Ensures IRQs are enabled when proc_destroy()ing
[akaros.git] / kern / src / vfs.c
index 37bf96a..2ff72da 100644 (file)
@@ -12,6 +12,7 @@
 #include <slab.h>
 #include <kmalloc.h>
 #include <kfs.h>
+#include <ext2fs.h>
 #include <pmap.h>
 #include <umem.h>
 #include <smp.h>
@@ -20,9 +21,6 @@ struct sb_tailq super_blocks = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(super_blocks);
 spinlock_t super_blocks_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
 struct fs_type_tailq file_systems = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(file_systems);
 struct namespace default_ns;
-// TODO: temp dcache, holds all dentries ever for now
-struct dentry_slist dcache = SLIST_HEAD_INITIALIZER(dcache);
-spinlock_t dcache_lock = SPINLOCK_INITIALIZER;
 
 struct kmem_cache *dentry_kcache; // not to be confused with the dcache
 struct kmem_cache *inode_kcache;
@@ -33,9 +31,9 @@ struct kmem_cache *file_kcache;
  * with multiple namespaces on the same FS yet.  Note if you mount the same FS
  * multiple times, you only have one FS still (and one SB).  If we ever support
  * that... */
-struct vfsmount *mount_fs(struct fs_type *fs, char *dev_name,
-                          struct dentry *mnt_pt, int flags,
-                          struct namespace *ns)
+struct vfsmount *__mount_fs(struct fs_type *fs, char *dev_name,
+                            struct dentry *mnt_pt, int flags,
+                            struct namespace *ns)
 {
        struct super_block *sb;
        struct vfsmount *vmnt = kmalloc(sizeof(struct vfsmount), 0);
@@ -101,12 +99,15 @@ void vfs_init(void)
        /* build list of all FS's in the system.  put yours here.  if this is ever
         * done on the fly, we'll need to lock. */
        TAILQ_INSERT_TAIL(&file_systems, &kfs_fs_type, list);
+#ifdef __CONFIG_EXT2FS__
+       TAILQ_INSERT_TAIL(&file_systems, &ext2_fs_type, list);
+#endif
        TAILQ_FOREACH(fs, &file_systems, list)
                printk("Supports the %s Filesystem\n", fs->name);
 
        /* mounting KFS at the root (/), pending root= parameters */
        // TODO: linux creates a temp root_fs, then mounts the real root onto that
-       default_ns.root = mount_fs(&kfs_fs_type, "RAM", NULL, 0, &default_ns);
+       default_ns.root = __mount_fs(&kfs_fs_type, "RAM", NULL, 0, &default_ns);
 
        printk("vfs_init() completed\n");
 }
@@ -129,22 +130,49 @@ char *file_name(struct file *file)
        return file->f_dentry->d_name.name;
 }
 
-/* Some issues with this, coupled closely to fs_lookup.  This assumes that
- * negative dentries are not returned (might differ from linux) */
+/* Some issues with this, coupled closely to fs_lookup.
+ *
+ * Note the use of __dentry_free, instead of kref_put.  In those cases, we don't
+ * want to treat it like a kref and we have the only reference to it, so it is
+ * okay to do this.  It makes dentry_release() easier too. */
 static struct dentry *do_lookup(struct dentry *parent, char *name)
 {
-       struct dentry *dentry;
-       /* TODO: look up in the dentry cache first */
-       dentry = get_dentry(parent->d_sb, parent, name);
-       dentry = parent->d_inode->i_op->lookup(parent->d_inode, dentry, 0);
-       /* insert in dentry cache */
+       struct dentry *result, *query;
+       query = get_dentry(parent->d_sb, parent, name);
+       result = dcache_get(parent->d_sb, query); 
+       if (result) {
+               __dentry_free(query);
+               return result;
+       }
+       /* No result, check for negative */
+       if (query->d_flags & DENTRY_NEGATIVE) {
+               __dentry_free(query);
+               return 0;
+       }
+       /* not in the dcache at all, need to consult the FS */
+       result = parent->d_inode->i_op->lookup(parent->d_inode, query, 0);
+       if (!result) {
+               /* Note the USED flag will get turned off when this gets added to the
+                * LRU in dentry_release().  There's a slight race here that we'll panic
+                * on, but I want to catch it (in dcache_put()) for now. */
+               query->d_flags |= DENTRY_NEGATIVE;
+               dcache_put(parent->d_sb, query);
+               kref_put(&query->d_kref);
+               return 0;
+       }
+       dcache_put(parent->d_sb, result);
+       /* This is because KFS doesn't return the same dentry, but ext2 does.  this
+        * is ugly and needs to be fixed. (TODO) */
+       if (result != query)
+               __dentry_free(query);
+
        /* TODO: if the following are done by us, how do we know the i_ino?
         * also need to handle inodes that are already read in!  For now, we're
         * going to have the FS handle it in it's lookup() method: 
         * - get a new inode
         * - read in the inode
         * - put in the inode cache */
-       return dentry;
+       return result;
 }
 
 /* Update ND such that it represents having followed dentry.  IAW the nd
@@ -173,7 +201,7 @@ static int climb_up(struct nameidata *nd)
        printd("CLIMB_UP, from %s\n", nd->dentry->d_name.name);
        /* Top of the world, just return.  Should also check for being at the top of
         * the current process's namespace (TODO) */
-       if (!nd->dentry->d_parent)
+       if (!nd->dentry->d_parent || (nd->dentry->d_parent == nd->dentry))
                return -1;
        /* Check if we are at the top of a mount, if so, we need to follow
         * backwards, and then climb_up from that one.  We might need to climb
@@ -192,9 +220,13 @@ static int climb_up(struct nameidata *nd)
        return 0;
 }
 
+/* nd->dentry might be on a mount point, so we need to move on to the child
+ * mount's root. */
 static int follow_mount(struct nameidata *nd)
 {
-       /* Detect mount, follow, etc... (TODO!) */
+       if (!nd->dentry->d_mount_point)
+               return 0;
+       next_link(nd->dentry->d_mounted_fs->mnt_root, nd);
        return 0;
 }
 
@@ -207,7 +239,7 @@ static int follow_symlink(struct nameidata *nd)
 {
        int retval;
        char *symname;
-       if (nd->dentry->d_inode->i_type != FS_I_SYMLINK)
+       if (!S_ISLNK(nd->dentry->d_inode->i_mode))
                return 0;
        if (nd->depth > MAX_SYMLINK_DEPTH)
                return -ELOOP;
@@ -283,9 +315,17 @@ static int link_path_walk(char *path, struct nameidata *nd)
        /* skip all leading /'s */
        while (*link == '/')
                link++;
-       /* if there's nothing left (null terminated), we're done */
-       if (*link == '\0')
+       /* if there's nothing left (null terminated), we're done.  This should only
+        * happen for "/", which if we wanted a PARENT, should fail (there is no
+        * parent). */
+       if (*link == '\0') {
+               if (nd->flags & LOOKUP_PARENT) {
+                       set_errno(ENOENT);
+                       return -1;
+               }
+               /* o/w, we're good */
                return 0;
+       }
        /* iterate through each intermediate link of the path.  in general, nd
         * tracks where we are in the path, as far as dentries go.  once we have the
         * next dentry, we try to update nd based on that dentry.  link is the part
@@ -328,7 +368,7 @@ static int link_path_walk(char *path, struct nameidata *nd)
                 * during the follow_symlink (a symlink could have had a directory at
                 * the end), though it was in the middle of the real path. */
                nd->flags &= ~LOOKUP_DIRECTORY;
-               if (!(nd->dentry->d_inode->i_type & FS_I_DIR))
+               if (!S_ISDIR(nd->dentry->d_inode->i_mode))
                        return -ENOTDIR;
 next_loop:
                /* move through the path string to the next entry */
@@ -345,6 +385,7 @@ next_loop:
         * the last item (link). */
        if (!strcmp(".", link)) {
                if (nd->flags & LOOKUP_PARENT) {
+                       assert(nd->dentry->d_name.name);
                        stash_nd_name(nd, nd->dentry->d_name.name);
                        climb_up(nd);
                }
@@ -353,6 +394,7 @@ next_loop:
        if (!strcmp("..", link)) {
                climb_up(nd);
                if (nd->flags & LOOKUP_PARENT) {
+                       assert(nd->dentry->d_name.name);
                        stash_nd_name(nd, nd->dentry->d_name.name);
                        climb_up(nd);
                }
@@ -363,6 +405,7 @@ next_loop:
        if (!link_dentry) {
                /* if there's no dentry, we are okay if we are looking for the parent */
                if (nd->flags & LOOKUP_PARENT) {
+                       assert(strcmp(link, ""));
                        stash_nd_name(nd, link);
                        return 0;
                } else {
@@ -384,6 +427,7 @@ next_loop:
         * all.  Now we need to climb up to set nd back on the parent, if that's
         * what we wanted */
        if (nd->flags & LOOKUP_PARENT) {
+               assert(nd->dentry->d_name.name);
                stash_nd_name(nd, link_dentry->d_name.name);
                climb_up(nd);
                return 0;
@@ -392,8 +436,7 @@ next_loop:
         * mountpoint still.  FYI: this hasn't been thought through completely. */
        follow_mount(nd);
        /* If we wanted a directory, but didn't get one, error out */
-       if ((nd->flags & LOOKUP_DIRECTORY) &&
-          !(nd->dentry->d_inode->i_type & FS_I_DIR))
+       if ((nd->flags & LOOKUP_DIRECTORY) && !S_ISDIR(nd->dentry->d_inode->i_mode))
                return -ENOTDIR;
        return 0;
 }
@@ -402,10 +445,18 @@ next_loop:
  * initialized for the first call - specifically, we need the intent. 
  * LOOKUP_PARENT and friends go in the flags var, which is not the intent.
  *
+ * If path_lookup wants a PARENT, but hits the top of the FS (root or
+ * otherwise), we want it to error out.  It's still unclear how we want to
+ * handle processes with roots that aren't root, but at the very least, we don't
+ * want to think we have the parent of /, but have / itself.  Due to the way
+ * link_path_walk works, if that happened, we probably don't have a
+ * nd->last.name.  This needs more thought (TODO).
+ *
  * Need to be careful too.  While the path has been copied-in to the kernel,
  * it's still user input.  */
 int path_lookup(char *path, int flags, struct nameidata *nd)
 {
+       int retval;
        printd("Path lookup for %s\n", path);
        /* we allow absolute lookups with no process context */
        if (path[0] == '/') {                   /* absolute lookup */
@@ -425,7 +476,11 @@ int path_lookup(char *path, int flags, struct nameidata *nd)
        kref_get(&nd->dentry->d_kref, 1);
        nd->flags = flags;
        nd->depth = 0;                                  /* used in symlink following */
-       return link_path_walk(path, nd);        
+       retval =  link_path_walk(path, nd);     
+       /* make sure our PARENT lookup worked */
+       if (!retval && (flags & LOOKUP_PARENT))
+               assert(nd->last.name);
+       return retval;
 }
 
 /* Call this after any use of path_lookup when you are done with its results,
@@ -441,8 +496,43 @@ void path_release(struct nameidata *nd)
        }
 }
 
+/* External version of mount, only call this after having a / mount */
+int mount_fs(struct fs_type *fs, char *dev_name, char *path, int flags)
+{
+       struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
+       int retval = 0;
+       retval = path_lookup(path, LOOKUP_DIRECTORY, nd);
+       if (retval)
+               goto out;
+       /* taking the namespace of the vfsmount of path */ 
+       if (!__mount_fs(fs, dev_name, nd->dentry, flags, nd->mnt->mnt_namespace))
+               retval = -EINVAL;
+out:
+       path_release(nd);
+       return retval;
+}
+
 /* Superblock functions */
 
+/* Dentry "hash" function for the hash table to use.  Since we already have the
+ * hash in the qstr, we don't need to rehash.  Also, note we'll be using the
+ * dentry in question as both the key and the value. */
+static size_t __dcache_hash(void *k)
+{
+       return (size_t)((struct dentry*)k)->d_name.hash;
+}
+
+/* Dentry cache hashtable equality function.  This means we need to pass in some
+ * minimal dentry when doing a lookup. */
+static ssize_t __dcache_eq(void *k1, void *k2)
+{
+       if (((struct dentry*)k1)->d_parent != ((struct dentry*)k2)->d_parent)
+               return 0;
+       /* TODO: use the FS-specific string comparison */
+       return !strcmp(((struct dentry*)k1)->d_name.name,
+                      ((struct dentry*)k2)->d_name.name);
+}
+
 /* Helper to alloc and initialize a generic superblock.  This handles all the
  * VFS related things, like lists.  Each FS will need to handle its own things
  * in it's *_get_sb(), usually involving reading off the disc. */
@@ -455,8 +545,13 @@ struct super_block *get_sb(void)
        TAILQ_INIT(&sb->s_inodes);
        TAILQ_INIT(&sb->s_dirty_i);
        TAILQ_INIT(&sb->s_io_wb);
-       SLIST_INIT(&sb->s_anon_d);
+       TAILQ_INIT(&sb->s_lru_d);
        TAILQ_INIT(&sb->s_files);
+       sb->s_dcache = create_hashtable(100, __dcache_hash, __dcache_eq);
+       sb->s_icache = create_hashtable(100, __generic_hash, __generic_eq);
+       spinlock_init(&sb->s_lru_lock);
+       spinlock_init(&sb->s_dcache_lock);
+       spinlock_init(&sb->s_icache_lock);
        sb->s_fs_info = 0; // can override somewhere else
        return sb;
 }
@@ -490,6 +585,7 @@ void init_sb(struct super_block *sb, struct vfsmount *vmnt,
        /* TODO: do we need to read in the inode?  can we do this on demand? */
        /* if this FS is already mounted, we'll need to do something different. */
        sb->s_op->read_inode(inode);
+       icache_put(sb, inode);
        /* Link the dentry and SB to the VFS mount */
        vmnt->mnt_root = d_root;                                /* ref comes from get_dentry */
        vmnt->mnt_sb = sb;
@@ -498,11 +594,13 @@ void init_sb(struct super_block *sb, struct vfsmount *vmnt,
        if (vmnt->mnt_mountpoint) {
                kref_get(&vmnt->mnt_mountpoint->d_kref, 1);     /* held by d_root */
                d_root->d_parent = vmnt->mnt_mountpoint;        /* dentry of the root */
+       } else {
+               d_root->d_parent = d_root;                      /* set root as its own parent */
        }
        /* insert the dentry into the dentry cache.  when's the earliest we can?
         * when's the earliest we should?  what about concurrent accesses to the
         * same dentry?  should be locking the dentry... */
-       dcache_put(d_root); // TODO: should set a d_flag too
+       dcache_put(sb, d_root);
        kref_put(&inode->i_kref);               /* give up the ref from get_inode() */
 }
 
@@ -541,9 +639,8 @@ struct dentry *get_dentry(struct super_block *sb, struct dentry *parent,
                dentry->d_op = parent->d_op;    /* d_op set in init_sb for parentless */
        }
        dentry->d_parent = parent;
-       dentry->d_flags = 0;                            /* related to its dcache state */
+       dentry->d_flags = DENTRY_USED;
        dentry->d_fs_info = 0;
-       SLIST_INIT(&dentry->d_bucket);
        if (name_len < DNAME_INLINE_LEN) {
                strncpy(dentry->d_iname, name, name_len);
                dentry->d_iname[name_len] = '\0';
@@ -560,31 +657,57 @@ struct dentry *get_dentry(struct super_block *sb, struct dentry *parent,
        return dentry;
 }
 
-/* Adds a dentry to the dcache. */
-void dcache_put(struct dentry *dentry)
+/* Called when the dentry is unreferenced (after kref == 0).  This works closely
+ * with the resurrection in dcache_get().
+ *
+ * The dentry is still in the dcache, but needs to be un-USED and added to the
+ * LRU dentry list.  Even dentries that were used in a failed lookup need to be
+ * cached - they ought to be the negative dentries.  Note that all dentries have
+ * parents, even negative ones (it is needed to find it in the dcache). */
+void dentry_release(struct kref *kref)
 {
-#if 0 /* pending a more thorough review of the dcache */
-       /* TODO: should set a d_flag too */
-       spin_lock(&dcache_lock);
-       SLIST_INSERT_HEAD(&dcache, dentry, d_hash);
-       spin_unlock(&dcache_lock);
-#endif
+       struct dentry *dentry = container_of(kref, struct dentry, d_kref);
+
+       printd("'Releasing' dentry %08p: %s\n", dentry, dentry->d_name.name);
+       /* DYING dentries (recently unlinked / rmdir'd) just get freed */
+       if (dentry->d_flags & DENTRY_DYING) {
+               __dentry_free(dentry);
+               return;
+       }
+       /* This lock ensures the USED state and the TAILQ membership is in sync.
+        * Also used to check the refcnt, though that might not be necessary. */
+       spin_lock(&dentry->d_lock);
+       /* While locked, we need to double check the kref, in case someone already
+        * reup'd it.  Re-up? you're crazy!  Reee-up, you're outta yo mind! */
+       if (!kref_refcnt(&dentry->d_kref)) {
+               /* Note this is where negative dentries get set UNUSED */
+               if (dentry->d_flags & DENTRY_USED) {
+                       dentry->d_flags &= ~DENTRY_USED;
+                       spin_lock(&dentry->d_sb->s_lru_lock);
+                       TAILQ_INSERT_TAIL(&dentry->d_sb->s_lru_d, dentry, d_lru);
+                       spin_unlock(&dentry->d_sb->s_lru_lock);
+               } else {
+                       /* and make sure it wasn't USED, then UNUSED again */
+                       /* TODO: think about issues with this */
+                       warn("This should be rare.  Tell brho this happened.");
+               }
+       }
+       spin_unlock(&dentry->d_lock);
 }
 
-/* Cleans up the dentry (after ref == 0).  We still may want it, and this is
- * where we should add it to the dentry cache.  (TODO).  For now, we do nothing,
- * since we don't have a dcache.  Also, if i_nlink == 0, never cache it.
- * 
+/* Called when we really dealloc and get rid of a dentry (like when it is
+ * removed from the dcache, either for memory or correctness reasons)
+ *
  * This has to handle two types of dentries: full ones (ones that had been used)
  * and ones that had been just for lookups - hence the check for d_inode.
  *
  * Note that dentries pin and kref their inodes.  When all the dentries are
  * gone, we want the inode to be released via kref.  The inode has internal /
  * weak references to the dentry, which are not refcounted. */
-void dentry_release(struct kref *kref)
+void __dentry_free(struct dentry *dentry)
 {
-       struct dentry *dentry = container_of(kref, struct dentry, d_kref);
-       printd("Freeing dentry %08p: %s\n", dentry, dentry->d_name.name);
+       if (dentry->d_inode)
+               printk("Freeing dentry %08p: %s\n", dentry, dentry->d_name.name);
        assert(dentry->d_op);   /* catch bugs.  a while back, some lacked d_op */
        dentry->d_op->d_release(dentry);
        /* TODO: check/test the boundaries on this. */
@@ -623,6 +746,131 @@ struct dentry *lookup_dentry(char *path, int flags)
        return dentry;
 }
 
+/* Get a dentry from the dcache.  At a minimum, we need the name hash and parent
+ * in what_i_want, though most uses will probably be from a get_dentry() call.
+ * We pass in the SB in the off chance that we don't want to use a get'd dentry.
+ *
+ * The unusual variable name (instead of just "key" or something) is named after
+ * ex-SPC Castro's porn folder.  Caller deals with the memory for what_i_want.
+ *
+ * If the dentry is negative, we don't return the actual result - instead, we
+ * set the negative flag in 'what i want'.  The reason is we don't want to
+ * kref_get() and then immediately put (causing dentry_release()).  This also
+ * means that dentry_release() should never get someone who wasn't USED (barring
+ * the race, which it handles).  And we don't need to ever have a dentry set as
+ * USED and NEGATIVE (which is always wrong, but would be needed for a cleaner
+ * dentry_release()).
+ *
+ * This is where we do the "kref resurrection" - we are returning a kref'd
+ * object, even if it wasn't kref'd before.  This means the dcache does NOT hold
+ * krefs (it is a weak/internal ref), but it is a source of kref generation.  We
+ * sync up with the possible freeing of the dentry by locking the table.  See
+ * Doc/kref for more info. */
+struct dentry *dcache_get(struct super_block *sb, struct dentry *what_i_want)
+{
+       struct dentry *found;
+       /* This lock protects the hash, as well as ensures the returned object
+        * doesn't get deleted/freed out from under us */
+       spin_lock(&sb->s_dcache_lock);
+       found = hashtable_search(sb->s_dcache, what_i_want);
+       if (found) {
+               if (found->d_flags & DENTRY_NEGATIVE) {
+                       what_i_want->d_flags |= DENTRY_NEGATIVE;
+                       spin_unlock(&sb->s_dcache_lock);
+                       return 0;
+               }
+               spin_lock(&found->d_lock);
+               __kref_get(&found->d_kref, 1);  /* prob could be done outside the lock*/
+               /* If we're here (after kreffing) and it is not USED, we are the one who
+                * should resurrect */
+               if (!(found->d_flags & DENTRY_USED)) {
+                       found->d_flags |= DENTRY_USED;
+                       spin_lock(&sb->s_lru_lock);
+                       TAILQ_REMOVE(&sb->s_lru_d, found, d_lru);
+                       spin_unlock(&sb->s_lru_lock);
+               }
+               spin_unlock(&found->d_lock);
+       }
+       spin_unlock(&sb->s_dcache_lock);
+       return found;
+}
+
+/* Adds a dentry to the dcache.  Note the *dentry is both the key and the value.
+ * If the value was already in there (which can happen iff it was negative), for
+ * now we'll remove it and put the new one in there. */
+void dcache_put(struct super_block *sb, struct dentry *key_val)
+{
+       struct dentry *old;
+       int retval;
+       spin_lock(&sb->s_dcache_lock);
+       old = hashtable_remove(sb->s_dcache, key_val);
+       if (old) {
+               assert(old->d_flags & DENTRY_NEGATIVE);
+               /* This is possible, but rare for now (about to be put on the LRU) */
+               assert(!(old->d_flags & DENTRY_USED));
+               assert(!kref_refcnt(&old->d_kref));
+               spin_lock(&sb->s_lru_lock);
+               TAILQ_REMOVE(&sb->s_lru_d, old, d_lru);
+               spin_unlock(&sb->s_lru_lock);
+               __dentry_free(old);
+       }
+       /* this returns 0 on failure (TODO: Fix this ghetto shit) */
+       retval = hashtable_insert(sb->s_dcache, key_val, key_val);
+       assert(retval);
+       spin_unlock(&sb->s_dcache_lock);
+}
+
+/* Will remove and return the dentry.  Caller deallocs the key, but the retval
+ * won't have a reference.  * Returns 0 if it wasn't found.  Callers can't
+ * assume much - they should not use the reference they *get back*, (if they
+ * already had one for key, they can use that).  There may be other users out
+ * there. */
+struct dentry *dcache_remove(struct super_block *sb, struct dentry *key)
+{
+       struct dentry *retval;
+       spin_lock(&sb->s_dcache_lock);
+       retval = hashtable_remove(sb->s_dcache, key);
+       spin_unlock(&sb->s_dcache_lock);
+       return retval;
+}
+
+/* This will clean out the LRU list, which are the unused dentries of the dentry
+ * cache.  This will optionally only free the negative ones.  Note that we grab
+ * the hash lock for the time we traverse the LRU list - this prevents someone
+ * from getting a kref from the dcache, which could cause us trouble (we rip
+ * someone off the list, who isn't unused, and they try to rip them off the
+ * list). */
+void dcache_prune(struct super_block *sb, bool negative_only)
+{
+       struct dentry *d_i, *temp;
+       struct dentry_tailq victims = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(victims);
+
+       spin_lock(&sb->s_dcache_lock);
+       spin_lock(&sb->s_lru_lock);
+       TAILQ_FOREACH_SAFE(d_i, &sb->s_lru_d, d_lru, temp) {
+               if (!(d_i->d_flags & DENTRY_USED)) {
+                       if (negative_only && !(d_i->d_flags & DENTRY_NEGATIVE))
+                               continue;
+                       /* another place where we'd be better off with tools, not sol'ns */
+                       hashtable_remove(sb->s_dcache, d_i);
+                       TAILQ_REMOVE(&sb->s_lru_d, d_i, d_lru);
+                       TAILQ_INSERT_HEAD(&victims, d_i, d_lru);
+               }
+       }
+       spin_unlock(&sb->s_lru_lock);
+       spin_unlock(&sb->s_dcache_lock);
+       /* Now do the actual freeing, outside of the hash/LRU list locks.  This is
+        * necessary since __dentry_free() will decref its parent, which may get
+        * released and try to add itself to the LRU. */
+       TAILQ_FOREACH_SAFE(d_i, &victims, d_lru, temp) {
+               TAILQ_REMOVE(&victims, d_i, d_lru);
+               assert(!kref_refcnt(&d_i->d_kref));
+               __dentry_free(d_i);
+       }
+       /* It is possible at this point that there are new items on the LRU.  We
+        * could loop back until that list is empty, if we care about this. */
+}
+
 /* Inode Functions */
 
 /* Creates and initializes a new inode.  Generic fields are filled in.
@@ -651,23 +899,46 @@ struct inode *get_inode(struct dentry *dentry)
        inode->i_ino = 0;                                       /* set by caller later */
        inode->i_blksize = sb->s_blocksize;
        spinlock_init(&inode->i_lock);
+       kref_get(&sb->s_kref, 1);                       /* could allow the dentry to pin it */
        inode->i_sb = sb;
+       inode->i_rdev = 0;                                      /* this has no real meaning yet */
+       inode->i_bdev = sb->s_bdev;                     /* storing an uncounted ref */
        inode->i_state = 0;                                     /* need real states, like I_NEW */
        inode->dirtied_when = 0;
        inode->i_flags = 0;
        atomic_set(&inode->i_writecount, 0);
        /* Set up the page_map structures.  Default is to use the embedded one.
         * Might push some of this back into specific FSs.  For now, the FS tells us
-        * what pm_op they want via i_pm.pm_op, which we use when we point i_mapping
-        * to i_pm. */
+        * what pm_op they want via i_pm.pm_op, which we set again in pm_init() */
        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_flags = 0;
+       pm_init(inode->i_mapping, inode->i_pm.pm_op, inode);
        return inode;
 }
 
+/* Helper: loads/ reads in the inode numbered ino and attaches it to dentry */
+void load_inode(struct dentry *dentry, unsigned long ino)
+{
+       struct inode *inode;
+
+       /* look it up in the inode cache first */
+       inode = icache_get(dentry->d_sb, ino);
+       if (inode) {
+               /* connect the dentry to its inode */
+               TAILQ_INSERT_TAIL(&inode->i_dentry, dentry, d_alias);
+               dentry->d_inode = inode;        /* storing the ref we got from icache_get */
+               return;
+       }
+       /* otherwise, we need to do it manually */
+       inode = get_inode(dentry);
+       inode->i_ino = ino;
+       dentry->d_sb->s_op->read_inode(inode);
+       /* TODO: race here, two creators could miss in the cache, and then get here.
+        * need a way to sync across a blocking call.  needs to be either at this
+        * point in the code or per the ino (dentries could be different) */
+       icache_put(dentry->d_sb, inode);
+       kref_put(&inode->i_kref);
+}
+
 /* Helper op, used when creating regular files, directories, symlinks, etc.
  * Note we make a distinction between the mode and the file type (for now).
  * After calling this, call the FS specific version (create or mkdir), which
@@ -677,13 +948,15 @@ struct inode *get_inode(struct dentry *dentry)
  * note we don't pass this an nd, like Linux does... */
 static struct inode *create_inode(struct dentry *dentry, int mode)
 {
-       /* 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 */
+       /* note it is the i_ino that uniquely identifies a file in the specific
+        * filesystem.  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.
+        * get_inode() sets it to 0, and it should be filled in later in an
+        * FS-specific manner. */
        struct inode *inode = get_inode(dentry);
        if (!inode)
                return 0;
-       inode->i_mode = mode;
+       inode->i_mode = mode & S_PMASK; /* note that after this, we have no type */
        inode->i_nlink = 1;
        inode->i_size = 0;
        inode->i_blocks = 0;
@@ -709,6 +982,7 @@ int create_file(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
        if (!new_file)
                return -1;
        dir->i_op->create(dir, dentry, mode, 0);
+       icache_put(new_file->i_sb, new_file);
        kref_put(&new_file->i_kref);
        return 0;
 }
@@ -721,12 +995,14 @@ int create_dir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
        if (!new_dir)
                return -1;
        dir->i_op->mkdir(dir, dentry, mode);
+       dir->i_nlink++;         /* Directories get a hardlink for every child dir */
        /* Make sure my parent tracks me.  This is okay, since no directory (dir)
         * can have more than one dentry */
        struct dentry *parent = TAILQ_FIRST(&dir->i_dentry);
        assert(parent && parent == TAILQ_LAST(&dir->i_dentry, dentry_tailq));
        /* parent dentry tracks dentry as a subdir, weak reference */
        TAILQ_INSERT_TAIL(&parent->d_subdirs, dentry, d_subdirs_link);
+       icache_put(new_dir->i_sb, new_dir);
        kref_put(&new_dir->i_kref);
        return 0;
 }
@@ -740,6 +1016,7 @@ int create_symlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
        if (!new_sym)
                return -1;
        dir->i_op->symlink(dir, dentry, symname);
+       icache_put(new_sym->i_sb, new_sym);
        kref_put(&new_sym->i_kref);
        return 0;
 }
@@ -758,13 +1035,19 @@ int check_perms(struct inode *inode, int access_mode)
 void inode_release(struct kref *kref)
 {
        struct inode *inode = container_of(kref, struct inode, i_kref);
-       /* If we still have links, just dealloc the in-memory inode.  if we have no
-        * links, we need to delete it too (which calls destroy). */
-       if (inode->i_nlink)
-               inode->i_sb->s_op->dealloc_inode(inode);
-       else
+       TAILQ_REMOVE(&inode->i_sb->s_inodes, inode, i_sb_list);
+       icache_remove(inode->i_sb, inode->i_ino);
+       /* Might need to write back or delete the file/inode */
+       if (inode->i_nlink) {
+               if (inode->i_state & I_STATE_DIRTY)
+                       inode->i_sb->s_op->write_inode(inode, TRUE);
+       } else {
                inode->i_sb->s_op->delete_inode(inode);
+       }
+       /* Either way, we dealloc the in-memory version */
+       inode->i_sb->s_op->dealloc_inode(inode);        /* FS-specific clean-up */
        kref_put(&inode->i_sb->s_kref);
+       /* TODO: clean this up */
        assert(inode->i_mapping == &inode->i_pm);
        kmem_cache_free(inode_kcache, inode);
        /* TODO: (BDEV) */
@@ -789,6 +1072,43 @@ void stat_inode(struct inode *inode, struct kstat *kstat)
        kstat->st_ctime = inode->i_ctime;
 }
 
+/* Inode Cache management.  In general, search on the ino, get a refcnt'd value
+ * back.  Remove does not give you a reference back - it should only be called
+ * in inode_release(). */
+struct inode *icache_get(struct super_block *sb, unsigned long ino)
+{
+       /* This is the same style as in pid2proc, it's the "safely create a strong
+        * reference from a weak one, so long as other strong ones exist" pattern */
+       spin_lock(&sb->s_icache_lock);
+       struct inode *inode = hashtable_search(sb->s_icache, (void*)ino);
+       if (inode)
+               if (!kref_get_not_zero(&inode->i_kref, 1))
+                       inode = 0;
+       spin_unlock(&sb->s_icache_lock);
+       return inode;
+}
+
+void icache_put(struct super_block *sb, struct inode *inode)
+{
+       spin_lock(&sb->s_icache_lock);
+       /* there's a race in load_ino() that could trigger this */
+       assert(!hashtable_search(sb->s_icache, (void*)inode->i_ino));
+       hashtable_insert(sb->s_icache, (void*)inode->i_ino, inode);
+       spin_unlock(&sb->s_icache_lock);
+}
+
+struct inode *icache_remove(struct super_block *sb, unsigned long ino)
+{
+       struct inode *inode;
+       /* Presumably these hashtable removals could be easier since callers
+        * actually know who they are (same with the pid2proc hash) */
+       spin_lock(&sb->s_icache_lock);
+       inode = hashtable_remove(sb->s_icache, (void*)ino);
+       spin_unlock(&sb->s_icache_lock);
+       assert(inode && !kref_refcnt(&inode->i_kref));
+       return inode;
+}
+
 /* File functions */
 
 /* Read count bytes from the file into buf, starting at *offset, which is increased
@@ -821,7 +1141,7 @@ ssize_t generic_file_read(struct file *file, char *buf, size_t count,
        /* For each file page, make sure it's in the page cache, then copy it out.
         * TODO: will probably need to consider concurrently truncated files here.*/
        for (int i = first_idx; i <= last_idx; i++) {
-               error = file_load_page(file, i, &page);
+               error = pm_load_page(file->f_mapping, i, &page);
                assert(!error); /* TODO: handle ENOMEM and friends */
                copy_amt = MIN(PGSIZE - page_off, buf_end - buf);
                /* TODO: (UMEM) think about this.  if it's a user buffer, we're relying
@@ -871,7 +1191,7 @@ ssize_t generic_file_write(struct file *file, const char *buf, size_t count,
        buf_end = buf + count;
        /* For each file page, make sure it's in the page cache, then write it.*/
        for (int i = first_idx; i <= last_idx; i++) {
-               error = file_load_page(file, i, &page);
+               error = pm_load_page(file->f_mapping, i, &page);
                assert(!error); /* TODO: handle ENOMEM and friends */
                copy_amt = MIN(PGSIZE - page_off, buf_end - buf);
                /* TODO: (UMEM) (KFOP) think about this.  if it's a user buffer, we're
@@ -898,36 +1218,41 @@ ssize_t generic_dir_read(struct file *file, char *u_buf, size_t count,
                          off_t *offset)
 {
        struct kdirent dir_r = {0}, *dirent = &dir_r;
-       unsigned int num_dirents = count / sizeof(struct kdirent);
        int retval = 1;
        size_t amt_copied = 0;
        char *buf_end = u_buf + count;
 
-       if (!count)
-               return 0;
-       if (*offset % sizeof(struct kdirent)) {
-               printk("[kernel] the f_pos for a directory should be dirent-aligned\n");
-               set_errno(EINVAL);
+       if (!S_ISDIR(file->f_dentry->d_inode->i_mode)) {
+               set_errno(ENOTDIR);
                return -1;
        }
-       /* for now, we need to tell readdir which dirent we want */
-       dirent->d_off = *offset / sizeof(struct kdirent);
+       if (!count)
+               return 0;
+       /* start readdir from where it left off: */
+       dirent->d_off = *offset;
        for (; (u_buf < buf_end) && (retval == 1); u_buf += sizeof(struct kdirent)){
                /* TODO: UMEM/KFOP (pin the u_buf in the syscall, ditch the local copy,
                 * get rid of this memcpy and reliance on current, etc).  Might be
-                * tricky with the dirent->d_off */
+                * tricky with the dirent->d_off and trust issues */
                retval = file->f_op->readdir(file, dirent);
-               if (retval < 0)
+               if (retval < 0) {
+                       set_errno(-retval);
                        break;
+               }
+               /* Slight info exposure: could be extra crap after the name in the
+                * dirent (like the name of a deleted file) */
                if (current) {
                        memcpy_to_user(current, u_buf, dirent, sizeof(struct dirent));
                } else {
                        memcpy(u_buf, dirent, sizeof(struct dirent));
                }
                amt_copied += sizeof(struct dirent);
-               dirent->d_off++;
        }
-       *offset += amt_copied;
+       /* Next time read is called, we pick up where we left off */
+       *offset = dirent->d_off;        /* UMEM */
+       /* important to tell them how much they got.  they often keep going til they
+        * get 0 back (in the case of ls).  it's also how much has been read, but it
+        * isn't how much the f_pos has moved (which is opaque to the VFS). */
        return amt_copied;
 }
 
@@ -950,58 +1275,66 @@ struct file *do_file_open(char *path, int flags, int mode)
        struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
        int error;
 
-       /* this isn't quite right, due to the nature of O_CREAT */
-       if (flags & O_CREAT)
-               nd->intent = LOOKUP_CREATE;
-       else
-               nd->intent = LOOKUP_OPEN;
+       /* The file might exist, lets try to just open it right away */
+       nd->intent = LOOKUP_OPEN;
+       error = path_lookup(path, LOOKUP_FOLLOW, nd);
+       if (!error) {
+               /* Still need to make sure we didn't want to O_EXCL create */
+               if ((flags & O_CREAT) && (flags & O_EXCL)) {
+                       set_errno(EEXIST);
+                       goto out_path_only;
+               }
+               file_d = nd->dentry;
+               kref_get(&file_d->d_kref, 1);
+               goto open_the_file;
+       }
+       /* So it didn't already exist, release the path from the previous lookup,
+        * and then we try to create it. */
+       path_release(nd);       
        /* get the parent, following links.  this means you get the parent of the
         * final link (which may not be in 'path' in the first place. */
+       nd->intent = LOOKUP_CREATE;
        error = path_lookup(path, LOOKUP_PARENT | LOOKUP_FOLLOW, nd);
        if (error) {
-               path_release(nd);
                set_errno(-error);
-               return 0;
+               goto out_path_only;
        }
-       /* see if the target is there, handle accordingly */
+       /* see if the target is there (shouldn't be), and handle accordingly */
        file_d = do_lookup(nd->dentry, nd->last.name); 
        if (!file_d) {
                if (!(flags & O_CREAT)) {
-                       path_release(nd);
                        set_errno(ENOENT);
-                       return 0;
+                       goto out_path_only;
                }
                /* Create the inode/file.  get a fresh dentry too: */
                file_d = get_dentry(nd->dentry->d_sb, nd->dentry, nd->last.name);
                parent_i = nd->dentry->d_inode;
-               /* TODO: mode should be & ~umask.  Note that mode technically should
-                * only apply to future opens, though we apply it immediately. */
-               if (create_file(parent_i, file_d, mode)) {
-                       kref_put(&file_d->d_kref);
-                       path_release(nd);
-                       return 0;
-               }
-               dcache_put(file_d);
-       } else {        /* something already exists (might be a dir) */
+               /* Note that the mode technically should only apply to future opens,
+                * but we apply it immediately. */
+               if (create_file(parent_i, file_d, mode))        /* sets errno */
+                       goto out_file_d;
+               dcache_put(file_d->d_sb, file_d);
+       } else {        /* something already exists */
+               /* this can happen due to concurrent access, but needs to be thought
+                * through */
+               panic("File shouldn't be here!");
                if ((flags & O_CREAT) && (flags & O_EXCL)) {
                        /* wanted to create, not open, bail out */
-                       kref_put(&file_d->d_kref);
-                       path_release(nd);
                        set_errno(EEXIST);
-                       return 0;
+                       goto out_file_d;
                }
        }
+open_the_file:
        /* now open the file (freshly created or if it already existed).  At this
         * point, file_d is a refcnt'd dentry, regardless of which branch we took.*/
        if (flags & O_TRUNC)
                warn("File truncation not supported yet.");
-       file = dentry_open(file_d, flags);              /* sets errno */
-       if (!file) {
-               kref_put(&file_d->d_kref);
-               path_release(nd);
-               return 0;
-       }
+       file = dentry_open(file_d, flags);                              /* sets errno */
+       /* Note the fall through to the exit paths.  File is 0 by default and if
+        * dentry_open fails. */
+out_file_d:
        kref_put(&file_d->d_kref);
+out_path_only:
        path_release(nd);
        return file;
 }
@@ -1014,41 +1347,37 @@ int do_symlink(char *path, const char *symname, int mode)
        struct inode *parent_i;
        struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
        int error;
+       int retval = -1;
 
        nd->intent = LOOKUP_CREATE;
        /* get the parent, but don't follow links */
        error = path_lookup(path, LOOKUP_PARENT, nd);
        if (error) {
                set_errno(-error);
-               path_release(nd);
-               return -1;
+               goto out_path_only;
        }
        /* see if the target is already there, handle accordingly */
        sym_d = do_lookup(nd->dentry, nd->last.name); 
        if (sym_d) {
                set_errno(EEXIST);
-               kref_put(&sym_d->d_kref);
-               path_release(nd);
-               return -1;
+               goto out_sym_d;
        }
        /* Doesn't already exist, let's try to make it: */
        sym_d = get_dentry(nd->dentry->d_sb, nd->dentry, nd->last.name);
        if (!sym_d) {
                set_errno(ENOMEM);
-               path_release(nd);
-               return -1;
+               goto out_path_only;
        }
        parent_i = nd->dentry->d_inode;
-       /* TODO: mode should be & ~umask. */
-       if (create_symlink(parent_i, sym_d, symname, mode)) {
-               kref_put(&sym_d->d_kref);
-               path_release(nd);
-               return -1;
-       }
-       dcache_put(sym_d);
+       if (create_symlink(parent_i, sym_d, symname, mode))
+               goto out_sym_d;
+       dcache_put(sym_d->d_sb, sym_d);
+       retval = 0;                             /* Note the fall through to the exit paths */
+out_sym_d:
        kref_put(&sym_d->d_kref);
+out_path_only:
        path_release(nd);
-       return 0;
+       return retval;
 }
 
 /* Makes a hard link for the file behind old_path to new_path */
@@ -1086,7 +1415,7 @@ int do_link(char *old_path, char *new_path)
        if (!old_d)                                     /* errno set by lookup_dentry */
                goto out_link_d;
        /* For now, can only link to files */
-       if (old_d->d_inode->i_type != FS_I_FILE) {
+       if (!S_ISREG(old_d->d_inode->i_mode)) {
                set_errno(EPERM);
                goto out_both_ds;
        }
@@ -1108,7 +1437,7 @@ int do_link(char *old_path, char *new_path)
        link_d->d_inode = inode;
        inode->i_nlink++;
        TAILQ_INSERT_TAIL(&inode->i_dentry, link_d, d_alias);   /* weak ref */
-       dcache_put(link_d);
+       dcache_put(link_d->d_sb, link_d);
        retval = 0;                             /* Note the fall through to the exit paths */
 out_both_ds:
        kref_put(&old_d->d_kref);
@@ -1119,6 +1448,8 @@ out_path_only:
        return retval;
 }
 
+/* Unlinks path from the directory tree.  Read the Documentation for more info.
+ */
 int do_unlink(char *path)
 {
        struct dentry *dentry;
@@ -1141,7 +1472,7 @@ int do_unlink(char *path)
                goto out_path_only;
        }
        /* Make sure the target is not a directory */
-       if (dentry->d_inode->i_type == FS_I_DIR) {
+       if (S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode)) {
                set_errno(EISDIR);
                goto out_dentry;
        }
@@ -1151,9 +1482,12 @@ int do_unlink(char *path)
                set_errno(-error);
                goto out_dentry;
        }
-       kref_put(&dentry->d_parent->d_kref);
-       dentry->d_parent = 0;           /* so we don't double-decref it later */
-       dentry->d_inode->i_nlink--;     /* TODO: race here */
+       /* Now that our parent doesn't track us, we need to make sure we aren't
+        * findable via the dentry cache.  DYING, so we will be freed in
+        * dentry_release() */
+       dentry->d_flags |= DENTRY_DYING;
+       dcache_remove(dentry->d_sb, dentry);
+       dentry->d_inode->i_nlink--;     /* TODO: race here, esp with a decref */
        /* At this point, the dentry is unlinked from the FS, and the inode has one
         * less link.  When the in-memory objects (dentry, inode) are going to be
         * released (after all open files are closed, and maybe after entries are
@@ -1167,10 +1501,10 @@ out_path_only:
        return retval;
 }
 
-/* Checks to see if path can be accessed via mode.  Doesn't do much now.  This
- * is an example of decent error propagation from the lower levels via int
- * retvals. */
-int do_file_access(char *path, int mode)
+/* Checks to see if path can be accessed via mode.  Need to actually send the
+ * mode along somehow, so this doesn't do much now.  This is an example of
+ * decent error propagation from the lower levels via int retvals. */
+int do_access(char *path, int mode)
 {
        struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
        int retval = 0;
@@ -1180,6 +1514,123 @@ int do_file_access(char *path, int mode)
        return retval;
 }
 
+int do_chmod(char *path, int mode)
+{
+       struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
+       int retval = 0;
+       retval = path_lookup(path, 0, nd);
+       if (!retval) {
+               #if 0
+               /* TODO: when we have notions of uid, check for the proc's uid */
+               if (nd->dentry->d_inode->i_uid != UID_OF_ME)
+                       retval = -EPERM;
+               else
+               #endif
+                       nd->dentry->d_inode->i_mode |= mode & S_PMASK;
+       }
+       path_release(nd);       
+       return retval;
+}
+
+/* Make a directory at path with mode.  Returns -1 and sets errno on errors */
+int do_mkdir(char *path, int mode)
+{
+       struct dentry *dentry;
+       struct inode *parent_i;
+       struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
+       int error;
+       int retval = -1;
+
+       nd->intent = LOOKUP_CREATE;
+       /* get the parent, but don't follow links */
+       error = path_lookup(path, LOOKUP_PARENT, nd);
+       if (error) {
+               set_errno(-error);
+               goto out_path_only;
+       }
+       /* see if the target is already there, handle accordingly */
+       dentry = do_lookup(nd->dentry, nd->last.name); 
+       if (dentry) {
+               set_errno(EEXIST);
+               goto out_dentry;
+       }
+       /* Doesn't already exist, let's try to make it: */
+       dentry = get_dentry(nd->dentry->d_sb, nd->dentry, nd->last.name);
+       if (!dentry) {
+               set_errno(ENOMEM);
+               goto out_path_only;
+       }
+       parent_i = nd->dentry->d_inode;
+       if (create_dir(parent_i, dentry, mode))
+               goto out_dentry;
+       dcache_put(dentry->d_sb, dentry);
+       retval = 0;                             /* Note the fall through to the exit paths */
+out_dentry:
+       kref_put(&dentry->d_kref);
+out_path_only:
+       path_release(nd);
+       return retval;
+}
+
+int do_rmdir(char *path)
+{
+       struct dentry *dentry;
+       struct inode *parent_i;
+       struct nameidata nd_r = {0}, *nd = &nd_r;
+       int error;
+       int retval = -1;
+
+       /* get the parent, following links (probably want this), and we must get a
+        * directory.  Note, current versions of path_lookup can't handle both
+        * PARENT and DIRECTORY, at least, it doesn't check that *path is a
+        * directory. */
+       error = path_lookup(path, LOOKUP_PARENT | LOOKUP_FOLLOW | LOOKUP_DIRECTORY,
+                           nd);
+       if (error) {
+               set_errno(-error);
+               goto out_path_only;
+       }
+       /* make sure the target is already there, handle accordingly */
+       dentry = do_lookup(nd->dentry, nd->last.name); 
+       if (!dentry) {
+               set_errno(ENOENT);
+               goto out_path_only;
+       }
+       if (!S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode)) {
+               set_errno(ENOTDIR);
+               goto out_dentry;
+       }
+       if (dentry->d_mount_point) {
+               set_errno(EBUSY);
+               goto out_dentry;
+       }
+       /* TODO: make sure we aren't a mount or processes root (EBUSY) */
+       /* Now for the removal.  the FSs will check if they are empty */
+       parent_i = nd->dentry->d_inode;
+       error = parent_i->i_op->rmdir(parent_i, dentry);
+       if (error < 0) {
+               set_errno(-error);
+               goto out_dentry;
+       }
+       /* Now that our parent doesn't track us, we need to make sure we aren't
+        * findable via the dentry cache.  DYING, so we will be freed in
+        * dentry_release() */
+       dentry->d_flags |= DENTRY_DYING;
+       dcache_remove(dentry->d_sb, dentry);
+       /* Decref ourselves, so inode_release() knows we are done */
+       dentry->d_inode->i_nlink--;
+       TAILQ_REMOVE(&nd->dentry->d_subdirs, dentry, d_subdirs_link);
+       parent_i->i_nlink--;            /* TODO: race on this, esp since its a decref */
+       /* we still have d_parent and a kref on our parent, which will go away when
+        * the in-memory dentry object goes away. */
+       retval = 0;                             /* Note the fall through to the exit paths */
+out_dentry:
+       kref_put(&dentry->d_kref);
+out_path_only:
+       path_release(nd);
+       return retval;
+}
+
 /* Opens and returns the file specified by dentry */
 struct file *dentry_open(struct dentry *dentry, int flags)
 {
@@ -1257,125 +1708,6 @@ void file_release(struct kref *kref)
        kmem_cache_free(file_kcache, file);
 }
 
-/* Page cache functions */
-
-/* Looks up the index'th page in the page map, returning an incref'd reference,
- * or 0 if it was not in the map. */
-struct page *pm_find_page(struct page_map *pm, unsigned long index)
-{
-       spin_lock(&pm->pm_tree_lock);
-       struct page *page = (struct page*)radix_lookup(&pm->pm_tree, index);
-       if (page)
-               page_incref(page);
-       spin_unlock(&pm->pm_tree_lock);
-       return page;
-}
-
-/* Attempts to insert the page into the page_map, returns 0 for success, or an
- * error code if there was one already (EEXIST) or we ran out of memory
- * (ENOMEM).  On success, this will preemptively lock the page, and will also
- * store a reference to the page in the pm. */
-int pm_insert_page(struct page_map *pm, unsigned long index, struct page *page)
-{
-       int error = 0;
-       spin_lock(&pm->pm_tree_lock);
-       error = radix_insert(&pm->pm_tree, index, page);
-       if (!error) {
-               page_incref(page);
-               page->pg_flags |= PG_LOCKED;
-               page->pg_mapping = pm;
-               page->pg_index = index;
-               pm->pm_num_pages++;
-       }
-       spin_unlock(&pm->pm_tree_lock);
-       return error;
-}
-
-/* Removes the page, including its reference.  Not sure yet what interface we
- * want to this (pm and index or page), and this has never been used.  There are
- * also issues with when you want to call this, since a page in the cache may be
- * mmap'd by someone else. */
-int pm_remove_page(struct page_map *pm, struct page *page)
-{
-       void *retval;
-       warn("pm_remove_page() hasn't been thought through or tested.");
-       spin_lock(&pm->pm_tree_lock);
-       retval = radix_delete(&pm->pm_tree, page->pg_index);
-       spin_unlock(&pm->pm_tree_lock);
-       assert(retval == (void*)page);
-       page_decref(page);
-       page->pg_mapping = 0;
-       page->pg_index = 0;
-       pm->pm_num_pages--;
-       return 0;
-}
-
-/* Makes sure the index'th page from file is loaded in the page cache and
- * returns its location via **pp.  Note this will give you a refcnt'd reference.
- * This may block! TODO: (BLK) */
-int file_load_page(struct file *file, unsigned long index, struct page **pp)
-{
-       struct page_map *pm = file->f_mapping;
-       struct page *page;
-       int error;
-       bool page_was_mapped = TRUE;
-
-       page = pm_find_page(pm, index);
-       while (!page) {
-               /* kpage_alloc, since we want the page to persist after the proc
-                * dies (can be used by others, until the inode shuts down). */
-               if (kpage_alloc(&page))
-                       return -ENOMEM;
-               /* might want to initialize other things, perhaps in page_alloc() */
-               page->pg_flags = 0;
-               error = pm_insert_page(pm, index, page);
-               switch (error) {
-                       case 0:
-                               page_was_mapped = FALSE;
-                               break;
-                       case -EEXIST:
-                               /* the page was mapped already (benign race), just get rid of
-                                * our page and try again (the only case that uses the while) */
-                               page_decref(page);
-                               page = pm_find_page(pm, index);
-                               break;
-                       default:
-                               /* something is wrong, bail out! */
-                               page_decref(page);
-                               return error;
-               }
-       }
-       *pp = page;
-       /* if the page was in the map, we need to do some checks, and might have to
-        * read in the page later.  If the page was freshly inserted to the pm by
-        * us, we skip this since we are the one doing the readpage(). */
-       if (page_was_mapped) {
-               /* is it already here and up to date?  if so, we're done */
-               if (page->pg_flags & PG_UPTODATE)
-                       return 0;
-               /* if not, try to lock the page (could BLOCK) */
-               lock_page(page);
-               /* we got it, is our page still in the cache?  check the mapping.  if
-                * not, start over, perhaps with EAGAIN and outside support */
-               if (!page->pg_mapping)
-                       panic("Page is not in the mapping!  Haven't implemented this!");
-               /* double check, are we up to date?  if so, we're done */
-               if (page->pg_flags & PG_UPTODATE) {
-                       unlock_page(page);
-                       return 0;
-               }
-       }
-       /* if we're here, the page is locked by us, and it needs to be read in */
-       assert(page->pg_mapping == pm);
-       error = pm->pm_op->readpage(file, page);
-       assert(!error);
-       /* Try to sleep on the IO.  The page will be unlocked when the IO is done */
-       lock_page(page);
-       unlock_page(page);
-       assert(page->pg_flags & PG_UPTODATE);
-       return 0;
-}
-
 /* Process-related File management functions */
 
 /* Given any FD, get the appropriate file, 0 o/w */
@@ -1390,7 +1722,7 @@ struct file *get_file_from_fd(struct files_struct *open_files, int file_desc)
                        /* while max_files and max_fdset might not line up, we should never
                         * have a valid fdset higher than files */
                        assert(file_desc < open_files->max_files);
-                       retval = open_files->fd[file_desc];
+                       retval = open_files->fd[file_desc].fd_file;
                        assert(retval);
                        kref_get(&retval->f_kref, 1);
                }
@@ -1413,12 +1745,11 @@ struct file *put_file_from_fd(struct files_struct *open_files, int file_desc)
                        /* while max_files and max_fdset might not line up, we should never
                         * have a valid fdset higher than files */
                        assert(file_desc < open_files->max_files);
-                       file = open_files->fd[file_desc];
-                       open_files->fd[file_desc] = 0;
+                       file = open_files->fd[file_desc].fd_file;
+                       open_files->fd[file_desc].fd_file = 0;
+                       assert(file);
+                       kref_put(&file->f_kref);
                        CLR_BITMASK_BIT(open_files->open_fds->fds_bits, file_desc);
-                       /* the if case is due to files (stdin) without a *file yet */
-                       if (file)
-                               kref_put(&file->f_kref);
                }
        }
        spin_unlock(&open_files->lock);
@@ -1426,19 +1757,23 @@ struct file *put_file_from_fd(struct files_struct *open_files, int file_desc)
 }
 
 /* Inserts the file in the files_struct, returning the corresponding new file
- * descriptor, or an error code.  We currently grab the first open FD. */
-int insert_file(struct files_struct *open_files, struct file *file)
+ * descriptor, or an error code.  We start looking for open fds from low_fd. */
+int insert_file(struct files_struct *open_files, struct file *file, int low_fd)
 {
        int slot = -1;
+       if ((low_fd < 0) || (low_fd > NR_FILE_DESC_MAX))
+               return -EINVAL;
        spin_lock(&open_files->lock);
-       for (int i = 0; i < open_files->max_fdset; i++) {
+       for (int i = low_fd; i < open_files->max_fdset; i++) {
                if (GET_BITMASK_BIT(open_files->open_fds->fds_bits, i))
                        continue;
                slot = i;
                SET_BITMASK_BIT(open_files->open_fds->fds_bits, slot);
-               assert(slot < open_files->max_files && open_files->fd[slot] == 0);
+               assert(slot < open_files->max_files &&
+                      open_files->fd[slot].fd_file == 0);
                kref_get(&file->f_kref, 1);
-               open_files->fd[slot] = file;
+               open_files->fd[slot].fd_file = file;
+               open_files->fd[slot].fd_flags = 0;
                if (slot >= open_files->next_fd)
                        open_files->next_fd = slot + 1;
                break;
@@ -1460,13 +1795,13 @@ void close_all_files(struct files_struct *open_files, bool cloexec)
                        /* while max_files and max_fdset might not line up, we should never
                         * have a valid fdset higher than files */
                        assert(i < open_files->max_files);
-                       file = open_files->fd[i];
-                       if (cloexec && !(file->f_flags | O_CLOEXEC))
+                       file = open_files->fd[i].fd_file;
+                       if (cloexec && !(open_files->fd[i].fd_flags & O_CLOEXEC))
                                continue;
-                       open_files->fd[i] = 0;
-                       /* the if case is due to files (stdin) without a *file yet */
-                       if (file)
-                               kref_put(&file->f_kref);
+                       /* Actually close the file */
+                       open_files->fd[i].fd_file = 0;
+                       assert(file);
+                       kref_put(&file->f_kref);
                        CLR_BITMASK_BIT(open_files->open_fds->fds_bits, i);
                }
        }
@@ -1484,13 +1819,14 @@ void clone_files(struct files_struct *src, struct files_struct *dst)
                        /* while max_files and max_fdset might not line up, we should never
                         * have a valid fdset higher than files */
                        assert(i < src->max_files);
-                       file = src->fd[i];
+                       file = src->fd[i].fd_file;
+                       assert(i < dst->max_files && dst->fd[i].fd_file == 0);
                        SET_BITMASK_BIT(dst->open_fds->fds_bits, i);
-                       assert(i < dst->max_files && dst->fd[i] == 0);
-                       dst->fd[i] = file;
-                       /* the if case is due to files (stdin) without a *file yet */
-                       if (file)
-                               kref_get(&file->f_kref, 1);
+                       dst->fd[i].fd_file = file;
+                       assert(file);
+                       kref_get(&file->f_kref, 1);
+                       if (i >= dst->next_fd)
+                               dst->next_fd = i + 1;
                }
        }
        spin_unlock(&dst->lock);
@@ -1561,17 +1897,20 @@ char *do_getcwd(struct fs_struct *fs_env, char **kfree_this, size_t cwd_l)
 static void print_dir(struct dentry *dentry, char *buf, int depth)
 {
        struct dentry *child_d;
-       struct dirent next;
+       struct dirent next = {0};
        struct file *dir;
        int retval;
-       int child_num = 0;
 
-       if (!dentry->d_inode->i_type & FS_I_DIR) {
+       if (!S_ISDIR(dentry->d_inode->i_mode)) {
                warn("Thought this was only directories!!");
                return;
        }
        /* Print this dentry */
-       printk("%s%s/\n", buf, dentry->d_name.name);
+       printk("%s%s/ nlink: %d\n", buf, dentry->d_name.name,
+              dentry->d_inode->i_nlink);
+       if (dentry->d_mount_point) {
+               dentry = dentry->d_mounted_fs->mnt_root;
+       }
        if (depth >= 32)
                return;
        /* Set buffer for our kids */
@@ -1581,31 +1920,43 @@ static void print_dir(struct dentry *dentry, char *buf, int depth)
                panic("Filesystem seems inconsistent - unable to open a dir!");
        /* Process every child, recursing on directories */
        while (1) {
-               next.d_off = child_num++;
                retval = dir->f_op->readdir(dir, &next);
                if (retval >= 0) {
+                       /* Skip .., ., and empty entries */
+                       if (!strcmp("..", next.d_name) || !strcmp(".", next.d_name) ||
+                           next.d_ino == 0)
+                               goto loop_next;
                        /* there is an entry, now get its dentry */
                        child_d = do_lookup(dentry, next.d_name);
                        if (!child_d)
                                panic("Inconsistent FS, dirent doesn't have a dentry!");
                        /* Recurse for directories, or just print the name for others */
-                       switch (child_d->d_inode->i_type) {
-                               case (FS_I_DIR):
+                       switch (child_d->d_inode->i_mode & __S_IFMT) {
+                               case (__S_IFDIR):
                                        print_dir(child_d, buf, depth + 1);
                                        break;
-                               case (FS_I_FILE):
+                               case (__S_IFREG):
                                        printk("%s%s size(B): %d nlink: %d\n", buf, next.d_name,
                                               child_d->d_inode->i_size, child_d->d_inode->i_nlink);
                                        break;
-                               case (FS_I_SYMLINK):
+                               case (__S_IFLNK):
                                        printk("%s%s -> %s\n", buf, next.d_name,
                                               child_d->d_inode->i_op->readlink(child_d));
                                        break;
+                               case (__S_IFCHR):
+                                       printk("%s%s (char device) nlink: %d\n", buf, next.d_name,
+                                              child_d->d_inode->i_nlink);
+                                       break;
+                               case (__S_IFBLK):
+                                       printk("%s%s (block device) nlink: %d\n", buf, next.d_name,
+                                              child_d->d_inode->i_nlink);
+                                       break;
                                default:
                                        warn("Look around you!  Unknown filetype!");
                        }
                        kref_put(&child_d->d_kref);     
                }
+loop_next:
                if (retval <= 0)
                        break;
        }