xfs: disable reaping in fscounters scrub
[linux-block.git] / fs / xfs / xfs_icache.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
4  * All Rights Reserved.
5  */
6 #include "xfs.h"
7 #include "xfs_fs.h"
8 #include "xfs_shared.h"
9 #include "xfs_format.h"
10 #include "xfs_log_format.h"
11 #include "xfs_trans_resv.h"
12 #include "xfs_mount.h"
13 #include "xfs_inode.h"
14 #include "xfs_trans.h"
15 #include "xfs_trans_priv.h"
16 #include "xfs_inode_item.h"
17 #include "xfs_quota.h"
18 #include "xfs_trace.h"
19 #include "xfs_icache.h"
20 #include "xfs_bmap_util.h"
21 #include "xfs_dquot_item.h"
22 #include "xfs_dquot.h"
23 #include "xfs_reflink.h"
24 #include "xfs_ialloc.h"
25 #include "xfs_ag.h"
26 #include "xfs_log_priv.h"
27
28 #include <linux/iversion.h>
29
30 /* Radix tree tags for incore inode tree. */
31
32 /* inode is to be reclaimed */
33 #define XFS_ICI_RECLAIM_TAG     0
34 /* Inode has speculative preallocations (posteof or cow) to clean. */
35 #define XFS_ICI_BLOCKGC_TAG     1
36
37 /*
38  * The goal for walking incore inodes.  These can correspond with incore inode
39  * radix tree tags when convenient.  Avoid existing XFS_IWALK namespace.
40  */
41 enum xfs_icwalk_goal {
42         /* Goals directly associated with tagged inodes. */
43         XFS_ICWALK_BLOCKGC      = XFS_ICI_BLOCKGC_TAG,
44         XFS_ICWALK_RECLAIM      = XFS_ICI_RECLAIM_TAG,
45 };
46
47 static int xfs_icwalk(struct xfs_mount *mp,
48                 enum xfs_icwalk_goal goal, struct xfs_icwalk *icw);
49 static int xfs_icwalk_ag(struct xfs_perag *pag,
50                 enum xfs_icwalk_goal goal, struct xfs_icwalk *icw);
51
52 /*
53  * Private inode cache walk flags for struct xfs_icwalk.  Must not
54  * coincide with XFS_ICWALK_FLAGS_VALID.
55  */
56
57 /* Stop scanning after icw_scan_limit inodes. */
58 #define XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT      (1U << 28)
59
60 #define XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK    (1U << 27)
61 #define XFS_ICWALK_FLAG_UNION           (1U << 26) /* union filter algorithm */
62
63 #define XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS        (XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT | \
64                                          XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK | \
65                                          XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
66
67 /*
68  * Allocate and initialise an xfs_inode.
69  */
70 struct xfs_inode *
71 xfs_inode_alloc(
72         struct xfs_mount        *mp,
73         xfs_ino_t               ino)
74 {
75         struct xfs_inode        *ip;
76
77         /*
78          * XXX: If this didn't occur in transactions, we could drop GFP_NOFAIL
79          * and return NULL here on ENOMEM.
80          */
81         ip = alloc_inode_sb(mp->m_super, xfs_inode_cache, GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL);
82
83         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
84                 kmem_cache_free(xfs_inode_cache, ip);
85                 return NULL;
86         }
87
88         /* VFS doesn't initialise i_mode or i_state! */
89         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
90         VFS_I(ip)->i_state = 0;
91         mapping_set_large_folios(VFS_I(ip)->i_mapping);
92
93         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
94         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
95         ASSERT(ip->i_ino == 0);
96
97         /* initialise the xfs inode */
98         ip->i_ino = ino;
99         ip->i_mount = mp;
100         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
101         ip->i_cowfp = NULL;
102         memset(&ip->i_af, 0, sizeof(ip->i_af));
103         ip->i_af.if_format = XFS_DINODE_FMT_EXTENTS;
104         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(ip->i_df));
105         ip->i_flags = 0;
106         ip->i_delayed_blks = 0;
107         ip->i_diflags2 = mp->m_ino_geo.new_diflags2;
108         ip->i_nblocks = 0;
109         ip->i_forkoff = 0;
110         ip->i_sick = 0;
111         ip->i_checked = 0;
112         INIT_WORK(&ip->i_ioend_work, xfs_end_io);
113         INIT_LIST_HEAD(&ip->i_ioend_list);
114         spin_lock_init(&ip->i_ioend_lock);
115         ip->i_next_unlinked = NULLAGINO;
116         ip->i_prev_unlinked = NULLAGINO;
117
118         return ip;
119 }
120
121 STATIC void
122 xfs_inode_free_callback(
123         struct rcu_head         *head)
124 {
125         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
126         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
127
128         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
129         case S_IFREG:
130         case S_IFDIR:
131         case S_IFLNK:
132                 xfs_idestroy_fork(&ip->i_df);
133                 break;
134         }
135
136         xfs_ifork_zap_attr(ip);
137
138         if (ip->i_cowfp) {
139                 xfs_idestroy_fork(ip->i_cowfp);
140                 kmem_cache_free(xfs_ifork_cache, ip->i_cowfp);
141         }
142         if (ip->i_itemp) {
143                 ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL,
144                                  &ip->i_itemp->ili_item.li_flags));
145                 xfs_inode_item_destroy(ip);
146                 ip->i_itemp = NULL;
147         }
148
149         kmem_cache_free(xfs_inode_cache, ip);
150 }
151
152 static void
153 __xfs_inode_free(
154         struct xfs_inode        *ip)
155 {
156         /* asserts to verify all state is correct here */
157         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
158         ASSERT(!ip->i_itemp || list_empty(&ip->i_itemp->ili_item.li_bio_list));
159         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
160
161         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
162 }
163
164 void
165 xfs_inode_free(
166         struct xfs_inode        *ip)
167 {
168         ASSERT(!xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLUSHING));
169
170         /*
171          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
172          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
173          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
174          * races.
175          */
176         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
177         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
178         ip->i_ino = 0;
179         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
180
181         __xfs_inode_free(ip);
182 }
183
184 /*
185  * Queue background inode reclaim work if there are reclaimable inodes and there
186  * isn't reclaim work already scheduled or in progress.
187  */
188 static void
189 xfs_reclaim_work_queue(
190         struct xfs_mount        *mp)
191 {
192
193         rcu_read_lock();
194         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
195                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
196                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
197         }
198         rcu_read_unlock();
199 }
200
201 /*
202  * Background scanning to trim preallocated space. This is queued based on the
203  * 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
204  */
205 static inline void
206 xfs_blockgc_queue(
207         struct xfs_perag        *pag)
208 {
209         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
210
211         if (!xfs_is_blockgc_enabled(mp))
212                 return;
213
214         rcu_read_lock();
215         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG))
216                 queue_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
217                                    &pag->pag_blockgc_work,
218                                    msecs_to_jiffies(xfs_blockgc_secs * 1000));
219         rcu_read_unlock();
220 }
221
222 /* Set a tag on both the AG incore inode tree and the AG radix tree. */
223 static void
224 xfs_perag_set_inode_tag(
225         struct xfs_perag        *pag,
226         xfs_agino_t             agino,
227         unsigned int            tag)
228 {
229         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
230         bool                    was_tagged;
231
232         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
233
234         was_tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
235         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, agino, tag);
236
237         if (tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG)
238                 pag->pag_ici_reclaimable++;
239
240         if (was_tagged)
241                 return;
242
243         /* propagate the tag up into the perag radix tree */
244         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
245         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno, tag);
246         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
247
248         /* start background work */
249         switch (tag) {
250         case XFS_ICI_RECLAIM_TAG:
251                 xfs_reclaim_work_queue(mp);
252                 break;
253         case XFS_ICI_BLOCKGC_TAG:
254                 xfs_blockgc_queue(pag);
255                 break;
256         }
257
258         trace_xfs_perag_set_inode_tag(pag, _RET_IP_);
259 }
260
261 /* Clear a tag on both the AG incore inode tree and the AG radix tree. */
262 static void
263 xfs_perag_clear_inode_tag(
264         struct xfs_perag        *pag,
265         xfs_agino_t             agino,
266         unsigned int            tag)
267 {
268         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
269
270         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
271
272         /*
273          * Reclaim can signal (with a null agino) that it cleared its own tag
274          * by removing the inode from the radix tree.
275          */
276         if (agino != NULLAGINO)
277                 radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root, agino, tag);
278         else
279                 ASSERT(tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
280
281         if (tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG)
282                 pag->pag_ici_reclaimable--;
283
284         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag))
285                 return;
286
287         /* clear the tag from the perag radix tree */
288         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
289         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno, tag);
290         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
291
292         trace_xfs_perag_clear_inode_tag(pag, _RET_IP_);
293 }
294
295 /*
296  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
297  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
298  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
299  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
300  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
301  * after reinitialisation even if it fails.
302  */
303 static int
304 xfs_reinit_inode(
305         struct xfs_mount        *mp,
306         struct inode            *inode)
307 {
308         int                     error;
309         uint32_t                nlink = inode->i_nlink;
310         uint32_t                generation = inode->i_generation;
311         uint64_t                version = inode_peek_iversion(inode);
312         umode_t                 mode = inode->i_mode;
313         dev_t                   dev = inode->i_rdev;
314         kuid_t                  uid = inode->i_uid;
315         kgid_t                  gid = inode->i_gid;
316
317         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
318
319         set_nlink(inode, nlink);
320         inode->i_generation = generation;
321         inode_set_iversion_queried(inode, version);
322         inode->i_mode = mode;
323         inode->i_rdev = dev;
324         inode->i_uid = uid;
325         inode->i_gid = gid;
326         mapping_set_large_folios(inode->i_mapping);
327         return error;
328 }
329
330 /*
331  * Carefully nudge an inode whose VFS state has been torn down back into a
332  * usable state.  Drops the i_flags_lock and the rcu read lock.
333  */
334 static int
335 xfs_iget_recycle(
336         struct xfs_perag        *pag,
337         struct xfs_inode        *ip) __releases(&ip->i_flags_lock)
338 {
339         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
340         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
341         int                     error;
342
343         trace_xfs_iget_recycle(ip);
344
345         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
346                 return -EAGAIN;
347
348         /*
349          * We need to make it look like the inode is being reclaimed to prevent
350          * the actual reclaim workers from stomping over us while we recycle
351          * the inode.  We can't clear the radix tree tag yet as it requires
352          * pag_ici_lock to be held exclusive.
353          */
354         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
355
356         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
357         rcu_read_unlock();
358
359         ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
360         error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
361         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
362         if (error) {
363                 /*
364                  * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
365                  * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
366                  */
367                 rcu_read_lock();
368                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
369                 ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
370                 ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
371                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
372                 rcu_read_unlock();
373
374                 trace_xfs_iget_recycle_fail(ip);
375                 return error;
376         }
377
378         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
379         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
380
381         /*
382          * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now effectively
383          * a new inode and need to return to the initial state before reuse
384          * occurs.
385          */
386         ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
387         ip->i_flags |= XFS_INEW;
388         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
389                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
390         inode->i_state = I_NEW;
391         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
392         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
393
394         return 0;
395 }
396
397 /*
398  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
399  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
400  * then check we didn't find a free inode.
401  *
402  * Returns:
403  *      0               if the inode free state matches the lookup context
404  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
405  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
406  */
407 static int
408 xfs_iget_check_free_state(
409         struct xfs_inode        *ip,
410         int                     flags)
411 {
412         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
413                 /* should be a free inode */
414                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
415                         xfs_warn(ip->i_mount,
416 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
417                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
418                         return -EFSCORRUPTED;
419                 }
420
421                 if (ip->i_nblocks != 0) {
422                         xfs_warn(ip->i_mount,
423 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
424                                 ip->i_ino);
425                         return -EFSCORRUPTED;
426                 }
427                 return 0;
428         }
429
430         /* should be an allocated inode */
431         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
432                 return -ENOENT;
433
434         return 0;
435 }
436
437 /* Make all pending inactivation work start immediately. */
438 static void
439 xfs_inodegc_queue_all(
440         struct xfs_mount        *mp)
441 {
442         struct xfs_inodegc      *gc;
443         int                     cpu;
444
445         for_each_online_cpu(cpu) {
446                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
447                 if (!llist_empty(&gc->list))
448                         mod_delayed_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work, 0);
449         }
450 }
451
452 /*
453  * Check the validity of the inode we just found it the cache
454  */
455 static int
456 xfs_iget_cache_hit(
457         struct xfs_perag        *pag,
458         struct xfs_inode        *ip,
459         xfs_ino_t               ino,
460         int                     flags,
461         int                     lock_flags) __releases(RCU)
462 {
463         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
464         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
465         int                     error;
466
467         /*
468          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
469          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
470          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
471          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
472          * will not match, so check for that, too.
473          */
474         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
475         if (ip->i_ino != ino)
476                 goto out_skip;
477
478         /*
479          * If we are racing with another cache hit that is currently
480          * instantiating this inode or currently recycling it out of
481          * reclaimable state, wait for the initialisation to complete
482          * before continuing.
483          *
484          * If we're racing with the inactivation worker we also want to wait.
485          * If we're creating a new file, it's possible that the worker
486          * previously marked the inode as free on disk but hasn't finished
487          * updating the incore state yet.  The AGI buffer will be dirty and
488          * locked to the icreate transaction, so a synchronous push of the
489          * inodegc workers would result in deadlock.  For a regular iget, the
490          * worker is running already, so we might as well wait.
491          *
492          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
493          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
494          *           instead of polling for it.
495          */
496         if (ip->i_flags & (XFS_INEW | XFS_IRECLAIM | XFS_INACTIVATING))
497                 goto out_skip;
498
499         if (ip->i_flags & XFS_NEED_INACTIVE) {
500                 /* Unlinked inodes cannot be re-grabbed. */
501                 if (VFS_I(ip)->i_nlink == 0) {
502                         error = -ENOENT;
503                         goto out_error;
504                 }
505                 goto out_inodegc_flush;
506         }
507
508         /*
509          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
510          * racing with unlinks.
511          */
512         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
513         if (error)
514                 goto out_error;
515
516         /* Skip inodes that have no vfs state. */
517         if ((flags & XFS_IGET_INCORE) &&
518             (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE))
519                 goto out_skip;
520
521         /* The inode fits the selection criteria; process it. */
522         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
523                 /* Drops i_flags_lock and RCU read lock. */
524                 error = xfs_iget_recycle(pag, ip);
525                 if (error == -EAGAIN)
526                         goto out_skip;
527                 if (error)
528                         return error;
529         } else {
530                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
531                 if (!igrab(inode))
532                         goto out_skip;
533
534                 /* We've got a live one. */
535                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
536                 rcu_read_unlock();
537                 trace_xfs_iget_hit(ip);
538         }
539
540         if (lock_flags != 0)
541                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
542
543         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
544                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE);
545         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
546
547         return 0;
548
549 out_skip:
550         trace_xfs_iget_skip(ip);
551         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
552         error = -EAGAIN;
553 out_error:
554         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
555         rcu_read_unlock();
556         return error;
557
558 out_inodegc_flush:
559         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
560         rcu_read_unlock();
561         /*
562          * Do not wait for the workers, because the caller could hold an AGI
563          * buffer lock.  We're just going to sleep in a loop anyway.
564          */
565         if (xfs_is_inodegc_enabled(mp))
566                 xfs_inodegc_queue_all(mp);
567         return -EAGAIN;
568 }
569
570 static int
571 xfs_iget_cache_miss(
572         struct xfs_mount        *mp,
573         struct xfs_perag        *pag,
574         xfs_trans_t             *tp,
575         xfs_ino_t               ino,
576         struct xfs_inode        **ipp,
577         int                     flags,
578         int                     lock_flags)
579 {
580         struct xfs_inode        *ip;
581         int                     error;
582         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
583         int                     iflags;
584
585         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
586         if (!ip)
587                 return -ENOMEM;
588
589         error = xfs_imap(pag, tp, ip->i_ino, &ip->i_imap, flags);
590         if (error)
591                 goto out_destroy;
592
593         /*
594          * For version 5 superblocks, if we are initialising a new inode and we
595          * are not utilising the XFS_FEAT_IKEEP inode cluster mode, we can
596          * simply build the new inode core with a random generation number.
597          *
598          * For version 4 (and older) superblocks, log recovery is dependent on
599          * the i_flushiter field being initialised from the current on-disk
600          * value and hence we must also read the inode off disk even when
601          * initializing new inodes.
602          */
603         if (xfs_has_v3inodes(mp) &&
604             (flags & XFS_IGET_CREATE) && !xfs_has_ikeep(mp)) {
605                 VFS_I(ip)->i_generation = get_random_u32();
606         } else {
607                 struct xfs_buf          *bp;
608
609                 error = xfs_imap_to_bp(mp, tp, &ip->i_imap, &bp);
610                 if (error)
611                         goto out_destroy;
612
613                 error = xfs_inode_from_disk(ip,
614                                 xfs_buf_offset(bp, ip->i_imap.im_boffset));
615                 if (!error)
616                         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_INO_REF);
617                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
618
619                 if (error)
620                         goto out_destroy;
621         }
622
623         trace_xfs_iget_miss(ip);
624
625         /*
626          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
627          * racing with unlinks.
628          */
629         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
630         if (error)
631                 goto out_destroy;
632
633         /*
634          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
635          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
636          * region. Since we can be called from transaction context, don't
637          * recurse into the file system.
638          */
639         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
640                 error = -EAGAIN;
641                 goto out_destroy;
642         }
643
644         /*
645          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
646          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
647          */
648         if (lock_flags) {
649                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
650                         BUG();
651         }
652
653         /*
654          * These values must be set before inserting the inode into the radix
655          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
656          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
657          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
658          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
659          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
660          * time.
661          */
662         iflags = XFS_INEW;
663         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
664                 d_mark_dontcache(VFS_I(ip));
665         ip->i_udquot = NULL;
666         ip->i_gdquot = NULL;
667         ip->i_pdquot = NULL;
668         xfs_iflags_set(ip, iflags);
669
670         /* insert the new inode */
671         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
672         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
673         if (unlikely(error)) {
674                 WARN_ON(error != -EEXIST);
675                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
676                 error = -EAGAIN;
677                 goto out_preload_end;
678         }
679         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
680         radix_tree_preload_end();
681
682         *ipp = ip;
683         return 0;
684
685 out_preload_end:
686         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
687         radix_tree_preload_end();
688         if (lock_flags)
689                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
690 out_destroy:
691         __destroy_inode(VFS_I(ip));
692         xfs_inode_free(ip);
693         return error;
694 }
695
696 /*
697  * Look up an inode by number in the given file system.  The inode is looked up
698  * in the cache held in each AG.  If the inode is found in the cache, initialise
699  * the vfs inode if necessary.
700  *
701  * If it is not in core, read it in from the file system's device, add it to the
702  * cache and initialise the vfs inode.
703  *
704  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
705  * Inode lookup is only done during metadata operations and not as part of the
706  * data IO path. Hence we only allow locking of the XFS_ILOCK during lookup.
707  */
708 int
709 xfs_iget(
710         struct xfs_mount        *mp,
711         struct xfs_trans        *tp,
712         xfs_ino_t               ino,
713         uint                    flags,
714         uint                    lock_flags,
715         struct xfs_inode        **ipp)
716 {
717         struct xfs_inode        *ip;
718         struct xfs_perag        *pag;
719         xfs_agino_t             agino;
720         int                     error;
721
722         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
723
724         /* reject inode numbers outside existing AGs */
725         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
726                 return -EINVAL;
727
728         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
729
730         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
731         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
732         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
733
734 again:
735         error = 0;
736         rcu_read_lock();
737         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
738
739         if (ip) {
740                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
741                 if (error)
742                         goto out_error_or_again;
743         } else {
744                 rcu_read_unlock();
745                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
746                         error = -ENODATA;
747                         goto out_error_or_again;
748                 }
749                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
750
751                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
752                                                         flags, lock_flags);
753                 if (error)
754                         goto out_error_or_again;
755         }
756         xfs_perag_put(pag);
757
758         *ipp = ip;
759
760         /*
761          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
762          * now.  If it's a new inode being created, xfs_init_new_inode will
763          * handle it.
764          */
765         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
766                 xfs_setup_existing_inode(ip);
767         return 0;
768
769 out_error_or_again:
770         if (!(flags & (XFS_IGET_INCORE | XFS_IGET_NORETRY)) &&
771             error == -EAGAIN) {
772                 delay(1);
773                 goto again;
774         }
775         xfs_perag_put(pag);
776         return error;
777 }
778
779 /*
780  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
781  *
782  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
783  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
784  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
785  * down, etc.), return a negative error code.
786  *
787  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
788  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
789  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
790  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
791  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
792  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
793  * deal with these scenarios appropriately.
794  *
795  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
796  * reading this, you probably want xfs_iget.
797  */
798 int
799 xfs_icache_inode_is_allocated(
800         struct xfs_mount        *mp,
801         struct xfs_trans        *tp,
802         xfs_ino_t               ino,
803         bool                    *inuse)
804 {
805         struct xfs_inode        *ip;
806         int                     error;
807
808         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
809         if (error)
810                 return error;
811
812         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
813         xfs_irele(ip);
814         return 0;
815 }
816
817 /*
818  * Grab the inode for reclaim exclusively.
819  *
820  * We have found this inode via a lookup under RCU, so the inode may have
821  * already been freed, or it may be in the process of being recycled by
822  * xfs_iget(). In both cases, the inode will have XFS_IRECLAIM set. If the inode
823  * has been fully recycled by the time we get the i_flags_lock, XFS_IRECLAIMABLE
824  * will not be set. Hence we need to check for both these flag conditions to
825  * avoid inodes that are no longer reclaim candidates.
826  *
827  * Note: checking for other state flags here, under the i_flags_lock or not, is
828  * racy and should be avoided. Those races should be resolved only after we have
829  * ensured that we are able to reclaim this inode and the world can see that we
830  * are going to reclaim it.
831  *
832  * Return true if we grabbed it, false otherwise.
833  */
834 static bool
835 xfs_reclaim_igrab(
836         struct xfs_inode        *ip,
837         struct xfs_icwalk       *icw)
838 {
839         ASSERT(rcu_read_lock_held());
840
841         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
842         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
843             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
844                 /* not a reclaim candidate. */
845                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
846                 return false;
847         }
848
849         /* Don't reclaim a sick inode unless the caller asked for it. */
850         if (ip->i_sick &&
851             (!icw || !(icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK))) {
852                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
853                 return false;
854         }
855
856         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
857         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
858         return true;
859 }
860
861 /*
862  * Inode reclaim is non-blocking, so the default action if progress cannot be
863  * made is to "requeue" the inode for reclaim by unlocking it and clearing the
864  * XFS_IRECLAIM flag.  If we are in a shutdown state, we don't care about
865  * blocking anymore and hence we can wait for the inode to be able to reclaim
866  * it.
867  *
868  * We do no IO here - if callers require inodes to be cleaned they must push the
869  * AIL first to trigger writeback of dirty inodes.  This enables writeback to be
870  * done in the background in a non-blocking manner, and enables memory reclaim
871  * to make progress without blocking.
872  */
873 static void
874 xfs_reclaim_inode(
875         struct xfs_inode        *ip,
876         struct xfs_perag        *pag)
877 {
878         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
879
880         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
881                 goto out;
882         if (xfs_iflags_test_and_set(ip, XFS_IFLUSHING))
883                 goto out_iunlock;
884
885         /*
886          * Check for log shutdown because aborting the inode can move the log
887          * tail and corrupt in memory state. This is fine if the log is shut
888          * down, but if the log is still active and only the mount is shut down
889          * then the in-memory log tail movement caused by the abort can be
890          * incorrectly propagated to disk.
891          */
892         if (xlog_is_shutdown(ip->i_mount->m_log)) {
893                 xfs_iunpin_wait(ip);
894                 xfs_iflush_shutdown_abort(ip);
895                 goto reclaim;
896         }
897         if (xfs_ipincount(ip))
898                 goto out_clear_flush;
899         if (!xfs_inode_clean(ip))
900                 goto out_clear_flush;
901
902         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
903 reclaim:
904         trace_xfs_inode_reclaiming(ip);
905
906         /*
907          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
908          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
909          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
910          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
911          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
912          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
913          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
914          * will see an invalid inode that it can skip.
915          */
916         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
917         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
918         ip->i_ino = 0;
919         ip->i_sick = 0;
920         ip->i_checked = 0;
921         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
922
923         ASSERT(!ip->i_itemp || ip->i_itemp->ili_item.li_buf == NULL);
924         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
925
926         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
927         /*
928          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
929          *
930          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
931          * added to the tree assert that it's been there before to catch
932          * problems with the inode life time early on.
933          */
934         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
935         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
936                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
937                 ASSERT(0);
938         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, NULLAGINO, XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
939         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
940
941         /*
942          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
943          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
944          * can reference the inodes in the cache without taking references.
945          *
946          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
947          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
948          */
949         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
950         ASSERT(!ip->i_udquot && !ip->i_gdquot && !ip->i_pdquot);
951         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
952         ASSERT(xfs_inode_clean(ip));
953
954         __xfs_inode_free(ip);
955         return;
956
957 out_clear_flush:
958         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
959 out_iunlock:
960         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
961 out:
962         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
963 }
964
965 /* Reclaim sick inodes if we're unmounting or the fs went down. */
966 static inline bool
967 xfs_want_reclaim_sick(
968         struct xfs_mount        *mp)
969 {
970         return xfs_is_unmounting(mp) || xfs_has_norecovery(mp) ||
971                xfs_is_shutdown(mp);
972 }
973
974 void
975 xfs_reclaim_inodes(
976         struct xfs_mount        *mp)
977 {
978         struct xfs_icwalk       icw = {
979                 .icw_flags      = 0,
980         };
981
982         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
983                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
984
985         while (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
986                 xfs_ail_push_all_sync(mp->m_ail);
987                 xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
988         }
989 }
990
991 /*
992  * The shrinker infrastructure determines how many inodes we should scan for
993  * reclaim. We want as many clean inodes ready to reclaim as possible, so we
994  * push the AIL here. We also want to proactively free up memory if we can to
995  * minimise the amount of work memory reclaim has to do so we kick the
996  * background reclaim if it isn't already scheduled.
997  */
998 long
999 xfs_reclaim_inodes_nr(
1000         struct xfs_mount        *mp,
1001         unsigned long           nr_to_scan)
1002 {
1003         struct xfs_icwalk       icw = {
1004                 .icw_flags      = XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT,
1005                 .icw_scan_limit = min_t(unsigned long, LONG_MAX, nr_to_scan),
1006         };
1007
1008         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
1009                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
1010
1011         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1012         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1013         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1014
1015         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
1016         return 0;
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1021  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1022  */
1023 long
1024 xfs_reclaim_inodes_count(
1025         struct xfs_mount        *mp)
1026 {
1027         struct xfs_perag        *pag;
1028         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1029         long                    reclaimable = 0;
1030
1031         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1032                 ag = pag->pag_agno + 1;
1033                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1034                 xfs_perag_put(pag);
1035         }
1036         return reclaimable;
1037 }
1038
1039 STATIC bool
1040 xfs_icwalk_match_id(
1041         struct xfs_inode        *ip,
1042         struct xfs_icwalk       *icw)
1043 {
1044         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1045             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1046                 return false;
1047
1048         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1049             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1050                 return false;
1051
1052         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1053             ip->i_projid != icw->icw_prid)
1054                 return false;
1055
1056         return true;
1057 }
1058
1059 /*
1060  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1061  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1062  */
1063 STATIC bool
1064 xfs_icwalk_match_id_union(
1065         struct xfs_inode        *ip,
1066         struct xfs_icwalk       *icw)
1067 {
1068         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1069             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1070                 return true;
1071
1072         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1073             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1074                 return true;
1075
1076         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1077             ip->i_projid == icw->icw_prid)
1078                 return true;
1079
1080         return false;
1081 }
1082
1083 /*
1084  * Is this inode @ip eligible for eof/cow block reclamation, given some
1085  * filtering parameters @icw?  The inode is eligible if @icw is null or
1086  * if the predicate functions match.
1087  */
1088 static bool
1089 xfs_icwalk_match(
1090         struct xfs_inode        *ip,
1091         struct xfs_icwalk       *icw)
1092 {
1093         bool                    match;
1094
1095         if (!icw)
1096                 return true;
1097
1098         if (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
1099                 match = xfs_icwalk_match_id_union(ip, icw);
1100         else
1101                 match = xfs_icwalk_match_id(ip, icw);
1102         if (!match)
1103                 return false;
1104
1105         /* skip the inode if the file size is too small */
1106         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_MINFILESIZE) &&
1107             XFS_ISIZE(ip) < icw->icw_min_file_size)
1108                 return false;
1109
1110         return true;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
1115  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
1116  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
1117  * goes low.
1118  */
1119 void
1120 xfs_reclaim_worker(
1121         struct work_struct *work)
1122 {
1123         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
1124                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
1125
1126         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, NULL);
1127         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1128 }
1129
1130 STATIC int
1131 xfs_inode_free_eofblocks(
1132         struct xfs_inode        *ip,
1133         struct xfs_icwalk       *icw,
1134         unsigned int            *lockflags)
1135 {
1136         bool                    wait;
1137
1138         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1139
1140         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_IEOFBLOCKS))
1141                 return 0;
1142
1143         /*
1144          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1145          * time. Unless we are waiting, skip it.
1146          */
1147         if (!wait && mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1148                 return 0;
1149
1150         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1151                 return 0;
1152
1153         /*
1154          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1155          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1156          */
1157         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1158                 if (wait)
1159                         return -EAGAIN;
1160                 return 0;
1161         }
1162         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1163
1164         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, false))
1165                 return xfs_free_eofblocks(ip);
1166
1167         /* inode could be preallocated or append-only */
1168         trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1169         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1170         return 0;
1171 }
1172
1173 static void
1174 xfs_blockgc_set_iflag(
1175         struct xfs_inode        *ip,
1176         unsigned long           iflag)
1177 {
1178         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1179         struct xfs_perag        *pag;
1180
1181         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1182
1183         /*
1184          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1185          * if we already know that we have the tag set.
1186          */
1187         if (ip->i_flags & iflag)
1188                 return;
1189         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1190         ip->i_flags |= iflag;
1191         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1192
1193         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1194         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1195
1196         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1197                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1198
1199         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1200         xfs_perag_put(pag);
1201 }
1202
1203 void
1204 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1205         xfs_inode_t     *ip)
1206 {
1207         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1208         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1209 }
1210
1211 static void
1212 xfs_blockgc_clear_iflag(
1213         struct xfs_inode        *ip,
1214         unsigned long           iflag)
1215 {
1216         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1217         struct xfs_perag        *pag;
1218         bool                    clear_tag;
1219
1220         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1221
1222         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1223         ip->i_flags &= ~iflag;
1224         clear_tag = (ip->i_flags & (XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0;
1225         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1226
1227         if (!clear_tag)
1228                 return;
1229
1230         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1231         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1232
1233         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1234                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1235
1236         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1237         xfs_perag_put(pag);
1238 }
1239
1240 void
1241 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1242         xfs_inode_t     *ip)
1243 {
1244         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1245         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1250  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1251  * is undergoing some kind of write.
1252  */
1253 static bool
1254 xfs_prep_free_cowblocks(
1255         struct xfs_inode        *ip)
1256 {
1257         /*
1258          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1259          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1260          */
1261         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1262                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1263                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1264                 return false;
1265         }
1266
1267         /*
1268          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1269          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1270          */
1271         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1272             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1273             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1274             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1275                 return false;
1276
1277         return true;
1278 }
1279
1280 /*
1281  * Automatic CoW Reservation Freeing
1282  *
1283  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1284  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1285  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1286  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1287  * be retained.
1288  *
1289  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1290  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1291  */
1292 STATIC int
1293 xfs_inode_free_cowblocks(
1294         struct xfs_inode        *ip,
1295         struct xfs_icwalk       *icw,
1296         unsigned int            *lockflags)
1297 {
1298         bool                    wait;
1299         int                     ret = 0;
1300
1301         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1302
1303         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_ICOWBLOCKS))
1304                 return 0;
1305
1306         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1307                 return 0;
1308
1309         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1310                 return 0;
1311
1312         /*
1313          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1314          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1315          */
1316         if (!(*lockflags & XFS_IOLOCK_EXCL) &&
1317             !xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1318                 if (wait)
1319                         return -EAGAIN;
1320                 return 0;
1321         }
1322         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1323
1324         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL)) {
1325                 if (wait)
1326                         return -EAGAIN;
1327                 return 0;
1328         }
1329         *lockflags |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1330
1331         /*
1332          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1333          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1334          */
1335         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1336                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1337         return ret;
1338 }
1339
1340 void
1341 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1342         xfs_inode_t     *ip)
1343 {
1344         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1345         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1346 }
1347
1348 void
1349 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1350         xfs_inode_t     *ip)
1351 {
1352         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1353         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1354 }
1355
1356 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1357 void
1358 xfs_blockgc_stop(
1359         struct xfs_mount        *mp)
1360 {
1361         struct xfs_perag        *pag;
1362         xfs_agnumber_t          agno;
1363
1364         if (!xfs_clear_blockgc_enabled(mp))
1365                 return;
1366
1367         for_each_perag(mp, agno, pag)
1368                 cancel_delayed_work_sync(&pag->pag_blockgc_work);
1369         trace_xfs_blockgc_stop(mp, __return_address);
1370 }
1371
1372 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1373 void
1374 xfs_blockgc_start(
1375         struct xfs_mount        *mp)
1376 {
1377         struct xfs_perag        *pag;
1378         xfs_agnumber_t          agno;
1379
1380         if (xfs_set_blockgc_enabled(mp))
1381                 return;
1382
1383         trace_xfs_blockgc_start(mp, __return_address);
1384         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1385                 xfs_blockgc_queue(pag);
1386 }
1387
1388 /* Don't try to run block gc on an inode that's in any of these states. */
1389 #define XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS       (XFS_INEW | \
1390                                          XFS_NEED_INACTIVE | \
1391                                          XFS_INACTIVATING | \
1392                                          XFS_IRECLAIMABLE | \
1393                                          XFS_IRECLAIM)
1394 /*
1395  * Decide if the given @ip is eligible for garbage collection of speculative
1396  * preallocations, and grab it if so.  Returns true if it's ready to go or
1397  * false if we should just ignore it.
1398  */
1399 static bool
1400 xfs_blockgc_igrab(
1401         struct xfs_inode        *ip)
1402 {
1403         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
1404
1405         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1406
1407         /* Check for stale RCU freed inode */
1408         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1409         if (!ip->i_ino)
1410                 goto out_unlock_noent;
1411
1412         if (ip->i_flags & XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS)
1413                 goto out_unlock_noent;
1414         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1415
1416         /* nothing to sync during shutdown */
1417         if (xfs_is_shutdown(ip->i_mount))
1418                 return false;
1419
1420         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
1421         if (!igrab(inode))
1422                 return false;
1423
1424         /* inode is valid */
1425         return true;
1426
1427 out_unlock_noent:
1428         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1429         return false;
1430 }
1431
1432 /* Scan one incore inode for block preallocations that we can remove. */
1433 static int
1434 xfs_blockgc_scan_inode(
1435         struct xfs_inode        *ip,
1436         struct xfs_icwalk       *icw)
1437 {
1438         unsigned int            lockflags = 0;
1439         int                     error;
1440
1441         error = xfs_inode_free_eofblocks(ip, icw, &lockflags);
1442         if (error)
1443                 goto unlock;
1444
1445         error = xfs_inode_free_cowblocks(ip, icw, &lockflags);
1446 unlock:
1447         if (lockflags)
1448                 xfs_iunlock(ip, lockflags);
1449         xfs_irele(ip);
1450         return error;
1451 }
1452
1453 /* Background worker that trims preallocated space. */
1454 void
1455 xfs_blockgc_worker(
1456         struct work_struct      *work)
1457 {
1458         struct xfs_perag        *pag = container_of(to_delayed_work(work),
1459                                         struct xfs_perag, pag_blockgc_work);
1460         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1461         int                     error;
1462
1463         trace_xfs_blockgc_worker(mp, __return_address);
1464
1465         error = xfs_icwalk_ag(pag, XFS_ICWALK_BLOCKGC, NULL);
1466         if (error)
1467                 xfs_info(mp, "AG %u preallocation gc worker failed, err=%d",
1468                                 pag->pag_agno, error);
1469         xfs_blockgc_queue(pag);
1470 }
1471
1472 /*
1473  * Try to free space in the filesystem by purging inactive inodes, eofblocks
1474  * and cowblocks.
1475  */
1476 int
1477 xfs_blockgc_free_space(
1478         struct xfs_mount        *mp,
1479         struct xfs_icwalk       *icw)
1480 {
1481         int                     error;
1482
1483         trace_xfs_blockgc_free_space(mp, icw, _RET_IP_);
1484
1485         error = xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_BLOCKGC, icw);
1486         if (error)
1487                 return error;
1488
1489         xfs_inodegc_flush(mp);
1490         return 0;
1491 }
1492
1493 /*
1494  * Reclaim all the free space that we can by scheduling the background blockgc
1495  * and inodegc workers immediately and waiting for them all to clear.
1496  */
1497 void
1498 xfs_blockgc_flush_all(
1499         struct xfs_mount        *mp)
1500 {
1501         struct xfs_perag        *pag;
1502         xfs_agnumber_t          agno;
1503
1504         trace_xfs_blockgc_flush_all(mp, __return_address);
1505
1506         /*
1507          * For each blockgc worker, move its queue time up to now.  If it
1508          * wasn't queued, it will not be requeued.  Then flush whatever's
1509          * left.
1510          */
1511         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1512                 mod_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
1513                                 &pag->pag_blockgc_work, 0);
1514
1515         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1516                 flush_delayed_work(&pag->pag_blockgc_work);
1517
1518         xfs_inodegc_flush(mp);
1519 }
1520
1521 /*
1522  * Run cow/eofblocks scans on the supplied dquots.  We don't know exactly which
1523  * quota caused an allocation failure, so we make a best effort by including
1524  * each quota under low free space conditions (less than 1% free space) in the
1525  * scan.
1526  *
1527  * Callers must not hold any inode's ILOCK.  If requesting a synchronous scan
1528  * (XFS_ICWALK_FLAG_SYNC), the caller also must not hold any inode's IOLOCK or
1529  * MMAPLOCK.
1530  */
1531 int
1532 xfs_blockgc_free_dquots(
1533         struct xfs_mount        *mp,
1534         struct xfs_dquot        *udqp,
1535         struct xfs_dquot        *gdqp,
1536         struct xfs_dquot        *pdqp,
1537         unsigned int            iwalk_flags)
1538 {
1539         struct xfs_icwalk       icw = {0};
1540         bool                    do_work = false;
1541
1542         if (!udqp && !gdqp && !pdqp)
1543                 return 0;
1544
1545         /*
1546          * Run a scan to free blocks using the union filter to cover all
1547          * applicable quotas in a single scan.
1548          */
1549         icw.icw_flags = XFS_ICWALK_FLAG_UNION | iwalk_flags;
1550
1551         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && udqp && xfs_dquot_lowsp(udqp)) {
1552                 icw.icw_uid = make_kuid(mp->m_super->s_user_ns, udqp->q_id);
1553                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_UID;
1554                 do_work = true;
1555         }
1556
1557         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && gdqp && xfs_dquot_lowsp(gdqp)) {
1558                 icw.icw_gid = make_kgid(mp->m_super->s_user_ns, gdqp->q_id);
1559                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_GID;
1560                 do_work = true;
1561         }
1562
1563         if (XFS_IS_PQUOTA_ENFORCED(mp) && pdqp && xfs_dquot_lowsp(pdqp)) {
1564                 icw.icw_prid = pdqp->q_id;
1565                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_PRID;
1566                 do_work = true;
1567         }
1568
1569         if (!do_work)
1570                 return 0;
1571
1572         return xfs_blockgc_free_space(mp, &icw);
1573 }
1574
1575 /* Run cow/eofblocks scans on the quotas attached to the inode. */
1576 int
1577 xfs_blockgc_free_quota(
1578         struct xfs_inode        *ip,
1579         unsigned int            iwalk_flags)
1580 {
1581         return xfs_blockgc_free_dquots(ip->i_mount,
1582                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_USER),
1583                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_GROUP),
1584                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_PROJ), iwalk_flags);
1585 }
1586
1587 /* XFS Inode Cache Walking Code */
1588
1589 /*
1590  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
1591  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
1592  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
1593  * be too greedy.
1594  */
1595 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
1596
1597
1598 /*
1599  * Decide if we want to grab this inode in anticipation of doing work towards
1600  * the goal.
1601  */
1602 static inline bool
1603 xfs_icwalk_igrab(
1604         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1605         struct xfs_inode        *ip,
1606         struct xfs_icwalk       *icw)
1607 {
1608         switch (goal) {
1609         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1610                 return xfs_blockgc_igrab(ip);
1611         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1612                 return xfs_reclaim_igrab(ip, icw);
1613         default:
1614                 return false;
1615         }
1616 }
1617
1618 /*
1619  * Process an inode.  Each processing function must handle any state changes
1620  * made by the icwalk igrab function.  Return -EAGAIN to skip an inode.
1621  */
1622 static inline int
1623 xfs_icwalk_process_inode(
1624         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1625         struct xfs_inode        *ip,
1626         struct xfs_perag        *pag,
1627         struct xfs_icwalk       *icw)
1628 {
1629         int                     error = 0;
1630
1631         switch (goal) {
1632         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1633                 error = xfs_blockgc_scan_inode(ip, icw);
1634                 break;
1635         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1636                 xfs_reclaim_inode(ip, pag);
1637                 break;
1638         }
1639         return error;
1640 }
1641
1642 /*
1643  * For a given per-AG structure @pag and a goal, grab qualifying inodes and
1644  * process them in some manner.
1645  */
1646 static int
1647 xfs_icwalk_ag(
1648         struct xfs_perag        *pag,
1649         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1650         struct xfs_icwalk       *icw)
1651 {
1652         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1653         uint32_t                first_index;
1654         int                     last_error = 0;
1655         int                     skipped;
1656         bool                    done;
1657         int                     nr_found;
1658
1659 restart:
1660         done = false;
1661         skipped = 0;
1662         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM)
1663                 first_index = READ_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor);
1664         else
1665                 first_index = 0;
1666         nr_found = 0;
1667         do {
1668                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1669                 int             error = 0;
1670                 int             i;
1671
1672                 rcu_read_lock();
1673
1674                 nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(&pag->pag_ici_root,
1675                                 (void **) batch, first_index,
1676                                 XFS_LOOKUP_BATCH, goal);
1677                 if (!nr_found) {
1678                         done = true;
1679                         rcu_read_unlock();
1680                         break;
1681                 }
1682
1683                 /*
1684                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1685                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1686                  */
1687                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1688                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
1689
1690                         if (done || !xfs_icwalk_igrab(goal, ip, icw))
1691                                 batch[i] = NULL;
1692
1693                         /*
1694                          * Update the index for the next lookup. Catch
1695                          * overflows into the next AG range which can occur if
1696                          * we have inodes in the last block of the AG and we
1697                          * are currently pointing to the last inode.
1698                          *
1699                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
1700                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
1701                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
1702                          * us to see this inode, so another lookup from the
1703                          * same index will not find it again.
1704                          */
1705                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
1706                                 continue;
1707                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1708                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1709                                 done = true;
1710                 }
1711
1712                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1713                 rcu_read_unlock();
1714
1715                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1716                         if (!batch[i])
1717                                 continue;
1718                         error = xfs_icwalk_process_inode(goal, batch[i], pag,
1719                                         icw);
1720                         if (error == -EAGAIN) {
1721                                 skipped++;
1722                                 continue;
1723                         }
1724                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1725                                 last_error = error;
1726                 }
1727
1728                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
1729                 if (error == -EFSCORRUPTED)
1730                         break;
1731
1732                 cond_resched();
1733
1734                 if (icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT)) {
1735                         icw->icw_scan_limit -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1736                         if (icw->icw_scan_limit <= 0)
1737                                 break;
1738                 }
1739         } while (nr_found && !done);
1740
1741         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM) {
1742                 if (done)
1743                         first_index = 0;
1744                 WRITE_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor, first_index);
1745         }
1746
1747         if (skipped) {
1748                 delay(1);
1749                 goto restart;
1750         }
1751         return last_error;
1752 }
1753
1754 /* Walk all incore inodes to achieve a given goal. */
1755 static int
1756 xfs_icwalk(
1757         struct xfs_mount        *mp,
1758         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1759         struct xfs_icwalk       *icw)
1760 {
1761         struct xfs_perag        *pag;
1762         int                     error = 0;
1763         int                     last_error = 0;
1764         xfs_agnumber_t          agno;
1765
1766         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, goal) {
1767                 error = xfs_icwalk_ag(pag, goal, icw);
1768                 if (error) {
1769                         last_error = error;
1770                         if (error == -EFSCORRUPTED) {
1771                                 xfs_perag_rele(pag);
1772                                 break;
1773                         }
1774                 }
1775         }
1776         return last_error;
1777         BUILD_BUG_ON(XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS & XFS_ICWALK_FLAGS_VALID);
1778 }
1779
1780 #ifdef DEBUG
1781 static void
1782 xfs_check_delalloc(
1783         struct xfs_inode        *ip,
1784         int                     whichfork)
1785 {
1786         struct xfs_ifork        *ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
1787         struct xfs_bmbt_irec    got;
1788         struct xfs_iext_cursor  icur;
1789
1790         if (!ifp || !xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, 0, &icur, &got))
1791                 return;
1792         do {
1793                 if (isnullstartblock(got.br_startblock)) {
1794                         xfs_warn(ip->i_mount,
1795         "ino %llx %s fork has delalloc extent at [0x%llx:0x%llx]",
1796                                 ip->i_ino,
1797                                 whichfork == XFS_DATA_FORK ? "data" : "cow",
1798                                 got.br_startoff, got.br_blockcount);
1799                 }
1800         } while (xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got));
1801 }
1802 #else
1803 #define xfs_check_delalloc(ip, whichfork)       do { } while (0)
1804 #endif
1805
1806 /* Schedule the inode for reclaim. */
1807 static void
1808 xfs_inodegc_set_reclaimable(
1809         struct xfs_inode        *ip)
1810 {
1811         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1812         struct xfs_perag        *pag;
1813
1814         if (!xfs_is_shutdown(mp) && ip->i_delayed_blks) {
1815                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_DATA_FORK);
1816                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_COW_FORK);
1817                 ASSERT(0);
1818         }
1819
1820         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1821         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1822         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1823
1824         trace_xfs_inode_set_reclaimable(ip);
1825         ip->i_flags &= ~(XFS_NEED_INACTIVE | XFS_INACTIVATING);
1826         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIMABLE;
1827         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1828                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1829
1830         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1831         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1832         xfs_perag_put(pag);
1833 }
1834
1835 /*
1836  * Free all speculative preallocations and possibly even the inode itself.
1837  * This is the last chance to make changes to an otherwise unreferenced file
1838  * before incore reclamation happens.
1839  */
1840 static void
1841 xfs_inodegc_inactivate(
1842         struct xfs_inode        *ip)
1843 {
1844         trace_xfs_inode_inactivating(ip);
1845         xfs_inactive(ip);
1846         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
1847 }
1848
1849 void
1850 xfs_inodegc_worker(
1851         struct work_struct      *work)
1852 {
1853         struct xfs_inodegc      *gc = container_of(to_delayed_work(work),
1854                                                 struct xfs_inodegc, work);
1855         struct llist_node       *node = llist_del_all(&gc->list);
1856         struct xfs_inode        *ip, *n;
1857         unsigned int            nofs_flag;
1858
1859         ASSERT(gc->cpu == smp_processor_id());
1860
1861         WRITE_ONCE(gc->items, 0);
1862
1863         if (!node)
1864                 return;
1865
1866         /*
1867          * We can allocate memory here while doing writeback on behalf of
1868          * memory reclaim.  To avoid memory allocation deadlocks set the
1869          * task-wide nofs context for the following operations.
1870          */
1871         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1872
1873         ip = llist_entry(node, struct xfs_inode, i_gclist);
1874         trace_xfs_inodegc_worker(ip->i_mount, READ_ONCE(gc->shrinker_hits));
1875
1876         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, 0);
1877         llist_for_each_entry_safe(ip, n, node, i_gclist) {
1878                 xfs_iflags_set(ip, XFS_INACTIVATING);
1879                 xfs_inodegc_inactivate(ip);
1880         }
1881
1882         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1883 }
1884
1885 /*
1886  * Expedite all pending inodegc work to run immediately. This does not wait for
1887  * completion of the work.
1888  */
1889 void
1890 xfs_inodegc_push(
1891         struct xfs_mount        *mp)
1892 {
1893         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
1894                 return;
1895         trace_xfs_inodegc_push(mp, __return_address);
1896         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1897 }
1898
1899 /*
1900  * Force all currently queued inode inactivation work to run immediately and
1901  * wait for the work to finish.
1902  */
1903 void
1904 xfs_inodegc_flush(
1905         struct xfs_mount        *mp)
1906 {
1907         xfs_inodegc_push(mp);
1908         trace_xfs_inodegc_flush(mp, __return_address);
1909         flush_workqueue(mp->m_inodegc_wq);
1910 }
1911
1912 /*
1913  * Flush all the pending work and then disable the inode inactivation background
1914  * workers and wait for them to stop.
1915  */
1916 void
1917 xfs_inodegc_stop(
1918         struct xfs_mount        *mp)
1919 {
1920         if (!xfs_clear_inodegc_enabled(mp))
1921                 return;
1922
1923         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1924         drain_workqueue(mp->m_inodegc_wq);
1925
1926         trace_xfs_inodegc_stop(mp, __return_address);
1927 }
1928
1929 /*
1930  * Enable the inode inactivation background workers and schedule deferred inode
1931  * inactivation work if there is any.
1932  */
1933 void
1934 xfs_inodegc_start(
1935         struct xfs_mount        *mp)
1936 {
1937         if (xfs_set_inodegc_enabled(mp))
1938                 return;
1939
1940         trace_xfs_inodegc_start(mp, __return_address);
1941         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1942 }
1943
1944 #ifdef CONFIG_XFS_RT
1945 static inline bool
1946 xfs_inodegc_want_queue_rt_file(
1947         struct xfs_inode        *ip)
1948 {
1949         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1950
1951         if (!XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
1952                 return false;
1953
1954         if (__percpu_counter_compare(&mp->m_frextents,
1955                                 mp->m_low_rtexts[XFS_LOWSP_5_PCNT],
1956                                 XFS_FDBLOCKS_BATCH) < 0)
1957                 return true;
1958
1959         return false;
1960 }
1961 #else
1962 # define xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip)     (false)
1963 #endif /* CONFIG_XFS_RT */
1964
1965 /*
1966  * Schedule the inactivation worker when:
1967  *
1968  *  - We've accumulated more than one inode cluster buffer's worth of inodes.
1969  *  - There is less than 5% free space left.
1970  *  - Any of the quotas for this inode are near an enforcement limit.
1971  */
1972 static inline bool
1973 xfs_inodegc_want_queue_work(
1974         struct xfs_inode        *ip,
1975         unsigned int            items)
1976 {
1977         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1978
1979         if (items > mp->m_ino_geo.inodes_per_cluster)
1980                 return true;
1981
1982         if (__percpu_counter_compare(&mp->m_fdblocks,
1983                                 mp->m_low_space[XFS_LOWSP_5_PCNT],
1984                                 XFS_FDBLOCKS_BATCH) < 0)
1985                 return true;
1986
1987         if (xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip))
1988                 return true;
1989
1990         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_USER))
1991                 return true;
1992
1993         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_GROUP))
1994                 return true;
1995
1996         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_PROJ))
1997                 return true;
1998
1999         return false;
2000 }
2001
2002 /*
2003  * Upper bound on the number of inodes in each AG that can be queued for
2004  * inactivation at any given time, to avoid monopolizing the workqueue.
2005  */
2006 #define XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG         (4 * XFS_INODES_PER_CHUNK)
2007
2008 /*
2009  * Make the frontend wait for inactivations when:
2010  *
2011  *  - Memory shrinkers queued the inactivation worker and it hasn't finished.
2012  *  - The queue depth exceeds the maximum allowable percpu backlog.
2013  *
2014  * Note: If the current thread is running a transaction, we don't ever want to
2015  * wait for other transactions because that could introduce a deadlock.
2016  */
2017 static inline bool
2018 xfs_inodegc_want_flush_work(
2019         struct xfs_inode        *ip,
2020         unsigned int            items,
2021         unsigned int            shrinker_hits)
2022 {
2023         if (current->journal_info)
2024                 return false;
2025
2026         if (shrinker_hits > 0)
2027                 return true;
2028
2029         if (items > XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG)
2030                 return true;
2031
2032         return false;
2033 }
2034
2035 /*
2036  * Queue a background inactivation worker if there are inodes that need to be
2037  * inactivated and higher level xfs code hasn't disabled the background
2038  * workers.
2039  */
2040 static void
2041 xfs_inodegc_queue(
2042         struct xfs_inode        *ip)
2043 {
2044         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2045         struct xfs_inodegc      *gc;
2046         int                     items;
2047         unsigned int            shrinker_hits;
2048         unsigned long           queue_delay = 1;
2049
2050         trace_xfs_inode_set_need_inactive(ip);
2051         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
2052         ip->i_flags |= XFS_NEED_INACTIVE;
2053         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
2054
2055         gc = get_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2056         llist_add(&ip->i_gclist, &gc->list);
2057         items = READ_ONCE(gc->items);
2058         WRITE_ONCE(gc->items, items + 1);
2059         shrinker_hits = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2060
2061         /*
2062          * We queue the work while holding the current CPU so that the work
2063          * is scheduled to run on this CPU.
2064          */
2065         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp)) {
2066                 put_cpu_ptr(gc);
2067                 return;
2068         }
2069
2070         if (xfs_inodegc_want_queue_work(ip, items))
2071                 queue_delay = 0;
2072
2073         trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2074         mod_delayed_work_on(current_cpu(), mp->m_inodegc_wq, &gc->work,
2075                         queue_delay);
2076         put_cpu_ptr(gc);
2077
2078         if (xfs_inodegc_want_flush_work(ip, items, shrinker_hits)) {
2079                 trace_xfs_inodegc_throttle(mp, __return_address);
2080                 flush_delayed_work(&gc->work);
2081         }
2082 }
2083
2084 /*
2085  * Fold the dead CPU inodegc queue into the current CPUs queue.
2086  */
2087 void
2088 xfs_inodegc_cpu_dead(
2089         struct xfs_mount        *mp,
2090         unsigned int            dead_cpu)
2091 {
2092         struct xfs_inodegc      *dead_gc, *gc;
2093         struct llist_node       *first, *last;
2094         unsigned int            count = 0;
2095
2096         dead_gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, dead_cpu);
2097         cancel_delayed_work_sync(&dead_gc->work);
2098
2099         if (llist_empty(&dead_gc->list))
2100                 return;
2101
2102         first = dead_gc->list.first;
2103         last = first;
2104         while (last->next) {
2105                 last = last->next;
2106                 count++;
2107         }
2108         dead_gc->list.first = NULL;
2109         dead_gc->items = 0;
2110
2111         /* Add pending work to current CPU */
2112         gc = get_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2113         llist_add_batch(first, last, &gc->list);
2114         count += READ_ONCE(gc->items);
2115         WRITE_ONCE(gc->items, count);
2116
2117         if (xfs_is_inodegc_enabled(mp)) {
2118                 trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2119                 mod_delayed_work_on(current_cpu(), mp->m_inodegc_wq, &gc->work,
2120                                 0);
2121         }
2122         put_cpu_ptr(gc);
2123 }
2124
2125 /*
2126  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.  Once we get tag
2127  * lookups on the radix tree, this inode flag can go away.
2128  *
2129  * We always use background reclaim here because even if the inode is clean, it
2130  * still may be under IO and hence we have wait for IO completion to occur
2131  * before we can reclaim the inode. The background reclaim path handles this
2132  * more efficiently than we can here, so simply let background reclaim tear down
2133  * all inodes.
2134  */
2135 void
2136 xfs_inode_mark_reclaimable(
2137         struct xfs_inode        *ip)
2138 {
2139         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2140         bool                    need_inactive;
2141
2142         XFS_STATS_INC(mp, vn_reclaim);
2143
2144         /*
2145          * We should never get here with any of the reclaim flags already set.
2146          */
2147         ASSERT_ALWAYS(!xfs_iflags_test(ip, XFS_ALL_IRECLAIM_FLAGS));
2148
2149         need_inactive = xfs_inode_needs_inactive(ip);
2150         if (need_inactive) {
2151                 xfs_inodegc_queue(ip);
2152                 return;
2153         }
2154
2155         /* Going straight to reclaim, so drop the dquots. */
2156         xfs_qm_dqdetach(ip);
2157         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
2158 }
2159
2160 /*
2161  * Register a phony shrinker so that we can run background inodegc sooner when
2162  * there's memory pressure.  Inactivation does not itself free any memory but
2163  * it does make inodes reclaimable, which eventually frees memory.
2164  *
2165  * The count function, seek value, and batch value are crafted to trigger the
2166  * scan function during the second round of scanning.  Hopefully this means
2167  * that we reclaimed enough memory that initiating metadata transactions won't
2168  * make things worse.
2169  */
2170 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT      (1UL << DEF_PRIORITY)
2171 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH      ((XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT / 2) + 1)
2172
2173 static unsigned long
2174 xfs_inodegc_shrinker_count(
2175         struct shrinker         *shrink,
2176         struct shrink_control   *sc)
2177 {
2178         struct xfs_mount        *mp = container_of(shrink, struct xfs_mount,
2179                                                    m_inodegc_shrinker);
2180         struct xfs_inodegc      *gc;
2181         int                     cpu;
2182
2183         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2184                 return 0;
2185
2186         for_each_online_cpu(cpu) {
2187                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2188                 if (!llist_empty(&gc->list))
2189                         return XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT;
2190         }
2191
2192         return 0;
2193 }
2194
2195 static unsigned long
2196 xfs_inodegc_shrinker_scan(
2197         struct shrinker         *shrink,
2198         struct shrink_control   *sc)
2199 {
2200         struct xfs_mount        *mp = container_of(shrink, struct xfs_mount,
2201                                                    m_inodegc_shrinker);
2202         struct xfs_inodegc      *gc;
2203         int                     cpu;
2204         bool                    no_items = true;
2205
2206         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2207                 return SHRINK_STOP;
2208
2209         trace_xfs_inodegc_shrinker_scan(mp, sc, __return_address);
2210
2211         for_each_online_cpu(cpu) {
2212                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2213                 if (!llist_empty(&gc->list)) {
2214                         unsigned int    h = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2215
2216                         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, h + 1);
2217                         mod_delayed_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work, 0);
2218                         no_items = false;
2219                 }
2220         }
2221
2222         /*
2223          * If there are no inodes to inactivate, we don't want the shrinker
2224          * to think there's deferred work to call us back about.
2225          */
2226         if (no_items)
2227                 return LONG_MAX;
2228
2229         return SHRINK_STOP;
2230 }
2231
2232 /* Register a shrinker so we can accelerate inodegc and throttle queuing. */
2233 int
2234 xfs_inodegc_register_shrinker(
2235         struct xfs_mount        *mp)
2236 {
2237         struct shrinker         *shrink = &mp->m_inodegc_shrinker;
2238
2239         shrink->count_objects = xfs_inodegc_shrinker_count;
2240         shrink->scan_objects = xfs_inodegc_shrinker_scan;
2241         shrink->seeks = 0;
2242         shrink->flags = SHRINKER_NONSLAB;
2243         shrink->batch = XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH;
2244
2245         return register_shrinker(shrink, "xfs-inodegc:%s", mp->m_super->s_id);
2246 }