4e108720a789aa324adc48348bbf64272faa07a4
[linux-2.6-block.git] / fs / xfs / xfs_log_cil.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2010 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11  * GNU General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public License
14  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
15  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
16  */
17
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_fs.h"
20 #include "xfs_types.h"
21 #include "xfs_log.h"
22 #include "xfs_trans.h"
23 #include "xfs_trans_priv.h"
24 #include "xfs_log_priv.h"
25 #include "xfs_sb.h"
26 #include "xfs_ag.h"
27 #include "xfs_mount.h"
28 #include "xfs_error.h"
29 #include "xfs_alloc.h"
30 #include "xfs_extent_busy.h"
31 #include "xfs_discard.h"
32
33 /*
34  * Allocate a new ticket. Failing to get a new ticket makes it really hard to
35  * recover, so we don't allow failure here. Also, we allocate in a context that
36  * we don't want to be issuing transactions from, so we need to tell the
37  * allocation code this as well.
38  *
39  * We don't reserve any space for the ticket - we are going to steal whatever
40  * space we require from transactions as they commit. To ensure we reserve all
41  * the space required, we need to set the current reservation of the ticket to
42  * zero so that we know to steal the initial transaction overhead from the
43  * first transaction commit.
44  */
45 static struct xlog_ticket *
46 xlog_cil_ticket_alloc(
47         struct xlog     *log)
48 {
49         struct xlog_ticket *tic;
50
51         tic = xlog_ticket_alloc(log, 0, 1, XFS_TRANSACTION, 0,
52                                 KM_SLEEP|KM_NOFS);
53         tic->t_trans_type = XFS_TRANS_CHECKPOINT;
54
55         /*
56          * set the current reservation to zero so we know to steal the basic
57          * transaction overhead reservation from the first transaction commit.
58          */
59         tic->t_curr_res = 0;
60         return tic;
61 }
62
63 /*
64  * After the first stage of log recovery is done, we know where the head and
65  * tail of the log are. We need this log initialisation done before we can
66  * initialise the first CIL checkpoint context.
67  *
68  * Here we allocate a log ticket to track space usage during a CIL push.  This
69  * ticket is passed to xlog_write() directly so that we don't slowly leak log
70  * space by failing to account for space used by log headers and additional
71  * region headers for split regions.
72  */
73 void
74 xlog_cil_init_post_recovery(
75         struct xlog     *log)
76 {
77         log->l_cilp->xc_ctx->ticket = xlog_cil_ticket_alloc(log);
78         log->l_cilp->xc_ctx->sequence = 1;
79         log->l_cilp->xc_ctx->commit_lsn = xlog_assign_lsn(log->l_curr_cycle,
80                                                                 log->l_curr_block);
81 }
82
83 /*
84  * Format log item into a flat buffers
85  *
86  * For delayed logging, we need to hold a formatted buffer containing all the
87  * changes on the log item. This enables us to relog the item in memory and
88  * write it out asynchronously without needing to relock the object that was
89  * modified at the time it gets written into the iclog.
90  *
91  * This function builds a vector for the changes in each log item in the
92  * transaction. It then works out the length of the buffer needed for each log
93  * item, allocates them and formats the vector for the item into the buffer.
94  * The buffer is then attached to the log item are then inserted into the
95  * Committed Item List for tracking until the next checkpoint is written out.
96  *
97  * We don't set up region headers during this process; we simply copy the
98  * regions into the flat buffer. We can do this because we still have to do a
99  * formatting step to write the regions into the iclog buffer.  Writing the
100  * ophdrs during the iclog write means that we can support splitting large
101  * regions across iclog boundares without needing a change in the format of the
102  * item/region encapsulation.
103  *
104  * Hence what we need to do now is change the rewrite the vector array to point
105  * to the copied region inside the buffer we just allocated. This allows us to
106  * format the regions into the iclog as though they are being formatted
107  * directly out of the objects themselves.
108  */
109 static struct xfs_log_vec *
110 xlog_cil_prepare_log_vecs(
111         struct xfs_trans        *tp)
112 {
113         struct xfs_log_item_desc *lidp;
114         struct xfs_log_vec      *lv = NULL;
115         struct xfs_log_vec      *ret_lv = NULL;
116
117
118         /* Bail out if we didn't find a log item.  */
119         if (list_empty(&tp->t_items)) {
120                 ASSERT(0);
121                 return NULL;
122         }
123
124         list_for_each_entry(lidp, &tp->t_items, lid_trans) {
125                 struct xfs_log_item *lip = lidp->lid_item;
126                 struct xfs_log_vec *new_lv;
127                 void    *ptr;
128                 int     index;
129                 int     len = 0;
130                 uint    niovecs = 0;
131                 uint    nbytes = 0;
132                 bool    ordered = false;
133
134                 /* Skip items which aren't dirty in this transaction. */
135                 if (!(lidp->lid_flags & XFS_LID_DIRTY))
136                         continue;
137
138                 /* get number of vecs and size of data to be stored */
139                 lip->li_ops->iop_size(lip, &niovecs, &nbytes);
140
141                 /* Skip items that do not have any vectors for writing */
142                 if (!niovecs)
143                         continue;
144
145                 /*
146                  * Ordered items need to be tracked but we do not wish to write
147                  * them. We need a logvec to track the object, but we do not
148                  * need an iovec or buffer to be allocated for copying data.
149                  */
150                 if (niovecs == XFS_LOG_VEC_ORDERED) {
151                         ordered = true;
152                         niovecs = 0;
153                 }
154
155                 new_lv = kmem_zalloc(sizeof(*new_lv) +
156                                 niovecs * sizeof(struct xfs_log_iovec),
157                                 KM_SLEEP|KM_NOFS);
158
159                 new_lv->lv_item = lip;
160                 new_lv->lv_niovecs = niovecs;
161                 if (ordered) {
162                         /* track as an ordered logvec */
163                         new_lv->lv_buf_len = XFS_LOG_VEC_ORDERED;
164                         goto next;
165                 }
166
167                 /* The allocated iovec region lies beyond the log vector. */
168                 new_lv->lv_iovecp = (struct xfs_log_iovec *)&new_lv[1];
169
170                 /* build the vector array and calculate it's length */
171                 IOP_FORMAT(new_lv->lv_item, new_lv->lv_iovecp);
172                 for (index = 0; index < new_lv->lv_niovecs; index++)
173                         len += new_lv->lv_iovecp[index].i_len;
174
175                 new_lv->lv_buf_len = len;
176                 new_lv->lv_buf = kmem_alloc(new_lv->lv_buf_len,
177                                 KM_SLEEP|KM_NOFS);
178                 ptr = new_lv->lv_buf;
179
180                 for (index = 0; index < new_lv->lv_niovecs; index++) {
181                         struct xfs_log_iovec *vec = &new_lv->lv_iovecp[index];
182
183                         memcpy(ptr, vec->i_addr, vec->i_len);
184                         vec->i_addr = ptr;
185                         ptr += vec->i_len;
186                 }
187                 ASSERT(ptr == new_lv->lv_buf + new_lv->lv_buf_len);
188
189 next:
190                 if (!ret_lv)
191                         ret_lv = new_lv;
192                 else
193                         lv->lv_next = new_lv;
194                 lv = new_lv;
195         }
196
197         return ret_lv;
198 }
199
200 /*
201  * Prepare the log item for insertion into the CIL. Calculate the difference in
202  * log space and vectors it will consume, and if it is a new item pin it as
203  * well.
204  */
205 STATIC void
206 xfs_cil_prepare_item(
207         struct xlog             *log,
208         struct xfs_log_vec      *lv,
209         int                     *len,
210         int                     *diff_iovecs)
211 {
212         struct xfs_log_vec      *old = lv->lv_item->li_lv;
213
214         if (old) {
215                 /* existing lv on log item, space used is a delta */
216                 ASSERT((old->lv_buf && old->lv_buf_len && old->lv_niovecs) ||
217                         old->lv_buf_len == XFS_LOG_VEC_ORDERED);
218
219                 /*
220                  * If the new item is ordered, keep the old one that is already
221                  * tracking dirty or ordered regions
222                  */
223                 if (lv->lv_buf_len == XFS_LOG_VEC_ORDERED) {
224                         ASSERT(!lv->lv_buf);
225                         kmem_free(lv);
226                         return;
227                 }
228
229                 *len += lv->lv_buf_len - old->lv_buf_len;
230                 *diff_iovecs += lv->lv_niovecs - old->lv_niovecs;
231                 kmem_free(old->lv_buf);
232                 kmem_free(old);
233         } else {
234                 /* new lv, must pin the log item */
235                 ASSERT(!lv->lv_item->li_lv);
236
237                 if (lv->lv_buf_len != XFS_LOG_VEC_ORDERED) {
238                         *len += lv->lv_buf_len;
239                         *diff_iovecs += lv->lv_niovecs;
240                 }
241                 IOP_PIN(lv->lv_item);
242
243         }
244
245         /* attach new log vector to log item */
246         lv->lv_item->li_lv = lv;
247
248         /*
249          * If this is the first time the item is being committed to the
250          * CIL, store the sequence number on the log item so we can
251          * tell in future commits whether this is the first checkpoint
252          * the item is being committed into.
253          */
254         if (!lv->lv_item->li_seq)
255                 lv->lv_item->li_seq = log->l_cilp->xc_ctx->sequence;
256 }
257
258 /*
259  * Insert the log items into the CIL and calculate the difference in space
260  * consumed by the item. Add the space to the checkpoint ticket and calculate
261  * if the change requires additional log metadata. If it does, take that space
262  * as well. Remove the amount of space we added to the checkpoint ticket from
263  * the current transaction ticket so that the accounting works out correctly.
264  */
265 static void
266 xlog_cil_insert_items(
267         struct xlog             *log,
268         struct xfs_log_vec      *log_vector,
269         struct xlog_ticket      *ticket)
270 {
271         struct xfs_cil          *cil = log->l_cilp;
272         struct xfs_cil_ctx      *ctx = cil->xc_ctx;
273         struct xfs_log_vec      *lv;
274         int                     len = 0;
275         int                     diff_iovecs = 0;
276         int                     iclog_space;
277
278         ASSERT(log_vector);
279
280         /*
281          * Do all the accounting aggregation and switching of log vectors
282          * around in a separate loop to the insertion of items into the CIL.
283          * Then we can do a separate loop to update the CIL within a single
284          * lock/unlock pair. This reduces the number of round trips on the CIL
285          * lock from O(nr_logvectors) to O(1) and greatly reduces the overall
286          * hold time for the transaction commit.
287          *
288          * If this is the first time the item is being placed into the CIL in
289          * this context, pin it so it can't be written to disk until the CIL is
290          * flushed to the iclog and the iclog written to disk.
291          *
292          * We can do this safely because the context can't checkpoint until we
293          * are done so it doesn't matter exactly how we update the CIL.
294          */
295         spin_lock(&cil->xc_cil_lock);
296         for (lv = log_vector; lv; ) {
297                 struct xfs_log_vec *next = lv->lv_next;
298
299                 ASSERT(lv->lv_item->li_lv || list_empty(&lv->lv_item->li_cil));
300                 lv->lv_next = NULL;
301
302                 /*
303                  * xfs_cil_prepare_item() may free the lv, so move the item on
304                  * the CIL first.
305                  */
306                 list_move_tail(&lv->lv_item->li_cil, &cil->xc_cil);
307                 xfs_cil_prepare_item(log, lv, &len, &diff_iovecs);
308                 lv = next;
309         }
310
311         /* account for space used by new iovec headers  */
312         len += diff_iovecs * sizeof(xlog_op_header_t);
313         ctx->nvecs += diff_iovecs;
314
315         /*
316          * Now transfer enough transaction reservation to the context ticket
317          * for the checkpoint. The context ticket is special - the unit
318          * reservation has to grow as well as the current reservation as we
319          * steal from tickets so we can correctly determine the space used
320          * during the transaction commit.
321          */
322         if (ctx->ticket->t_curr_res == 0) {
323                 /* first commit in checkpoint, steal the header reservation */
324                 ASSERT(ticket->t_curr_res >= ctx->ticket->t_unit_res + len);
325                 ctx->ticket->t_curr_res = ctx->ticket->t_unit_res;
326                 ticket->t_curr_res -= ctx->ticket->t_unit_res;
327         }
328
329         /* do we need space for more log record headers? */
330         iclog_space = log->l_iclog_size - log->l_iclog_hsize;
331         if (len > 0 && (ctx->space_used / iclog_space !=
332                                 (ctx->space_used + len) / iclog_space)) {
333                 int hdrs;
334
335                 hdrs = (len + iclog_space - 1) / iclog_space;
336                 /* need to take into account split region headers, too */
337                 hdrs *= log->l_iclog_hsize + sizeof(struct xlog_op_header);
338                 ctx->ticket->t_unit_res += hdrs;
339                 ctx->ticket->t_curr_res += hdrs;
340                 ticket->t_curr_res -= hdrs;
341                 ASSERT(ticket->t_curr_res >= len);
342         }
343         ticket->t_curr_res -= len;
344         ctx->space_used += len;
345
346         spin_unlock(&cil->xc_cil_lock);
347 }
348
349 static void
350 xlog_cil_free_logvec(
351         struct xfs_log_vec      *log_vector)
352 {
353         struct xfs_log_vec      *lv;
354
355         for (lv = log_vector; lv; ) {
356                 struct xfs_log_vec *next = lv->lv_next;
357                 kmem_free(lv->lv_buf);
358                 kmem_free(lv);
359                 lv = next;
360         }
361 }
362
363 /*
364  * Mark all items committed and clear busy extents. We free the log vector
365  * chains in a separate pass so that we unpin the log items as quickly as
366  * possible.
367  */
368 static void
369 xlog_cil_committed(
370         void    *args,
371         int     abort)
372 {
373         struct xfs_cil_ctx      *ctx = args;
374         struct xfs_mount        *mp = ctx->cil->xc_log->l_mp;
375
376         xfs_trans_committed_bulk(ctx->cil->xc_log->l_ailp, ctx->lv_chain,
377                                         ctx->start_lsn, abort);
378
379         xfs_extent_busy_sort(&ctx->busy_extents);
380         xfs_extent_busy_clear(mp, &ctx->busy_extents,
381                              (mp->m_flags & XFS_MOUNT_DISCARD) && !abort);
382
383         spin_lock(&ctx->cil->xc_cil_lock);
384         list_del(&ctx->committing);
385         spin_unlock(&ctx->cil->xc_cil_lock);
386
387         xlog_cil_free_logvec(ctx->lv_chain);
388
389         if (!list_empty(&ctx->busy_extents)) {
390                 ASSERT(mp->m_flags & XFS_MOUNT_DISCARD);
391
392                 xfs_discard_extents(mp, &ctx->busy_extents);
393                 xfs_extent_busy_clear(mp, &ctx->busy_extents, false);
394         }
395
396         kmem_free(ctx);
397 }
398
399 /*
400  * Push the Committed Item List to the log. If @push_seq flag is zero, then it
401  * is a background flush and so we can chose to ignore it. Otherwise, if the
402  * current sequence is the same as @push_seq we need to do a flush. If
403  * @push_seq is less than the current sequence, then it has already been
404  * flushed and we don't need to do anything - the caller will wait for it to
405  * complete if necessary.
406  *
407  * @push_seq is a value rather than a flag because that allows us to do an
408  * unlocked check of the sequence number for a match. Hence we can allows log
409  * forces to run racily and not issue pushes for the same sequence twice. If we
410  * get a race between multiple pushes for the same sequence they will block on
411  * the first one and then abort, hence avoiding needless pushes.
412  */
413 STATIC int
414 xlog_cil_push(
415         struct xlog             *log)
416 {
417         struct xfs_cil          *cil = log->l_cilp;
418         struct xfs_log_vec      *lv;
419         struct xfs_cil_ctx      *ctx;
420         struct xfs_cil_ctx      *new_ctx;
421         struct xlog_in_core     *commit_iclog;
422         struct xlog_ticket      *tic;
423         int                     num_iovecs;
424         int                     error = 0;
425         struct xfs_trans_header thdr;
426         struct xfs_log_iovec    lhdr;
427         struct xfs_log_vec      lvhdr = { NULL };
428         xfs_lsn_t               commit_lsn;
429         xfs_lsn_t               push_seq;
430
431         if (!cil)
432                 return 0;
433
434         new_ctx = kmem_zalloc(sizeof(*new_ctx), KM_SLEEP|KM_NOFS);
435         new_ctx->ticket = xlog_cil_ticket_alloc(log);
436
437         down_write(&cil->xc_ctx_lock);
438         ctx = cil->xc_ctx;
439
440         spin_lock(&cil->xc_cil_lock);
441         push_seq = cil->xc_push_seq;
442         ASSERT(push_seq <= ctx->sequence);
443
444         /*
445          * Check if we've anything to push. If there is nothing, then we don't
446          * move on to a new sequence number and so we have to be able to push
447          * this sequence again later.
448          */
449         if (list_empty(&cil->xc_cil)) {
450                 cil->xc_push_seq = 0;
451                 spin_unlock(&cil->xc_cil_lock);
452                 goto out_skip;
453         }
454         spin_unlock(&cil->xc_cil_lock);
455
456
457         /* check for a previously pushed seqeunce */
458         if (push_seq < cil->xc_ctx->sequence)
459                 goto out_skip;
460
461         /*
462          * pull all the log vectors off the items in the CIL, and
463          * remove the items from the CIL. We don't need the CIL lock
464          * here because it's only needed on the transaction commit
465          * side which is currently locked out by the flush lock.
466          */
467         lv = NULL;
468         num_iovecs = 0;
469         while (!list_empty(&cil->xc_cil)) {
470                 struct xfs_log_item     *item;
471
472                 item = list_first_entry(&cil->xc_cil,
473                                         struct xfs_log_item, li_cil);
474                 list_del_init(&item->li_cil);
475                 if (!ctx->lv_chain)
476                         ctx->lv_chain = item->li_lv;
477                 else
478                         lv->lv_next = item->li_lv;
479                 lv = item->li_lv;
480                 item->li_lv = NULL;
481                 num_iovecs += lv->lv_niovecs;
482         }
483
484         /*
485          * initialise the new context and attach it to the CIL. Then attach
486          * the current context to the CIL committing lsit so it can be found
487          * during log forces to extract the commit lsn of the sequence that
488          * needs to be forced.
489          */
490         INIT_LIST_HEAD(&new_ctx->committing);
491         INIT_LIST_HEAD(&new_ctx->busy_extents);
492         new_ctx->sequence = ctx->sequence + 1;
493         new_ctx->cil = cil;
494         cil->xc_ctx = new_ctx;
495
496         /*
497          * mirror the new sequence into the cil structure so that we can do
498          * unlocked checks against the current sequence in log forces without
499          * risking deferencing a freed context pointer.
500          */
501         cil->xc_current_sequence = new_ctx->sequence;
502
503         /*
504          * The switch is now done, so we can drop the context lock and move out
505          * of a shared context. We can't just go straight to the commit record,
506          * though - we need to synchronise with previous and future commits so
507          * that the commit records are correctly ordered in the log to ensure
508          * that we process items during log IO completion in the correct order.
509          *
510          * For example, if we get an EFI in one checkpoint and the EFD in the
511          * next (e.g. due to log forces), we do not want the checkpoint with
512          * the EFD to be committed before the checkpoint with the EFI.  Hence
513          * we must strictly order the commit records of the checkpoints so
514          * that: a) the checkpoint callbacks are attached to the iclogs in the
515          * correct order; and b) the checkpoints are replayed in correct order
516          * in log recovery.
517          *
518          * Hence we need to add this context to the committing context list so
519          * that higher sequences will wait for us to write out a commit record
520          * before they do.
521          */
522         spin_lock(&cil->xc_cil_lock);
523         list_add(&ctx->committing, &cil->xc_committing);
524         spin_unlock(&cil->xc_cil_lock);
525         up_write(&cil->xc_ctx_lock);
526
527         /*
528          * Build a checkpoint transaction header and write it to the log to
529          * begin the transaction. We need to account for the space used by the
530          * transaction header here as it is not accounted for in xlog_write().
531          *
532          * The LSN we need to pass to the log items on transaction commit is
533          * the LSN reported by the first log vector write. If we use the commit
534          * record lsn then we can move the tail beyond the grant write head.
535          */
536         tic = ctx->ticket;
537         thdr.th_magic = XFS_TRANS_HEADER_MAGIC;
538         thdr.th_type = XFS_TRANS_CHECKPOINT;
539         thdr.th_tid = tic->t_tid;
540         thdr.th_num_items = num_iovecs;
541         lhdr.i_addr = &thdr;
542         lhdr.i_len = sizeof(xfs_trans_header_t);
543         lhdr.i_type = XLOG_REG_TYPE_TRANSHDR;
544         tic->t_curr_res -= lhdr.i_len + sizeof(xlog_op_header_t);
545
546         lvhdr.lv_niovecs = 1;
547         lvhdr.lv_iovecp = &lhdr;
548         lvhdr.lv_next = ctx->lv_chain;
549
550         error = xlog_write(log, &lvhdr, tic, &ctx->start_lsn, NULL, 0);
551         if (error)
552                 goto out_abort_free_ticket;
553
554         /*
555          * now that we've written the checkpoint into the log, strictly
556          * order the commit records so replay will get them in the right order.
557          */
558 restart:
559         spin_lock(&cil->xc_cil_lock);
560         list_for_each_entry(new_ctx, &cil->xc_committing, committing) {
561                 /*
562                  * Higher sequences will wait for this one so skip them.
563                  * Don't wait for own own sequence, either.
564                  */
565                 if (new_ctx->sequence >= ctx->sequence)
566                         continue;
567                 if (!new_ctx->commit_lsn) {
568                         /*
569                          * It is still being pushed! Wait for the push to
570                          * complete, then start again from the beginning.
571                          */
572                         xlog_wait(&cil->xc_commit_wait, &cil->xc_cil_lock);
573                         goto restart;
574                 }
575         }
576         spin_unlock(&cil->xc_cil_lock);
577
578         /* xfs_log_done always frees the ticket on error. */
579         commit_lsn = xfs_log_done(log->l_mp, tic, &commit_iclog, 0);
580         if (commit_lsn == -1)
581                 goto out_abort;
582
583         /* attach all the transactions w/ busy extents to iclog */
584         ctx->log_cb.cb_func = xlog_cil_committed;
585         ctx->log_cb.cb_arg = ctx;
586         error = xfs_log_notify(log->l_mp, commit_iclog, &ctx->log_cb);
587         if (error)
588                 goto out_abort;
589
590         /*
591          * now the checkpoint commit is complete and we've attached the
592          * callbacks to the iclog we can assign the commit LSN to the context
593          * and wake up anyone who is waiting for the commit to complete.
594          */
595         spin_lock(&cil->xc_cil_lock);
596         ctx->commit_lsn = commit_lsn;
597         wake_up_all(&cil->xc_commit_wait);
598         spin_unlock(&cil->xc_cil_lock);
599
600         /* release the hounds! */
601         return xfs_log_release_iclog(log->l_mp, commit_iclog);
602
603 out_skip:
604         up_write(&cil->xc_ctx_lock);
605         xfs_log_ticket_put(new_ctx->ticket);
606         kmem_free(new_ctx);
607         return 0;
608
609 out_abort_free_ticket:
610         xfs_log_ticket_put(tic);
611 out_abort:
612         xlog_cil_committed(ctx, XFS_LI_ABORTED);
613         return XFS_ERROR(EIO);
614 }
615
616 static void
617 xlog_cil_push_work(
618         struct work_struct      *work)
619 {
620         struct xfs_cil          *cil = container_of(work, struct xfs_cil,
621                                                         xc_push_work);
622         xlog_cil_push(cil->xc_log);
623 }
624
625 /*
626  * We need to push CIL every so often so we don't cache more than we can fit in
627  * the log. The limit really is that a checkpoint can't be more than half the
628  * log (the current checkpoint is not allowed to overwrite the previous
629  * checkpoint), but commit latency and memory usage limit this to a smaller
630  * size.
631  */
632 static void
633 xlog_cil_push_background(
634         struct xlog     *log)
635 {
636         struct xfs_cil  *cil = log->l_cilp;
637
638         /*
639          * The cil won't be empty because we are called while holding the
640          * context lock so whatever we added to the CIL will still be there
641          */
642         ASSERT(!list_empty(&cil->xc_cil));
643
644         /*
645          * don't do a background push if we haven't used up all the
646          * space available yet.
647          */
648         if (cil->xc_ctx->space_used < XLOG_CIL_SPACE_LIMIT(log))
649                 return;
650
651         spin_lock(&cil->xc_cil_lock);
652         if (cil->xc_push_seq < cil->xc_current_sequence) {
653                 cil->xc_push_seq = cil->xc_current_sequence;
654                 queue_work(log->l_mp->m_cil_workqueue, &cil->xc_push_work);
655         }
656         spin_unlock(&cil->xc_cil_lock);
657
658 }
659
660 static void
661 xlog_cil_push_foreground(
662         struct xlog     *log,
663         xfs_lsn_t       push_seq)
664 {
665         struct xfs_cil  *cil = log->l_cilp;
666
667         if (!cil)
668                 return;
669
670         ASSERT(push_seq && push_seq <= cil->xc_current_sequence);
671
672         /* start on any pending background push to minimise wait time on it */
673         flush_work(&cil->xc_push_work);
674
675         /*
676          * If the CIL is empty or we've already pushed the sequence then
677          * there's no work we need to do.
678          */
679         spin_lock(&cil->xc_cil_lock);
680         if (list_empty(&cil->xc_cil) || push_seq <= cil->xc_push_seq) {
681                 spin_unlock(&cil->xc_cil_lock);
682                 return;
683         }
684
685         cil->xc_push_seq = push_seq;
686         spin_unlock(&cil->xc_cil_lock);
687
688         /* do the push now */
689         xlog_cil_push(log);
690 }
691
692 /*
693  * Commit a transaction with the given vector to the Committed Item List.
694  *
695  * To do this, we need to format the item, pin it in memory if required and
696  * account for the space used by the transaction. Once we have done that we
697  * need to release the unused reservation for the transaction, attach the
698  * transaction to the checkpoint context so we carry the busy extents through
699  * to checkpoint completion, and then unlock all the items in the transaction.
700  *
701  * Called with the context lock already held in read mode to lock out
702  * background commit, returns without it held once background commits are
703  * allowed again.
704  */
705 int
706 xfs_log_commit_cil(
707         struct xfs_mount        *mp,
708         struct xfs_trans        *tp,
709         xfs_lsn_t               *commit_lsn,
710         int                     flags)
711 {
712         struct xlog             *log = mp->m_log;
713         int                     log_flags = 0;
714         struct xfs_log_vec      *log_vector;
715
716         if (flags & XFS_TRANS_RELEASE_LOG_RES)
717                 log_flags = XFS_LOG_REL_PERM_RESERV;
718
719         /*
720          * Do all the hard work of formatting items (including memory
721          * allocation) outside the CIL context lock. This prevents stalling CIL
722          * pushes when we are low on memory and a transaction commit spends a
723          * lot of time in memory reclaim.
724          */
725         log_vector = xlog_cil_prepare_log_vecs(tp);
726         if (!log_vector)
727                 return ENOMEM;
728
729         /* lock out background commit */
730         down_read(&log->l_cilp->xc_ctx_lock);
731         if (commit_lsn)
732                 *commit_lsn = log->l_cilp->xc_ctx->sequence;
733
734         /* xlog_cil_insert_items() destroys log_vector list */
735         xlog_cil_insert_items(log, log_vector, tp->t_ticket);
736
737         /* check we didn't blow the reservation */
738         if (tp->t_ticket->t_curr_res < 0)
739                 xlog_print_tic_res(log->l_mp, tp->t_ticket);
740
741         /* attach the transaction to the CIL if it has any busy extents */
742         if (!list_empty(&tp->t_busy)) {
743                 spin_lock(&log->l_cilp->xc_cil_lock);
744                 list_splice_init(&tp->t_busy,
745                                         &log->l_cilp->xc_ctx->busy_extents);
746                 spin_unlock(&log->l_cilp->xc_cil_lock);
747         }
748
749         tp->t_commit_lsn = *commit_lsn;
750         xfs_log_done(mp, tp->t_ticket, NULL, log_flags);
751         xfs_trans_unreserve_and_mod_sb(tp);
752
753         /*
754          * Once all the items of the transaction have been copied to the CIL,
755          * the items can be unlocked and freed.
756          *
757          * This needs to be done before we drop the CIL context lock because we
758          * have to update state in the log items and unlock them before they go
759          * to disk. If we don't, then the CIL checkpoint can race with us and
760          * we can run checkpoint completion before we've updated and unlocked
761          * the log items. This affects (at least) processing of stale buffers,
762          * inodes and EFIs.
763          */
764         xfs_trans_free_items(tp, *commit_lsn, 0);
765
766         xlog_cil_push_background(log);
767
768         up_read(&log->l_cilp->xc_ctx_lock);
769         return 0;
770 }
771
772 /*
773  * Conditionally push the CIL based on the sequence passed in.
774  *
775  * We only need to push if we haven't already pushed the sequence
776  * number given. Hence the only time we will trigger a push here is
777  * if the push sequence is the same as the current context.
778  *
779  * We return the current commit lsn to allow the callers to determine if a
780  * iclog flush is necessary following this call.
781  */
782 xfs_lsn_t
783 xlog_cil_force_lsn(
784         struct xlog     *log,
785         xfs_lsn_t       sequence)
786 {
787         struct xfs_cil          *cil = log->l_cilp;
788         struct xfs_cil_ctx      *ctx;
789         xfs_lsn_t               commit_lsn = NULLCOMMITLSN;
790
791         ASSERT(sequence <= cil->xc_current_sequence);
792
793         /*
794          * check to see if we need to force out the current context.
795          * xlog_cil_push() handles racing pushes for the same sequence,
796          * so no need to deal with it here.
797          */
798         xlog_cil_push_foreground(log, sequence);
799
800         /*
801          * See if we can find a previous sequence still committing.
802          * We need to wait for all previous sequence commits to complete
803          * before allowing the force of push_seq to go ahead. Hence block
804          * on commits for those as well.
805          */
806 restart:
807         spin_lock(&cil->xc_cil_lock);
808         list_for_each_entry(ctx, &cil->xc_committing, committing) {
809                 if (ctx->sequence > sequence)
810                         continue;
811                 if (!ctx->commit_lsn) {
812                         /*
813                          * It is still being pushed! Wait for the push to
814                          * complete, then start again from the beginning.
815                          */
816                         xlog_wait(&cil->xc_commit_wait, &cil->xc_cil_lock);
817                         goto restart;
818                 }
819                 if (ctx->sequence != sequence)
820                         continue;
821                 /* found it! */
822                 commit_lsn = ctx->commit_lsn;
823         }
824         spin_unlock(&cil->xc_cil_lock);
825         return commit_lsn;
826 }
827
828 /*
829  * Check if the current log item was first committed in this sequence.
830  * We can't rely on just the log item being in the CIL, we have to check
831  * the recorded commit sequence number.
832  *
833  * Note: for this to be used in a non-racy manner, it has to be called with
834  * CIL flushing locked out. As a result, it should only be used during the
835  * transaction commit process when deciding what to format into the item.
836  */
837 bool
838 xfs_log_item_in_current_chkpt(
839         struct xfs_log_item *lip)
840 {
841         struct xfs_cil_ctx *ctx;
842
843         if (list_empty(&lip->li_cil))
844                 return false;
845
846         ctx = lip->li_mountp->m_log->l_cilp->xc_ctx;
847
848         /*
849          * li_seq is written on the first commit of a log item to record the
850          * first checkpoint it is written to. Hence if it is different to the
851          * current sequence, we're in a new checkpoint.
852          */
853         if (XFS_LSN_CMP(lip->li_seq, ctx->sequence) != 0)
854                 return false;
855         return true;
856 }
857
858 /*
859  * Perform initial CIL structure initialisation.
860  */
861 int
862 xlog_cil_init(
863         struct xlog     *log)
864 {
865         struct xfs_cil  *cil;
866         struct xfs_cil_ctx *ctx;
867
868         cil = kmem_zalloc(sizeof(*cil), KM_SLEEP|KM_MAYFAIL);
869         if (!cil)
870                 return ENOMEM;
871
872         ctx = kmem_zalloc(sizeof(*ctx), KM_SLEEP|KM_MAYFAIL);
873         if (!ctx) {
874                 kmem_free(cil);
875                 return ENOMEM;
876         }
877
878         INIT_WORK(&cil->xc_push_work, xlog_cil_push_work);
879         INIT_LIST_HEAD(&cil->xc_cil);
880         INIT_LIST_HEAD(&cil->xc_committing);
881         spin_lock_init(&cil->xc_cil_lock);
882         init_rwsem(&cil->xc_ctx_lock);
883         init_waitqueue_head(&cil->xc_commit_wait);
884
885         INIT_LIST_HEAD(&ctx->committing);
886         INIT_LIST_HEAD(&ctx->busy_extents);
887         ctx->sequence = 1;
888         ctx->cil = cil;
889         cil->xc_ctx = ctx;
890         cil->xc_current_sequence = ctx->sequence;
891
892         cil->xc_log = log;
893         log->l_cilp = cil;
894         return 0;
895 }
896
897 void
898 xlog_cil_destroy(
899         struct xlog     *log)
900 {
901         if (log->l_cilp->xc_ctx) {
902                 if (log->l_cilp->xc_ctx->ticket)
903                         xfs_log_ticket_put(log->l_cilp->xc_ctx->ticket);
904                 kmem_free(log->l_cilp->xc_ctx);
905         }
906
907         ASSERT(list_empty(&log->l_cilp->xc_cil));
908         kmem_free(log->l_cilp);
909 }
910