+       /* KFS does a 1:1 BH to page mapping */
+       bh->bh_page = page;                                                             /* weak ref */
+       bh->bh_buffer = page2kva(page);
+       bh->bh_flags = 0;                                                               /* whatever... */
+       bh->bh_next = 0;                                                                /* only one BH needed */
+       bh->bh_bdev = pm->pm_host->i_sb->s_bdev;                /* uncounted */
+       bh->bh_sector = page->pg_index;
+       bh->bh_nr_sector = 1;                                                   /* sector size = PGSIZE */
+       page->pg_private = bh;
        /* This is supposed to be done in the IO system when the operation is
         * complete.  Since we aren't doing a real IO request, and it is already
         * done, we can do it here. */
-       page->pg_flags |= PG_UPTODATE;
-       unlock_page(page);
+       atomic_or(&page->pg_flags, PG_UPTODATE);
        return 0;
 }
 
+int kfs_writepage(struct page_map *pm, struct page *page)
+{
+       warn_once("KFS writepage does not save file contents!\n");
+       return -1;
+}
+
 /* Super Operations */
 
-/* creates and initializes a new inode.  generic fields are filled in.  specific
- * fields are filled in in read_inode() based on what's on the disk for a given
- * i_no.  i_no is set by the caller. */
+/* Creates and initializes a new inode.  FS specific, yet inode-generic fields
+ * are filled in.  inode-specific fields are filled in in read_inode() based on
+ * what's on the disk for a given i_no.  i_no and i_fop are set by the caller.
+ *
+ * Note that this means this inode can be for an inode that is already on disk,
+ * or it can be used when creating.  The i_fop depends on the type of file
+ * (file, directory, symlink, etc). */
 struct inode *kfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
 {
-       /* arguably, we can avoid some of this init by using the slab/cache */
        struct inode *inode = kmem_cache_alloc(inode_kcache, 0);
        memset(inode, 0, sizeof(struct inode));
-       TAILQ_INSERT_HEAD(&sb->s_inodes, inode, i_sb_list);
-       TAILQ_INIT(&inode->i_dentry);
-       inode->i_ino = 0;                                       /* set by caller later */
-       atomic_set(&inode->i_refcnt, 1);
-       inode->i_blksize = 1;                           /* keep in sync with get_sb() */
-       spinlock_init(&inode->i_lock);
        inode->i_op = &kfs_i_op;
-       inode->i_fop = &kfs_f_op;
-       inode->i_sb = sb;
-       inode->i_state = 0;                                     /* need real states, want I_NEW */
-       inode->dirtied_when = 0;
-       atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
+       inode->i_pm.pm_op = &kfs_pm_op;
        inode->i_fs_info = kmem_cache_alloc(kfs_i_kcache, 0);
        TAILQ_INIT(&((struct kfs_i_info*)inode->i_fs_info)->children);
        ((struct kfs_i_info*)inode->i_fs_info)->filestart = 0;
-       /* Set up the page_map structures.  Default is to use the embedded one. */
-       inode->i_mapping = &inode->i_pm;
-       inode->i_mapping->pm_host = inode;
-       radix_tree_init(&inode->i_mapping->pm_tree);
-       spinlock_init(&inode->i_mapping->pm_tree_lock);
-       inode->i_mapping->pm_op = &kfs_pm_op;
-       inode->i_mapping->pm_flags = 0;
+       ((struct kfs_i_info*)inode->i_fs_info)->init_size = 0;
        return inode;
-       /* caller sets i_ino, i_list set when applicable */
 }
 
-/* deallocs and cleans up after an inode. */
-void kfs_destroy_inode(struct inode *inode)
+/* FS-specific clean up when an inode is dealloced.  this is just cleaning up
+ * the in-memory version, and only the FS-specific parts.  whether or not the
+ * inode is still on disc is irrelevant. */
+void kfs_dealloc_inode(struct inode *inode)
 {
+       /* If we're a symlink, give up our storage for the symname */
+       if (S_ISLNK(inode->i_mode))
+               kfree(((struct kfs_i_info*)inode->i_fs_info)->filestart);
        kmem_cache_free(kfs_i_kcache, inode->i_fs_info);
-       kmem_cache_free(inode_kcache, inode);
 }
 
 /* reads the inode data on disk specified by inode->i_ino into the inode.
@@ -193,12 +204,12 @@ void kfs_read_inode(struct inode *inode)
        /* TODO: what does it mean to ask for an inode->i_ino that doesn't exist?
         *      possibly a bug, since these inos come from directories */
        if (inode->i_ino == 1) {
-               inode->i_mode = 0x777;                  /* TODO: use something appropriate */
-               inode->i_type = FS_I_DIR;
+               inode->i_mode = S_IRWXU | S_IRWXG | S_IRWXO;
+               SET_FTYPE(inode->i_mode, __S_IFDIR);
+               inode->i_fop = &kfs_f_op_dir;
                inode->i_nlink = 1;                             /* assuming only one hardlink */
                inode->i_uid = 0;
                inode->i_gid = 0;
-               inode->i_rdev = 0;
                inode->i_size = 0;                              /* make sense for KFS? */
                inode->i_atime.tv_sec = 0;
                inode->i_atime.tv_nsec = 0;
@@ -207,7 +218,6 @@ void kfs_read_inode(struct inode *inode)
                inode->i_ctime.tv_sec = 0;
                inode->i_ctime.tv_nsec = 0;
                inode->i_blocks = 0;
-               inode->i_bdev = 0;                              /* assuming blockdev? */
                inode->i_flags = 0;
                inode->i_socket = FALSE;
        } else {
@@ -240,11 +250,11 @@ void kfs_drop_inode(struct inode *inode)
        // remove from lists
 }
 
-/* delete the inode from disk (all data) and deallocs the in memory inode */
+/* delete the inode from disk (all data) */
 void kfs_delete_inode(struct inode *inode)
 {
        // would remove from "disk" here
-       kfs_destroy_inode(inode);
+       /* TODO: give up our i_ino */
 }
 
 /* unmount and release the super block */
@@ -280,43 +290,13 @@ void kfs_umount_begin(struct super_block *sb)
 
 /* inode_operations */
 
-/* Helper op, used when creating regular files (kfs_create()) and when making
- * directories (kfs_mkdir()).  References are a bit ugly.  We're passing out a
- * ref that is already stored/accounted for.  Might change that...  Also, this
- * needs to handle having nd == 0.  Note we make a distinction between the mode
- * and the file type (for now).  The caller of this should set the filetype. */
-struct inode *kfs_create_generic(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
-                                 int mode, struct nameidata *nd)
-{
-       /* note it is the i_ino that uniquely identifies a file in the system.
-        * there's a diff between creating an inode (even for an in-use ino) and
-        * then filling it in, and vs creating a brand new one */
-       struct inode *inode = kfs_alloc_inode(dentry->d_sb);
-       dentry->d_inode = inode;                /* inode ref stored here */
-       TAILQ_INSERT_TAIL(&inode->i_dentry, dentry, d_alias); /* stored dentry ref*/
-       inode->i_mode = mode;
-       inode->i_ino = kfs_get_free_ino();
-       inode->i_nlink = 1;
-       inode->i_atime.tv_sec = 0;              /* TODO: now! */
-       inode->i_ctime.tv_sec = 0;              /* TODO: now! */
-       inode->i_mtime.tv_sec = 0;              /* TODO: now! */
-       inode->i_atime.tv_nsec = 0;             /* are these supposed to be the extra ns? */
-       inode->i_ctime.tv_nsec = 0;
-       inode->i_mtime.tv_nsec = 0;
-       inode->i_flags = 0;;
-       return inode;
-}
-
-/* Create a new disk inode in dir associated with dentry, with the given mode.
- * called when creating a regular file.  dir is the directory/parent.  dentry is
- * the dentry of the inode we are creating. */
-int kfs_create(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode,
-               struct nameidata *nd)
+/* Little helper, used for initializing new inodes for file-like objects (files,
+ * symlinks, etc).  We pass the dentry, since we need to up it. */
+static void kfs_init_inode(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
 {
-       struct inode *inode = kfs_create_generic(dir, dentry, mode, nd);        
-       if (!inode)
-               return -1;
-       inode->i_type = FS_I_FILE;
+       struct inode *inode = dentry->d_inode;
+       kref_get(&dentry->d_kref, 1);   /* to pin the dentry in RAM, KFS-style... */
+       inode->i_ino = kfs_get_free_ino();
        /* our parent dentry's inode tracks our dentry info.  We do this
         * since it's all in memory and we aren't using the dcache yet.
         * We're reusing the subdirs link, which is used by the VFS when
@@ -324,6 +304,17 @@ int kfs_create(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode,
         * it. */
        TAILQ_INSERT_TAIL(&((struct kfs_i_info*)dir->i_fs_info)->children,
                          dentry, d_subdirs_link);
+}
+
+/* Called when creating a new disk inode in dir associated with dentry.  We need
+ * to fill out the i_ino, set the type, and do whatever else we need */
+int kfs_create(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode,
+               struct nameidata *nd)
+{
+       struct inode *inode = dentry->d_inode;
+       kfs_init_inode(dir, dentry);
+       SET_FTYPE(inode->i_mode, __S_IFREG);
+       inode->i_fop = &kfs_f_op_file;
        /* fs_info->filestart is set by the caller, or else when first written (for
         * new files.  it was set to 0 in alloc_inode(). */
        return 0;
@@ -331,9 +322,9 @@ int kfs_create(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode,
 
 /* Searches the directory for the filename in the dentry, filling in the dentry
  * with the FS specific info of this file.  If it succeeds, it will pass back
- * the *dentry you should use.  If this fails, it will return 0 and will take
- * the ref to the dentry for you.  Either way, you shouldn't use the ref you
- * passed in anymore.  Still, there are issues with refcnting with this.
+ * the *dentry you should use.  If this fails, it will return 0.  It will NOT
+ * take your dentry ref (it used to).  It probably will not be the same dentry
+ * you passed in.  This is ugly.
  *
  * Callers, make sure you alloc and fill out the name parts of the dentry, and
  * an initialized nameidata. TODO: not sure why we need an ND.  Don't use it in
@@ -350,83 +341,110 @@ struct dentry *kfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
        struct dentry *d_i;
 
        assert(dir_dent && dir_dent == TAILQ_LAST(&dir->i_dentry, dentry_tailq));
-       assert(dir->i_type & FS_I_DIR);
-
+       /* had this fail when kern/kfs has a symlink go -> ../../../go, though
+        * a symlink like lib2 -> lib work okay. */
+       assert(S_ISDIR(dir->i_mode));
+       assert(kref_refcnt(&dentry->d_kref) == 1);
        TAILQ_FOREACH(d_i, &dir_dent->d_subdirs, d_subdirs_link) {
                if (!strcmp(d_i->d_name.name, dentry->d_name.name)) {
                        /* since this dentry is already in memory (that's how KFS works), we
-                        * can free the one that came in and return the real one */
-                       kmem_cache_free(dentry_kcache, dentry);
+                        * just return the real one (with another refcnt) */
+                       kref_get(&d_i->d_kref, 1);
                        return d_i;
                }
        }
        TAILQ_FOREACH(d_i, &k_i_info->children, d_subdirs_link) {
                if (!strcmp(d_i->d_name.name, dentry->d_name.name)) {
                        /* since this dentry is already in memory (that's how KFS works), we
-                        * can free the one that came in and return the real one */
-                       kmem_cache_free(dentry_kcache, dentry);
+                        * just return the real one (with another refcnt) */
+                       kref_get(&d_i->d_kref, 1);
                        return d_i;
                }
        }
-       /* no match, consider caching the negative result, freeing the
-        * dentry, etc */
        printd("Not Found %s!!\n", dentry->d_name.name);
-       /* TODO: Cache, negatively... */
-       //dcache_put(dentry);                   /* TODO: should set a d_flag too */
-       /* if we're not caching it, we should free it */
-       kmem_cache_free(dentry_kcache, dentry);
        return 0;
 }
 
 /* Hard link to old_dentry in directory dir with a name specified by new_dentry.
- * TODO: should this also make the dentry linkage, or just discard everything?*/
+ * At the very least, set the new_dentry's FS-specific fields. */
 int kfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
              struct dentry *new_dentry)
 {
-       return -1;
+       assert(new_dentry->d_op = &kfs_d_op);
+       kref_get(&new_dentry->d_kref, 1);               /* pin the dentry, KFS-style */
+       /* KFS-style directory-tracking-of-kids */
+       TAILQ_INSERT_TAIL(&((struct kfs_i_info*)dir->i_fs_info)->children,
+                         new_dentry, d_subdirs_link);
+       return 0;
 }
 
 /* Removes the link from the dentry in the directory */
 int kfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
 {
-       return -1;
+       /* Stop tracking our child */
+       TAILQ_REMOVE(&((struct kfs_i_info*)dir->i_fs_info)->children, dentry,
+                    d_subdirs_link);
+       kref_put(&dentry->d_kref);                              /* unpin the dentry, KFS-style */
+       return 0;
 }
 
-/* Creates a new inode for a symlink named symname in dir, and links to dentry.
- * */
+/* Creates a new inode for a symlink dir, linking to / containing the name
+ * symname.  dentry is the controlling dentry of the inode. */
 int kfs_symlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry, const char *symname)
 {
-       return -1;
+       struct inode *inode = dentry->d_inode;
+       struct kfs_i_info *k_i_info = (struct kfs_i_info*)inode->i_fs_info;
+       size_t len = strlen(symname);
+       char *string = kmalloc(len + 1, 0);
+
+       kfs_init_inode(dir, dentry);
+       SET_FTYPE(inode->i_mode, __S_IFLNK);
+       inode->i_fop = &kfs_f_op_sym;
+       strlcpy(string, symname, len + 1);
+       k_i_info->filestart = string;   /* reusing this void* to hold the char* */
+       return 0;
 }
 
-/* Creates a new inode for a directory associated with dentry in dir with the
- * given mode.  Note, we might (later) need to track subdirs within the parent
- * inode, like we do with regular files.  I'd rather not, so we'll see if we
- * need it. */
+/* Called when creating a new inode for a directory associated with dentry in
+ * dir with the given mode.  Note, we might (later) need to track subdirs within
+ * the parent inode, like we do with regular files.  I'd rather not, so we'll
+ * see if we need it. */
 int kfs_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
 {
-       struct inode *inode = kfs_create_generic(dir, dentry, mode, 0); 
-       if (!inode)
-               return -1;
-       struct dentry *parent = TAILQ_FIRST(&dir->i_dentry);
-       assert(parent && parent == TAILQ_LAST(&dir->i_dentry, dentry_tailq));
-       inode->i_type = FS_I_DIR;
-       /* parent dentry tracks dentry as a subdir */
-       TAILQ_INSERT_TAIL(&parent->d_subdirs, dentry, d_subdirs_link);
-       atomic_inc(&dentry->d_refcnt);
+       struct inode *inode = dentry->d_inode;
+       kref_get(&dentry->d_kref, 1);   /* to pin the dentry in RAM, KFS-style... */
+       inode->i_ino = kfs_get_free_ino();
+       SET_FTYPE(inode->i_mode, __S_IFDIR);
+       inode->i_fop = &kfs_f_op_dir;
        /* get ready to have our own kids */
        TAILQ_INIT(&((struct kfs_i_info*)inode->i_fs_info)->children);
        ((struct kfs_i_info*)inode->i_fs_info)->filestart = 0;
        return 0;
 }
 
-/* Removes from dir the directory specified by the name in dentry. */
-// TODO: note this isn't necessarily the same dentry, just using it for the
-// naming (which seems to be a common way of doing things, like in lookup() -
-// can work either way.
+/* Removes from dir the directory 'dentry.'  KFS doesn't store anything in the
+ * inode for which children it has.  It probably should, but since everything is
+ * pinned, it just relies on the dentry connections. */
 int kfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
 {
-       return -1;
+       struct kfs_i_info *d_info = (struct kfs_i_info*)dentry->d_inode->i_fs_info;
+       struct dentry *d_i;
+       bool empty = TRUE;
+       /* Check if we are empty.  If not, error out, need to check the sub-dirs as
+        * well as the sub-"files" */
+       TAILQ_FOREACH(d_i, &dentry->d_subdirs, d_subdirs_link) {
+               empty = FALSE;
+               break;
+       }
+       TAILQ_FOREACH(d_i, &d_info->children, d_subdirs_link) {
+               empty = FALSE;
+               break;
+       }
+       if (!empty)
+               return -ENOTEMPTY;
+       kref_put(&dentry->d_kref);                              /* unpin the dentry, KFS-style */
+       printd("DENTRY %s REFCNT %d\n", dentry->d_name.name, kref_refcnt(&dentry->d_kref));
+       return 0;
 }
 
 /* Used to make a generic file, based on the type and the major/minor numbers
@@ -437,35 +455,50 @@ int kfs_mknod(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode, dev_t rdev)
        return -1;
 }
 
-/* Moves old_dentry from old_dir to new_dentry in new_dir */
-int kfs_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
-               struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry)
-{
-       return -1;
-}
-
-/* Copies to the userspace buffer the file pathname corresponding to the symlink
- * specified by dentry. */
-int kfs_readlink(struct dentry *dentry, char *buffer, size_t buflen)
-{
-       return -1;
-}
-
-/* Translates the symlink specified by sym and puts the result in nd. */
-int kfs_follow_link(struct dentry *sym, struct nameidata *nd)
-{
-       return -1;
+/* Moves old_d from old_dir to new_d in new_dir.  TODO: super racy */
+int kfs_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_d,
+               struct inode *new_dir, struct dentry *new_d)
+{
+       /* new_d is already gone, we just use it for its name.  kfs might not care
+        * about the name.  it might just use whatever the dentry says. */
+       struct kfs_i_info *old_info = (struct kfs_i_info*)old_dir->i_fs_info;
+       struct kfs_i_info *new_info = (struct kfs_i_info*)new_dir->i_fs_info;
+       printd("KFS rename: %s/%s -> %s/%s\n",
+              TAILQ_FIRST(&old_dir->i_dentry)->d_name.name, old_d->d_name.name,
+              TAILQ_FIRST(&new_dir->i_dentry)->d_name.name, new_d->d_name.name);
+       /* we want to remove from the old and add to the new.  for non-directories,
+        * we need to adjust parent's children lists (which reuses subdirs_link,
+        * yikes!).  directories aren't actually tracked by KFS; it just hopes the
+        * VFS's pinned dentry tree is enough (aka, "all paths pinned"). */
+       if (!S_ISDIR(old_d->d_inode->i_mode)) {
+               TAILQ_REMOVE(&old_info->children, old_d, d_subdirs_link);
+               TAILQ_INSERT_TAIL(&new_info->children, old_d, d_subdirs_link);
+       }
+       return 0;
 }
 
-/* Cleans up after follow_link (decrefs the nameidata business) */
-int kfs_put_link(struct dentry *sym, struct nameidata *nd)
+/* Returns the char* for the symname for the given dentry.  The VFS code that
+ * calls this for real FS's might assume it's already read in, so if the char *
+ * isn't already in memory, we'd need to read it in here.  Regarding the char*
+ * storage, the char* only will last as long as the dentry and inode are in
+ * memory. */
+char *kfs_readlink(struct dentry *dentry)
 {
-       return -1;
+       struct inode *inode = dentry->d_inode;
+       struct kfs_i_info *k_i_info = (struct kfs_i_info*)inode->i_fs_info;
+       if (!S_ISLNK(inode->i_mode))
+               return 0;
+       return k_i_info->filestart;
 }
 
 /* Modifies the size of the file of inode to whatever its i_size is set to */
 void kfs_truncate(struct inode *inode)
 {
+       struct kfs_i_info *k_i_info = (struct kfs_i_info*)inode->i_fs_info;
+       /* init_size tracks how much of the file KFS has.  everything else is 0s.
+        * we only need to update it if we are dropping data.  as with other data
+        * beyond init_size, KFS will not save it during a write page! */
+       k_i_info->init_size = MIN(k_i_info->init_size, inode->i_size);
 }
 
 /* Checks whether the the access mode is allowed for the file belonging to the
@@ -484,12 +517,6 @@ int kfs_d_revalidate(struct dentry *dir, struct nameidata *nd)
        return -1;
 }
 
-/* Produces the hash to lookup this dentry from the dcache */
-int kfs_d_hash(struct dentry *dentry, struct qstr *name)
-{
-       return -1;
-}
-
 /* Compares name1 and name2.  name1 should be a member of dir. */
 int kfs_d_compare(struct dentry *dir, struct qstr *name1, struct qstr *name2)
 { // default, string comp (case sensitive)
@@ -505,13 +532,10 @@ int kfs_d_delete(struct dentry *dentry)
 /* Called when it's about to be slab-freed */
 int kfs_d_release(struct dentry *dentry)
 {
-       /* TODO: check the boundaries on this. */
-       if (dentry->d_name.len > DNAME_INLINE_LEN)
-               kfree((void*)dentry->d_name.name);
        return -1;
 }
 
-/* Called when the dentry loses it's inode (becomes "negative") */
+/* Called when the dentry loses its inode (becomes "negative") */
 void kfs_d_iput(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
 { // default, call i_put to release the inode object
 }
@@ -519,11 +543,10 @@ void kfs_d_iput(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
 
 /* file_operations */
 
-/* Updates the file pointer.  KFS doesn't let you go past the end of a file
- * yet, so it won't let you seek past either.  TODO: think about locking. */
-off_t kfs_llseek(struct file *file, off_t offset, int whence)
+/* Updates the file pointer.  TODO: think about locking. */
+int kfs_llseek(struct file *file, off64_t offset, off64_t *ret, int whence)
 {
-       off_t temp_off = 0;
+       off64_t temp_off = 0;
        switch (whence) {
                case SEEK_SET:
                        temp_off = offset;
@@ -532,60 +555,79 @@ off_t kfs_llseek(struct file *file, off_t offset, int whence)
                        temp_off = file->f_pos + offset;
                        break;
                case SEEK_END:
-                       temp_off = file->f_inode->i_size + offset;
+                       temp_off = file->f_dentry->d_inode->i_size + offset;
                        break;
                default:
+                       set_errno(EINVAL);
                        warn("Unknown 'whence' in llseek()!\n");
+                       return -1;
        }
-       /* make sure the f_pos isn't outside the limits of the existing file */
-       temp_off = MAX(MIN(temp_off, file->f_inode->i_size), 0);
        file->f_pos = temp_off;
-       return temp_off;
+       *ret = temp_off;
+       return 0;
 }
 
-/* Fills in the next directory entry (dirent), starting with d_off.  Like with
- * read and write, there will be issues with userspace and the *dirent buf.
- * TODO: we don't really do anything with userspace concerns here, in part
+/* Fills in the next directory entry (dirent), starting with d_off.  KFS treats
+ * the size of each dirent as 1 byte, which we can get away with since the d_off
+ * is a way of communicating with future calls to readdir (FS-specific).
+ *
+ * Like with read and write, there will be issues with userspace and the *dirent
+ * buf.  TODO: we don't really do anything with userspace concerns here, in part
  * because memcpy_to doesn't work well.  When we fix how we want to handle the
- * userbuffers, we can write this accordingly.  */
+ * userbuffers, we can write this accordingly. (UMEM)  */
 int kfs_readdir(struct file *dir, struct dirent *dirent)
 {
-       int count = 0;
+       int count = 2;  /* total num dirents, gets incremented in check_entry() */
+       int desired_file = dirent->d_off;
        bool found = FALSE;
        struct dentry *subent;
-       struct dentry *dir_d = TAILQ_FIRST(&dir->f_inode->i_dentry);
-       struct kfs_i_info *k_i_info = (struct kfs_i_info*)dir->f_inode->i_fs_info;
+       struct dentry *dir_d = dir->f_dentry;
+       struct kfs_i_info *k_i_info = (struct kfs_i_info*)dir_d->d_inode->i_fs_info;
 
        /* how we check inside the for loops below.  moderately ghetto. */
        void check_entry(void)
        {
-               if (count++ == dirent->d_off) {
+               if (count++ == desired_file) {
                        dirent->d_ino = subent->d_inode->i_ino;
+                       dirent->d_off = count;
                        dirent->d_reclen = subent->d_name.len;
-                       /* d_name.name is null terminated, the byte after d_name.len */
-                       assert(subent->d_name.len <= MAX_FILENAME_SZ);
-                       strncpy(dirent->d_name, subent->d_name.name, subent->d_name.len +1);
+                       /* d_name.name is null terminated, the byte after d_name.len.
+                        * Regardless, exercise caution as we copy into d_name, should
+                        * the size of the quickstring buffer and the size of d_name
+                        * fall out of sync with one another. */
+                       assert(subent->d_name.len < sizeof(dirent->d_name));
+                       strncpy(dirent->d_name, subent->d_name.name,
+                               sizeof(dirent->d_name) - 1);
+                       dirent->d_name[sizeof(dirent->d_name) - 1] = '\0';
                        found = TRUE;
                }
        }
-       /* some of this error handling can be done by the VFS.  The syscall should
-        * handle EBADF, EFAULT, and EINVAL (TODO, memory related). */
-       if (!(dir->f_inode->i_type & FS_I_DIR)) {
-               set_errno(current_tf, ENOTDIR);
-               return -1;
-       }
 
-       /* need to check the sub-dirs as well as the sub-"files" */
+       /* Handle . and .. (first two dirents) */
+       if (desired_file == 0) {
+               dirent->d_ino = dir_d->d_inode->i_ino;
+               dirent->d_off = 1;
+               dirent->d_reclen = 1;
+               strlcpy(dirent->d_name, ".", sizeof(dirent->d_name));
+               found = TRUE;
+       } else if (desired_file == 1) {
+               dirent->d_ino = dir_d->d_parent->d_inode->i_ino;
+               dirent->d_off = 2;
+               dirent->d_reclen = 2;
+               strlcpy(dirent->d_name, "..", sizeof(dirent->d_name));
+               found = TRUE;
+       }
+       /* need to check the sub-dirs as well as the sub-"files".  The main
+        * ghetto-ness with this is that we check even though we have our result,
+        * simply to figure out how big our directory is.  It's just not worth
+        * changing at this point. */
        TAILQ_FOREACH(subent, &dir_d->d_subdirs, d_subdirs_link)
                check_entry();
        TAILQ_FOREACH(subent, &k_i_info->children, d_subdirs_link)
                check_entry();
-
-       if (!found) {
-               set_errno(current_tf, ENOENT);
-               return -1;
-       }
-       if (count - 1 == dirent->d_off)         /* found the last dir in the list */
+       if (!found)
+               return -ENOENT;
+       if (count - 1 == desired_file)          /* found the last dir in the list */
                return 0;
        return 1;                                                       /* normal success for readdir */
 }
@@ -597,34 +639,15 @@ int kfs_readdir(struct file *dir, struct dirent *dirent)
  * the file was opened or the file type. */
 int kfs_mmap(struct file *file, struct vm_region *vmr)
 {
-       if (file->f_inode->i_type & FS_I_FILE)
+       if (S_ISREG(file->f_dentry->d_inode->i_mode))
                return 0;
        return -1;
 }
 
-/* Opens the file specified by the inode, creating and filling in the file */
-/* TODO: fill out the other // entries, sort vmnt refcnting */
+/* Called by the VFS while opening the file, which corresponds to inode,  for
+ * the FS to do whatever it needs. */
 int kfs_open(struct inode *inode, struct file *file)
 {
-       /* This is mostly FS-agnostic, consider a helper */
-       //file = kmem_cache_alloc(file_kcache, 0); /* done in the VFS */
-       /* Add to the list of all files of this SB */
-       TAILQ_INSERT_TAIL(&inode->i_sb->s_files, file, f_list);
-       file->f_inode = inode;
-       atomic_inc(&inode->i_refcnt);
-       file->f_vfsmnt = inode->i_sb->s_mount;          /* saving a ref to the vmnt...*/
-       file->f_op = &kfs_f_op;
-       atomic_set(&file->f_refcnt, 1);                         /* ref passed out */
-       file->f_flags = inode->i_flags;                         /* just taking the inode vals */
-       file->f_mode = inode->i_mode;
-       file->f_pos = 0;
-       file->f_uid = inode->i_uid;
-       file->f_gid = inode->i_gid;
-       file->f_error = 0;
-//     struct event_poll_tailq         f_ep_links;
-       spinlock_init(&file->f_ep_lock);
-       file->f_fs_info = 0;
-       file->f_mapping = inode->i_mapping;
        return 0;
 }
 
@@ -634,11 +657,10 @@ int kfs_flush(struct file *file)
        return -1;
 }
 
-/* Called when the file refcnt == 0 */
+/* Called when the file is about to be closed (file obj freed) */
 int kfs_release(struct inode *inode, struct file *file)
 {
-       kmem_cache_free(file_kcache, file);
-       return -1;
+       return 0;
 }
 
 /* Flushes the file's dirty contents to disc */
@@ -657,7 +679,7 @@ unsigned int kfs_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *poll_table)
 /* Reads count bytes from a file, starting from (and modifiying) offset, and
  * putting the bytes into buffers described by vector */
 ssize_t kfs_readv(struct file *file, const struct iovec *vector,
-                  unsigned long count, off_t *offset)
+                  unsigned long count, off64_t *offset)
 {
        return -1;
 }
@@ -665,14 +687,14 @@ ssize_t kfs_readv(struct file *file, const struct iovec *vector,
 /* Writes count bytes to a file, starting from (and modifiying) offset, and
  * taking the bytes from buffers described by vector */
 ssize_t kfs_writev(struct file *file, const struct iovec *vector,
-                  unsigned long count, off_t *offset)
+                  unsigned long count, off64_t *offset)
 {
        return -1;
 }
 
 /* Write the contents of file to the page.  Will sort the params later */
 ssize_t kfs_sendpage(struct file *file, struct page *page, int offset,
-                     size_t size, off_t pos, int more)
+                     size_t size, off64_t pos, int more)
 {
        return -1;
 }
@@ -686,11 +708,12 @@ int kfs_check_flags(int flags)
 /* Redeclaration and initialization of the FS ops structures */
 struct page_map_operations kfs_pm_op = {
        kfs_readpage,
+       kfs_writepage,
 };
 
 struct super_operations kfs_s_op = {
        kfs_alloc_inode,
-       kfs_destroy_inode,
+       kfs_dealloc_inode,
        kfs_read_inode,
        kfs_dirty_inode,
        kfs_write_inode,
@@ -715,22 +738,20 @@ struct inode_operations kfs_i_op = {
        kfs_mknod,
        kfs_rename,
        kfs_readlink,
-       kfs_follow_link,
-       kfs_put_link,
        kfs_truncate,
        kfs_permission,
 };
 
 struct dentry_operations kfs_d_op = {
        kfs_d_revalidate,
-       kfs_d_hash,
+       generic_dentry_hash,
        kfs_d_compare,
        kfs_d_delete,
        kfs_d_release,
        kfs_d_iput,
 };
 
-struct file_operations kfs_f_op = {
+struct file_operations kfs_f_op_file = {
        kfs_llseek,
        generic_file_read,
        generic_file_write,
@@ -747,90 +768,41 @@ struct file_operations kfs_f_op = {
        kfs_check_flags,
 };
 
-/* KFS Specific Internal Functions */
-
-/* For obj files compiled with the kernel */
-#define DECL_PROG(x) \
-    extern uint8_t (COUNT(sizeof(size_t)) _binary_obj_tests_##x##_size)[],\
-        (COUNT(_binary_obj_user_apps_##x##_size)_binary_obj_tests_##x##_start)[];
-
-#define KFS_PENTRY(x) {#x, _binary_obj_tests_##x##_start, (size_t) _binary_obj_tests_##x##_size},
-
-/*
- * Hardcode the files included in the KFS.  PROGs need to be in sync with the
- * userapps in kern/src/Makefrag.  Files need to be in kern/kfs/
- * Make sure to declare it, and add an entry.  Keep MAX_KFS_FILES big enough too
- * Note that files with a . in their name will have an _ instead.
- */
-#ifdef __CONFIG_KFS__
-DECL_PROG(tlstest);
-DECL_PROG(fp_test);
-DECL_PROG(mproctests);
-DECL_PROG(hello);
-DECL_PROG(mhello);
-DECL_PROG(pthread_test);
-DECL_PROG(pthread_barrier_test);
-DECL_PROG(idle);
-DECL_PROG(tsc_spitter);
-DECL_PROG(msr_get_cores);
-DECL_PROG(msr_get_singlecore);
-DECL_PROG(msr_dumb_while);
-DECL_PROG(msr_nice_while);
-DECL_PROG(msr_single_while);
-DECL_PROG(msr_cycling_vcores);
-#endif
-
-struct kfs_entry kfs[MAX_KFS_FILES] = {
-#ifdef __CONFIG_KFS__
-       KFS_PENTRY(tlstest)
-       KFS_PENTRY(fp_test)
-       KFS_PENTRY(mproctests)
-       KFS_PENTRY(hello)
-       KFS_PENTRY(mhello)
-       KFS_PENTRY(pthread_test)
-       KFS_PENTRY(pthread_barrier_test)
-       KFS_PENTRY(idle)
-       KFS_PENTRY(tsc_spitter)
-       KFS_PENTRY(msr_get_cores)
-       KFS_PENTRY(msr_get_singlecore)
-       KFS_PENTRY(msr_dumb_while)
-       KFS_PENTRY(msr_nice_while)
-       KFS_PENTRY(msr_single_while)
-       KFS_PENTRY(msr_cycling_vcores)
-#endif
+struct file_operations kfs_f_op_dir = {
+       kfs_llseek,
+       generic_dir_read,
+       0,
+       kfs_readdir,
+       kfs_mmap,
+       kfs_open,
+       kfs_flush,
+       kfs_release,
+       kfs_fsync,
+       kfs_poll,
+       kfs_readv,
+       kfs_writev,
+       kfs_sendpage,
+       kfs_check_flags,
 };
 
-ssize_t kfs_lookup_path(char* path)
-{
-       for (int i = 0; i < MAX_KFS_FILES; i++)
-               // need to think about how to copy-in something of unknown length
-               if (!strncmp(kfs[i].name, path, strlen(path)))
-                       return i;
-       return -EINVAL;
-}
-
-/*
- * Creates a process from the file pointed to by the KFS inode (index)
- * This should take a real inode or something to point to the real location,
- * and proc_create shouldn't assume everything is contiguous
- */
-struct proc *kfs_proc_create(int kfs_inode)
-{
-       if (kfs_inode < 0 || kfs_inode >= MAX_KFS_FILES)
-               panic("Invalid kfs_inode.  Check you error codes!");
-       return proc_create(kfs[kfs_inode].start, kfs[kfs_inode].size);
-}
+struct file_operations kfs_f_op_sym = {
+       kfs_llseek,
+       generic_file_read,
+       generic_file_write,
+       kfs_readdir,
+       kfs_mmap,
+       kfs_open,
+       kfs_flush,
+       kfs_release,
+       kfs_fsync,
+       kfs_poll,
+       kfs_readv,
+       kfs_writev,
+       kfs_sendpage,
+       kfs_check_flags,
+};
 
-/* Dumps the contents of the KFS file to the console.  Not meant to be taken
- * too seriously - just dumps each char. */
-void kfs_cat(int kfs_inode)
-{
-       if (kfs_inode < 0 || kfs_inode >= MAX_KFS_FILES)
-               panic("Invalid kfs_inode.  Check you error codes!");
-       uint8_t *end = kfs[kfs_inode].start + kfs[kfs_inode].size;
-       for (uint8_t *ptr = kfs[kfs_inode].start; ptr < end; ptr++)
-               cputchar(*ptr);
-}
+/* KFS Specific Internal Functions */
 
 /* Need to pass path separately, since we'll recurse on it.  TODO: this recurses,
  * and takes up a lot of stack space (~270 bytes).  Core 0's KSTACK is 8 pages,
@@ -839,12 +811,13 @@ void kfs_cat(int kfs_inode)
 static int __add_kfs_entry(struct dentry *parent, char *path,
                            struct cpio_bin_hdr *c_bhdr)
 {
-       char *first_slash = strchr(path, '/');  
+       char *first_slash = strchr(path, '/');
        char dir[MAX_FILENAME_SZ + 1];  /* room for the \0 */
        size_t dirname_sz;                              /* not counting the \0 */
        struct dentry *dentry = 0;
-       struct nameidata nd = {0};
        struct inode *inode;
+       int err, retval;
+       char *symname, old_end;                 /* for symlink manipulation */
 
        if (first_slash) {
                /* get the first part, find that dentry, pass in the second part,
@@ -852,47 +825,63 @@ static int __add_kfs_entry(struct dentry *parent, char *path,
                 * anything like that. */
                dirname_sz = first_slash - path;
                assert(dirname_sz <= MAX_FILENAME_SZ);
-               strncpy(dir, path, dirname_sz);
+               memmove(dir, path, dirname_sz);
                dir[dirname_sz] = '\0';
                printd("Finding DIR %s in dentry %s (start: %p, size %d)\n", dir,
                       parent->d_name.name, c_bhdr->c_filestart, c_bhdr->c_filesize);
                /* Need to create a dentry for the lookup, and fill in the basic nd */
                dentry = get_dentry(parent->d_sb, parent, dir);
-               nd.dentry = dentry;
-               nd.mnt = dentry->d_sb->s_mount;
-               //nd.flags = 0;                 /* TODO: once we have lookup flags */
-               //nd.last_type = 0;             /* TODO: should be a DIR */
-               //nd.intent = 0;                /* TODO: RW, prob irrelevant*/
                /* TODO: use a VFS lookup instead, to use the dcache, thought its not a
                 * big deal since KFS currently pins all metadata. */
-               dentry = kfs_lookup(parent->d_inode, dentry, &nd);
+               dentry = kfs_lookup(parent->d_inode, dentry, 0);
                if (!dentry) {
                        printk("Missing dir in CPIO archive or something, aborting.\n");
                        return -1;
                }
-               return __add_kfs_entry(dentry, first_slash + 1, c_bhdr);
+               retval = __add_kfs_entry(dentry, first_slash + 1, c_bhdr);
+               kref_put(&dentry->d_kref);
+               return retval;
        } else {
                /* no directories left in the path.  add the 'file' to the dentry */
                printd("Adding file/dir %s to dentry %s (start: %p, size %d)\n", path,
                       parent->d_name.name, c_bhdr->c_filestart, c_bhdr->c_filesize);
                /* Init the dentry for this path */
                dentry = get_dentry(parent->d_sb, parent, path);
-               dentry->d_op = &kfs_d_op;
-               dcache_put(dentry);                     /* TODO: should set a d_flag too */
+               // want to test the regular/natural dentry caching paths
+               //dcache_put(dentry->d_sb, dentry);
                /* build the inode */
-               if (!c_bhdr->c_filesize) {
-                       /* we are a directory.  Note that fifos might look like dirs... */
-                       kfs_mkdir(parent->d_inode, dentry, c_bhdr->c_mode);
-                       inode = dentry->d_inode;
-               } else {
-                       /* we are a file */
-                       kfs_create(parent->d_inode, dentry, c_bhdr->c_mode, 0);
-                       inode = dentry->d_inode;
-                       ((struct kfs_i_info*)inode->i_fs_info)->filestart =
-                                                               c_bhdr->c_filestart;
-                       ((struct kfs_i_info*)inode->i_fs_info)->init_size =
-                                                               c_bhdr->c_filesize;
+               switch (c_bhdr->c_mode & CPIO_FILE_MASK) {
+                       case (CPIO_DIRECTORY):
+                               err = create_dir(parent->d_inode, dentry, c_bhdr->c_mode);
+                               assert(!err);
+                               break;
+                       case (CPIO_SYMLINK):
+                               /* writing the '\0' is safe since the next entry is always still
+                                * in the CPIO (and we are processing sequentially). */
+                               symname = c_bhdr->c_filestart;
+                               old_end = symname[c_bhdr->c_filesize];
+                               symname[c_bhdr->c_filesize] = '\0';
+                               err = create_symlink(parent->d_inode, dentry, symname,
+                                                    c_bhdr->c_mode & CPIO_PERM_MASK);
+                               assert(!err);
+                               symname[c_bhdr->c_filesize] = old_end;
+                               break;
+                       case (CPIO_REG_FILE):
+                               err = create_file(parent->d_inode, dentry,
+                                                 c_bhdr->c_mode & CPIO_PERM_MASK);
+                               assert(!err);
+                               ((struct kfs_i_info*)dentry->d_inode->i_fs_info)->filestart =
+                                                                                                               c_bhdr->c_filestart;
+                               ((struct kfs_i_info*)dentry->d_inode->i_fs_info)->init_size =
+                                                                                                               c_bhdr->c_filesize;
+                               break;
+                       default:
+                               printk("Unknown file type %d in the CPIO!",
+                                      c_bhdr->c_mode & CPIO_FILE_MASK);
+                               kref_put(&dentry->d_kref);
+                               return -1;
                }
+               inode = dentry->d_inode;
                /* Set other info from the CPIO entry */
                inode->i_uid = c_bhdr->c_uid;
                inode->i_gid = c_bhdr->c_gid;
@@ -904,6 +893,7 @@ static int __add_kfs_entry(struct dentry *parent, char *path,
                inode->i_bdev = 0;                                              /* assuming blockdev? */
                inode->i_socket = FALSE;
                inode->i_blocks = c_bhdr->c_filesize;   /* blocksize == 1 */
+               kref_put(&dentry->d_kref);
        }
        return 0;
 }
@@ -948,7 +938,7 @@ void parse_cpio_entries(struct super_block *sb, void *cpio_b)
                }
                c_bhdr->c_filename = (char*)c_hdr + sizeof(*c_hdr);
                namesize = cpio_strntol(buf, c_hdr->c_namesize, 8);
-               printd("Namesize: %d\n", size);
+               printd("Namesize: %d\n", namesize);
                if (!strcmp(c_bhdr->c_filename, "TRAILER!!!"))
                        break;
                c_bhdr->c_ino = cpio_strntol(buf, c_hdr->c_ino, 8);
@@ -979,28 +969,3 @@ void parse_cpio_entries(struct super_block *sb, void *cpio_b)
        }
        kfree(c_bhdr);
 }
-
-/* Debugging */
-void print_dir_tree(struct dentry *dentry, int depth)
-{
-       struct inode *inode = dentry->d_inode;
-       struct kfs_i_info *k_i_info = (struct kfs_i_info*)inode->i_fs_info;
-       struct dentry *d_i;
-       assert(dentry && inode && inode->i_type & FS_I_DIR);
-       char buf[32] = {0};
-
-       for (int i = 0; i < depth; i++)
-               buf[i] = '\t';
-
-       TAILQ_FOREACH(d_i, &dentry->d_subdirs, d_subdirs_link) {
-               printk("%sDir %s has child dir: %s\n", buf, dentry->d_name.name,
-                      d_i->d_name.name);
-               print_dir_tree(d_i, depth + 1);
-       }
-       TAILQ_FOREACH(d_i, &k_i_info->children, d_subdirs_link) {
-               printk("%sDir %s has child file: %s ", buf, dentry->d_name.name,
-                      d_i->d_name.name);
-               printk("file starts at: %p\n",
-                      ((struct kfs_i_info*)d_i->d_inode->i_fs_info)->filestart);
-       }
-}