xfs: constify btree function parameters that are not modified
[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
27 #include <linux/iversion.h>
28
29 /* Radix tree tags for incore inode tree. */
30
31 /* inode is to be reclaimed */
32 #define XFS_ICI_RECLAIM_TAG     0
33 /* Inode has speculative preallocations (posteof or cow) to clean. */
34 #define XFS_ICI_BLOCKGC_TAG     1
35
36 /*
37  * The goal for walking incore inodes.  These can correspond with incore inode
38  * radix tree tags when convenient.  Avoid existing XFS_IWALK namespace.
39  */
40 enum xfs_icwalk_goal {
41         /* Goals directly associated with tagged inodes. */
42         XFS_ICWALK_BLOCKGC      = XFS_ICI_BLOCKGC_TAG,
43         XFS_ICWALK_RECLAIM      = XFS_ICI_RECLAIM_TAG,
44 };
45
46 #define XFS_ICWALK_NULL_TAG     (-1U)
47
48 /* Compute the inode radix tree tag for this goal. */
49 static inline unsigned int
50 xfs_icwalk_tag(enum xfs_icwalk_goal goal)
51 {
52         return goal < 0 ? XFS_ICWALK_NULL_TAG : goal;
53 }
54
55 static int xfs_icwalk(struct xfs_mount *mp,
56                 enum xfs_icwalk_goal goal, struct xfs_icwalk *icw);
57 static int xfs_icwalk_ag(struct xfs_perag *pag,
58                 enum xfs_icwalk_goal goal, struct xfs_icwalk *icw);
59
60 /*
61  * Private inode cache walk flags for struct xfs_icwalk.  Must not
62  * coincide with XFS_ICWALK_FLAGS_VALID.
63  */
64
65 /* Stop scanning after icw_scan_limit inodes. */
66 #define XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT      (1U << 28)
67
68 #define XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK    (1U << 27)
69 #define XFS_ICWALK_FLAG_UNION           (1U << 26) /* union filter algorithm */
70
71 #define XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS        (XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT | \
72                                          XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK | \
73                                          XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
74
75 /*
76  * Allocate and initialise an xfs_inode.
77  */
78 struct xfs_inode *
79 xfs_inode_alloc(
80         struct xfs_mount        *mp,
81         xfs_ino_t               ino)
82 {
83         struct xfs_inode        *ip;
84
85         /*
86          * XXX: If this didn't occur in transactions, we could drop GFP_NOFAIL
87          * and return NULL here on ENOMEM.
88          */
89         ip = kmem_cache_alloc(xfs_inode_zone, GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL);
90
91         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
92                 kmem_cache_free(xfs_inode_zone, ip);
93                 return NULL;
94         }
95
96         /* VFS doesn't initialise i_mode! */
97         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
98
99         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
100         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
101         ASSERT(ip->i_ino == 0);
102
103         /* initialise the xfs inode */
104         ip->i_ino = ino;
105         ip->i_mount = mp;
106         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
107         ip->i_afp = NULL;
108         ip->i_cowfp = NULL;
109         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(ip->i_df));
110         ip->i_flags = 0;
111         ip->i_delayed_blks = 0;
112         ip->i_diflags2 = mp->m_ino_geo.new_diflags2;
113         ip->i_nblocks = 0;
114         ip->i_forkoff = 0;
115         ip->i_sick = 0;
116         ip->i_checked = 0;
117         INIT_WORK(&ip->i_ioend_work, xfs_end_io);
118         INIT_LIST_HEAD(&ip->i_ioend_list);
119         spin_lock_init(&ip->i_ioend_lock);
120
121         return ip;
122 }
123
124 STATIC void
125 xfs_inode_free_callback(
126         struct rcu_head         *head)
127 {
128         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
129         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
130
131         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
132         case S_IFREG:
133         case S_IFDIR:
134         case S_IFLNK:
135                 xfs_idestroy_fork(&ip->i_df);
136                 break;
137         }
138
139         if (ip->i_afp) {
140                 xfs_idestroy_fork(ip->i_afp);
141                 kmem_cache_free(xfs_ifork_zone, ip->i_afp);
142         }
143         if (ip->i_cowfp) {
144                 xfs_idestroy_fork(ip->i_cowfp);
145                 kmem_cache_free(xfs_ifork_zone, ip->i_cowfp);
146         }
147         if (ip->i_itemp) {
148                 ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL,
149                                  &ip->i_itemp->ili_item.li_flags));
150                 xfs_inode_item_destroy(ip);
151                 ip->i_itemp = NULL;
152         }
153
154         kmem_cache_free(xfs_inode_zone, ip);
155 }
156
157 static void
158 __xfs_inode_free(
159         struct xfs_inode        *ip)
160 {
161         /* asserts to verify all state is correct here */
162         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
163         ASSERT(!ip->i_itemp || list_empty(&ip->i_itemp->ili_item.li_bio_list));
164         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
165
166         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
167 }
168
169 void
170 xfs_inode_free(
171         struct xfs_inode        *ip)
172 {
173         ASSERT(!xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLUSHING));
174
175         /*
176          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
177          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
178          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
179          * races.
180          */
181         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
182         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
183         ip->i_ino = 0;
184         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
185
186         __xfs_inode_free(ip);
187 }
188
189 /*
190  * Queue background inode reclaim work if there are reclaimable inodes and there
191  * isn't reclaim work already scheduled or in progress.
192  */
193 static void
194 xfs_reclaim_work_queue(
195         struct xfs_mount        *mp)
196 {
197
198         rcu_read_lock();
199         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
200                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
201                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
202         }
203         rcu_read_unlock();
204 }
205
206 /*
207  * Background scanning to trim preallocated space. This is queued based on the
208  * 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
209  */
210 static inline void
211 xfs_blockgc_queue(
212         struct xfs_perag        *pag)
213 {
214         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
215
216         if (!xfs_is_blockgc_enabled(mp))
217                 return;
218
219         rcu_read_lock();
220         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG))
221                 queue_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
222                                    &pag->pag_blockgc_work,
223                                    msecs_to_jiffies(xfs_blockgc_secs * 1000));
224         rcu_read_unlock();
225 }
226
227 /* Set a tag on both the AG incore inode tree and the AG radix tree. */
228 static void
229 xfs_perag_set_inode_tag(
230         struct xfs_perag        *pag,
231         xfs_agino_t             agino,
232         unsigned int            tag)
233 {
234         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
235         bool                    was_tagged;
236
237         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
238
239         was_tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
240         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, agino, tag);
241
242         if (tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG)
243                 pag->pag_ici_reclaimable++;
244
245         if (was_tagged)
246                 return;
247
248         /* propagate the tag up into the perag radix tree */
249         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
250         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno, tag);
251         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
252
253         /* start background work */
254         switch (tag) {
255         case XFS_ICI_RECLAIM_TAG:
256                 xfs_reclaim_work_queue(mp);
257                 break;
258         case XFS_ICI_BLOCKGC_TAG:
259                 xfs_blockgc_queue(pag);
260                 break;
261         }
262
263         trace_xfs_perag_set_inode_tag(mp, pag->pag_agno, tag, _RET_IP_);
264 }
265
266 /* Clear a tag on both the AG incore inode tree and the AG radix tree. */
267 static void
268 xfs_perag_clear_inode_tag(
269         struct xfs_perag        *pag,
270         xfs_agino_t             agino,
271         unsigned int            tag)
272 {
273         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
274
275         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
276
277         /*
278          * Reclaim can signal (with a null agino) that it cleared its own tag
279          * by removing the inode from the radix tree.
280          */
281         if (agino != NULLAGINO)
282                 radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root, agino, tag);
283         else
284                 ASSERT(tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
285
286         if (tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG)
287                 pag->pag_ici_reclaimable--;
288
289         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag))
290                 return;
291
292         /* clear the tag from the perag radix tree */
293         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
294         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno, tag);
295         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
296
297         trace_xfs_perag_clear_inode_tag(mp, pag->pag_agno, tag, _RET_IP_);
298 }
299
300 static inline void
301 xfs_inew_wait(
302         struct xfs_inode        *ip)
303 {
304         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
305         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
306
307         do {
308                 prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
309                 if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW))
310                         break;
311                 schedule();
312         } while (true);
313         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
314 }
315
316 /*
317  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
318  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
319  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
320  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
321  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
322  * after reinitialisation even if it fails.
323  */
324 static int
325 xfs_reinit_inode(
326         struct xfs_mount        *mp,
327         struct inode            *inode)
328 {
329         int                     error;
330         uint32_t                nlink = inode->i_nlink;
331         uint32_t                generation = inode->i_generation;
332         uint64_t                version = inode_peek_iversion(inode);
333         umode_t                 mode = inode->i_mode;
334         dev_t                   dev = inode->i_rdev;
335         kuid_t                  uid = inode->i_uid;
336         kgid_t                  gid = inode->i_gid;
337
338         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
339
340         set_nlink(inode, nlink);
341         inode->i_generation = generation;
342         inode_set_iversion_queried(inode, version);
343         inode->i_mode = mode;
344         inode->i_rdev = dev;
345         inode->i_uid = uid;
346         inode->i_gid = gid;
347         return error;
348 }
349
350 /*
351  * Carefully nudge an inode whose VFS state has been torn down back into a
352  * usable state.  Drops the i_flags_lock and the rcu read lock.
353  */
354 static int
355 xfs_iget_recycle(
356         struct xfs_perag        *pag,
357         struct xfs_inode        *ip) __releases(&ip->i_flags_lock)
358 {
359         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
360         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
361         int                     error;
362
363         trace_xfs_iget_recycle(ip);
364
365         /*
366          * We need to make it look like the inode is being reclaimed to prevent
367          * the actual reclaim workers from stomping over us while we recycle
368          * the inode.  We can't clear the radix tree tag yet as it requires
369          * pag_ici_lock to be held exclusive.
370          */
371         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
372
373         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
374         rcu_read_unlock();
375
376         ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
377         error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
378         if (error) {
379                 bool    wake;
380
381                 /*
382                  * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
383                  * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
384                  */
385                 rcu_read_lock();
386                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
387                 wake = !!__xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW);
388                 ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
389                 if (wake)
390                         wake_up_bit(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
391                 ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
392                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
393                 rcu_read_unlock();
394
395                 trace_xfs_iget_recycle_fail(ip);
396                 return error;
397         }
398
399         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
400         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
401
402         /*
403          * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now effectively
404          * a new inode and need to return to the initial state before reuse
405          * occurs.
406          */
407         ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
408         ip->i_flags |= XFS_INEW;
409         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
410                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
411         inode->i_state = I_NEW;
412         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
413         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
414
415         return 0;
416 }
417
418 /*
419  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
420  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
421  * then check we didn't find a free inode.
422  *
423  * Returns:
424  *      0               if the inode free state matches the lookup context
425  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
426  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
427  */
428 static int
429 xfs_iget_check_free_state(
430         struct xfs_inode        *ip,
431         int                     flags)
432 {
433         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
434                 /* should be a free inode */
435                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
436                         xfs_warn(ip->i_mount,
437 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
438                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
439                         return -EFSCORRUPTED;
440                 }
441
442                 if (ip->i_nblocks != 0) {
443                         xfs_warn(ip->i_mount,
444 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
445                                 ip->i_ino);
446                         return -EFSCORRUPTED;
447                 }
448                 return 0;
449         }
450
451         /* should be an allocated inode */
452         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
453                 return -ENOENT;
454
455         return 0;
456 }
457
458 /* Make all pending inactivation work start immediately. */
459 static void
460 xfs_inodegc_queue_all(
461         struct xfs_mount        *mp)
462 {
463         struct xfs_inodegc      *gc;
464         int                     cpu;
465
466         for_each_online_cpu(cpu) {
467                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
468                 if (!llist_empty(&gc->list))
469                         queue_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work);
470         }
471 }
472
473 /*
474  * Check the validity of the inode we just found it the cache
475  */
476 static int
477 xfs_iget_cache_hit(
478         struct xfs_perag        *pag,
479         struct xfs_inode        *ip,
480         xfs_ino_t               ino,
481         int                     flags,
482         int                     lock_flags) __releases(RCU)
483 {
484         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
485         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
486         int                     error;
487
488         /*
489          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
490          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
491          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
492          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
493          * will not match, so check for that, too.
494          */
495         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
496         if (ip->i_ino != ino)
497                 goto out_skip;
498
499         /*
500          * If we are racing with another cache hit that is currently
501          * instantiating this inode or currently recycling it out of
502          * reclaimable state, wait for the initialisation to complete
503          * before continuing.
504          *
505          * If we're racing with the inactivation worker we also want to wait.
506          * If we're creating a new file, it's possible that the worker
507          * previously marked the inode as free on disk but hasn't finished
508          * updating the incore state yet.  The AGI buffer will be dirty and
509          * locked to the icreate transaction, so a synchronous push of the
510          * inodegc workers would result in deadlock.  For a regular iget, the
511          * worker is running already, so we might as well wait.
512          *
513          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
514          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
515          *           instead of polling for it.
516          */
517         if (ip->i_flags & (XFS_INEW | XFS_IRECLAIM | XFS_INACTIVATING))
518                 goto out_skip;
519
520         if (ip->i_flags & XFS_NEED_INACTIVE) {
521                 /* Unlinked inodes cannot be re-grabbed. */
522                 if (VFS_I(ip)->i_nlink == 0) {
523                         error = -ENOENT;
524                         goto out_error;
525                 }
526                 goto out_inodegc_flush;
527         }
528
529         /*
530          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
531          * racing with unlinks.
532          */
533         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
534         if (error)
535                 goto out_error;
536
537         /* Skip inodes that have no vfs state. */
538         if ((flags & XFS_IGET_INCORE) &&
539             (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE))
540                 goto out_skip;
541
542         /* The inode fits the selection criteria; process it. */
543         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
544                 /* Drops i_flags_lock and RCU read lock. */
545                 error = xfs_iget_recycle(pag, ip);
546                 if (error)
547                         return error;
548         } else {
549                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
550                 if (!igrab(inode))
551                         goto out_skip;
552
553                 /* We've got a live one. */
554                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
555                 rcu_read_unlock();
556                 trace_xfs_iget_hit(ip);
557         }
558
559         if (lock_flags != 0)
560                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
561
562         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
563                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE);
564         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
565
566         return 0;
567
568 out_skip:
569         trace_xfs_iget_skip(ip);
570         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
571         error = -EAGAIN;
572 out_error:
573         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
574         rcu_read_unlock();
575         return error;
576
577 out_inodegc_flush:
578         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
579         rcu_read_unlock();
580         /*
581          * Do not wait for the workers, because the caller could hold an AGI
582          * buffer lock.  We're just going to sleep in a loop anyway.
583          */
584         if (xfs_is_inodegc_enabled(mp))
585                 xfs_inodegc_queue_all(mp);
586         return -EAGAIN;
587 }
588
589 static int
590 xfs_iget_cache_miss(
591         struct xfs_mount        *mp,
592         struct xfs_perag        *pag,
593         xfs_trans_t             *tp,
594         xfs_ino_t               ino,
595         struct xfs_inode        **ipp,
596         int                     flags,
597         int                     lock_flags)
598 {
599         struct xfs_inode        *ip;
600         int                     error;
601         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
602         int                     iflags;
603
604         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
605         if (!ip)
606                 return -ENOMEM;
607
608         error = xfs_imap(mp, tp, ip->i_ino, &ip->i_imap, flags);
609         if (error)
610                 goto out_destroy;
611
612         /*
613          * For version 5 superblocks, if we are initialising a new inode and we
614          * are not utilising the XFS_MOUNT_IKEEP inode cluster mode, we can
615          * simply build the new inode core with a random generation number.
616          *
617          * For version 4 (and older) superblocks, log recovery is dependent on
618          * the i_flushiter field being initialised from the current on-disk
619          * value and hence we must also read the inode off disk even when
620          * initializing new inodes.
621          */
622         if (xfs_sb_version_has_v3inode(&mp->m_sb) &&
623             (flags & XFS_IGET_CREATE) && !(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP)) {
624                 VFS_I(ip)->i_generation = prandom_u32();
625         } else {
626                 struct xfs_buf          *bp;
627
628                 error = xfs_imap_to_bp(mp, tp, &ip->i_imap, &bp);
629                 if (error)
630                         goto out_destroy;
631
632                 error = xfs_inode_from_disk(ip,
633                                 xfs_buf_offset(bp, ip->i_imap.im_boffset));
634                 if (!error)
635                         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_INO_REF);
636                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
637
638                 if (error)
639                         goto out_destroy;
640         }
641
642         trace_xfs_iget_miss(ip);
643
644         /*
645          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
646          * racing with unlinks.
647          */
648         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
649         if (error)
650                 goto out_destroy;
651
652         /*
653          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
654          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
655          * region. Since we can be called from transaction context, don't
656          * recurse into the file system.
657          */
658         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
659                 error = -EAGAIN;
660                 goto out_destroy;
661         }
662
663         /*
664          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
665          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
666          */
667         if (lock_flags) {
668                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
669                         BUG();
670         }
671
672         /*
673          * These values must be set before inserting the inode into the radix
674          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
675          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
676          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
677          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
678          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
679          * time.
680          */
681         iflags = XFS_INEW;
682         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
683                 d_mark_dontcache(VFS_I(ip));
684         ip->i_udquot = NULL;
685         ip->i_gdquot = NULL;
686         ip->i_pdquot = NULL;
687         xfs_iflags_set(ip, iflags);
688
689         /* insert the new inode */
690         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
691         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
692         if (unlikely(error)) {
693                 WARN_ON(error != -EEXIST);
694                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
695                 error = -EAGAIN;
696                 goto out_preload_end;
697         }
698         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
699         radix_tree_preload_end();
700
701         *ipp = ip;
702         return 0;
703
704 out_preload_end:
705         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
706         radix_tree_preload_end();
707         if (lock_flags)
708                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
709 out_destroy:
710         __destroy_inode(VFS_I(ip));
711         xfs_inode_free(ip);
712         return error;
713 }
714
715 /*
716  * Look up an inode by number in the given file system.  The inode is looked up
717  * in the cache held in each AG.  If the inode is found in the cache, initialise
718  * the vfs inode if necessary.
719  *
720  * If it is not in core, read it in from the file system's device, add it to the
721  * cache and initialise the vfs inode.
722  *
723  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
724  * Inode lookup is only done during metadata operations and not as part of the
725  * data IO path. Hence we only allow locking of the XFS_ILOCK during lookup.
726  */
727 int
728 xfs_iget(
729         struct xfs_mount        *mp,
730         struct xfs_trans        *tp,
731         xfs_ino_t               ino,
732         uint                    flags,
733         uint                    lock_flags,
734         struct xfs_inode        **ipp)
735 {
736         struct xfs_inode        *ip;
737         struct xfs_perag        *pag;
738         xfs_agino_t             agino;
739         int                     error;
740
741         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
742
743         /* reject inode numbers outside existing AGs */
744         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
745                 return -EINVAL;
746
747         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
748
749         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
750         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
751         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
752
753 again:
754         error = 0;
755         rcu_read_lock();
756         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
757
758         if (ip) {
759                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
760                 if (error)
761                         goto out_error_or_again;
762         } else {
763                 rcu_read_unlock();
764                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
765                         error = -ENODATA;
766                         goto out_error_or_again;
767                 }
768                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
769
770                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
771                                                         flags, lock_flags);
772                 if (error)
773                         goto out_error_or_again;
774         }
775         xfs_perag_put(pag);
776
777         *ipp = ip;
778
779         /*
780          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
781          * now.  If it's a new inode being created, xfs_ialloc will handle it.
782          */
783         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
784                 xfs_setup_existing_inode(ip);
785         return 0;
786
787 out_error_or_again:
788         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE) && error == -EAGAIN) {
789                 delay(1);
790                 goto again;
791         }
792         xfs_perag_put(pag);
793         return error;
794 }
795
796 /*
797  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
798  *
799  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
800  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
801  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
802  * down, etc.), return a negative error code.
803  *
804  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
805  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
806  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
807  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
808  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
809  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
810  * deal with these scenarios appropriately.
811  *
812  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
813  * reading this, you probably want xfs_iget.
814  */
815 int
816 xfs_icache_inode_is_allocated(
817         struct xfs_mount        *mp,
818         struct xfs_trans        *tp,
819         xfs_ino_t               ino,
820         bool                    *inuse)
821 {
822         struct xfs_inode        *ip;
823         int                     error;
824
825         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
826         if (error)
827                 return error;
828
829         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
830         xfs_irele(ip);
831         return 0;
832 }
833
834 /*
835  * Grab the inode for reclaim exclusively.
836  *
837  * We have found this inode via a lookup under RCU, so the inode may have
838  * already been freed, or it may be in the process of being recycled by
839  * xfs_iget(). In both cases, the inode will have XFS_IRECLAIM set. If the inode
840  * has been fully recycled by the time we get the i_flags_lock, XFS_IRECLAIMABLE
841  * will not be set. Hence we need to check for both these flag conditions to
842  * avoid inodes that are no longer reclaim candidates.
843  *
844  * Note: checking for other state flags here, under the i_flags_lock or not, is
845  * racy and should be avoided. Those races should be resolved only after we have
846  * ensured that we are able to reclaim this inode and the world can see that we
847  * are going to reclaim it.
848  *
849  * Return true if we grabbed it, false otherwise.
850  */
851 static bool
852 xfs_reclaim_igrab(
853         struct xfs_inode        *ip,
854         struct xfs_icwalk       *icw)
855 {
856         ASSERT(rcu_read_lock_held());
857
858         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
859         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
860             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
861                 /* not a reclaim candidate. */
862                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
863                 return false;
864         }
865
866         /* Don't reclaim a sick inode unless the caller asked for it. */
867         if (ip->i_sick &&
868             (!icw || !(icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK))) {
869                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
870                 return false;
871         }
872
873         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
874         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
875         return true;
876 }
877
878 /*
879  * Inode reclaim is non-blocking, so the default action if progress cannot be
880  * made is to "requeue" the inode for reclaim by unlocking it and clearing the
881  * XFS_IRECLAIM flag.  If we are in a shutdown state, we don't care about
882  * blocking anymore and hence we can wait for the inode to be able to reclaim
883  * it.
884  *
885  * We do no IO here - if callers require inodes to be cleaned they must push the
886  * AIL first to trigger writeback of dirty inodes.  This enables writeback to be
887  * done in the background in a non-blocking manner, and enables memory reclaim
888  * to make progress without blocking.
889  */
890 static void
891 xfs_reclaim_inode(
892         struct xfs_inode        *ip,
893         struct xfs_perag        *pag)
894 {
895         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
896
897         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
898                 goto out;
899         if (xfs_iflags_test_and_set(ip, XFS_IFLUSHING))
900                 goto out_iunlock;
901
902         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
903                 xfs_iunpin_wait(ip);
904                 xfs_iflush_abort(ip);
905                 goto reclaim;
906         }
907         if (xfs_ipincount(ip))
908                 goto out_clear_flush;
909         if (!xfs_inode_clean(ip))
910                 goto out_clear_flush;
911
912         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
913 reclaim:
914         trace_xfs_inode_reclaiming(ip);
915
916         /*
917          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
918          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
919          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
920          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
921          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
922          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
923          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
924          * will see an invalid inode that it can skip.
925          */
926         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
927         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
928         ip->i_ino = 0;
929         ip->i_sick = 0;
930         ip->i_checked = 0;
931         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
932
933         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
934
935         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
936         /*
937          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
938          *
939          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
940          * added to the tree assert that it's been there before to catch
941          * problems with the inode life time early on.
942          */
943         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
944         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
945                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
946                 ASSERT(0);
947         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, NULLAGINO, XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
948         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
949
950         /*
951          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
952          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
953          * can reference the inodes in the cache without taking references.
954          *
955          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
956          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
957          */
958         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
959         ASSERT(!ip->i_udquot && !ip->i_gdquot && !ip->i_pdquot);
960         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
961         ASSERT(xfs_inode_clean(ip));
962
963         __xfs_inode_free(ip);
964         return;
965
966 out_clear_flush:
967         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
968 out_iunlock:
969         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
970 out:
971         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
972 }
973
974 /* Reclaim sick inodes if we're unmounting or the fs went down. */
975 static inline bool
976 xfs_want_reclaim_sick(
977         struct xfs_mount        *mp)
978 {
979         return (mp->m_flags & XFS_MOUNT_UNMOUNTING) ||
980                (mp->m_flags & XFS_MOUNT_NORECOVERY) ||
981                XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp);
982 }
983
984 void
985 xfs_reclaim_inodes(
986         struct xfs_mount        *mp)
987 {
988         struct xfs_icwalk       icw = {
989                 .icw_flags      = 0,
990         };
991
992         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
993                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
994
995         while (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
996                 xfs_ail_push_all_sync(mp->m_ail);
997                 xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
998         }
999 }
1000
1001 /*
1002  * The shrinker infrastructure determines how many inodes we should scan for
1003  * reclaim. We want as many clean inodes ready to reclaim as possible, so we
1004  * push the AIL here. We also want to proactively free up memory if we can to
1005  * minimise the amount of work memory reclaim has to do so we kick the
1006  * background reclaim if it isn't already scheduled.
1007  */
1008 long
1009 xfs_reclaim_inodes_nr(
1010         struct xfs_mount        *mp,
1011         unsigned long           nr_to_scan)
1012 {
1013         struct xfs_icwalk       icw = {
1014                 .icw_flags      = XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT,
1015                 .icw_scan_limit = min_t(unsigned long, LONG_MAX, nr_to_scan),
1016         };
1017
1018         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
1019                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
1020
1021         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1022         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1023         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1024
1025         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
1026         return 0;
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1031  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1032  */
1033 long
1034 xfs_reclaim_inodes_count(
1035         struct xfs_mount        *mp)
1036 {
1037         struct xfs_perag        *pag;
1038         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1039         long                    reclaimable = 0;
1040
1041         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1042                 ag = pag->pag_agno + 1;
1043                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1044                 xfs_perag_put(pag);
1045         }
1046         return reclaimable;
1047 }
1048
1049 STATIC bool
1050 xfs_icwalk_match_id(
1051         struct xfs_inode        *ip,
1052         struct xfs_icwalk       *icw)
1053 {
1054         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1055             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1056                 return false;
1057
1058         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1059             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1060                 return false;
1061
1062         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1063             ip->i_projid != icw->icw_prid)
1064                 return false;
1065
1066         return true;
1067 }
1068
1069 /*
1070  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1071  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1072  */
1073 STATIC bool
1074 xfs_icwalk_match_id_union(
1075         struct xfs_inode        *ip,
1076         struct xfs_icwalk       *icw)
1077 {
1078         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1079             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1080                 return true;
1081
1082         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1083             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1084                 return true;
1085
1086         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1087             ip->i_projid == icw->icw_prid)
1088                 return true;
1089
1090         return false;
1091 }
1092
1093 /*
1094  * Is this inode @ip eligible for eof/cow block reclamation, given some
1095  * filtering parameters @icw?  The inode is eligible if @icw is null or
1096  * if the predicate functions match.
1097  */
1098 static bool
1099 xfs_icwalk_match(
1100         struct xfs_inode        *ip,
1101         struct xfs_icwalk       *icw)
1102 {
1103         bool                    match;
1104
1105         if (!icw)
1106                 return true;
1107
1108         if (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
1109                 match = xfs_icwalk_match_id_union(ip, icw);
1110         else
1111                 match = xfs_icwalk_match_id(ip, icw);
1112         if (!match)
1113                 return false;
1114
1115         /* skip the inode if the file size is too small */
1116         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_MINFILESIZE) &&
1117             XFS_ISIZE(ip) < icw->icw_min_file_size)
1118                 return false;
1119
1120         return true;
1121 }
1122
1123 /*
1124  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
1125  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
1126  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
1127  * goes low.
1128  */
1129 void
1130 xfs_reclaim_worker(
1131         struct work_struct *work)
1132 {
1133         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
1134                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
1135
1136         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, NULL);
1137         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1138 }
1139
1140 STATIC int
1141 xfs_inode_free_eofblocks(
1142         struct xfs_inode        *ip,
1143         struct xfs_icwalk       *icw,
1144         unsigned int            *lockflags)
1145 {
1146         bool                    wait;
1147
1148         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1149
1150         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_IEOFBLOCKS))
1151                 return 0;
1152
1153         /*
1154          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1155          * time. Unless we are waiting, skip it.
1156          */
1157         if (!wait && mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1158                 return 0;
1159
1160         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1161                 return 0;
1162
1163         /*
1164          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1165          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1166          */
1167         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1168                 if (wait)
1169                         return -EAGAIN;
1170                 return 0;
1171         }
1172         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1173
1174         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, false))
1175                 return xfs_free_eofblocks(ip);
1176
1177         /* inode could be preallocated or append-only */
1178         trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1179         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1180         return 0;
1181 }
1182
1183 static void
1184 xfs_blockgc_set_iflag(
1185         struct xfs_inode        *ip,
1186         unsigned long           iflag)
1187 {
1188         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1189         struct xfs_perag        *pag;
1190
1191         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1192
1193         /*
1194          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1195          * if we already know that we have the tag set.
1196          */
1197         if (ip->i_flags & iflag)
1198                 return;
1199         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1200         ip->i_flags |= iflag;
1201         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1202
1203         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1204         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1205
1206         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1207                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1208
1209         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1210         xfs_perag_put(pag);
1211 }
1212
1213 void
1214 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1215         xfs_inode_t     *ip)
1216 {
1217         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1218         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1219 }
1220
1221 static void
1222 xfs_blockgc_clear_iflag(
1223         struct xfs_inode        *ip,
1224         unsigned long           iflag)
1225 {
1226         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1227         struct xfs_perag        *pag;
1228         bool                    clear_tag;
1229
1230         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1231
1232         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1233         ip->i_flags &= ~iflag;
1234         clear_tag = (ip->i_flags & (XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0;
1235         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1236
1237         if (!clear_tag)
1238                 return;
1239
1240         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1241         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1242
1243         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1244                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1245
1246         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1247         xfs_perag_put(pag);
1248 }
1249
1250 void
1251 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1252         xfs_inode_t     *ip)
1253 {
1254         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1255         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1260  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1261  * is undergoing some kind of write.
1262  */
1263 static bool
1264 xfs_prep_free_cowblocks(
1265         struct xfs_inode        *ip)
1266 {
1267         /*
1268          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1269          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1270          */
1271         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1272                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1273                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1274                 return false;
1275         }
1276
1277         /*
1278          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1279          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1280          */
1281         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1282             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1283             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1284             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1285                 return false;
1286
1287         return true;
1288 }
1289
1290 /*
1291  * Automatic CoW Reservation Freeing
1292  *
1293  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1294  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1295  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1296  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1297  * be retained.
1298  *
1299  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1300  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1301  */
1302 STATIC int
1303 xfs_inode_free_cowblocks(
1304         struct xfs_inode        *ip,
1305         struct xfs_icwalk       *icw,
1306         unsigned int            *lockflags)
1307 {
1308         bool                    wait;
1309         int                     ret = 0;
1310
1311         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1312
1313         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_ICOWBLOCKS))
1314                 return 0;
1315
1316         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1317                 return 0;
1318
1319         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1320                 return 0;
1321
1322         /*
1323          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1324          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1325          */
1326         if (!(*lockflags & XFS_IOLOCK_EXCL) &&
1327             !xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1328                 if (wait)
1329                         return -EAGAIN;
1330                 return 0;
1331         }
1332         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1333
1334         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL)) {
1335                 if (wait)
1336                         return -EAGAIN;
1337                 return 0;
1338         }
1339         *lockflags |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1340
1341         /*
1342          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1343          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1344          */
1345         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1346                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1347         return ret;
1348 }
1349
1350 void
1351 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1352         xfs_inode_t     *ip)
1353 {
1354         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1355         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1356 }
1357
1358 void
1359 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1360         xfs_inode_t     *ip)
1361 {
1362         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1363         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1364 }
1365
1366 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1367 void
1368 xfs_blockgc_stop(
1369         struct xfs_mount        *mp)
1370 {
1371         struct xfs_perag        *pag;
1372         xfs_agnumber_t          agno;
1373
1374         if (!xfs_clear_blockgc_enabled(mp))
1375                 return;
1376
1377         for_each_perag(mp, agno, pag)
1378                 cancel_delayed_work_sync(&pag->pag_blockgc_work);
1379         trace_xfs_blockgc_stop(mp, __return_address);
1380 }
1381
1382 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1383 void
1384 xfs_blockgc_start(
1385         struct xfs_mount        *mp)
1386 {
1387         struct xfs_perag        *pag;
1388         xfs_agnumber_t          agno;
1389
1390         if (xfs_set_blockgc_enabled(mp))
1391                 return;
1392
1393         trace_xfs_blockgc_start(mp, __return_address);
1394         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1395                 xfs_blockgc_queue(pag);
1396 }
1397
1398 /* Don't try to run block gc on an inode that's in any of these states. */
1399 #define XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS       (XFS_INEW | \
1400                                          XFS_NEED_INACTIVE | \
1401                                          XFS_INACTIVATING | \
1402                                          XFS_IRECLAIMABLE | \
1403                                          XFS_IRECLAIM)
1404 /*
1405  * Decide if the given @ip is eligible for garbage collection of speculative
1406  * preallocations, and grab it if so.  Returns true if it's ready to go or
1407  * false if we should just ignore it.
1408  */
1409 static bool
1410 xfs_blockgc_igrab(
1411         struct xfs_inode        *ip)
1412 {
1413         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
1414
1415         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1416
1417         /* Check for stale RCU freed inode */
1418         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1419         if (!ip->i_ino)
1420                 goto out_unlock_noent;
1421
1422         if (ip->i_flags & XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS)
1423                 goto out_unlock_noent;
1424         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1425
1426         /* nothing to sync during shutdown */
1427         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
1428                 return false;
1429
1430         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
1431         if (!igrab(inode))
1432                 return false;
1433
1434         /* inode is valid */
1435         return true;
1436
1437 out_unlock_noent:
1438         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1439         return false;
1440 }
1441
1442 /* Scan one incore inode for block preallocations that we can remove. */
1443 static int
1444 xfs_blockgc_scan_inode(
1445         struct xfs_inode        *ip,
1446         struct xfs_icwalk       *icw)
1447 {
1448         unsigned int            lockflags = 0;
1449         int                     error;
1450
1451         error = xfs_inode_free_eofblocks(ip, icw, &lockflags);
1452         if (error)
1453                 goto unlock;
1454
1455         error = xfs_inode_free_cowblocks(ip, icw, &lockflags);
1456 unlock:
1457         if (lockflags)
1458                 xfs_iunlock(ip, lockflags);
1459         xfs_irele(ip);
1460         return error;
1461 }
1462
1463 /* Background worker that trims preallocated space. */
1464 void
1465 xfs_blockgc_worker(
1466         struct work_struct      *work)
1467 {
1468         struct xfs_perag        *pag = container_of(to_delayed_work(work),
1469                                         struct xfs_perag, pag_blockgc_work);
1470         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1471         int                     error;
1472
1473         trace_xfs_blockgc_worker(mp, __return_address);
1474
1475         error = xfs_icwalk_ag(pag, XFS_ICWALK_BLOCKGC, NULL);
1476         if (error)
1477                 xfs_info(mp, "AG %u preallocation gc worker failed, err=%d",
1478                                 pag->pag_agno, error);
1479         xfs_blockgc_queue(pag);
1480 }
1481
1482 /*
1483  * Try to free space in the filesystem by purging inactive inodes, eofblocks
1484  * and cowblocks.
1485  */
1486 int
1487 xfs_blockgc_free_space(
1488         struct xfs_mount        *mp,
1489         struct xfs_icwalk       *icw)
1490 {
1491         int                     error;
1492
1493         trace_xfs_blockgc_free_space(mp, icw, _RET_IP_);
1494
1495         error = xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_BLOCKGC, icw);
1496         if (error)
1497                 return error;
1498
1499         xfs_inodegc_flush(mp);
1500         return 0;
1501 }
1502
1503 /*
1504  * Reclaim all the free space that we can by scheduling the background blockgc
1505  * and inodegc workers immediately and waiting for them all to clear.
1506  */
1507 void
1508 xfs_blockgc_flush_all(
1509         struct xfs_mount        *mp)
1510 {
1511         struct xfs_perag        *pag;
1512         xfs_agnumber_t          agno;
1513
1514         trace_xfs_blockgc_flush_all(mp, __return_address);
1515
1516         /*
1517          * For each blockgc worker, move its queue time up to now.  If it
1518          * wasn't queued, it will not be requeued.  Then flush whatever's
1519          * left.
1520          */
1521         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1522                 mod_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
1523                                 &pag->pag_blockgc_work, 0);
1524
1525         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1526                 flush_delayed_work(&pag->pag_blockgc_work);
1527
1528         xfs_inodegc_flush(mp);
1529 }
1530
1531 /*
1532  * Run cow/eofblocks scans on the supplied dquots.  We don't know exactly which
1533  * quota caused an allocation failure, so we make a best effort by including
1534  * each quota under low free space conditions (less than 1% free space) in the
1535  * scan.
1536  *
1537  * Callers must not hold any inode's ILOCK.  If requesting a synchronous scan
1538  * (XFS_ICWALK_FLAG_SYNC), the caller also must not hold any inode's IOLOCK or
1539  * MMAPLOCK.
1540  */
1541 int
1542 xfs_blockgc_free_dquots(
1543         struct xfs_mount        *mp,
1544         struct xfs_dquot        *udqp,
1545         struct xfs_dquot        *gdqp,
1546         struct xfs_dquot        *pdqp,
1547         unsigned int            iwalk_flags)
1548 {
1549         struct xfs_icwalk       icw = {0};
1550         bool                    do_work = false;
1551
1552         if (!udqp && !gdqp && !pdqp)
1553                 return 0;
1554
1555         /*
1556          * Run a scan to free blocks using the union filter to cover all
1557          * applicable quotas in a single scan.
1558          */
1559         icw.icw_flags = XFS_ICWALK_FLAG_UNION | iwalk_flags;
1560
1561         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && udqp && xfs_dquot_lowsp(udqp)) {
1562                 icw.icw_uid = make_kuid(mp->m_super->s_user_ns, udqp->q_id);
1563                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_UID;
1564                 do_work = true;
1565         }
1566
1567         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && gdqp && xfs_dquot_lowsp(gdqp)) {
1568                 icw.icw_gid = make_kgid(mp->m_super->s_user_ns, gdqp->q_id);
1569                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_GID;
1570                 do_work = true;
1571         }
1572
1573         if (XFS_IS_PQUOTA_ENFORCED(mp) && pdqp && xfs_dquot_lowsp(pdqp)) {
1574                 icw.icw_prid = pdqp->q_id;
1575                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_PRID;
1576                 do_work = true;
1577         }
1578
1579         if (!do_work)
1580                 return 0;
1581
1582         return xfs_blockgc_free_space(mp, &icw);
1583 }
1584
1585 /* Run cow/eofblocks scans on the quotas attached to the inode. */
1586 int
1587 xfs_blockgc_free_quota(
1588         struct xfs_inode        *ip,
1589         unsigned int            iwalk_flags)
1590 {
1591         return xfs_blockgc_free_dquots(ip->i_mount,
1592                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_USER),
1593                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_GROUP),
1594                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_PROJ), iwalk_flags);
1595 }
1596
1597 /* XFS Inode Cache Walking Code */
1598
1599 /*
1600  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
1601  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
1602  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
1603  * be too greedy.
1604  */
1605 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
1606
1607
1608 /*
1609  * Decide if we want to grab this inode in anticipation of doing work towards
1610  * the goal.
1611  */
1612 static inline bool
1613 xfs_icwalk_igrab(
1614         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1615         struct xfs_inode        *ip,
1616         struct xfs_icwalk       *icw)
1617 {
1618         switch (goal) {
1619         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1620                 return xfs_blockgc_igrab(ip);
1621         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1622                 return xfs_reclaim_igrab(ip, icw);
1623         default:
1624                 return false;
1625         }
1626 }
1627
1628 /*
1629  * Process an inode.  Each processing function must handle any state changes
1630  * made by the icwalk igrab function.  Return -EAGAIN to skip an inode.
1631  */
1632 static inline int
1633 xfs_icwalk_process_inode(
1634         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1635         struct xfs_inode        *ip,
1636         struct xfs_perag        *pag,
1637         struct xfs_icwalk       *icw)
1638 {
1639         int                     error = 0;
1640
1641         switch (goal) {
1642         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1643                 error = xfs_blockgc_scan_inode(ip, icw);
1644                 break;
1645         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1646                 xfs_reclaim_inode(ip, pag);
1647                 break;
1648         }
1649         return error;
1650 }
1651
1652 /*
1653  * For a given per-AG structure @pag and a goal, grab qualifying inodes and
1654  * process them in some manner.
1655  */
1656 static int
1657 xfs_icwalk_ag(
1658         struct xfs_perag        *pag,
1659         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1660         struct xfs_icwalk       *icw)
1661 {
1662         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1663         uint32_t                first_index;
1664         int                     last_error = 0;
1665         int                     skipped;
1666         bool                    done;
1667         int                     nr_found;
1668
1669 restart:
1670         done = false;
1671         skipped = 0;
1672         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM)
1673                 first_index = READ_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor);
1674         else
1675                 first_index = 0;
1676         nr_found = 0;
1677         do {
1678                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1679                 unsigned int    tag = xfs_icwalk_tag(goal);
1680                 int             error = 0;
1681                 int             i;
1682
1683                 rcu_read_lock();
1684
1685                 if (tag == XFS_ICWALK_NULL_TAG)
1686                         nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
1687                                         (void **)batch, first_index,
1688                                         XFS_LOOKUP_BATCH);
1689                 else
1690                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
1691                                         &pag->pag_ici_root,
1692                                         (void **) batch, first_index,
1693                                         XFS_LOOKUP_BATCH, tag);
1694
1695                 if (!nr_found) {
1696                         done = true;
1697                         rcu_read_unlock();
1698                         break;
1699                 }
1700
1701                 /*
1702                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1703                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1704                  */
1705                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1706                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
1707
1708                         if (done || !xfs_icwalk_igrab(goal, ip, icw))
1709                                 batch[i] = NULL;
1710
1711                         /*
1712                          * Update the index for the next lookup. Catch
1713                          * overflows into the next AG range which can occur if
1714                          * we have inodes in the last block of the AG and we
1715                          * are currently pointing to the last inode.
1716                          *
1717                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
1718                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
1719                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
1720                          * us to see this inode, so another lookup from the
1721                          * same index will not find it again.
1722                          */
1723                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
1724                                 continue;
1725                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1726                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1727                                 done = true;
1728                 }
1729
1730                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1731                 rcu_read_unlock();
1732
1733                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1734                         if (!batch[i])
1735                                 continue;
1736                         error = xfs_icwalk_process_inode(goal, batch[i], pag,
1737                                         icw);
1738                         if (error == -EAGAIN) {
1739                                 skipped++;
1740                                 continue;
1741                         }
1742                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1743                                 last_error = error;
1744                 }
1745
1746                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
1747                 if (error == -EFSCORRUPTED)
1748                         break;
1749
1750                 cond_resched();
1751
1752                 if (icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT)) {
1753                         icw->icw_scan_limit -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1754                         if (icw->icw_scan_limit <= 0)
1755                                 break;
1756                 }
1757         } while (nr_found && !done);
1758
1759         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM) {
1760                 if (done)
1761                         first_index = 0;
1762                 WRITE_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor, first_index);
1763         }
1764
1765         if (skipped) {
1766                 delay(1);
1767                 goto restart;
1768         }
1769         return last_error;
1770 }
1771
1772 /* Fetch the next (possibly tagged) per-AG structure. */
1773 static inline struct xfs_perag *
1774 xfs_icwalk_get_perag(
1775         struct xfs_mount        *mp,
1776         xfs_agnumber_t          agno,
1777         enum xfs_icwalk_goal    goal)
1778 {
1779         unsigned int            tag = xfs_icwalk_tag(goal);
1780
1781         if (tag == XFS_ICWALK_NULL_TAG)
1782                 return xfs_perag_get(mp, agno);
1783         return xfs_perag_get_tag(mp, agno, tag);
1784 }
1785
1786 /* Walk all incore inodes to achieve a given goal. */
1787 static int
1788 xfs_icwalk(
1789         struct xfs_mount        *mp,
1790         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1791         struct xfs_icwalk       *icw)
1792 {
1793         struct xfs_perag        *pag;
1794         int                     error = 0;
1795         int                     last_error = 0;
1796         xfs_agnumber_t          agno = 0;
1797
1798         while ((pag = xfs_icwalk_get_perag(mp, agno, goal))) {
1799                 agno = pag->pag_agno + 1;
1800                 error = xfs_icwalk_ag(pag, goal, icw);
1801                 xfs_perag_put(pag);
1802                 if (error) {
1803                         last_error = error;
1804                         if (error == -EFSCORRUPTED)
1805                                 break;
1806                 }
1807         }
1808         return last_error;
1809         BUILD_BUG_ON(XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS & XFS_ICWALK_FLAGS_VALID);
1810 }
1811
1812 #ifdef DEBUG
1813 static void
1814 xfs_check_delalloc(
1815         struct xfs_inode        *ip,
1816         int                     whichfork)
1817 {
1818         struct xfs_ifork        *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
1819         struct xfs_bmbt_irec    got;
1820         struct xfs_iext_cursor  icur;
1821
1822         if (!ifp || !xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, 0, &icur, &got))
1823                 return;
1824         do {
1825                 if (isnullstartblock(got.br_startblock)) {
1826                         xfs_warn(ip->i_mount,
1827         "ino %llx %s fork has delalloc extent at [0x%llx:0x%llx]",
1828                                 ip->i_ino,
1829                                 whichfork == XFS_DATA_FORK ? "data" : "cow",
1830                                 got.br_startoff, got.br_blockcount);
1831                 }
1832         } while (xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got));
1833 }
1834 #else
1835 #define xfs_check_delalloc(ip, whichfork)       do { } while (0)
1836 #endif
1837
1838 /* Schedule the inode for reclaim. */
1839 static void
1840 xfs_inodegc_set_reclaimable(
1841         struct xfs_inode        *ip)
1842 {
1843         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1844         struct xfs_perag        *pag;
1845
1846         if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp) && ip->i_delayed_blks) {
1847                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_DATA_FORK);
1848                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_COW_FORK);
1849                 ASSERT(0);
1850         }
1851
1852         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1853         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1854         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1855
1856         trace_xfs_inode_set_reclaimable(ip);
1857         ip->i_flags &= ~(XFS_NEED_INACTIVE | XFS_INACTIVATING);
1858         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIMABLE;
1859         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1860                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1861
1862         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1863         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1864         xfs_perag_put(pag);
1865 }
1866
1867 /*
1868  * Free all speculative preallocations and possibly even the inode itself.
1869  * This is the last chance to make changes to an otherwise unreferenced file
1870  * before incore reclamation happens.
1871  */
1872 static void
1873 xfs_inodegc_inactivate(
1874         struct xfs_inode        *ip)
1875 {
1876         trace_xfs_inode_inactivating(ip);
1877         xfs_inactive(ip);
1878         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
1879 }
1880
1881 void
1882 xfs_inodegc_worker(
1883         struct work_struct      *work)
1884 {
1885         struct xfs_inodegc      *gc = container_of(work, struct xfs_inodegc,
1886                                                         work);
1887         struct llist_node       *node = llist_del_all(&gc->list);
1888         struct xfs_inode        *ip, *n;
1889
1890         WRITE_ONCE(gc->items, 0);
1891
1892         if (!node)
1893                 return;
1894
1895         ip = llist_entry(node, struct xfs_inode, i_gclist);
1896         trace_xfs_inodegc_worker(ip->i_mount, READ_ONCE(gc->shrinker_hits));
1897
1898         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, 0);
1899         llist_for_each_entry_safe(ip, n, node, i_gclist) {
1900                 xfs_iflags_set(ip, XFS_INACTIVATING);
1901                 xfs_inodegc_inactivate(ip);
1902         }
1903 }
1904
1905 /*
1906  * Force all currently queued inode inactivation work to run immediately, and
1907  * wait for the work to finish. Two pass - queue all the work first pass, wait
1908  * for it in a second pass.
1909  */
1910 void
1911 xfs_inodegc_flush(
1912         struct xfs_mount        *mp)
1913 {
1914         struct xfs_inodegc      *gc;
1915         int                     cpu;
1916
1917         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
1918                 return;
1919
1920         trace_xfs_inodegc_flush(mp, __return_address);
1921
1922         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1923
1924         for_each_online_cpu(cpu) {
1925                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
1926                 flush_work(&gc->work);
1927         }
1928 }
1929
1930 /*
1931  * Flush all the pending work and then disable the inode inactivation background
1932  * workers and wait for them to stop.
1933  */
1934 void
1935 xfs_inodegc_stop(
1936         struct xfs_mount        *mp)
1937 {
1938         struct xfs_inodegc      *gc;
1939         int                     cpu;
1940
1941         if (!xfs_clear_inodegc_enabled(mp))
1942                 return;
1943
1944         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1945
1946         for_each_online_cpu(cpu) {
1947                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
1948                 cancel_work_sync(&gc->work);
1949         }
1950         trace_xfs_inodegc_stop(mp, __return_address);
1951 }
1952
1953 /*
1954  * Enable the inode inactivation background workers and schedule deferred inode
1955  * inactivation work if there is any.
1956  */
1957 void
1958 xfs_inodegc_start(
1959         struct xfs_mount        *mp)
1960 {
1961         if (xfs_set_inodegc_enabled(mp))
1962                 return;
1963
1964         trace_xfs_inodegc_start(mp, __return_address);
1965         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1966 }
1967
1968 #ifdef CONFIG_XFS_RT
1969 static inline bool
1970 xfs_inodegc_want_queue_rt_file(
1971         struct xfs_inode        *ip)
1972 {
1973         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1974         uint64_t                freertx;
1975
1976         if (!XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
1977                 return false;
1978
1979         freertx = READ_ONCE(mp->m_sb.sb_frextents);
1980         return freertx < mp->m_low_rtexts[XFS_LOWSP_5_PCNT];
1981 }
1982 #else
1983 # define xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip)     (false)
1984 #endif /* CONFIG_XFS_RT */
1985
1986 /*
1987  * Schedule the inactivation worker when:
1988  *
1989  *  - We've accumulated more than one inode cluster buffer's worth of inodes.
1990  *  - There is less than 5% free space left.
1991  *  - Any of the quotas for this inode are near an enforcement limit.
1992  */
1993 static inline bool
1994 xfs_inodegc_want_queue_work(
1995         struct xfs_inode        *ip,
1996         unsigned int            items)
1997 {
1998         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1999
2000         if (items > mp->m_ino_geo.inodes_per_cluster)
2001                 return true;
2002
2003         if (__percpu_counter_compare(&mp->m_fdblocks,
2004                                 mp->m_low_space[XFS_LOWSP_5_PCNT],
2005                                 XFS_FDBLOCKS_BATCH) < 0)
2006                 return true;
2007
2008         if (xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip))
2009                 return true;
2010
2011         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_USER))
2012                 return true;
2013
2014         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_GROUP))
2015                 return true;
2016
2017         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_PROJ))
2018                 return true;
2019
2020         return false;
2021 }
2022
2023 /*
2024  * Upper bound on the number of inodes in each AG that can be queued for
2025  * inactivation at any given time, to avoid monopolizing the workqueue.
2026  */
2027 #define XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG         (4 * XFS_INODES_PER_CHUNK)
2028
2029 /*
2030  * Make the frontend wait for inactivations when:
2031  *
2032  *  - Memory shrinkers queued the inactivation worker and it hasn't finished.
2033  *  - The queue depth exceeds the maximum allowable percpu backlog.
2034  *
2035  * Note: If the current thread is running a transaction, we don't ever want to
2036  * wait for other transactions because that could introduce a deadlock.
2037  */
2038 static inline bool
2039 xfs_inodegc_want_flush_work(
2040         struct xfs_inode        *ip,
2041         unsigned int            items,
2042         unsigned int            shrinker_hits)
2043 {
2044         if (current->journal_info)
2045                 return false;
2046
2047         if (shrinker_hits > 0)
2048                 return true;
2049
2050         if (items > XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG)
2051                 return true;
2052
2053         return false;
2054 }
2055
2056 /*
2057  * Queue a background inactivation worker if there are inodes that need to be
2058  * inactivated and higher level xfs code hasn't disabled the background
2059  * workers.
2060  */
2061 static void
2062 xfs_inodegc_queue(
2063         struct xfs_inode        *ip)
2064 {
2065         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2066         struct xfs_inodegc      *gc;
2067         int                     items;
2068         unsigned int            shrinker_hits;
2069
2070         trace_xfs_inode_set_need_inactive(ip);
2071         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
2072         ip->i_flags |= XFS_NEED_INACTIVE;
2073         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
2074
2075         gc = get_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2076         llist_add(&ip->i_gclist, &gc->list);
2077         items = READ_ONCE(gc->items);
2078         WRITE_ONCE(gc->items, items + 1);
2079         shrinker_hits = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2080         put_cpu_ptr(gc);
2081
2082         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2083                 return;
2084
2085         if (xfs_inodegc_want_queue_work(ip, items)) {
2086                 trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2087                 queue_work(mp->m_inodegc_wq, &gc->work);
2088         }
2089
2090         if (xfs_inodegc_want_flush_work(ip, items, shrinker_hits)) {
2091                 trace_xfs_inodegc_throttle(mp, __return_address);
2092                 flush_work(&gc->work);
2093         }
2094 }
2095
2096 /*
2097  * Fold the dead CPU inodegc queue into the current CPUs queue.
2098  */
2099 void
2100 xfs_inodegc_cpu_dead(
2101         struct xfs_mount        *mp,
2102         unsigned int            dead_cpu)
2103 {
2104         struct xfs_inodegc      *dead_gc, *gc;
2105         struct llist_node       *first, *last;
2106         unsigned int            count = 0;
2107
2108         dead_gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, dead_cpu);
2109         cancel_work_sync(&dead_gc->work);
2110
2111         if (llist_empty(&dead_gc->list))
2112                 return;
2113
2114         first = dead_gc->list.first;
2115         last = first;
2116         while (last->next) {
2117                 last = last->next;
2118                 count++;
2119         }
2120         dead_gc->list.first = NULL;
2121         dead_gc->items = 0;
2122
2123         /* Add pending work to current CPU */
2124         gc = get_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2125         llist_add_batch(first, last, &gc->list);
2126         count += READ_ONCE(gc->items);
2127         WRITE_ONCE(gc->items, count);
2128         put_cpu_ptr(gc);
2129
2130         if (xfs_is_inodegc_enabled(mp)) {
2131                 trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2132                 queue_work(mp->m_inodegc_wq, &gc->work);
2133         }
2134 }
2135
2136 /*
2137  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.  Once we get tag
2138  * lookups on the radix tree, this inode flag can go away.
2139  *
2140  * We always use background reclaim here because even if the inode is clean, it
2141  * still may be under IO and hence we have wait for IO completion to occur
2142  * before we can reclaim the inode. The background reclaim path handles this
2143  * more efficiently than we can here, so simply let background reclaim tear down
2144  * all inodes.
2145  */
2146 void
2147 xfs_inode_mark_reclaimable(
2148         struct xfs_inode        *ip)
2149 {
2150         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2151         bool                    need_inactive;
2152
2153         XFS_STATS_INC(mp, vn_reclaim);
2154
2155         /*
2156          * We should never get here with any of the reclaim flags already set.
2157          */
2158         ASSERT_ALWAYS(!xfs_iflags_test(ip, XFS_ALL_IRECLAIM_FLAGS));
2159
2160         need_inactive = xfs_inode_needs_inactive(ip);
2161         if (need_inactive) {
2162                 xfs_inodegc_queue(ip);
2163                 return;
2164         }
2165
2166         /* Going straight to reclaim, so drop the dquots. */
2167         xfs_qm_dqdetach(ip);
2168         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
2169 }
2170
2171 /*
2172  * Register a phony shrinker so that we can run background inodegc sooner when
2173  * there's memory pressure.  Inactivation does not itself free any memory but
2174  * it does make inodes reclaimable, which eventually frees memory.
2175  *
2176  * The count function, seek value, and batch value are crafted to trigger the
2177  * scan function during the second round of scanning.  Hopefully this means
2178  * that we reclaimed enough memory that initiating metadata transactions won't
2179  * make things worse.
2180  */
2181 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT      (1UL << DEF_PRIORITY)
2182 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH      ((XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT / 2) + 1)
2183
2184 static unsigned long
2185 xfs_inodegc_shrinker_count(
2186         struct shrinker         *shrink,
2187         struct shrink_control   *sc)
2188 {
2189         struct xfs_mount        *mp = container_of(shrink, struct xfs_mount,
2190                                                    m_inodegc_shrinker);
2191         struct xfs_inodegc      *gc;
2192         int                     cpu;
2193
2194         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2195                 return 0;
2196
2197         for_each_online_cpu(cpu) {
2198                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2199                 if (!llist_empty(&gc->list))
2200                         return XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT;
2201         }
2202
2203         return 0;
2204 }
2205
2206 static unsigned long
2207 xfs_inodegc_shrinker_scan(
2208         struct shrinker         *shrink,
2209         struct shrink_control   *sc)
2210 {
2211         struct xfs_mount        *mp = container_of(shrink, struct xfs_mount,
2212                                                    m_inodegc_shrinker);
2213         struct xfs_inodegc      *gc;
2214         int                     cpu;
2215         bool                    no_items = true;
2216
2217         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2218                 return SHRINK_STOP;
2219
2220         trace_xfs_inodegc_shrinker_scan(mp, sc, __return_address);
2221
2222         for_each_online_cpu(cpu) {
2223                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2224                 if (!llist_empty(&gc->list)) {
2225                         unsigned int    h = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2226
2227                         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, h + 1);
2228                         queue_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work);
2229                         no_items = false;
2230                 }
2231         }
2232
2233         /*
2234          * If there are no inodes to inactivate, we don't want the shrinker
2235          * to think there's deferred work to call us back about.
2236          */
2237         if (no_items)
2238                 return LONG_MAX;
2239
2240         return SHRINK_STOP;
2241 }
2242
2243 /* Register a shrinker so we can accelerate inodegc and throttle queuing. */
2244 int
2245 xfs_inodegc_register_shrinker(
2246         struct xfs_mount        *mp)
2247 {
2248         struct shrinker         *shrink = &mp->m_inodegc_shrinker;
2249
2250         shrink->count_objects = xfs_inodegc_shrinker_count;
2251         shrink->scan_objects = xfs_inodegc_shrinker_scan;
2252         shrink->seeks = 0;
2253         shrink->flags = SHRINKER_NONSLAB;
2254         shrink->batch = XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH;
2255
2256         return register_shrinker(shrink);
2257 }