Merge tag 'for-linus-20180413' of git://git.kernel.dk/linux-block
[linux-2.6-block.git] / fs / xfs / xfs_icache.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_fs.h"
20 #include "xfs_format.h"
21 #include "xfs_log_format.h"
22 #include "xfs_trans_resv.h"
23 #include "xfs_sb.h"
24 #include "xfs_mount.h"
25 #include "xfs_inode.h"
26 #include "xfs_error.h"
27 #include "xfs_trans.h"
28 #include "xfs_trans_priv.h"
29 #include "xfs_inode_item.h"
30 #include "xfs_quota.h"
31 #include "xfs_trace.h"
32 #include "xfs_icache.h"
33 #include "xfs_bmap_util.h"
34 #include "xfs_dquot_item.h"
35 #include "xfs_dquot.h"
36 #include "xfs_reflink.h"
37
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/freezer.h>
40 #include <linux/iversion.h>
41
42 /*
43  * Allocate and initialise an xfs_inode.
44  */
45 struct xfs_inode *
46 xfs_inode_alloc(
47         struct xfs_mount        *mp,
48         xfs_ino_t               ino)
49 {
50         struct xfs_inode        *ip;
51
52         /*
53          * if this didn't occur in transactions, we could use
54          * KM_MAYFAIL and return NULL here on ENOMEM. Set the
55          * code up to do this anyway.
56          */
57         ip = kmem_zone_alloc(xfs_inode_zone, KM_SLEEP);
58         if (!ip)
59                 return NULL;
60         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
61                 kmem_zone_free(xfs_inode_zone, ip);
62                 return NULL;
63         }
64
65         /* VFS doesn't initialise i_mode! */
66         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
67
68         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
69         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
70         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
71         ASSERT(ip->i_ino == 0);
72
73         /* initialise the xfs inode */
74         ip->i_ino = ino;
75         ip->i_mount = mp;
76         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
77         ip->i_afp = NULL;
78         ip->i_cowfp = NULL;
79         ip->i_cnextents = 0;
80         ip->i_cformat = XFS_DINODE_FMT_EXTENTS;
81         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(xfs_ifork_t));
82         ip->i_flags = 0;
83         ip->i_delayed_blks = 0;
84         memset(&ip->i_d, 0, sizeof(ip->i_d));
85
86         return ip;
87 }
88
89 STATIC void
90 xfs_inode_free_callback(
91         struct rcu_head         *head)
92 {
93         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
94         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
95
96         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
97         case S_IFREG:
98         case S_IFDIR:
99         case S_IFLNK:
100                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_DATA_FORK);
101                 break;
102         }
103
104         if (ip->i_afp)
105                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_ATTR_FORK);
106         if (ip->i_cowfp)
107                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_COW_FORK);
108
109         if (ip->i_itemp) {
110                 ASSERT(!(ip->i_itemp->ili_item.li_flags & XFS_LI_IN_AIL));
111                 xfs_inode_item_destroy(ip);
112                 ip->i_itemp = NULL;
113         }
114
115         kmem_zone_free(xfs_inode_zone, ip);
116 }
117
118 static void
119 __xfs_inode_free(
120         struct xfs_inode        *ip)
121 {
122         /* asserts to verify all state is correct here */
123         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
124         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
125
126         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
127 }
128
129 void
130 xfs_inode_free(
131         struct xfs_inode        *ip)
132 {
133         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
134
135         /*
136          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
137          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
138          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
139          * races.
140          */
141         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
142         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
143         ip->i_ino = 0;
144         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
145
146         __xfs_inode_free(ip);
147 }
148
149 /*
150  * Queue a new inode reclaim pass if there are reclaimable inodes and there
151  * isn't a reclaim pass already in progress. By default it runs every 5s based
152  * on the xfs periodic sync default of 30s. Perhaps this should have it's own
153  * tunable, but that can be done if this method proves to be ineffective or too
154  * aggressive.
155  */
156 static void
157 xfs_reclaim_work_queue(
158         struct xfs_mount        *mp)
159 {
160
161         rcu_read_lock();
162         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
163                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
164                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
165         }
166         rcu_read_unlock();
167 }
168
169 /*
170  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
171  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
172  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
173  * goes low. It scans as quickly as possible avoiding locked inodes or those
174  * already being flushed, and once done schedules a future pass.
175  */
176 void
177 xfs_reclaim_worker(
178         struct work_struct *work)
179 {
180         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
181                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
182
183         xfs_reclaim_inodes(mp, SYNC_TRYLOCK);
184         xfs_reclaim_work_queue(mp);
185 }
186
187 static void
188 xfs_perag_set_reclaim_tag(
189         struct xfs_perag        *pag)
190 {
191         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
192
193         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
194         if (pag->pag_ici_reclaimable++)
195                 return;
196
197         /* propagate the reclaim tag up into the perag radix tree */
198         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
199         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
200                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
201         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
202
203         /* schedule periodic background inode reclaim */
204         xfs_reclaim_work_queue(mp);
205
206         trace_xfs_perag_set_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
207 }
208
209 static void
210 xfs_perag_clear_reclaim_tag(
211         struct xfs_perag        *pag)
212 {
213         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
214
215         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
216         if (--pag->pag_ici_reclaimable)
217                 return;
218
219         /* clear the reclaim tag from the perag radix tree */
220         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
221         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
222                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
223         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
224         trace_xfs_perag_clear_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
225 }
226
227
228 /*
229  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.
230  * Once we get tag lookups on the radix tree, this inode flag
231  * can go away.
232  */
233 void
234 xfs_inode_set_reclaim_tag(
235         struct xfs_inode        *ip)
236 {
237         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
238         struct xfs_perag        *pag;
239
240         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
241         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
242         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
243
244         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
245                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
246         xfs_perag_set_reclaim_tag(pag);
247         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIMABLE);
248
249         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
250         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
251         xfs_perag_put(pag);
252 }
253
254 STATIC void
255 xfs_inode_clear_reclaim_tag(
256         struct xfs_perag        *pag,
257         xfs_ino_t               ino)
258 {
259         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
260                              XFS_INO_TO_AGINO(pag->pag_mount, ino),
261                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
262         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
263 }
264
265 static void
266 xfs_inew_wait(
267         struct xfs_inode        *ip)
268 {
269         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
270         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
271
272         do {
273                 prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
274                 if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW))
275                         break;
276                 schedule();
277         } while (true);
278         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
279 }
280
281 /*
282  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
283  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
284  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
285  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
286  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
287  * after reinitialisation even if it fails.
288  */
289 static int
290 xfs_reinit_inode(
291         struct xfs_mount        *mp,
292         struct inode            *inode)
293 {
294         int             error;
295         uint32_t        nlink = inode->i_nlink;
296         uint32_t        generation = inode->i_generation;
297         uint64_t        version = inode_peek_iversion(inode);
298         umode_t         mode = inode->i_mode;
299         dev_t           dev = inode->i_rdev;
300
301         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
302
303         set_nlink(inode, nlink);
304         inode->i_generation = generation;
305         inode_set_iversion_queried(inode, version);
306         inode->i_mode = mode;
307         inode->i_rdev = dev;
308         return error;
309 }
310
311 /*
312  * Check the validity of the inode we just found it the cache
313  */
314 static int
315 xfs_iget_cache_hit(
316         struct xfs_perag        *pag,
317         struct xfs_inode        *ip,
318         xfs_ino_t               ino,
319         int                     flags,
320         int                     lock_flags) __releases(RCU)
321 {
322         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
323         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
324         int                     error;
325
326         /*
327          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
328          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
329          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
330          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
331          * will not match, so check for that, too.
332          */
333         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
334         if (ip->i_ino != ino) {
335                 trace_xfs_iget_skip(ip);
336                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
337                 error = -EAGAIN;
338                 goto out_error;
339         }
340
341
342         /*
343          * If we are racing with another cache hit that is currently
344          * instantiating this inode or currently recycling it out of
345          * reclaimabe state, wait for the initialisation to complete
346          * before continuing.
347          *
348          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
349          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
350          *           instead of polling for it.
351          */
352         if (ip->i_flags & (XFS_INEW|XFS_IRECLAIM)) {
353                 trace_xfs_iget_skip(ip);
354                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
355                 error = -EAGAIN;
356                 goto out_error;
357         }
358
359         /*
360          * If lookup is racing with unlink return an error immediately.
361          */
362         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0 && !(flags & XFS_IGET_CREATE)) {
363                 error = -ENOENT;
364                 goto out_error;
365         }
366
367         /*
368          * If IRECLAIMABLE is set, we've torn down the VFS inode already.
369          * Need to carefully get it back into useable state.
370          */
371         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
372                 trace_xfs_iget_reclaim(ip);
373
374                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
375                         error = -EAGAIN;
376                         goto out_error;
377                 }
378
379                 /*
380                  * We need to set XFS_IRECLAIM to prevent xfs_reclaim_inode
381                  * from stomping over us while we recycle the inode.  We can't
382                  * clear the radix tree reclaimable tag yet as it requires
383                  * pag_ici_lock to be held exclusive.
384                  */
385                 ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
386
387                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
388                 rcu_read_unlock();
389
390                 error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
391                 if (error) {
392                         bool wake;
393                         /*
394                          * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
395                          * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
396                          */
397                         rcu_read_lock();
398                         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
399                         wake = !!__xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW);
400                         ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
401                         if (wake)
402                                 wake_up_bit(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
403                         ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
404                         trace_xfs_iget_reclaim_fail(ip);
405                         goto out_error;
406                 }
407
408                 spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
409                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
410
411                 /*
412                  * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now
413                  * effectively a new inode and need to return to the initial
414                  * state before reuse occurs.
415                  */
416                 ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
417                 ip->i_flags |= XFS_INEW;
418                 xfs_inode_clear_reclaim_tag(pag, ip->i_ino);
419                 inode->i_state = I_NEW;
420
421                 ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
422                 init_rwsem(&inode->i_rwsem);
423
424                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
425                 spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
426         } else {
427                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
428                 if (!igrab(inode)) {
429                         trace_xfs_iget_skip(ip);
430                         error = -EAGAIN;
431                         goto out_error;
432                 }
433
434                 /* We've got a live one. */
435                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
436                 rcu_read_unlock();
437                 trace_xfs_iget_hit(ip);
438         }
439
440         if (lock_flags != 0)
441                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
442
443         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
444                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE | XFS_IDONTCACHE);
445         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
446
447         return 0;
448
449 out_error:
450         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
451         rcu_read_unlock();
452         return error;
453 }
454
455
456 static int
457 xfs_iget_cache_miss(
458         struct xfs_mount        *mp,
459         struct xfs_perag        *pag,
460         xfs_trans_t             *tp,
461         xfs_ino_t               ino,
462         struct xfs_inode        **ipp,
463         int                     flags,
464         int                     lock_flags)
465 {
466         struct xfs_inode        *ip;
467         int                     error;
468         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
469         int                     iflags;
470
471         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
472         if (!ip)
473                 return -ENOMEM;
474
475         error = xfs_iread(mp, tp, ip, flags);
476         if (error)
477                 goto out_destroy;
478
479         if (!xfs_inode_verify_forks(ip)) {
480                 error = -EFSCORRUPTED;
481                 goto out_destroy;
482         }
483
484         trace_xfs_iget_miss(ip);
485
486
487         /*
488          * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
489          * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
490          * the check we didn't find a free inode.
491          */
492         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
493                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
494                         xfs_warn(mp,
495 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free on disk",
496                                 ino);
497                         error = -EFSCORRUPTED;
498                         goto out_destroy;
499                 }
500                 if (ip->i_d.di_nblocks != 0) {
501                         xfs_warn(mp,
502 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
503                                 ino);
504                         error = -EFSCORRUPTED;
505                         goto out_destroy;
506                 }
507         } else if (VFS_I(ip)->i_mode == 0) {
508                 error = -ENOENT;
509                 goto out_destroy;
510         }
511
512         /*
513          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
514          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
515          * region. Since we can be called from transaction context, don't
516          * recurse into the file system.
517          */
518         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
519                 error = -EAGAIN;
520                 goto out_destroy;
521         }
522
523         /*
524          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
525          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
526          */
527         if (lock_flags) {
528                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
529                         BUG();
530         }
531
532         /*
533          * These values must be set before inserting the inode into the radix
534          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
535          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
536          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
537          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
538          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
539          * time.
540          */
541         iflags = XFS_INEW;
542         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
543                 iflags |= XFS_IDONTCACHE;
544         ip->i_udquot = NULL;
545         ip->i_gdquot = NULL;
546         ip->i_pdquot = NULL;
547         xfs_iflags_set(ip, iflags);
548
549         /* insert the new inode */
550         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
551         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
552         if (unlikely(error)) {
553                 WARN_ON(error != -EEXIST);
554                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
555                 error = -EAGAIN;
556                 goto out_preload_end;
557         }
558         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
559         radix_tree_preload_end();
560
561         *ipp = ip;
562         return 0;
563
564 out_preload_end:
565         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
566         radix_tree_preload_end();
567         if (lock_flags)
568                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
569 out_destroy:
570         __destroy_inode(VFS_I(ip));
571         xfs_inode_free(ip);
572         return error;
573 }
574
575 /*
576  * Look up an inode by number in the given file system.
577  * The inode is looked up in the cache held in each AG.
578  * If the inode is found in the cache, initialise the vfs inode
579  * if necessary.
580  *
581  * If it is not in core, read it in from the file system's device,
582  * add it to the cache and initialise the vfs inode.
583  *
584  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
585  * This flag parameter indicates how and if the inode's IO lock and inode lock
586  * should be taken.
587  *
588  * mp -- the mount point structure for the current file system.  It points
589  *       to the inode hash table.
590  * tp -- a pointer to the current transaction if there is one.  This is
591  *       simply passed through to the xfs_iread() call.
592  * ino -- the number of the inode desired.  This is the unique identifier
593  *        within the file system for the inode being requested.
594  * lock_flags -- flags indicating how to lock the inode.  See the comment
595  *               for xfs_ilock() for a list of valid values.
596  */
597 int
598 xfs_iget(
599         xfs_mount_t     *mp,
600         xfs_trans_t     *tp,
601         xfs_ino_t       ino,
602         uint            flags,
603         uint            lock_flags,
604         xfs_inode_t     **ipp)
605 {
606         xfs_inode_t     *ip;
607         int             error;
608         xfs_perag_t     *pag;
609         xfs_agino_t     agino;
610
611         /*
612          * xfs_reclaim_inode() uses the ILOCK to ensure an inode
613          * doesn't get freed while it's being referenced during a
614          * radix tree traversal here.  It assumes this function
615          * aqcuires only the ILOCK (and therefore it has no need to
616          * involve the IOLOCK in this synchronization).
617          */
618         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
619
620         /* reject inode numbers outside existing AGs */
621         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
622                 return -EINVAL;
623
624         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
625
626         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
627         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
628         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
629
630 again:
631         error = 0;
632         rcu_read_lock();
633         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
634
635         if (ip) {
636                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
637                 if (error)
638                         goto out_error_or_again;
639         } else {
640                 rcu_read_unlock();
641                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
642                         error = -ENODATA;
643                         goto out_error_or_again;
644                 }
645                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
646
647                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
648                                                         flags, lock_flags);
649                 if (error)
650                         goto out_error_or_again;
651         }
652         xfs_perag_put(pag);
653
654         *ipp = ip;
655
656         /*
657          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
658          * now.  If it's a new inode being created, xfs_ialloc will handle it.
659          */
660         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
661                 xfs_setup_existing_inode(ip);
662         return 0;
663
664 out_error_or_again:
665         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE) && error == -EAGAIN) {
666                 delay(1);
667                 goto again;
668         }
669         xfs_perag_put(pag);
670         return error;
671 }
672
673 /*
674  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
675  *
676  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
677  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
678  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
679  * down, etc.), return a negative error code.
680  *
681  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
682  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
683  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
684  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
685  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
686  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
687  * deal with these scenarios appropriately.
688  *
689  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
690  * reading this, you probably want xfs_iget.
691  */
692 int
693 xfs_icache_inode_is_allocated(
694         struct xfs_mount        *mp,
695         struct xfs_trans        *tp,
696         xfs_ino_t               ino,
697         bool                    *inuse)
698 {
699         struct xfs_inode        *ip;
700         int                     error;
701
702         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
703         if (error)
704                 return error;
705
706         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
707         IRELE(ip);
708         return 0;
709 }
710
711 /*
712  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
713  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
714  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
715  * be too greedy.
716  */
717 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
718
719 STATIC int
720 xfs_inode_ag_walk_grab(
721         struct xfs_inode        *ip,
722         int                     flags)
723 {
724         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
725         bool                    newinos = !!(flags & XFS_AGITER_INEW_WAIT);
726
727         ASSERT(rcu_read_lock_held());
728
729         /*
730          * check for stale RCU freed inode
731          *
732          * If the inode has been reallocated, it doesn't matter if it's not in
733          * the AG we are walking - we are walking for writeback, so if it
734          * passes all the "valid inode" checks and is dirty, then we'll write
735          * it back anyway.  If it has been reallocated and still being
736          * initialised, the XFS_INEW check below will catch it.
737          */
738         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
739         if (!ip->i_ino)
740                 goto out_unlock_noent;
741
742         /* avoid new or reclaimable inodes. Leave for reclaim code to flush */
743         if ((!newinos && __xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW)) ||
744             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE | XFS_IRECLAIM))
745                 goto out_unlock_noent;
746         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
747
748         /* nothing to sync during shutdown */
749         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
750                 return -EFSCORRUPTED;
751
752         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
753         if (!igrab(inode))
754                 return -ENOENT;
755
756         /* inode is valid */
757         return 0;
758
759 out_unlock_noent:
760         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
761         return -ENOENT;
762 }
763
764 STATIC int
765 xfs_inode_ag_walk(
766         struct xfs_mount        *mp,
767         struct xfs_perag        *pag,
768         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
769                                            void *args),
770         int                     flags,
771         void                    *args,
772         int                     tag,
773         int                     iter_flags)
774 {
775         uint32_t                first_index;
776         int                     last_error = 0;
777         int                     skipped;
778         int                     done;
779         int                     nr_found;
780
781 restart:
782         done = 0;
783         skipped = 0;
784         first_index = 0;
785         nr_found = 0;
786         do {
787                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
788                 int             error = 0;
789                 int             i;
790
791                 rcu_read_lock();
792
793                 if (tag == -1)
794                         nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
795                                         (void **)batch, first_index,
796                                         XFS_LOOKUP_BATCH);
797                 else
798                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
799                                         &pag->pag_ici_root,
800                                         (void **) batch, first_index,
801                                         XFS_LOOKUP_BATCH, tag);
802
803                 if (!nr_found) {
804                         rcu_read_unlock();
805                         break;
806                 }
807
808                 /*
809                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
810                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
811                  */
812                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
813                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
814
815                         if (done || xfs_inode_ag_walk_grab(ip, iter_flags))
816                                 batch[i] = NULL;
817
818                         /*
819                          * Update the index for the next lookup. Catch
820                          * overflows into the next AG range which can occur if
821                          * we have inodes in the last block of the AG and we
822                          * are currently pointing to the last inode.
823                          *
824                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
825                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
826                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
827                          * us to see this inode, so another lookup from the
828                          * same index will not find it again.
829                          */
830                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
831                                 continue;
832                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
833                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
834                                 done = 1;
835                 }
836
837                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
838                 rcu_read_unlock();
839
840                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
841                         if (!batch[i])
842                                 continue;
843                         if ((iter_flags & XFS_AGITER_INEW_WAIT) &&
844                             xfs_iflags_test(batch[i], XFS_INEW))
845                                 xfs_inew_wait(batch[i]);
846                         error = execute(batch[i], flags, args);
847                         IRELE(batch[i]);
848                         if (error == -EAGAIN) {
849                                 skipped++;
850                                 continue;
851                         }
852                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
853                                 last_error = error;
854                 }
855
856                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
857                 if (error == -EFSCORRUPTED)
858                         break;
859
860                 cond_resched();
861
862         } while (nr_found && !done);
863
864         if (skipped) {
865                 delay(1);
866                 goto restart;
867         }
868         return last_error;
869 }
870
871 /*
872  * Background scanning to trim post-EOF preallocated space. This is queued
873  * based on the 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
874  */
875 void
876 xfs_queue_eofblocks(
877         struct xfs_mount *mp)
878 {
879         rcu_read_lock();
880         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG))
881                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
882                                    &mp->m_eofblocks_work,
883                                    msecs_to_jiffies(xfs_eofb_secs * 1000));
884         rcu_read_unlock();
885 }
886
887 void
888 xfs_eofblocks_worker(
889         struct work_struct *work)
890 {
891         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
892                                 struct xfs_mount, m_eofblocks_work);
893         xfs_icache_free_eofblocks(mp, NULL);
894         xfs_queue_eofblocks(mp);
895 }
896
897 /*
898  * Background scanning to trim preallocated CoW space. This is queued
899  * based on the 'speculative_cow_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
900  * (We'll just piggyback on the post-EOF prealloc space workqueue.)
901  */
902 void
903 xfs_queue_cowblocks(
904         struct xfs_mount *mp)
905 {
906         rcu_read_lock();
907         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG))
908                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
909                                    &mp->m_cowblocks_work,
910                                    msecs_to_jiffies(xfs_cowb_secs * 1000));
911         rcu_read_unlock();
912 }
913
914 void
915 xfs_cowblocks_worker(
916         struct work_struct *work)
917 {
918         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
919                                 struct xfs_mount, m_cowblocks_work);
920         xfs_icache_free_cowblocks(mp, NULL);
921         xfs_queue_cowblocks(mp);
922 }
923
924 int
925 xfs_inode_ag_iterator_flags(
926         struct xfs_mount        *mp,
927         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
928                                            void *args),
929         int                     flags,
930         void                    *args,
931         int                     iter_flags)
932 {
933         struct xfs_perag        *pag;
934         int                     error = 0;
935         int                     last_error = 0;
936         xfs_agnumber_t          ag;
937
938         ag = 0;
939         while ((pag = xfs_perag_get(mp, ag))) {
940                 ag = pag->pag_agno + 1;
941                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags, args, -1,
942                                           iter_flags);
943                 xfs_perag_put(pag);
944                 if (error) {
945                         last_error = error;
946                         if (error == -EFSCORRUPTED)
947                                 break;
948                 }
949         }
950         return last_error;
951 }
952
953 int
954 xfs_inode_ag_iterator(
955         struct xfs_mount        *mp,
956         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
957                                            void *args),
958         int                     flags,
959         void                    *args)
960 {
961         return xfs_inode_ag_iterator_flags(mp, execute, flags, args, 0);
962 }
963
964 int
965 xfs_inode_ag_iterator_tag(
966         struct xfs_mount        *mp,
967         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
968                                            void *args),
969         int                     flags,
970         void                    *args,
971         int                     tag)
972 {
973         struct xfs_perag        *pag;
974         int                     error = 0;
975         int                     last_error = 0;
976         xfs_agnumber_t          ag;
977
978         ag = 0;
979         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, tag))) {
980                 ag = pag->pag_agno + 1;
981                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags, args, tag,
982                                           0);
983                 xfs_perag_put(pag);
984                 if (error) {
985                         last_error = error;
986                         if (error == -EFSCORRUPTED)
987                                 break;
988                 }
989         }
990         return last_error;
991 }
992
993 /*
994  * Grab the inode for reclaim exclusively.
995  * Return 0 if we grabbed it, non-zero otherwise.
996  */
997 STATIC int
998 xfs_reclaim_inode_grab(
999         struct xfs_inode        *ip,
1000         int                     flags)
1001 {
1002         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1003
1004         /* quick check for stale RCU freed inode */
1005         if (!ip->i_ino)
1006                 return 1;
1007
1008         /*
1009          * If we are asked for non-blocking operation, do unlocked checks to
1010          * see if the inode already is being flushed or in reclaim to avoid
1011          * lock traffic.
1012          */
1013         if ((flags & SYNC_TRYLOCK) &&
1014             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLOCK | XFS_IRECLAIM))
1015                 return 1;
1016
1017         /*
1018          * The radix tree lock here protects a thread in xfs_iget from racing
1019          * with us starting reclaim on the inode.  Once we have the
1020          * XFS_IRECLAIM flag set it will not touch us.
1021          *
1022          * Due to RCU lookup, we may find inodes that have been freed and only
1023          * have XFS_IRECLAIM set.  Indeed, we may see reallocated inodes that
1024          * aren't candidates for reclaim at all, so we must check the
1025          * XFS_IRECLAIMABLE is set first before proceeding to reclaim.
1026          */
1027         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1028         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
1029             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
1030                 /* not a reclaim candidate. */
1031                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1032                 return 1;
1033         }
1034         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
1035         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1036         return 0;
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Inodes in different states need to be treated differently. The following
1041  * table lists the inode states and the reclaim actions necessary:
1042  *
1043  *      inode state          iflush ret         required action
1044  *      ---------------      ----------         ---------------
1045  *      bad                     -               reclaim
1046  *      shutdown                EIO             unpin and reclaim
1047  *      clean, unpinned         0               reclaim
1048  *      stale, unpinned         0               reclaim
1049  *      clean, pinned(*)        0               requeue
1050  *      stale, pinned           EAGAIN          requeue
1051  *      dirty, async            -               requeue
1052  *      dirty, sync             0               reclaim
1053  *
1054  * (*) dgc: I don't think the clean, pinned state is possible but it gets
1055  * handled anyway given the order of checks implemented.
1056  *
1057  * Also, because we get the flush lock first, we know that any inode that has
1058  * been flushed delwri has had the flush completed by the time we check that
1059  * the inode is clean.
1060  *
1061  * Note that because the inode is flushed delayed write by AIL pushing, the
1062  * flush lock may already be held here and waiting on it can result in very
1063  * long latencies.  Hence for sync reclaims, where we wait on the flush lock,
1064  * the caller should push the AIL first before trying to reclaim inodes to
1065  * minimise the amount of time spent waiting.  For background relaim, we only
1066  * bother to reclaim clean inodes anyway.
1067  *
1068  * Hence the order of actions after gaining the locks should be:
1069  *      bad             => reclaim
1070  *      shutdown        => unpin and reclaim
1071  *      pinned, async   => requeue
1072  *      pinned, sync    => unpin
1073  *      stale           => reclaim
1074  *      clean           => reclaim
1075  *      dirty, async    => requeue
1076  *      dirty, sync     => flush, wait and reclaim
1077  */
1078 STATIC int
1079 xfs_reclaim_inode(
1080         struct xfs_inode        *ip,
1081         struct xfs_perag        *pag,
1082         int                     sync_mode)
1083 {
1084         struct xfs_buf          *bp = NULL;
1085         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
1086         int                     error;
1087
1088 restart:
1089         error = 0;
1090         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1091         if (!xfs_iflock_nowait(ip)) {
1092                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1093                         goto out;
1094                 xfs_iflock(ip);
1095         }
1096
1097         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1098                 xfs_iunpin_wait(ip);
1099                 /* xfs_iflush_abort() drops the flush lock */
1100                 xfs_iflush_abort(ip, false);
1101                 goto reclaim;
1102         }
1103         if (xfs_ipincount(ip)) {
1104                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1105                         goto out_ifunlock;
1106                 xfs_iunpin_wait(ip);
1107         }
1108         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_ISTALE) || xfs_inode_clean(ip)) {
1109                 xfs_ifunlock(ip);
1110                 goto reclaim;
1111         }
1112
1113         /*
1114          * Never flush out dirty data during non-blocking reclaim, as it would
1115          * just contend with AIL pushing trying to do the same job.
1116          */
1117         if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1118                 goto out_ifunlock;
1119
1120         /*
1121          * Now we have an inode that needs flushing.
1122          *
1123          * Note that xfs_iflush will never block on the inode buffer lock, as
1124          * xfs_ifree_cluster() can lock the inode buffer before it locks the
1125          * ip->i_lock, and we are doing the exact opposite here.  As a result,
1126          * doing a blocking xfs_imap_to_bp() to get the cluster buffer would
1127          * result in an ABBA deadlock with xfs_ifree_cluster().
1128          *
1129          * As xfs_ifree_cluser() must gather all inodes that are active in the
1130          * cache to mark them stale, if we hit this case we don't actually want
1131          * to do IO here - we want the inode marked stale so we can simply
1132          * reclaim it.  Hence if we get an EAGAIN error here,  just unlock the
1133          * inode, back off and try again.  Hopefully the next pass through will
1134          * see the stale flag set on the inode.
1135          */
1136         error = xfs_iflush(ip, &bp);
1137         if (error == -EAGAIN) {
1138                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1139                 /* backoff longer than in xfs_ifree_cluster */
1140                 delay(2);
1141                 goto restart;
1142         }
1143
1144         if (!error) {
1145                 error = xfs_bwrite(bp);
1146                 xfs_buf_relse(bp);
1147         }
1148
1149 reclaim:
1150         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
1151
1152         /*
1153          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
1154          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
1155          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
1156          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
1157          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
1158          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
1159          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
1160          * will see an invalid inode that it can skip.
1161          */
1162         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1163         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
1164         ip->i_ino = 0;
1165         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1166
1167         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1168
1169         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
1170         /*
1171          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
1172          *
1173          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
1174          * added to the tree assert that it's been there before to catch
1175          * problems with the inode life time early on.
1176          */
1177         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1178         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
1179                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
1180                 ASSERT(0);
1181         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
1182         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1183
1184         /*
1185          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
1186          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
1187          * can reference the inodes in the cache without taking references.
1188          *
1189          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
1190          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
1191          */
1192         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1193         xfs_qm_dqdetach(ip);
1194         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1195
1196         __xfs_inode_free(ip);
1197         return error;
1198
1199 out_ifunlock:
1200         xfs_ifunlock(ip);
1201 out:
1202         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
1203         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1204         /*
1205          * We could return -EAGAIN here to make reclaim rescan the inode tree in
1206          * a short while. However, this just burns CPU time scanning the tree
1207          * waiting for IO to complete and the reclaim work never goes back to
1208          * the idle state. Instead, return 0 to let the next scheduled
1209          * background reclaim attempt to reclaim the inode again.
1210          */
1211         return 0;
1212 }
1213
1214 /*
1215  * Walk the AGs and reclaim the inodes in them. Even if the filesystem is
1216  * corrupted, we still want to try to reclaim all the inodes. If we don't,
1217  * then a shut down during filesystem unmount reclaim walk leak all the
1218  * unreclaimed inodes.
1219  */
1220 STATIC int
1221 xfs_reclaim_inodes_ag(
1222         struct xfs_mount        *mp,
1223         int                     flags,
1224         int                     *nr_to_scan)
1225 {
1226         struct xfs_perag        *pag;
1227         int                     error = 0;
1228         int                     last_error = 0;
1229         xfs_agnumber_t          ag;
1230         int                     trylock = flags & SYNC_TRYLOCK;
1231         int                     skipped;
1232
1233 restart:
1234         ag = 0;
1235         skipped = 0;
1236         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1237                 unsigned long   first_index = 0;
1238                 int             done = 0;
1239                 int             nr_found = 0;
1240
1241                 ag = pag->pag_agno + 1;
1242
1243                 if (trylock) {
1244                         if (!mutex_trylock(&pag->pag_ici_reclaim_lock)) {
1245                                 skipped++;
1246                                 xfs_perag_put(pag);
1247                                 continue;
1248                         }
1249                         first_index = pag->pag_ici_reclaim_cursor;
1250                 } else
1251                         mutex_lock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
1252
1253                 do {
1254                         struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1255                         int     i;
1256
1257                         rcu_read_lock();
1258                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
1259                                         &pag->pag_ici_root,
1260                                         (void **)batch, first_index,
1261                                         XFS_LOOKUP_BATCH,
1262                                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1263                         if (!nr_found) {
1264                                 done = 1;
1265                                 rcu_read_unlock();
1266                                 break;
1267                         }
1268
1269                         /*
1270                          * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1271                          * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1272                          */
1273                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1274                                 struct xfs_inode *ip = batch[i];
1275
1276                                 if (done || xfs_reclaim_inode_grab(ip, flags))
1277                                         batch[i] = NULL;
1278
1279                                 /*
1280                                  * Update the index for the next lookup. Catch
1281                                  * overflows into the next AG range which can
1282                                  * occur if we have inodes in the last block of
1283                                  * the AG and we are currently pointing to the
1284                                  * last inode.
1285                                  *
1286                                  * Because we may see inodes that are from the
1287                                  * wrong AG due to RCU freeing and
1288                                  * reallocation, only update the index if it
1289                                  * lies in this AG. It was a race that lead us
1290                                  * to see this inode, so another lookup from
1291                                  * the same index will not find it again.
1292                                  */
1293                                 if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) !=
1294                                                                 pag->pag_agno)
1295                                         continue;
1296                                 first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1297                                 if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1298                                         done = 1;
1299                         }
1300
1301                         /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1302                         rcu_read_unlock();
1303
1304                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1305                                 if (!batch[i])
1306                                         continue;
1307                                 error = xfs_reclaim_inode(batch[i], pag, flags);
1308                                 if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1309                                         last_error = error;
1310                         }
1311
1312                         *nr_to_scan -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1313
1314                         cond_resched();
1315
1316                 } while (nr_found && !done && *nr_to_scan > 0);
1317
1318                 if (trylock && !done)
1319                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = first_index;
1320                 else
1321                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = 0;
1322                 mutex_unlock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
1323                 xfs_perag_put(pag);
1324         }
1325
1326         /*
1327          * if we skipped any AG, and we still have scan count remaining, do
1328          * another pass this time using blocking reclaim semantics (i.e
1329          * waiting on the reclaim locks and ignoring the reclaim cursors). This
1330          * ensure that when we get more reclaimers than AGs we block rather
1331          * than spin trying to execute reclaim.
1332          */
1333         if (skipped && (flags & SYNC_WAIT) && *nr_to_scan > 0) {
1334                 trylock = 0;
1335                 goto restart;
1336         }
1337         return last_error;
1338 }
1339
1340 int
1341 xfs_reclaim_inodes(
1342         xfs_mount_t     *mp,
1343         int             mode)
1344 {
1345         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1346
1347         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, mode, &nr_to_scan);
1348 }
1349
1350 /*
1351  * Scan a certain number of inodes for reclaim.
1352  *
1353  * When called we make sure that there is a background (fast) inode reclaim in
1354  * progress, while we will throttle the speed of reclaim via doing synchronous
1355  * reclaim of inodes. That means if we come across dirty inodes, we wait for
1356  * them to be cleaned, which we hope will not be very long due to the
1357  * background walker having already kicked the IO off on those dirty inodes.
1358  */
1359 long
1360 xfs_reclaim_inodes_nr(
1361         struct xfs_mount        *mp,
1362         int                     nr_to_scan)
1363 {
1364         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1365         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1366         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1367
1368         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, SYNC_TRYLOCK | SYNC_WAIT, &nr_to_scan);
1369 }
1370
1371 /*
1372  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1373  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1374  */
1375 int
1376 xfs_reclaim_inodes_count(
1377         struct xfs_mount        *mp)
1378 {
1379         struct xfs_perag        *pag;
1380         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1381         int                     reclaimable = 0;
1382
1383         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1384                 ag = pag->pag_agno + 1;
1385                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1386                 xfs_perag_put(pag);
1387         }
1388         return reclaimable;
1389 }
1390
1391 STATIC int
1392 xfs_inode_match_id(
1393         struct xfs_inode        *ip,
1394         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1395 {
1396         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1397             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1398                 return 0;
1399
1400         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1401             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1402                 return 0;
1403
1404         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1405             xfs_get_projid(ip) != eofb->eof_prid)
1406                 return 0;
1407
1408         return 1;
1409 }
1410
1411 /*
1412  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1413  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1414  */
1415 STATIC int
1416 xfs_inode_match_id_union(
1417         struct xfs_inode        *ip,
1418         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1419 {
1420         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1421             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1422                 return 1;
1423
1424         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1425             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1426                 return 1;
1427
1428         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1429             xfs_get_projid(ip) == eofb->eof_prid)
1430                 return 1;
1431
1432         return 0;
1433 }
1434
1435 STATIC int
1436 xfs_inode_free_eofblocks(
1437         struct xfs_inode        *ip,
1438         int                     flags,
1439         void                    *args)
1440 {
1441         int ret = 0;
1442         struct xfs_eofblocks *eofb = args;
1443         int match;
1444
1445         if (!xfs_can_free_eofblocks(ip, false)) {
1446                 /* inode could be preallocated or append-only */
1447                 trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1448                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1449                 return 0;
1450         }
1451
1452         /*
1453          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1454          * time. Unless we are waiting, skip it.
1455          */
1456         if (!(flags & SYNC_WAIT) &&
1457             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1458                 return 0;
1459
1460         if (eofb) {
1461                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1462                         match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1463                 else
1464                         match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1465                 if (!match)
1466                         return 0;
1467
1468                 /* skip the inode if the file size is too small */
1469                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE &&
1470                     XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1471                         return 0;
1472         }
1473
1474         /*
1475          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1476          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1477          */
1478         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1479                 if (flags & SYNC_WAIT)
1480                         ret = -EAGAIN;
1481                 return ret;
1482         }
1483         ret = xfs_free_eofblocks(ip);
1484         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1485
1486         return ret;
1487 }
1488
1489 static int
1490 __xfs_icache_free_eofblocks(
1491         struct xfs_mount        *mp,
1492         struct xfs_eofblocks    *eofb,
1493         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
1494                                            void *args),
1495         int                     tag)
1496 {
1497         int flags = SYNC_TRYLOCK;
1498
1499         if (eofb && (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_SYNC))
1500                 flags = SYNC_WAIT;
1501
1502         return xfs_inode_ag_iterator_tag(mp, execute, flags,
1503                                          eofb, tag);
1504 }
1505
1506 int
1507 xfs_icache_free_eofblocks(
1508         struct xfs_mount        *mp,
1509         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1510 {
1511         return __xfs_icache_free_eofblocks(mp, eofb, xfs_inode_free_eofblocks,
1512                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Run eofblocks scans on the quotas applicable to the inode. For inodes with
1517  * multiple quotas, we don't know exactly which quota caused an allocation
1518  * failure. We make a best effort by including each quota under low free space
1519  * conditions (less than 1% free space) in the scan.
1520  */
1521 static int
1522 __xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1523         struct xfs_inode        *ip,
1524         int                     (*execute)(struct xfs_mount *mp,
1525                                            struct xfs_eofblocks *eofb))
1526 {
1527         int scan = 0;
1528         struct xfs_eofblocks eofb = {0};
1529         struct xfs_dquot *dq;
1530
1531         /*
1532          * Run a sync scan to increase effectiveness and use the union filter to
1533          * cover all applicable quotas in a single scan.
1534          */
1535         eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_UNION|XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
1536
1537         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1538                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQ_USER);
1539                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1540                         eofb.eof_uid = VFS_I(ip)->i_uid;
1541                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_UID;
1542                         scan = 1;
1543                 }
1544         }
1545
1546         if (XFS_IS_GQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1547                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQ_GROUP);
1548                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1549                         eofb.eof_gid = VFS_I(ip)->i_gid;
1550                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_GID;
1551                         scan = 1;
1552                 }
1553         }
1554
1555         if (scan)
1556                 execute(ip->i_mount, &eofb);
1557
1558         return scan;
1559 }
1560
1561 int
1562 xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1563         struct xfs_inode *ip)
1564 {
1565         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_eofblocks);
1566 }
1567
1568 static inline unsigned long
1569 xfs_iflag_for_tag(
1570         int             tag)
1571 {
1572         switch (tag) {
1573         case XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG:
1574                 return XFS_IEOFBLOCKS;
1575         case XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG:
1576                 return XFS_ICOWBLOCKS;
1577         default:
1578                 ASSERT(0);
1579                 return 0;
1580         }
1581 }
1582
1583 static void
1584 __xfs_inode_set_blocks_tag(
1585         xfs_inode_t     *ip,
1586         void            (*execute)(struct xfs_mount *mp),
1587         void            (*set_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1588                                   int error, unsigned long caller_ip),
1589         int             tag)
1590 {
1591         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1592         struct xfs_perag *pag;
1593         int tagged;
1594
1595         /*
1596          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1597          * if we already know that we have the tag set.
1598          */
1599         if (ip->i_flags & xfs_iflag_for_tag(tag))
1600                 return;
1601         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1602         ip->i_flags |= xfs_iflag_for_tag(tag);
1603         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1604
1605         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1606         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1607
1608         tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
1609         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root,
1610                            XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1611         if (!tagged) {
1612                 /* propagate the eofblocks tag up into the perag radix tree */
1613                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1614                 radix_tree_tag_set(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1615                                    XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1616                                    tag);
1617                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1618
1619                 /* kick off background trimming */
1620                 execute(ip->i_mount);
1621
1622                 set_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1623         }
1624
1625         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1626         xfs_perag_put(pag);
1627 }
1628
1629 void
1630 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1631         xfs_inode_t     *ip)
1632 {
1633         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1634         return __xfs_inode_set_blocks_tag(ip, xfs_queue_eofblocks,
1635                         trace_xfs_perag_set_eofblocks,
1636                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1637 }
1638
1639 static void
1640 __xfs_inode_clear_blocks_tag(
1641         xfs_inode_t     *ip,
1642         void            (*clear_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1643                                     int error, unsigned long caller_ip),
1644         int             tag)
1645 {
1646         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1647         struct xfs_perag *pag;
1648
1649         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1650         ip->i_flags &= ~xfs_iflag_for_tag(tag);
1651         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1652
1653         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1654         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1655
1656         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
1657                              XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1658         if (!radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag)) {
1659                 /* clear the eofblocks tag from the perag radix tree */
1660                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1661                 radix_tree_tag_clear(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1662                                      XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1663                                      tag);
1664                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1665                 clear_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1666         }
1667
1668         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1669         xfs_perag_put(pag);
1670 }
1671
1672 void
1673 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1674         xfs_inode_t     *ip)
1675 {
1676         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1677         return __xfs_inode_clear_blocks_tag(ip,
1678                         trace_xfs_perag_clear_eofblocks, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1679 }
1680
1681 /*
1682  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1683  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1684  * is undergoing some kind of write.
1685  */
1686 static bool
1687 xfs_prep_free_cowblocks(
1688         struct xfs_inode        *ip,
1689         struct xfs_ifork        *ifp)
1690 {
1691         /*
1692          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1693          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1694          */
1695         if (!xfs_is_reflink_inode(ip) || !ifp->if_bytes) {
1696                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1697                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1698                 return false;
1699         }
1700
1701         /*
1702          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1703          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1704          */
1705         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1706             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1707             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1708             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1709                 return false;
1710
1711         return true;
1712 }
1713
1714 /*
1715  * Automatic CoW Reservation Freeing
1716  *
1717  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1718  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1719  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1720  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1721  * be retained.
1722  *
1723  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1724  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1725  */
1726 STATIC int
1727 xfs_inode_free_cowblocks(
1728         struct xfs_inode        *ip,
1729         int                     flags,
1730         void                    *args)
1731 {
1732         struct xfs_eofblocks    *eofb = args;
1733         struct xfs_ifork        *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_COW_FORK);
1734         int                     match;
1735         int                     ret = 0;
1736
1737         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip, ifp))
1738                 return 0;
1739
1740         if (eofb) {
1741                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1742                         match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1743                 else
1744                         match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1745                 if (!match)
1746                         return 0;
1747
1748                 /* skip the inode if the file size is too small */
1749                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE &&
1750                     XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1751                         return 0;
1752         }
1753
1754         /* Free the CoW blocks */
1755         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1756         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1757
1758         /*
1759          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1760          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1761          */
1762         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip, ifp))
1763                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1764
1765         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1766         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1767
1768         return ret;
1769 }
1770
1771 int
1772 xfs_icache_free_cowblocks(
1773         struct xfs_mount        *mp,
1774         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1775 {
1776         return __xfs_icache_free_eofblocks(mp, eofb, xfs_inode_free_cowblocks,
1777                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1778 }
1779
1780 int
1781 xfs_inode_free_quota_cowblocks(
1782         struct xfs_inode *ip)
1783 {
1784         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_cowblocks);
1785 }
1786
1787 void
1788 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1789         xfs_inode_t     *ip)
1790 {
1791         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1792         return __xfs_inode_set_blocks_tag(ip, xfs_queue_cowblocks,
1793                         trace_xfs_perag_set_cowblocks,
1794                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1795 }
1796
1797 void
1798 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1799         xfs_inode_t     *ip)
1800 {
1801         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1802         return __xfs_inode_clear_blocks_tag(ip,
1803                         trace_xfs_perag_clear_cowblocks, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1804 }