Merge branches 'pm-cpuidle', 'pm-core' and 'pm-sleep'
[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(mp, pag->pag_agno, tag, _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(mp, pag->pag_agno, tag, _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(mp, 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) && error == -EAGAIN) {
771                 delay(1);
772                 goto again;
773         }
774         xfs_perag_put(pag);
775         return error;
776 }
777
778 /*
779  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
780  *
781  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
782  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
783  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
784  * down, etc.), return a negative error code.
785  *
786  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
787  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
788  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
789  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
790  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
791  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
792  * deal with these scenarios appropriately.
793  *
794  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
795  * reading this, you probably want xfs_iget.
796  */
797 int
798 xfs_icache_inode_is_allocated(
799         struct xfs_mount        *mp,
800         struct xfs_trans        *tp,
801         xfs_ino_t               ino,
802         bool                    *inuse)
803 {
804         struct xfs_inode        *ip;
805         int                     error;
806
807         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
808         if (error)
809                 return error;
810
811         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
812         xfs_irele(ip);
813         return 0;
814 }
815
816 /*
817  * Grab the inode for reclaim exclusively.
818  *
819  * We have found this inode via a lookup under RCU, so the inode may have
820  * already been freed, or it may be in the process of being recycled by
821  * xfs_iget(). In both cases, the inode will have XFS_IRECLAIM set. If the inode
822  * has been fully recycled by the time we get the i_flags_lock, XFS_IRECLAIMABLE
823  * will not be set. Hence we need to check for both these flag conditions to
824  * avoid inodes that are no longer reclaim candidates.
825  *
826  * Note: checking for other state flags here, under the i_flags_lock or not, is
827  * racy and should be avoided. Those races should be resolved only after we have
828  * ensured that we are able to reclaim this inode and the world can see that we
829  * are going to reclaim it.
830  *
831  * Return true if we grabbed it, false otherwise.
832  */
833 static bool
834 xfs_reclaim_igrab(
835         struct xfs_inode        *ip,
836         struct xfs_icwalk       *icw)
837 {
838         ASSERT(rcu_read_lock_held());
839
840         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
841         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
842             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
843                 /* not a reclaim candidate. */
844                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
845                 return false;
846         }
847
848         /* Don't reclaim a sick inode unless the caller asked for it. */
849         if (ip->i_sick &&
850             (!icw || !(icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK))) {
851                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
852                 return false;
853         }
854
855         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
856         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
857         return true;
858 }
859
860 /*
861  * Inode reclaim is non-blocking, so the default action if progress cannot be
862  * made is to "requeue" the inode for reclaim by unlocking it and clearing the
863  * XFS_IRECLAIM flag.  If we are in a shutdown state, we don't care about
864  * blocking anymore and hence we can wait for the inode to be able to reclaim
865  * it.
866  *
867  * We do no IO here - if callers require inodes to be cleaned they must push the
868  * AIL first to trigger writeback of dirty inodes.  This enables writeback to be
869  * done in the background in a non-blocking manner, and enables memory reclaim
870  * to make progress without blocking.
871  */
872 static void
873 xfs_reclaim_inode(
874         struct xfs_inode        *ip,
875         struct xfs_perag        *pag)
876 {
877         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
878
879         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
880                 goto out;
881         if (xfs_iflags_test_and_set(ip, XFS_IFLUSHING))
882                 goto out_iunlock;
883
884         /*
885          * Check for log shutdown because aborting the inode can move the log
886          * tail and corrupt in memory state. This is fine if the log is shut
887          * down, but if the log is still active and only the mount is shut down
888          * then the in-memory log tail movement caused by the abort can be
889          * incorrectly propagated to disk.
890          */
891         if (xlog_is_shutdown(ip->i_mount->m_log)) {
892                 xfs_iunpin_wait(ip);
893                 xfs_iflush_shutdown_abort(ip);
894                 goto reclaim;
895         }
896         if (xfs_ipincount(ip))
897                 goto out_clear_flush;
898         if (!xfs_inode_clean(ip))
899                 goto out_clear_flush;
900
901         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
902 reclaim:
903         trace_xfs_inode_reclaiming(ip);
904
905         /*
906          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
907          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
908          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
909          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
910          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
911          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
912          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
913          * will see an invalid inode that it can skip.
914          */
915         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
916         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
917         ip->i_ino = 0;
918         ip->i_sick = 0;
919         ip->i_checked = 0;
920         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
921
922         ASSERT(!ip->i_itemp || ip->i_itemp->ili_item.li_buf == NULL);
923         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
924
925         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
926         /*
927          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
928          *
929          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
930          * added to the tree assert that it's been there before to catch
931          * problems with the inode life time early on.
932          */
933         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
934         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
935                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
936                 ASSERT(0);
937         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, NULLAGINO, XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
938         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
939
940         /*
941          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
942          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
943          * can reference the inodes in the cache without taking references.
944          *
945          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
946          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
947          */
948         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
949         ASSERT(!ip->i_udquot && !ip->i_gdquot && !ip->i_pdquot);
950         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
951         ASSERT(xfs_inode_clean(ip));
952
953         __xfs_inode_free(ip);
954         return;
955
956 out_clear_flush:
957         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
958 out_iunlock:
959         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
960 out:
961         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
962 }
963
964 /* Reclaim sick inodes if we're unmounting or the fs went down. */
965 static inline bool
966 xfs_want_reclaim_sick(
967         struct xfs_mount        *mp)
968 {
969         return xfs_is_unmounting(mp) || xfs_has_norecovery(mp) ||
970                xfs_is_shutdown(mp);
971 }
972
973 void
974 xfs_reclaim_inodes(
975         struct xfs_mount        *mp)
976 {
977         struct xfs_icwalk       icw = {
978                 .icw_flags      = 0,
979         };
980
981         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
982                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
983
984         while (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
985                 xfs_ail_push_all_sync(mp->m_ail);
986                 xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
987         }
988 }
989
990 /*
991  * The shrinker infrastructure determines how many inodes we should scan for
992  * reclaim. We want as many clean inodes ready to reclaim as possible, so we
993  * push the AIL here. We also want to proactively free up memory if we can to
994  * minimise the amount of work memory reclaim has to do so we kick the
995  * background reclaim if it isn't already scheduled.
996  */
997 long
998 xfs_reclaim_inodes_nr(
999         struct xfs_mount        *mp,
1000         unsigned long           nr_to_scan)
1001 {
1002         struct xfs_icwalk       icw = {
1003                 .icw_flags      = XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT,
1004                 .icw_scan_limit = min_t(unsigned long, LONG_MAX, nr_to_scan),
1005         };
1006
1007         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
1008                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
1009
1010         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1011         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1012         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1013
1014         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
1015         return 0;
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1020  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1021  */
1022 long
1023 xfs_reclaim_inodes_count(
1024         struct xfs_mount        *mp)
1025 {
1026         struct xfs_perag        *pag;
1027         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1028         long                    reclaimable = 0;
1029
1030         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1031                 ag = pag->pag_agno + 1;
1032                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1033                 xfs_perag_put(pag);
1034         }
1035         return reclaimable;
1036 }
1037
1038 STATIC bool
1039 xfs_icwalk_match_id(
1040         struct xfs_inode        *ip,
1041         struct xfs_icwalk       *icw)
1042 {
1043         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1044             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1045                 return false;
1046
1047         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1048             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1049                 return false;
1050
1051         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1052             ip->i_projid != icw->icw_prid)
1053                 return false;
1054
1055         return true;
1056 }
1057
1058 /*
1059  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1060  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1061  */
1062 STATIC bool
1063 xfs_icwalk_match_id_union(
1064         struct xfs_inode        *ip,
1065         struct xfs_icwalk       *icw)
1066 {
1067         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1068             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1069                 return true;
1070
1071         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1072             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1073                 return true;
1074
1075         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1076             ip->i_projid == icw->icw_prid)
1077                 return true;
1078
1079         return false;
1080 }
1081
1082 /*
1083  * Is this inode @ip eligible for eof/cow block reclamation, given some
1084  * filtering parameters @icw?  The inode is eligible if @icw is null or
1085  * if the predicate functions match.
1086  */
1087 static bool
1088 xfs_icwalk_match(
1089         struct xfs_inode        *ip,
1090         struct xfs_icwalk       *icw)
1091 {
1092         bool                    match;
1093
1094         if (!icw)
1095                 return true;
1096
1097         if (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
1098                 match = xfs_icwalk_match_id_union(ip, icw);
1099         else
1100                 match = xfs_icwalk_match_id(ip, icw);
1101         if (!match)
1102                 return false;
1103
1104         /* skip the inode if the file size is too small */
1105         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_MINFILESIZE) &&
1106             XFS_ISIZE(ip) < icw->icw_min_file_size)
1107                 return false;
1108
1109         return true;
1110 }
1111
1112 /*
1113  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
1114  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
1115  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
1116  * goes low.
1117  */
1118 void
1119 xfs_reclaim_worker(
1120         struct work_struct *work)
1121 {
1122         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
1123                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
1124
1125         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, NULL);
1126         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1127 }
1128
1129 STATIC int
1130 xfs_inode_free_eofblocks(
1131         struct xfs_inode        *ip,
1132         struct xfs_icwalk       *icw,
1133         unsigned int            *lockflags)
1134 {
1135         bool                    wait;
1136
1137         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1138
1139         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_IEOFBLOCKS))
1140                 return 0;
1141
1142         /*
1143          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1144          * time. Unless we are waiting, skip it.
1145          */
1146         if (!wait && mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1147                 return 0;
1148
1149         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1150                 return 0;
1151
1152         /*
1153          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1154          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1155          */
1156         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1157                 if (wait)
1158                         return -EAGAIN;
1159                 return 0;
1160         }
1161         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1162
1163         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, false))
1164                 return xfs_free_eofblocks(ip);
1165
1166         /* inode could be preallocated or append-only */
1167         trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1168         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1169         return 0;
1170 }
1171
1172 static void
1173 xfs_blockgc_set_iflag(
1174         struct xfs_inode        *ip,
1175         unsigned long           iflag)
1176 {
1177         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1178         struct xfs_perag        *pag;
1179
1180         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1181
1182         /*
1183          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1184          * if we already know that we have the tag set.
1185          */
1186         if (ip->i_flags & iflag)
1187                 return;
1188         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1189         ip->i_flags |= iflag;
1190         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1191
1192         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1193         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1194
1195         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1196                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1197
1198         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1199         xfs_perag_put(pag);
1200 }
1201
1202 void
1203 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1204         xfs_inode_t     *ip)
1205 {
1206         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1207         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1208 }
1209
1210 static void
1211 xfs_blockgc_clear_iflag(
1212         struct xfs_inode        *ip,
1213         unsigned long           iflag)
1214 {
1215         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1216         struct xfs_perag        *pag;
1217         bool                    clear_tag;
1218
1219         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1220
1221         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1222         ip->i_flags &= ~iflag;
1223         clear_tag = (ip->i_flags & (XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0;
1224         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1225
1226         if (!clear_tag)
1227                 return;
1228
1229         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1230         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1231
1232         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1233                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1234
1235         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1236         xfs_perag_put(pag);
1237 }
1238
1239 void
1240 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1241         xfs_inode_t     *ip)
1242 {
1243         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1244         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1245 }
1246
1247 /*
1248  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1249  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1250  * is undergoing some kind of write.
1251  */
1252 static bool
1253 xfs_prep_free_cowblocks(
1254         struct xfs_inode        *ip)
1255 {
1256         /*
1257          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1258          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1259          */
1260         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1261                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1262                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1263                 return false;
1264         }
1265
1266         /*
1267          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1268          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1269          */
1270         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1271             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1272             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1273             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1274                 return false;
1275
1276         return true;
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Automatic CoW Reservation Freeing
1281  *
1282  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1283  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1284  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1285  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1286  * be retained.
1287  *
1288  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1289  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1290  */
1291 STATIC int
1292 xfs_inode_free_cowblocks(
1293         struct xfs_inode        *ip,
1294         struct xfs_icwalk       *icw,
1295         unsigned int            *lockflags)
1296 {
1297         bool                    wait;
1298         int                     ret = 0;
1299
1300         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1301
1302         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_ICOWBLOCKS))
1303                 return 0;
1304
1305         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1306                 return 0;
1307
1308         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1309                 return 0;
1310
1311         /*
1312          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1313          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1314          */
1315         if (!(*lockflags & XFS_IOLOCK_EXCL) &&
1316             !xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1317                 if (wait)
1318                         return -EAGAIN;
1319                 return 0;
1320         }
1321         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1322
1323         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL)) {
1324                 if (wait)
1325                         return -EAGAIN;
1326                 return 0;
1327         }
1328         *lockflags |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1329
1330         /*
1331          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1332          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1333          */
1334         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1335                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1336         return ret;
1337 }
1338
1339 void
1340 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1341         xfs_inode_t     *ip)
1342 {
1343         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1344         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1345 }
1346
1347 void
1348 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1349         xfs_inode_t     *ip)
1350 {
1351         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1352         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1353 }
1354
1355 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1356 void
1357 xfs_blockgc_stop(
1358         struct xfs_mount        *mp)
1359 {
1360         struct xfs_perag        *pag;
1361         xfs_agnumber_t          agno;
1362
1363         if (!xfs_clear_blockgc_enabled(mp))
1364                 return;
1365
1366         for_each_perag(mp, agno, pag)
1367                 cancel_delayed_work_sync(&pag->pag_blockgc_work);
1368         trace_xfs_blockgc_stop(mp, __return_address);
1369 }
1370
1371 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1372 void
1373 xfs_blockgc_start(
1374         struct xfs_mount        *mp)
1375 {
1376         struct xfs_perag        *pag;
1377         xfs_agnumber_t          agno;
1378
1379         if (xfs_set_blockgc_enabled(mp))
1380                 return;
1381
1382         trace_xfs_blockgc_start(mp, __return_address);
1383         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1384                 xfs_blockgc_queue(pag);
1385 }
1386
1387 /* Don't try to run block gc on an inode that's in any of these states. */
1388 #define XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS       (XFS_INEW | \
1389                                          XFS_NEED_INACTIVE | \
1390                                          XFS_INACTIVATING | \
1391                                          XFS_IRECLAIMABLE | \
1392                                          XFS_IRECLAIM)
1393 /*
1394  * Decide if the given @ip is eligible for garbage collection of speculative
1395  * preallocations, and grab it if so.  Returns true if it's ready to go or
1396  * false if we should just ignore it.
1397  */
1398 static bool
1399 xfs_blockgc_igrab(
1400         struct xfs_inode        *ip)
1401 {
1402         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
1403
1404         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1405
1406         /* Check for stale RCU freed inode */
1407         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1408         if (!ip->i_ino)
1409                 goto out_unlock_noent;
1410
1411         if (ip->i_flags & XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS)
1412                 goto out_unlock_noent;
1413         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1414
1415         /* nothing to sync during shutdown */
1416         if (xfs_is_shutdown(ip->i_mount))
1417                 return false;
1418
1419         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
1420         if (!igrab(inode))
1421                 return false;
1422
1423         /* inode is valid */
1424         return true;
1425
1426 out_unlock_noent:
1427         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1428         return false;
1429 }
1430
1431 /* Scan one incore inode for block preallocations that we can remove. */
1432 static int
1433 xfs_blockgc_scan_inode(
1434         struct xfs_inode        *ip,
1435         struct xfs_icwalk       *icw)
1436 {
1437         unsigned int            lockflags = 0;
1438         int                     error;
1439
1440         error = xfs_inode_free_eofblocks(ip, icw, &lockflags);
1441         if (error)
1442                 goto unlock;
1443
1444         error = xfs_inode_free_cowblocks(ip, icw, &lockflags);
1445 unlock:
1446         if (lockflags)
1447                 xfs_iunlock(ip, lockflags);
1448         xfs_irele(ip);
1449         return error;
1450 }
1451
1452 /* Background worker that trims preallocated space. */
1453 void
1454 xfs_blockgc_worker(
1455         struct work_struct      *work)
1456 {
1457         struct xfs_perag        *pag = container_of(to_delayed_work(work),
1458                                         struct xfs_perag, pag_blockgc_work);
1459         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1460         int                     error;
1461
1462         trace_xfs_blockgc_worker(mp, __return_address);
1463
1464         error = xfs_icwalk_ag(pag, XFS_ICWALK_BLOCKGC, NULL);
1465         if (error)
1466                 xfs_info(mp, "AG %u preallocation gc worker failed, err=%d",
1467                                 pag->pag_agno, error);
1468         xfs_blockgc_queue(pag);
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Try to free space in the filesystem by purging inactive inodes, eofblocks
1473  * and cowblocks.
1474  */
1475 int
1476 xfs_blockgc_free_space(
1477         struct xfs_mount        *mp,
1478         struct xfs_icwalk       *icw)
1479 {
1480         int                     error;
1481
1482         trace_xfs_blockgc_free_space(mp, icw, _RET_IP_);
1483
1484         error = xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_BLOCKGC, icw);
1485         if (error)
1486                 return error;
1487
1488         xfs_inodegc_flush(mp);
1489         return 0;
1490 }
1491
1492 /*
1493  * Reclaim all the free space that we can by scheduling the background blockgc
1494  * and inodegc workers immediately and waiting for them all to clear.
1495  */
1496 void
1497 xfs_blockgc_flush_all(
1498         struct xfs_mount        *mp)
1499 {
1500         struct xfs_perag        *pag;
1501         xfs_agnumber_t          agno;
1502
1503         trace_xfs_blockgc_flush_all(mp, __return_address);
1504
1505         /*
1506          * For each blockgc worker, move its queue time up to now.  If it
1507          * wasn't queued, it will not be requeued.  Then flush whatever's
1508          * left.
1509          */
1510         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1511                 mod_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
1512                                 &pag->pag_blockgc_work, 0);
1513
1514         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1515                 flush_delayed_work(&pag->pag_blockgc_work);
1516
1517         xfs_inodegc_flush(mp);
1518 }
1519
1520 /*
1521  * Run cow/eofblocks scans on the supplied dquots.  We don't know exactly which
1522  * quota caused an allocation failure, so we make a best effort by including
1523  * each quota under low free space conditions (less than 1% free space) in the
1524  * scan.
1525  *
1526  * Callers must not hold any inode's ILOCK.  If requesting a synchronous scan
1527  * (XFS_ICWALK_FLAG_SYNC), the caller also must not hold any inode's IOLOCK or
1528  * MMAPLOCK.
1529  */
1530 int
1531 xfs_blockgc_free_dquots(
1532         struct xfs_mount        *mp,
1533         struct xfs_dquot        *udqp,
1534         struct xfs_dquot        *gdqp,
1535         struct xfs_dquot        *pdqp,
1536         unsigned int            iwalk_flags)
1537 {
1538         struct xfs_icwalk       icw = {0};
1539         bool                    do_work = false;
1540
1541         if (!udqp && !gdqp && !pdqp)
1542                 return 0;
1543
1544         /*
1545          * Run a scan to free blocks using the union filter to cover all
1546          * applicable quotas in a single scan.
1547          */
1548         icw.icw_flags = XFS_ICWALK_FLAG_UNION | iwalk_flags;
1549
1550         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && udqp && xfs_dquot_lowsp(udqp)) {
1551                 icw.icw_uid = make_kuid(mp->m_super->s_user_ns, udqp->q_id);
1552                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_UID;
1553                 do_work = true;
1554         }
1555
1556         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && gdqp && xfs_dquot_lowsp(gdqp)) {
1557                 icw.icw_gid = make_kgid(mp->m_super->s_user_ns, gdqp->q_id);
1558                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_GID;
1559                 do_work = true;
1560         }
1561
1562         if (XFS_IS_PQUOTA_ENFORCED(mp) && pdqp && xfs_dquot_lowsp(pdqp)) {
1563                 icw.icw_prid = pdqp->q_id;
1564                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_PRID;
1565                 do_work = true;
1566         }
1567
1568         if (!do_work)
1569                 return 0;
1570
1571         return xfs_blockgc_free_space(mp, &icw);
1572 }
1573
1574 /* Run cow/eofblocks scans on the quotas attached to the inode. */
1575 int
1576 xfs_blockgc_free_quota(
1577         struct xfs_inode        *ip,
1578         unsigned int            iwalk_flags)
1579 {
1580         return xfs_blockgc_free_dquots(ip->i_mount,
1581                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_USER),
1582                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_GROUP),
1583                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_PROJ), iwalk_flags);
1584 }
1585
1586 /* XFS Inode Cache Walking Code */
1587
1588 /*
1589  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
1590  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
1591  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
1592  * be too greedy.
1593  */
1594 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
1595
1596
1597 /*
1598  * Decide if we want to grab this inode in anticipation of doing work towards
1599  * the goal.
1600  */
1601 static inline bool
1602 xfs_icwalk_igrab(
1603         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1604         struct xfs_inode        *ip,
1605         struct xfs_icwalk       *icw)
1606 {
1607         switch (goal) {
1608         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1609                 return xfs_blockgc_igrab(ip);
1610         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1611                 return xfs_reclaim_igrab(ip, icw);
1612         default:
1613                 return false;
1614         }
1615 }
1616
1617 /*
1618  * Process an inode.  Each processing function must handle any state changes
1619  * made by the icwalk igrab function.  Return -EAGAIN to skip an inode.
1620  */
1621 static inline int
1622 xfs_icwalk_process_inode(
1623         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1624         struct xfs_inode        *ip,
1625         struct xfs_perag        *pag,
1626         struct xfs_icwalk       *icw)
1627 {
1628         int                     error = 0;
1629
1630         switch (goal) {
1631         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1632                 error = xfs_blockgc_scan_inode(ip, icw);
1633                 break;
1634         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1635                 xfs_reclaim_inode(ip, pag);
1636                 break;
1637         }
1638         return error;
1639 }
1640
1641 /*
1642  * For a given per-AG structure @pag and a goal, grab qualifying inodes and
1643  * process them in some manner.
1644  */
1645 static int
1646 xfs_icwalk_ag(
1647         struct xfs_perag        *pag,
1648         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1649         struct xfs_icwalk       *icw)
1650 {
1651         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1652         uint32_t                first_index;
1653         int                     last_error = 0;
1654         int                     skipped;
1655         bool                    done;
1656         int                     nr_found;
1657
1658 restart:
1659         done = false;
1660         skipped = 0;
1661         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM)
1662                 first_index = READ_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor);
1663         else
1664                 first_index = 0;
1665         nr_found = 0;
1666         do {
1667                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1668                 int             error = 0;
1669                 int             i;
1670
1671                 rcu_read_lock();
1672
1673                 nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(&pag->pag_ici_root,
1674                                 (void **) batch, first_index,
1675                                 XFS_LOOKUP_BATCH, goal);
1676                 if (!nr_found) {
1677                         done = true;
1678                         rcu_read_unlock();
1679                         break;
1680                 }
1681
1682                 /*
1683                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1684                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1685                  */
1686                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1687                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
1688
1689                         if (done || !xfs_icwalk_igrab(goal, ip, icw))
1690                                 batch[i] = NULL;
1691
1692                         /*
1693                          * Update the index for the next lookup. Catch
1694                          * overflows into the next AG range which can occur if
1695                          * we have inodes in the last block of the AG and we
1696                          * are currently pointing to the last inode.
1697                          *
1698                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
1699                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
1700                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
1701                          * us to see this inode, so another lookup from the
1702                          * same index will not find it again.
1703                          */
1704                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
1705                                 continue;
1706                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1707                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1708                                 done = true;
1709                 }
1710
1711                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1712                 rcu_read_unlock();
1713
1714                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1715                         if (!batch[i])
1716                                 continue;
1717                         error = xfs_icwalk_process_inode(goal, batch[i], pag,
1718                                         icw);
1719                         if (error == -EAGAIN) {
1720                                 skipped++;
1721                                 continue;
1722                         }
1723                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1724                                 last_error = error;
1725                 }
1726
1727                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
1728                 if (error == -EFSCORRUPTED)
1729                         break;
1730
1731                 cond_resched();
1732
1733                 if (icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT)) {
1734                         icw->icw_scan_limit -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1735                         if (icw->icw_scan_limit <= 0)
1736                                 break;
1737                 }
1738         } while (nr_found && !done);
1739
1740         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM) {
1741                 if (done)
1742                         first_index = 0;
1743                 WRITE_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor, first_index);
1744         }
1745
1746         if (skipped) {
1747                 delay(1);
1748                 goto restart;
1749         }
1750         return last_error;
1751 }
1752
1753 /* Walk all incore inodes to achieve a given goal. */
1754 static int
1755 xfs_icwalk(
1756         struct xfs_mount        *mp,
1757         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1758         struct xfs_icwalk       *icw)
1759 {
1760         struct xfs_perag        *pag;
1761         int                     error = 0;
1762         int                     last_error = 0;
1763         xfs_agnumber_t          agno;
1764
1765         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, goal) {
1766                 error = xfs_icwalk_ag(pag, goal, icw);
1767                 if (error) {
1768                         last_error = error;
1769                         if (error == -EFSCORRUPTED) {
1770                                 xfs_perag_put(pag);
1771                                 break;
1772                         }
1773                 }
1774         }
1775         return last_error;
1776         BUILD_BUG_ON(XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS & XFS_ICWALK_FLAGS_VALID);
1777 }
1778
1779 #ifdef DEBUG
1780 static void
1781 xfs_check_delalloc(
1782         struct xfs_inode        *ip,
1783         int                     whichfork)
1784 {
1785         struct xfs_ifork        *ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
1786         struct xfs_bmbt_irec    got;
1787         struct xfs_iext_cursor  icur;
1788
1789         if (!ifp || !xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, 0, &icur, &got))
1790                 return;
1791         do {
1792                 if (isnullstartblock(got.br_startblock)) {
1793                         xfs_warn(ip->i_mount,
1794         "ino %llx %s fork has delalloc extent at [0x%llx:0x%llx]",
1795                                 ip->i_ino,
1796                                 whichfork == XFS_DATA_FORK ? "data" : "cow",
1797                                 got.br_startoff, got.br_blockcount);
1798                 }
1799         } while (xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got));
1800 }
1801 #else
1802 #define xfs_check_delalloc(ip, whichfork)       do { } while (0)
1803 #endif
1804
1805 /* Schedule the inode for reclaim. */
1806 static void
1807 xfs_inodegc_set_reclaimable(
1808         struct xfs_inode        *ip)
1809 {
1810         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1811         struct xfs_perag        *pag;
1812
1813         if (!xfs_is_shutdown(mp) && ip->i_delayed_blks) {
1814                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_DATA_FORK);
1815                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_COW_FORK);
1816                 ASSERT(0);
1817         }
1818
1819         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1820         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1821         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1822
1823         trace_xfs_inode_set_reclaimable(ip);
1824         ip->i_flags &= ~(XFS_NEED_INACTIVE | XFS_INACTIVATING);
1825         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIMABLE;
1826         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1827                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1828
1829         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1830         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1831         xfs_perag_put(pag);
1832 }
1833
1834 /*
1835  * Free all speculative preallocations and possibly even the inode itself.
1836  * This is the last chance to make changes to an otherwise unreferenced file
1837  * before incore reclamation happens.
1838  */
1839 static void
1840 xfs_inodegc_inactivate(
1841         struct xfs_inode        *ip)
1842 {
1843         trace_xfs_inode_inactivating(ip);
1844         xfs_inactive(ip);
1845         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
1846 }
1847
1848 void
1849 xfs_inodegc_worker(
1850         struct work_struct      *work)
1851 {
1852         struct xfs_inodegc      *gc = container_of(to_delayed_work(work),
1853                                                 struct xfs_inodegc, work);
1854         struct llist_node       *node = llist_del_all(&gc->list);
1855         struct xfs_inode        *ip, *n;
1856         unsigned int            nofs_flag;
1857
1858         WRITE_ONCE(gc->items, 0);
1859
1860         if (!node)
1861                 return;
1862
1863         /*
1864          * We can allocate memory here while doing writeback on behalf of
1865          * memory reclaim.  To avoid memory allocation deadlocks set the
1866          * task-wide nofs context for the following operations.
1867          */
1868         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1869
1870         ip = llist_entry(node, struct xfs_inode, i_gclist);
1871         trace_xfs_inodegc_worker(ip->i_mount, READ_ONCE(gc->shrinker_hits));
1872
1873         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, 0);
1874         llist_for_each_entry_safe(ip, n, node, i_gclist) {
1875                 xfs_iflags_set(ip, XFS_INACTIVATING);
1876                 xfs_inodegc_inactivate(ip);
1877         }
1878
1879         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Expedite all pending inodegc work to run immediately. This does not wait for
1884  * completion of the work.
1885  */
1886 void
1887 xfs_inodegc_push(
1888         struct xfs_mount        *mp)
1889 {
1890         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
1891                 return;
1892         trace_xfs_inodegc_push(mp, __return_address);
1893         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1894 }
1895
1896 /*
1897  * Force all currently queued inode inactivation work to run immediately and
1898  * wait for the work to finish.
1899  */
1900 void
1901 xfs_inodegc_flush(
1902         struct xfs_mount        *mp)
1903 {
1904         xfs_inodegc_push(mp);
1905         trace_xfs_inodegc_flush(mp, __return_address);
1906         flush_workqueue(mp->m_inodegc_wq);
1907 }
1908
1909 /*
1910  * Flush all the pending work and then disable the inode inactivation background
1911  * workers and wait for them to stop.
1912  */
1913 void
1914 xfs_inodegc_stop(
1915         struct xfs_mount        *mp)
1916 {
1917         if (!xfs_clear_inodegc_enabled(mp))
1918                 return;
1919
1920         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1921         drain_workqueue(mp->m_inodegc_wq);
1922
1923         trace_xfs_inodegc_stop(mp, __return_address);
1924 }
1925
1926 /*
1927  * Enable the inode inactivation background workers and schedule deferred inode
1928  * inactivation work if there is any.
1929  */
1930 void
1931 xfs_inodegc_start(
1932         struct xfs_mount        *mp)
1933 {
1934         if (xfs_set_inodegc_enabled(mp))
1935                 return;
1936
1937         trace_xfs_inodegc_start(mp, __return_address);
1938         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1939 }
1940
1941 #ifdef CONFIG_XFS_RT
1942 static inline bool
1943 xfs_inodegc_want_queue_rt_file(
1944         struct xfs_inode        *ip)
1945 {
1946         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1947
1948         if (!XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
1949                 return false;
1950
1951         if (__percpu_counter_compare(&mp->m_frextents,
1952                                 mp->m_low_rtexts[XFS_LOWSP_5_PCNT],
1953                                 XFS_FDBLOCKS_BATCH) < 0)
1954                 return true;
1955
1956         return false;
1957 }
1958 #else
1959 # define xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip)     (false)
1960 #endif /* CONFIG_XFS_RT */
1961
1962 /*
1963  * Schedule the inactivation worker when:
1964  *
1965  *  - We've accumulated more than one inode cluster buffer's worth of inodes.
1966  *  - There is less than 5% free space left.
1967  *  - Any of the quotas for this inode are near an enforcement limit.
1968  */
1969 static inline bool
1970 xfs_inodegc_want_queue_work(
1971         struct xfs_inode        *ip,
1972         unsigned int            items)
1973 {
1974         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1975
1976         if (items > mp->m_ino_geo.inodes_per_cluster)
1977                 return true;
1978
1979         if (__percpu_counter_compare(&mp->m_fdblocks,
1980                                 mp->m_low_space[XFS_LOWSP_5_PCNT],
1981                                 XFS_FDBLOCKS_BATCH) < 0)
1982                 return true;
1983
1984         if (xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip))
1985                 return true;
1986
1987         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_USER))
1988                 return true;
1989
1990         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_GROUP))
1991                 return true;
1992
1993         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_PROJ))
1994                 return true;
1995
1996         return false;
1997 }
1998
1999 /*
2000  * Upper bound on the number of inodes in each AG that can be queued for
2001  * inactivation at any given time, to avoid monopolizing the workqueue.
2002  */
2003 #define XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG         (4 * XFS_INODES_PER_CHUNK)
2004
2005 /*
2006  * Make the frontend wait for inactivations when:
2007  *
2008  *  - Memory shrinkers queued the inactivation worker and it hasn't finished.
2009  *  - The queue depth exceeds the maximum allowable percpu backlog.
2010  *
2011  * Note: If the current thread is running a transaction, we don't ever want to
2012  * wait for other transactions because that could introduce a deadlock.
2013  */
2014 static inline bool
2015 xfs_inodegc_want_flush_work(
2016         struct xfs_inode        *ip,
2017         unsigned int            items,
2018         unsigned int            shrinker_hits)
2019 {
2020         if (current->journal_info)
2021                 return false;
2022
2023         if (shrinker_hits > 0)
2024                 return true;
2025
2026         if (items > XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG)
2027                 return true;
2028
2029         return false;
2030 }
2031
2032 /*
2033  * Queue a background inactivation worker if there are inodes that need to be
2034  * inactivated and higher level xfs code hasn't disabled the background
2035  * workers.
2036  */
2037 static void
2038 xfs_inodegc_queue(
2039         struct xfs_inode        *ip)
2040 {
2041         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2042         struct xfs_inodegc      *gc;
2043         int                     items;
2044         unsigned int            shrinker_hits;
2045         unsigned long           queue_delay = 1;
2046
2047         trace_xfs_inode_set_need_inactive(ip);
2048         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
2049         ip->i_flags |= XFS_NEED_INACTIVE;
2050         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
2051
2052         gc = get_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2053         llist_add(&ip->i_gclist, &gc->list);
2054         items = READ_ONCE(gc->items);
2055         WRITE_ONCE(gc->items, items + 1);
2056         shrinker_hits = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2057
2058         /*
2059          * We queue the work while holding the current CPU so that the work
2060          * is scheduled to run on this CPU.
2061          */
2062         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp)) {
2063                 put_cpu_ptr(gc);
2064                 return;
2065         }
2066
2067         if (xfs_inodegc_want_queue_work(ip, items))
2068                 queue_delay = 0;
2069
2070         trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2071         mod_delayed_work(mp->m_inodegc_wq, &gc->work, queue_delay);
2072         put_cpu_ptr(gc);
2073
2074         if (xfs_inodegc_want_flush_work(ip, items, shrinker_hits)) {
2075                 trace_xfs_inodegc_throttle(mp, __return_address);
2076                 flush_delayed_work(&gc->work);
2077         }
2078 }
2079
2080 /*
2081  * Fold the dead CPU inodegc queue into the current CPUs queue.
2082  */
2083 void
2084 xfs_inodegc_cpu_dead(
2085         struct xfs_mount        *mp,
2086         unsigned int            dead_cpu)
2087 {
2088         struct xfs_inodegc      *dead_gc, *gc;
2089         struct llist_node       *first, *last;
2090         unsigned int            count = 0;
2091
2092         dead_gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, dead_cpu);
2093         cancel_delayed_work_sync(&dead_gc->work);
2094
2095         if (llist_empty(&dead_gc->list))
2096                 return;
2097
2098         first = dead_gc->list.first;
2099         last = first;
2100         while (last->next) {
2101                 last = last->next;
2102                 count++;
2103         }
2104         dead_gc->list.first = NULL;
2105         dead_gc->items = 0;
2106
2107         /* Add pending work to current CPU */
2108         gc = get_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2109         llist_add_batch(first, last, &gc->list);
2110         count += READ_ONCE(gc->items);
2111         WRITE_ONCE(gc->items, count);
2112
2113         if (xfs_is_inodegc_enabled(mp)) {
2114                 trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2115                 mod_delayed_work(mp->m_inodegc_wq, &gc->work, 0);
2116         }
2117         put_cpu_ptr(gc);
2118 }
2119
2120 /*
2121  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.  Once we get tag
2122  * lookups on the radix tree, this inode flag can go away.
2123  *
2124  * We always use background reclaim here because even if the inode is clean, it
2125  * still may be under IO and hence we have wait for IO completion to occur
2126  * before we can reclaim the inode. The background reclaim path handles this
2127  * more efficiently than we can here, so simply let background reclaim tear down
2128  * all inodes.
2129  */
2130 void
2131 xfs_inode_mark_reclaimable(
2132         struct xfs_inode        *ip)
2133 {
2134         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2135         bool                    need_inactive;
2136
2137         XFS_STATS_INC(mp, vn_reclaim);
2138
2139         /*
2140          * We should never get here with any of the reclaim flags already set.
2141          */
2142         ASSERT_ALWAYS(!xfs_iflags_test(ip, XFS_ALL_IRECLAIM_FLAGS));
2143
2144         need_inactive = xfs_inode_needs_inactive(ip);
2145         if (need_inactive) {
2146                 xfs_inodegc_queue(ip);
2147                 return;
2148         }
2149
2150         /* Going straight to reclaim, so drop the dquots. */
2151         xfs_qm_dqdetach(ip);
2152         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
2153 }
2154
2155 /*
2156  * Register a phony shrinker so that we can run background inodegc sooner when
2157  * there's memory pressure.  Inactivation does not itself free any memory but
2158  * it does make inodes reclaimable, which eventually frees memory.
2159  *
2160  * The count function, seek value, and batch value are crafted to trigger the
2161  * scan function during the second round of scanning.  Hopefully this means
2162  * that we reclaimed enough memory that initiating metadata transactions won't
2163  * make things worse.
2164  */
2165 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT      (1UL << DEF_PRIORITY)
2166 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH      ((XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT / 2) + 1)
2167
2168 static unsigned long
2169 xfs_inodegc_shrinker_count(
2170         struct shrinker         *shrink,
2171         struct shrink_control   *sc)
2172 {
2173         struct xfs_mount        *mp = container_of(shrink, struct xfs_mount,
2174                                                    m_inodegc_shrinker);
2175         struct xfs_inodegc      *gc;
2176         int                     cpu;
2177
2178         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2179                 return 0;
2180
2181         for_each_online_cpu(cpu) {
2182                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2183                 if (!llist_empty(&gc->list))
2184                         return XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT;
2185         }
2186
2187         return 0;
2188 }
2189
2190 static unsigned long
2191 xfs_inodegc_shrinker_scan(
2192         struct shrinker         *shrink,
2193         struct shrink_control   *sc)
2194 {
2195         struct xfs_mount        *mp = container_of(shrink, struct xfs_mount,
2196                                                    m_inodegc_shrinker);
2197         struct xfs_inodegc      *gc;
2198         int                     cpu;
2199         bool                    no_items = true;
2200
2201         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2202                 return SHRINK_STOP;
2203
2204         trace_xfs_inodegc_shrinker_scan(mp, sc, __return_address);
2205
2206         for_each_online_cpu(cpu) {
2207                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2208                 if (!llist_empty(&gc->list)) {
2209                         unsigned int    h = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2210
2211                         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, h + 1);
2212                         mod_delayed_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work, 0);
2213                         no_items = false;
2214                 }
2215         }
2216
2217         /*
2218          * If there are no inodes to inactivate, we don't want the shrinker
2219          * to think there's deferred work to call us back about.
2220          */
2221         if (no_items)
2222                 return LONG_MAX;
2223
2224         return SHRINK_STOP;
2225 }
2226
2227 /* Register a shrinker so we can accelerate inodegc and throttle queuing. */
2228 int
2229 xfs_inodegc_register_shrinker(
2230         struct xfs_mount        *mp)
2231 {
2232         struct shrinker         *shrink = &mp->m_inodegc_shrinker;
2233
2234         shrink->count_objects = xfs_inodegc_shrinker_count;
2235         shrink->scan_objects = xfs_inodegc_shrinker_scan;
2236         shrink->seeks = 0;
2237         shrink->flags = SHRINKER_NONSLAB;
2238         shrink->batch = XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH;
2239
2240         return register_shrinker(shrink, "xfs-inodegc:%s", mp->m_super->s_id);
2241 }