Merge branch 'for-3.18/core' of git://git.kernel.dk/linux-block
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / xfs / xfs_buf.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include <linux/stddef.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/gfp.h>
22 #include <linux/pagemap.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/vmalloc.h>
25 #include <linux/bio.h>
26 #include <linux/sysctl.h>
27 #include <linux/proc_fs.h>
28 #include <linux/workqueue.h>
29 #include <linux/percpu.h>
30 #include <linux/blkdev.h>
31 #include <linux/hash.h>
32 #include <linux/kthread.h>
33 #include <linux/migrate.h>
34 #include <linux/backing-dev.h>
35 #include <linux/freezer.h>
36
37 #include "xfs_log_format.h"
38 #include "xfs_trans_resv.h"
39 #include "xfs_sb.h"
40 #include "xfs_ag.h"
41 #include "xfs_mount.h"
42 #include "xfs_trace.h"
43 #include "xfs_log.h"
44
45 static kmem_zone_t *xfs_buf_zone;
46
47 static struct workqueue_struct *xfslogd_workqueue;
48
49 #ifdef XFS_BUF_LOCK_TRACKING
50 # define XB_SET_OWNER(bp)       ((bp)->b_last_holder = current->pid)
51 # define XB_CLEAR_OWNER(bp)     ((bp)->b_last_holder = -1)
52 # define XB_GET_OWNER(bp)       ((bp)->b_last_holder)
53 #else
54 # define XB_SET_OWNER(bp)       do { } while (0)
55 # define XB_CLEAR_OWNER(bp)     do { } while (0)
56 # define XB_GET_OWNER(bp)       do { } while (0)
57 #endif
58
59 #define xb_to_gfp(flags) \
60         ((((flags) & XBF_READ_AHEAD) ? __GFP_NORETRY : GFP_NOFS) | __GFP_NOWARN)
61
62
63 static inline int
64 xfs_buf_is_vmapped(
65         struct xfs_buf  *bp)
66 {
67         /*
68          * Return true if the buffer is vmapped.
69          *
70          * b_addr is null if the buffer is not mapped, but the code is clever
71          * enough to know it doesn't have to map a single page, so the check has
72          * to be both for b_addr and bp->b_page_count > 1.
73          */
74         return bp->b_addr && bp->b_page_count > 1;
75 }
76
77 static inline int
78 xfs_buf_vmap_len(
79         struct xfs_buf  *bp)
80 {
81         return (bp->b_page_count * PAGE_SIZE) - bp->b_offset;
82 }
83
84 /*
85  * When we mark a buffer stale, we remove the buffer from the LRU and clear the
86  * b_lru_ref count so that the buffer is freed immediately when the buffer
87  * reference count falls to zero. If the buffer is already on the LRU, we need
88  * to remove the reference that LRU holds on the buffer.
89  *
90  * This prevents build-up of stale buffers on the LRU.
91  */
92 void
93 xfs_buf_stale(
94         struct xfs_buf  *bp)
95 {
96         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
97
98         bp->b_flags |= XBF_STALE;
99
100         /*
101          * Clear the delwri status so that a delwri queue walker will not
102          * flush this buffer to disk now that it is stale. The delwri queue has
103          * a reference to the buffer, so this is safe to do.
104          */
105         bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
106
107         spin_lock(&bp->b_lock);
108         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
109         if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_DISPOSE) &&
110             (list_lru_del(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru)))
111                 atomic_dec(&bp->b_hold);
112
113         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) >= 1);
114         spin_unlock(&bp->b_lock);
115 }
116
117 static int
118 xfs_buf_get_maps(
119         struct xfs_buf          *bp,
120         int                     map_count)
121 {
122         ASSERT(bp->b_maps == NULL);
123         bp->b_map_count = map_count;
124
125         if (map_count == 1) {
126                 bp->b_maps = &bp->__b_map;
127                 return 0;
128         }
129
130         bp->b_maps = kmem_zalloc(map_count * sizeof(struct xfs_buf_map),
131                                 KM_NOFS);
132         if (!bp->b_maps)
133                 return -ENOMEM;
134         return 0;
135 }
136
137 /*
138  *      Frees b_pages if it was allocated.
139  */
140 static void
141 xfs_buf_free_maps(
142         struct xfs_buf  *bp)
143 {
144         if (bp->b_maps != &bp->__b_map) {
145                 kmem_free(bp->b_maps);
146                 bp->b_maps = NULL;
147         }
148 }
149
150 struct xfs_buf *
151 _xfs_buf_alloc(
152         struct xfs_buftarg      *target,
153         struct xfs_buf_map      *map,
154         int                     nmaps,
155         xfs_buf_flags_t         flags)
156 {
157         struct xfs_buf          *bp;
158         int                     error;
159         int                     i;
160
161         bp = kmem_zone_zalloc(xfs_buf_zone, KM_NOFS);
162         if (unlikely(!bp))
163                 return NULL;
164
165         /*
166          * We don't want certain flags to appear in b_flags unless they are
167          * specifically set by later operations on the buffer.
168          */
169         flags &= ~(XBF_UNMAPPED | XBF_TRYLOCK | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
170
171         atomic_set(&bp->b_hold, 1);
172         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 1);
173         init_completion(&bp->b_iowait);
174         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_lru);
175         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_list);
176         RB_CLEAR_NODE(&bp->b_rbnode);
177         sema_init(&bp->b_sema, 0); /* held, no waiters */
178         spin_lock_init(&bp->b_lock);
179         XB_SET_OWNER(bp);
180         bp->b_target = target;
181         bp->b_flags = flags;
182
183         /*
184          * Set length and io_length to the same value initially.
185          * I/O routines should use io_length, which will be the same in
186          * most cases but may be reset (e.g. XFS recovery).
187          */
188         error = xfs_buf_get_maps(bp, nmaps);
189         if (error)  {
190                 kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
191                 return NULL;
192         }
193
194         bp->b_bn = map[0].bm_bn;
195         bp->b_length = 0;
196         for (i = 0; i < nmaps; i++) {
197                 bp->b_maps[i].bm_bn = map[i].bm_bn;
198                 bp->b_maps[i].bm_len = map[i].bm_len;
199                 bp->b_length += map[i].bm_len;
200         }
201         bp->b_io_length = bp->b_length;
202
203         atomic_set(&bp->b_pin_count, 0);
204         init_waitqueue_head(&bp->b_waiters);
205
206         XFS_STATS_INC(xb_create);
207         trace_xfs_buf_init(bp, _RET_IP_);
208
209         return bp;
210 }
211
212 /*
213  *      Allocate a page array capable of holding a specified number
214  *      of pages, and point the page buf at it.
215  */
216 STATIC int
217 _xfs_buf_get_pages(
218         xfs_buf_t               *bp,
219         int                     page_count)
220 {
221         /* Make sure that we have a page list */
222         if (bp->b_pages == NULL) {
223                 bp->b_page_count = page_count;
224                 if (page_count <= XB_PAGES) {
225                         bp->b_pages = bp->b_page_array;
226                 } else {
227                         bp->b_pages = kmem_alloc(sizeof(struct page *) *
228                                                  page_count, KM_NOFS);
229                         if (bp->b_pages == NULL)
230                                 return -ENOMEM;
231                 }
232                 memset(bp->b_pages, 0, sizeof(struct page *) * page_count);
233         }
234         return 0;
235 }
236
237 /*
238  *      Frees b_pages if it was allocated.
239  */
240 STATIC void
241 _xfs_buf_free_pages(
242         xfs_buf_t       *bp)
243 {
244         if (bp->b_pages != bp->b_page_array) {
245                 kmem_free(bp->b_pages);
246                 bp->b_pages = NULL;
247         }
248 }
249
250 /*
251  *      Releases the specified buffer.
252  *
253  *      The modification state of any associated pages is left unchanged.
254  *      The buffer must not be on any hash - use xfs_buf_rele instead for
255  *      hashed and refcounted buffers
256  */
257 void
258 xfs_buf_free(
259         xfs_buf_t               *bp)
260 {
261         trace_xfs_buf_free(bp, _RET_IP_);
262
263         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
264
265         if (bp->b_flags & _XBF_PAGES) {
266                 uint            i;
267
268                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp))
269                         vm_unmap_ram(bp->b_addr - bp->b_offset,
270                                         bp->b_page_count);
271
272                 for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
273                         struct page     *page = bp->b_pages[i];
274
275                         __free_page(page);
276                 }
277         } else if (bp->b_flags & _XBF_KMEM)
278                 kmem_free(bp->b_addr);
279         _xfs_buf_free_pages(bp);
280         xfs_buf_free_maps(bp);
281         kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
282 }
283
284 /*
285  * Allocates all the pages for buffer in question and builds it's page list.
286  */
287 STATIC int
288 xfs_buf_allocate_memory(
289         xfs_buf_t               *bp,
290         uint                    flags)
291 {
292         size_t                  size;
293         size_t                  nbytes, offset;
294         gfp_t                   gfp_mask = xb_to_gfp(flags);
295         unsigned short          page_count, i;
296         xfs_off_t               start, end;
297         int                     error;
298
299         /*
300          * for buffers that are contained within a single page, just allocate
301          * the memory from the heap - there's no need for the complexity of
302          * page arrays to keep allocation down to order 0.
303          */
304         size = BBTOB(bp->b_length);
305         if (size < PAGE_SIZE) {
306                 bp->b_addr = kmem_alloc(size, KM_NOFS);
307                 if (!bp->b_addr) {
308                         /* low memory - use alloc_page loop instead */
309                         goto use_alloc_page;
310                 }
311
312                 if (((unsigned long)(bp->b_addr + size - 1) & PAGE_MASK) !=
313                     ((unsigned long)bp->b_addr & PAGE_MASK)) {
314                         /* b_addr spans two pages - use alloc_page instead */
315                         kmem_free(bp->b_addr);
316                         bp->b_addr = NULL;
317                         goto use_alloc_page;
318                 }
319                 bp->b_offset = offset_in_page(bp->b_addr);
320                 bp->b_pages = bp->b_page_array;
321                 bp->b_pages[0] = virt_to_page(bp->b_addr);
322                 bp->b_page_count = 1;
323                 bp->b_flags |= _XBF_KMEM;
324                 return 0;
325         }
326
327 use_alloc_page:
328         start = BBTOB(bp->b_maps[0].bm_bn) >> PAGE_SHIFT;
329         end = (BBTOB(bp->b_maps[0].bm_bn + bp->b_length) + PAGE_SIZE - 1)
330                                                                 >> PAGE_SHIFT;
331         page_count = end - start;
332         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count);
333         if (unlikely(error))
334                 return error;
335
336         offset = bp->b_offset;
337         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
338
339         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
340                 struct page     *page;
341                 uint            retries = 0;
342 retry:
343                 page = alloc_page(gfp_mask);
344                 if (unlikely(page == NULL)) {
345                         if (flags & XBF_READ_AHEAD) {
346                                 bp->b_page_count = i;
347                                 error = -ENOMEM;
348                                 goto out_free_pages;
349                         }
350
351                         /*
352                          * This could deadlock.
353                          *
354                          * But until all the XFS lowlevel code is revamped to
355                          * handle buffer allocation failures we can't do much.
356                          */
357                         if (!(++retries % 100))
358                                 xfs_err(NULL,
359                 "possible memory allocation deadlock in %s (mode:0x%x)",
360                                         __func__, gfp_mask);
361
362                         XFS_STATS_INC(xb_page_retries);
363                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
364                         goto retry;
365                 }
366
367                 XFS_STATS_INC(xb_page_found);
368
369                 nbytes = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - offset);
370                 size -= nbytes;
371                 bp->b_pages[i] = page;
372                 offset = 0;
373         }
374         return 0;
375
376 out_free_pages:
377         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++)
378                 __free_page(bp->b_pages[i]);
379         return error;
380 }
381
382 /*
383  *      Map buffer into kernel address-space if necessary.
384  */
385 STATIC int
386 _xfs_buf_map_pages(
387         xfs_buf_t               *bp,
388         uint                    flags)
389 {
390         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_PAGES);
391         if (bp->b_page_count == 1) {
392                 /* A single page buffer is always mappable */
393                 bp->b_addr = page_address(bp->b_pages[0]) + bp->b_offset;
394         } else if (flags & XBF_UNMAPPED) {
395                 bp->b_addr = NULL;
396         } else {
397                 int retried = 0;
398                 unsigned noio_flag;
399
400                 /*
401                  * vm_map_ram() will allocate auxillary structures (e.g.
402                  * pagetables) with GFP_KERNEL, yet we are likely to be under
403                  * GFP_NOFS context here. Hence we need to tell memory reclaim
404                  * that we are in such a context via PF_MEMALLOC_NOIO to prevent
405                  * memory reclaim re-entering the filesystem here and
406                  * potentially deadlocking.
407                  */
408                 noio_flag = memalloc_noio_save();
409                 do {
410                         bp->b_addr = vm_map_ram(bp->b_pages, bp->b_page_count,
411                                                 -1, PAGE_KERNEL);
412                         if (bp->b_addr)
413                                 break;
414                         vm_unmap_aliases();
415                 } while (retried++ <= 1);
416                 memalloc_noio_restore(noio_flag);
417
418                 if (!bp->b_addr)
419                         return -ENOMEM;
420                 bp->b_addr += bp->b_offset;
421         }
422
423         return 0;
424 }
425
426 /*
427  *      Finding and Reading Buffers
428  */
429
430 /*
431  *      Look up, and creates if absent, a lockable buffer for
432  *      a given range of an inode.  The buffer is returned
433  *      locked. No I/O is implied by this call.
434  */
435 xfs_buf_t *
436 _xfs_buf_find(
437         struct xfs_buftarg      *btp,
438         struct xfs_buf_map      *map,
439         int                     nmaps,
440         xfs_buf_flags_t         flags,
441         xfs_buf_t               *new_bp)
442 {
443         size_t                  numbytes;
444         struct xfs_perag        *pag;
445         struct rb_node          **rbp;
446         struct rb_node          *parent;
447         xfs_buf_t               *bp;
448         xfs_daddr_t             blkno = map[0].bm_bn;
449         xfs_daddr_t             eofs;
450         int                     numblks = 0;
451         int                     i;
452
453         for (i = 0; i < nmaps; i++)
454                 numblks += map[i].bm_len;
455         numbytes = BBTOB(numblks);
456
457         /* Check for IOs smaller than the sector size / not sector aligned */
458         ASSERT(!(numbytes < btp->bt_meta_sectorsize));
459         ASSERT(!(BBTOB(blkno) & (xfs_off_t)btp->bt_meta_sectormask));
460
461         /*
462          * Corrupted block numbers can get through to here, unfortunately, so we
463          * have to check that the buffer falls within the filesystem bounds.
464          */
465         eofs = XFS_FSB_TO_BB(btp->bt_mount, btp->bt_mount->m_sb.sb_dblocks);
466         if (blkno >= eofs) {
467                 /*
468                  * XXX (dgc): we should really be returning -EFSCORRUPTED here,
469                  * but none of the higher level infrastructure supports
470                  * returning a specific error on buffer lookup failures.
471                  */
472                 xfs_alert(btp->bt_mount,
473                           "%s: Block out of range: block 0x%llx, EOFS 0x%llx ",
474                           __func__, blkno, eofs);
475                 WARN_ON(1);
476                 return NULL;
477         }
478
479         /* get tree root */
480         pag = xfs_perag_get(btp->bt_mount,
481                                 xfs_daddr_to_agno(btp->bt_mount, blkno));
482
483         /* walk tree */
484         spin_lock(&pag->pag_buf_lock);
485         rbp = &pag->pag_buf_tree.rb_node;
486         parent = NULL;
487         bp = NULL;
488         while (*rbp) {
489                 parent = *rbp;
490                 bp = rb_entry(parent, struct xfs_buf, b_rbnode);
491
492                 if (blkno < bp->b_bn)
493                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
494                 else if (blkno > bp->b_bn)
495                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
496                 else {
497                         /*
498                          * found a block number match. If the range doesn't
499                          * match, the only way this is allowed is if the buffer
500                          * in the cache is stale and the transaction that made
501                          * it stale has not yet committed. i.e. we are
502                          * reallocating a busy extent. Skip this buffer and
503                          * continue searching to the right for an exact match.
504                          */
505                         if (bp->b_length != numblks) {
506                                 ASSERT(bp->b_flags & XBF_STALE);
507                                 rbp = &(*rbp)->rb_right;
508                                 continue;
509                         }
510                         atomic_inc(&bp->b_hold);
511                         goto found;
512                 }
513         }
514
515         /* No match found */
516         if (new_bp) {
517                 rb_link_node(&new_bp->b_rbnode, parent, rbp);
518                 rb_insert_color(&new_bp->b_rbnode, &pag->pag_buf_tree);
519                 /* the buffer keeps the perag reference until it is freed */
520                 new_bp->b_pag = pag;
521                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
522         } else {
523                 XFS_STATS_INC(xb_miss_locked);
524                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
525                 xfs_perag_put(pag);
526         }
527         return new_bp;
528
529 found:
530         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
531         xfs_perag_put(pag);
532
533         if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
534                 if (flags & XBF_TRYLOCK) {
535                         xfs_buf_rele(bp);
536                         XFS_STATS_INC(xb_busy_locked);
537                         return NULL;
538                 }
539                 xfs_buf_lock(bp);
540                 XFS_STATS_INC(xb_get_locked_waited);
541         }
542
543         /*
544          * if the buffer is stale, clear all the external state associated with
545          * it. We need to keep flags such as how we allocated the buffer memory
546          * intact here.
547          */
548         if (bp->b_flags & XBF_STALE) {
549                 ASSERT((bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) == 0);
550                 ASSERT(bp->b_iodone == NULL);
551                 bp->b_flags &= _XBF_KMEM | _XBF_PAGES;
552                 bp->b_ops = NULL;
553         }
554
555         trace_xfs_buf_find(bp, flags, _RET_IP_);
556         XFS_STATS_INC(xb_get_locked);
557         return bp;
558 }
559
560 /*
561  * Assembles a buffer covering the specified range. The code is optimised for
562  * cache hits, as metadata intensive workloads will see 3 orders of magnitude
563  * more hits than misses.
564  */
565 struct xfs_buf *
566 xfs_buf_get_map(
567         struct xfs_buftarg      *target,
568         struct xfs_buf_map      *map,
569         int                     nmaps,
570         xfs_buf_flags_t         flags)
571 {
572         struct xfs_buf          *bp;
573         struct xfs_buf          *new_bp;
574         int                     error = 0;
575
576         bp = _xfs_buf_find(target, map, nmaps, flags, NULL);
577         if (likely(bp))
578                 goto found;
579
580         new_bp = _xfs_buf_alloc(target, map, nmaps, flags);
581         if (unlikely(!new_bp))
582                 return NULL;
583
584         error = xfs_buf_allocate_memory(new_bp, flags);
585         if (error) {
586                 xfs_buf_free(new_bp);
587                 return NULL;
588         }
589
590         bp = _xfs_buf_find(target, map, nmaps, flags, new_bp);
591         if (!bp) {
592                 xfs_buf_free(new_bp);
593                 return NULL;
594         }
595
596         if (bp != new_bp)
597                 xfs_buf_free(new_bp);
598
599 found:
600         if (!bp->b_addr) {
601                 error = _xfs_buf_map_pages(bp, flags);
602                 if (unlikely(error)) {
603                         xfs_warn(target->bt_mount,
604                                 "%s: failed to map pagesn", __func__);
605                         xfs_buf_relse(bp);
606                         return NULL;
607                 }
608         }
609
610         XFS_STATS_INC(xb_get);
611         trace_xfs_buf_get(bp, flags, _RET_IP_);
612         return bp;
613 }
614
615 STATIC int
616 _xfs_buf_read(
617         xfs_buf_t               *bp,
618         xfs_buf_flags_t         flags)
619 {
620         ASSERT(!(flags & XBF_WRITE));
621         ASSERT(bp->b_maps[0].bm_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL);
622
623         bp->b_flags &= ~(XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
624         bp->b_flags |= flags & (XBF_READ | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
625
626         if (flags & XBF_ASYNC) {
627                 xfs_buf_submit(bp);
628                 return 0;
629         }
630         return xfs_buf_submit_wait(bp);
631 }
632
633 xfs_buf_t *
634 xfs_buf_read_map(
635         struct xfs_buftarg      *target,
636         struct xfs_buf_map      *map,
637         int                     nmaps,
638         xfs_buf_flags_t         flags,
639         const struct xfs_buf_ops *ops)
640 {
641         struct xfs_buf          *bp;
642
643         flags |= XBF_READ;
644
645         bp = xfs_buf_get_map(target, map, nmaps, flags);
646         if (bp) {
647                 trace_xfs_buf_read(bp, flags, _RET_IP_);
648
649                 if (!XFS_BUF_ISDONE(bp)) {
650                         XFS_STATS_INC(xb_get_read);
651                         bp->b_ops = ops;
652                         _xfs_buf_read(bp, flags);
653                 } else if (flags & XBF_ASYNC) {
654                         /*
655                          * Read ahead call which is already satisfied,
656                          * drop the buffer
657                          */
658                         xfs_buf_relse(bp);
659                         return NULL;
660                 } else {
661                         /* We do not want read in the flags */
662                         bp->b_flags &= ~XBF_READ;
663                 }
664         }
665
666         return bp;
667 }
668
669 /*
670  *      If we are not low on memory then do the readahead in a deadlock
671  *      safe manner.
672  */
673 void
674 xfs_buf_readahead_map(
675         struct xfs_buftarg      *target,
676         struct xfs_buf_map      *map,
677         int                     nmaps,
678         const struct xfs_buf_ops *ops)
679 {
680         if (bdi_read_congested(target->bt_bdi))
681                 return;
682
683         xfs_buf_read_map(target, map, nmaps,
684                      XBF_TRYLOCK|XBF_ASYNC|XBF_READ_AHEAD, ops);
685 }
686
687 /*
688  * Read an uncached buffer from disk. Allocates and returns a locked
689  * buffer containing the disk contents or nothing.
690  */
691 int
692 xfs_buf_read_uncached(
693         struct xfs_buftarg      *target,
694         xfs_daddr_t             daddr,
695         size_t                  numblks,
696         int                     flags,
697         struct xfs_buf          **bpp,
698         const struct xfs_buf_ops *ops)
699 {
700         struct xfs_buf          *bp;
701
702         *bpp = NULL;
703
704         bp = xfs_buf_get_uncached(target, numblks, flags);
705         if (!bp)
706                 return -ENOMEM;
707
708         /* set up the buffer for a read IO */
709         ASSERT(bp->b_map_count == 1);
710         bp->b_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;  /* always null for uncached buffers */
711         bp->b_maps[0].bm_bn = daddr;
712         bp->b_flags |= XBF_READ;
713         bp->b_ops = ops;
714
715         xfs_buf_submit_wait(bp);
716         if (bp->b_error) {
717                 int     error = bp->b_error;
718                 xfs_buf_relse(bp);
719                 return error;
720         }
721
722         *bpp = bp;
723         return 0;
724 }
725
726 /*
727  * Return a buffer allocated as an empty buffer and associated to external
728  * memory via xfs_buf_associate_memory() back to it's empty state.
729  */
730 void
731 xfs_buf_set_empty(
732         struct xfs_buf          *bp,
733         size_t                  numblks)
734 {
735         if (bp->b_pages)
736                 _xfs_buf_free_pages(bp);
737
738         bp->b_pages = NULL;
739         bp->b_page_count = 0;
740         bp->b_addr = NULL;
741         bp->b_length = numblks;
742         bp->b_io_length = numblks;
743
744         ASSERT(bp->b_map_count == 1);
745         bp->b_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;
746         bp->b_maps[0].bm_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;
747         bp->b_maps[0].bm_len = bp->b_length;
748 }
749
750 static inline struct page *
751 mem_to_page(
752         void                    *addr)
753 {
754         if ((!is_vmalloc_addr(addr))) {
755                 return virt_to_page(addr);
756         } else {
757                 return vmalloc_to_page(addr);
758         }
759 }
760
761 int
762 xfs_buf_associate_memory(
763         xfs_buf_t               *bp,
764         void                    *mem,
765         size_t                  len)
766 {
767         int                     rval;
768         int                     i = 0;
769         unsigned long           pageaddr;
770         unsigned long           offset;
771         size_t                  buflen;
772         int                     page_count;
773
774         pageaddr = (unsigned long)mem & PAGE_MASK;
775         offset = (unsigned long)mem - pageaddr;
776         buflen = PAGE_ALIGN(len + offset);
777         page_count = buflen >> PAGE_SHIFT;
778
779         /* Free any previous set of page pointers */
780         if (bp->b_pages)
781                 _xfs_buf_free_pages(bp);
782
783         bp->b_pages = NULL;
784         bp->b_addr = mem;
785
786         rval = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count);
787         if (rval)
788                 return rval;
789
790         bp->b_offset = offset;
791
792         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
793                 bp->b_pages[i] = mem_to_page((void *)pageaddr);
794                 pageaddr += PAGE_SIZE;
795         }
796
797         bp->b_io_length = BTOBB(len);
798         bp->b_length = BTOBB(buflen);
799
800         return 0;
801 }
802
803 xfs_buf_t *
804 xfs_buf_get_uncached(
805         struct xfs_buftarg      *target,
806         size_t                  numblks,
807         int                     flags)
808 {
809         unsigned long           page_count;
810         int                     error, i;
811         struct xfs_buf          *bp;
812         DEFINE_SINGLE_BUF_MAP(map, XFS_BUF_DADDR_NULL, numblks);
813
814         bp = _xfs_buf_alloc(target, &map, 1, 0);
815         if (unlikely(bp == NULL))
816                 goto fail;
817
818         page_count = PAGE_ALIGN(numblks << BBSHIFT) >> PAGE_SHIFT;
819         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count);
820         if (error)
821                 goto fail_free_buf;
822
823         for (i = 0; i < page_count; i++) {
824                 bp->b_pages[i] = alloc_page(xb_to_gfp(flags));
825                 if (!bp->b_pages[i])
826                         goto fail_free_mem;
827         }
828         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
829
830         error = _xfs_buf_map_pages(bp, 0);
831         if (unlikely(error)) {
832                 xfs_warn(target->bt_mount,
833                         "%s: failed to map pages", __func__);
834                 goto fail_free_mem;
835         }
836
837         trace_xfs_buf_get_uncached(bp, _RET_IP_);
838         return bp;
839
840  fail_free_mem:
841         while (--i >= 0)
842                 __free_page(bp->b_pages[i]);
843         _xfs_buf_free_pages(bp);
844  fail_free_buf:
845         xfs_buf_free_maps(bp);
846         kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
847  fail:
848         return NULL;
849 }
850
851 /*
852  *      Increment reference count on buffer, to hold the buffer concurrently
853  *      with another thread which may release (free) the buffer asynchronously.
854  *      Must hold the buffer already to call this function.
855  */
856 void
857 xfs_buf_hold(
858         xfs_buf_t               *bp)
859 {
860         trace_xfs_buf_hold(bp, _RET_IP_);
861         atomic_inc(&bp->b_hold);
862 }
863
864 /*
865  *      Releases a hold on the specified buffer.  If the
866  *      the hold count is 1, calls xfs_buf_free.
867  */
868 void
869 xfs_buf_rele(
870         xfs_buf_t               *bp)
871 {
872         struct xfs_perag        *pag = bp->b_pag;
873
874         trace_xfs_buf_rele(bp, _RET_IP_);
875
876         if (!pag) {
877                 ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
878                 ASSERT(RB_EMPTY_NODE(&bp->b_rbnode));
879                 if (atomic_dec_and_test(&bp->b_hold))
880                         xfs_buf_free(bp);
881                 return;
882         }
883
884         ASSERT(!RB_EMPTY_NODE(&bp->b_rbnode));
885
886         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) > 0);
887         if (atomic_dec_and_lock(&bp->b_hold, &pag->pag_buf_lock)) {
888                 spin_lock(&bp->b_lock);
889                 if (!(bp->b_flags & XBF_STALE) && atomic_read(&bp->b_lru_ref)) {
890                         /*
891                          * If the buffer is added to the LRU take a new
892                          * reference to the buffer for the LRU and clear the
893                          * (now stale) dispose list state flag
894                          */
895                         if (list_lru_add(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru)) {
896                                 bp->b_state &= ~XFS_BSTATE_DISPOSE;
897                                 atomic_inc(&bp->b_hold);
898                         }
899                         spin_unlock(&bp->b_lock);
900                         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
901                 } else {
902                         /*
903                          * most of the time buffers will already be removed from
904                          * the LRU, so optimise that case by checking for the
905                          * XFS_BSTATE_DISPOSE flag indicating the last list the
906                          * buffer was on was the disposal list
907                          */
908                         if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_DISPOSE)) {
909                                 list_lru_del(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru);
910                         } else {
911                                 ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
912                         }
913                         spin_unlock(&bp->b_lock);
914
915                         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
916                         rb_erase(&bp->b_rbnode, &pag->pag_buf_tree);
917                         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
918                         xfs_perag_put(pag);
919                         xfs_buf_free(bp);
920                 }
921         }
922 }
923
924
925 /*
926  *      Lock a buffer object, if it is not already locked.
927  *
928  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we are
929  *      being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because it is
930  *      pinned, we know that the log has not been pushed to disk and hence it
931  *      will still be locked.  Rather than continuing to have trylock attempts
932  *      fail until someone else pushes the log, push it ourselves before
933  *      returning.  This means that the xfsaild will not get stuck trying
934  *      to push on stale inode buffers.
935  */
936 int
937 xfs_buf_trylock(
938         struct xfs_buf          *bp)
939 {
940         int                     locked;
941
942         locked = down_trylock(&bp->b_sema) == 0;
943         if (locked)
944                 XB_SET_OWNER(bp);
945
946         trace_xfs_buf_trylock(bp, _RET_IP_);
947         return locked;
948 }
949
950 /*
951  *      Lock a buffer object.
952  *
953  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we
954  *      are being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because
955  *      it is pinned, we know that the log has not been pushed to disk and
956  *      hence it will still be locked. Rather than sleeping until someone
957  *      else pushes the log, push it ourselves before trying to get the lock.
958  */
959 void
960 xfs_buf_lock(
961         struct xfs_buf          *bp)
962 {
963         trace_xfs_buf_lock(bp, _RET_IP_);
964
965         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) && (bp->b_flags & XBF_STALE))
966                 xfs_log_force(bp->b_target->bt_mount, 0);
967         down(&bp->b_sema);
968         XB_SET_OWNER(bp);
969
970         trace_xfs_buf_lock_done(bp, _RET_IP_);
971 }
972
973 void
974 xfs_buf_unlock(
975         struct xfs_buf          *bp)
976 {
977         XB_CLEAR_OWNER(bp);
978         up(&bp->b_sema);
979
980         trace_xfs_buf_unlock(bp, _RET_IP_);
981 }
982
983 STATIC void
984 xfs_buf_wait_unpin(
985         xfs_buf_t               *bp)
986 {
987         DECLARE_WAITQUEUE       (wait, current);
988
989         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
990                 return;
991
992         add_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
993         for (;;) {
994                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
995                 if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
996                         break;
997                 io_schedule();
998         }
999         remove_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
1000         set_current_state(TASK_RUNNING);
1001 }
1002
1003 /*
1004  *      Buffer Utility Routines
1005  */
1006
1007 void
1008 xfs_buf_ioend(
1009         struct xfs_buf  *bp)
1010 {
1011         bool            read = bp->b_flags & XBF_READ;
1012
1013         trace_xfs_buf_iodone(bp, _RET_IP_);
1014
1015         bp->b_flags &= ~(XBF_READ | XBF_WRITE | XBF_READ_AHEAD);
1016
1017         /*
1018          * Pull in IO completion errors now. We are guaranteed to be running
1019          * single threaded, so we don't need the lock to read b_io_error.
1020          */
1021         if (!bp->b_error && bp->b_io_error)
1022                 xfs_buf_ioerror(bp, bp->b_io_error);
1023
1024         /* Only validate buffers that were read without errors */
1025         if (read && !bp->b_error && bp->b_ops) {
1026                 ASSERT(!bp->b_iodone);
1027                 bp->b_ops->verify_read(bp);
1028         }
1029
1030         if (!bp->b_error)
1031                 bp->b_flags |= XBF_DONE;
1032
1033         if (bp->b_iodone)
1034                 (*(bp->b_iodone))(bp);
1035         else if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
1036                 xfs_buf_relse(bp);
1037         else
1038                 complete(&bp->b_iowait);
1039 }
1040
1041 static void
1042 xfs_buf_ioend_work(
1043         struct work_struct      *work)
1044 {
1045         struct xfs_buf          *bp =
1046                 container_of(work, xfs_buf_t, b_iodone_work);
1047
1048         xfs_buf_ioend(bp);
1049 }
1050
1051 void
1052 xfs_buf_ioend_async(
1053         struct xfs_buf  *bp)
1054 {
1055         INIT_WORK(&bp->b_iodone_work, xfs_buf_ioend_work);
1056         queue_work(xfslogd_workqueue, &bp->b_iodone_work);
1057 }
1058
1059 void
1060 xfs_buf_ioerror(
1061         xfs_buf_t               *bp,
1062         int                     error)
1063 {
1064         ASSERT(error <= 0 && error >= -1000);
1065         bp->b_error = error;
1066         trace_xfs_buf_ioerror(bp, error, _RET_IP_);
1067 }
1068
1069 void
1070 xfs_buf_ioerror_alert(
1071         struct xfs_buf          *bp,
1072         const char              *func)
1073 {
1074         xfs_alert(bp->b_target->bt_mount,
1075 "metadata I/O error: block 0x%llx (\"%s\") error %d numblks %d",
1076                 (__uint64_t)XFS_BUF_ADDR(bp), func, -bp->b_error, bp->b_length);
1077 }
1078
1079 int
1080 xfs_bwrite(
1081         struct xfs_buf          *bp)
1082 {
1083         int                     error;
1084
1085         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1086
1087         bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1088         bp->b_flags &= ~(XBF_ASYNC | XBF_READ | _XBF_DELWRI_Q |
1089                          XBF_WRITE_FAIL | XBF_DONE);
1090
1091         error = xfs_buf_submit_wait(bp);
1092         if (error) {
1093                 xfs_force_shutdown(bp->b_target->bt_mount,
1094                                    SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1095         }
1096         return error;
1097 }
1098
1099 STATIC void
1100 xfs_buf_bio_end_io(
1101         struct bio              *bio,
1102         int                     error)
1103 {
1104         xfs_buf_t               *bp = (xfs_buf_t *)bio->bi_private;
1105
1106         /*
1107          * don't overwrite existing errors - otherwise we can lose errors on
1108          * buffers that require multiple bios to complete.
1109          */
1110         if (error) {
1111                 spin_lock(&bp->b_lock);
1112                 if (!bp->b_io_error)
1113                         bp->b_io_error = error;
1114                 spin_unlock(&bp->b_lock);
1115         }
1116
1117         if (!bp->b_error && xfs_buf_is_vmapped(bp) && (bp->b_flags & XBF_READ))
1118                 invalidate_kernel_vmap_range(bp->b_addr, xfs_buf_vmap_len(bp));
1119
1120         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1)
1121                 xfs_buf_ioend_async(bp);
1122         bio_put(bio);
1123 }
1124
1125 static void
1126 xfs_buf_ioapply_map(
1127         struct xfs_buf  *bp,
1128         int             map,
1129         int             *buf_offset,
1130         int             *count,
1131         int             rw)
1132 {
1133         int             page_index;
1134         int             total_nr_pages = bp->b_page_count;
1135         int             nr_pages;
1136         struct bio      *bio;
1137         sector_t        sector =  bp->b_maps[map].bm_bn;
1138         int             size;
1139         int             offset;
1140
1141         total_nr_pages = bp->b_page_count;
1142
1143         /* skip the pages in the buffer before the start offset */
1144         page_index = 0;
1145         offset = *buf_offset;
1146         while (offset >= PAGE_SIZE) {
1147                 page_index++;
1148                 offset -= PAGE_SIZE;
1149         }
1150
1151         /*
1152          * Limit the IO size to the length of the current vector, and update the
1153          * remaining IO count for the next time around.
1154          */
1155         size = min_t(int, BBTOB(bp->b_maps[map].bm_len), *count);
1156         *count -= size;
1157         *buf_offset += size;
1158
1159 next_chunk:
1160         atomic_inc(&bp->b_io_remaining);
1161         nr_pages = BIO_MAX_SECTORS >> (PAGE_SHIFT - BBSHIFT);
1162         if (nr_pages > total_nr_pages)
1163                 nr_pages = total_nr_pages;
1164
1165         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nr_pages);
1166         bio->bi_bdev = bp->b_target->bt_bdev;
1167         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1168         bio->bi_end_io = xfs_buf_bio_end_io;
1169         bio->bi_private = bp;
1170
1171
1172         for (; size && nr_pages; nr_pages--, page_index++) {
1173                 int     rbytes, nbytes = PAGE_SIZE - offset;
1174
1175                 if (nbytes > size)
1176                         nbytes = size;
1177
1178                 rbytes = bio_add_page(bio, bp->b_pages[page_index], nbytes,
1179                                       offset);
1180                 if (rbytes < nbytes)
1181                         break;
1182
1183                 offset = 0;
1184                 sector += BTOBB(nbytes);
1185                 size -= nbytes;
1186                 total_nr_pages--;
1187         }
1188
1189         if (likely(bio->bi_iter.bi_size)) {
1190                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp)) {
1191                         flush_kernel_vmap_range(bp->b_addr,
1192                                                 xfs_buf_vmap_len(bp));
1193                 }
1194                 submit_bio(rw, bio);
1195                 if (size)
1196                         goto next_chunk;
1197         } else {
1198                 /*
1199                  * This is guaranteed not to be the last io reference count
1200                  * because the caller (xfs_buf_submit) holds a count itself.
1201                  */
1202                 atomic_dec(&bp->b_io_remaining);
1203                 xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
1204                 bio_put(bio);
1205         }
1206
1207 }
1208
1209 STATIC void
1210 _xfs_buf_ioapply(
1211         struct xfs_buf  *bp)
1212 {
1213         struct blk_plug plug;
1214         int             rw;
1215         int             offset;
1216         int             size;
1217         int             i;
1218
1219         /*
1220          * Make sure we capture only current IO errors rather than stale errors
1221          * left over from previous use of the buffer (e.g. failed readahead).
1222          */
1223         bp->b_error = 0;
1224
1225         if (bp->b_flags & XBF_WRITE) {
1226                 if (bp->b_flags & XBF_SYNCIO)
1227                         rw = WRITE_SYNC;
1228                 else
1229                         rw = WRITE;
1230                 if (bp->b_flags & XBF_FUA)
1231                         rw |= REQ_FUA;
1232                 if (bp->b_flags & XBF_FLUSH)
1233                         rw |= REQ_FLUSH;
1234
1235                 /*
1236                  * Run the write verifier callback function if it exists. If
1237                  * this function fails it will mark the buffer with an error and
1238                  * the IO should not be dispatched.
1239                  */
1240                 if (bp->b_ops) {
1241                         bp->b_ops->verify_write(bp);
1242                         if (bp->b_error) {
1243                                 xfs_force_shutdown(bp->b_target->bt_mount,
1244                                                    SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
1245                                 return;
1246                         }
1247                 } else if (bp->b_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL) {
1248                         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
1249
1250                         /*
1251                          * non-crc filesystems don't attach verifiers during
1252                          * log recovery, so don't warn for such filesystems.
1253                          */
1254                         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
1255                                 xfs_warn(mp,
1256                                         "%s: no ops on block 0x%llx/0x%x",
1257                                         __func__, bp->b_bn, bp->b_length);
1258                                 xfs_hex_dump(bp->b_addr, 64);
1259                                 dump_stack();
1260                         }
1261                 }
1262         } else if (bp->b_flags & XBF_READ_AHEAD) {
1263                 rw = READA;
1264         } else {
1265                 rw = READ;
1266         }
1267
1268         /* we only use the buffer cache for meta-data */
1269         rw |= REQ_META;
1270
1271         /*
1272          * Walk all the vectors issuing IO on them. Set up the initial offset
1273          * into the buffer and the desired IO size before we start -
1274          * _xfs_buf_ioapply_vec() will modify them appropriately for each
1275          * subsequent call.
1276          */
1277         offset = bp->b_offset;
1278         size = BBTOB(bp->b_io_length);
1279         blk_start_plug(&plug);
1280         for (i = 0; i < bp->b_map_count; i++) {
1281                 xfs_buf_ioapply_map(bp, i, &offset, &size, rw);
1282                 if (bp->b_error)
1283                         break;
1284                 if (size <= 0)
1285                         break;  /* all done */
1286         }
1287         blk_finish_plug(&plug);
1288 }
1289
1290 /*
1291  * Asynchronous IO submission path. This transfers the buffer lock ownership and
1292  * the current reference to the IO. It is not safe to reference the buffer after
1293  * a call to this function unless the caller holds an additional reference
1294  * itself.
1295  */
1296 void
1297 xfs_buf_submit(
1298         struct xfs_buf  *bp)
1299 {
1300         trace_xfs_buf_submit(bp, _RET_IP_);
1301
1302         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1303         ASSERT(bp->b_flags & XBF_ASYNC);
1304
1305         /* on shutdown we stale and complete the buffer immediately */
1306         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(bp->b_target->bt_mount)) {
1307                 xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
1308                 bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
1309                 xfs_buf_stale(bp);
1310                 xfs_buf_ioend(bp);
1311                 return;
1312         }
1313
1314         if (bp->b_flags & XBF_WRITE)
1315                 xfs_buf_wait_unpin(bp);
1316
1317         /* clear the internal error state to avoid spurious errors */
1318         bp->b_io_error = 0;
1319
1320         /*
1321          * The caller's reference is released during I/O completion.
1322          * This occurs some time after the last b_io_remaining reference is
1323          * released, so after we drop our Io reference we have to have some
1324          * other reference to ensure the buffer doesn't go away from underneath
1325          * us. Take a direct reference to ensure we have safe access to the
1326          * buffer until we are finished with it.
1327          */
1328         xfs_buf_hold(bp);
1329
1330         /*
1331          * Set the count to 1 initially, this will stop an I/O completion
1332          * callout which happens before we have started all the I/O from calling
1333          * xfs_buf_ioend too early.
1334          */
1335         atomic_set(&bp->b_io_remaining, 1);
1336         _xfs_buf_ioapply(bp);
1337
1338         /*
1339          * If _xfs_buf_ioapply failed, we can get back here with only the IO
1340          * reference we took above. If we drop it to zero, run completion so
1341          * that we don't return to the caller with completion still pending.
1342          */
1343         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1) {
1344                 if (bp->b_error)
1345                         xfs_buf_ioend(bp);
1346                 else
1347                         xfs_buf_ioend_async(bp);
1348         }
1349
1350         xfs_buf_rele(bp);
1351         /* Note: it is not safe to reference bp now we've dropped our ref */
1352 }
1353
1354 /*
1355  * Synchronous buffer IO submission path, read or write.
1356  */
1357 int
1358 xfs_buf_submit_wait(
1359         struct xfs_buf  *bp)
1360 {
1361         int             error;
1362
1363         trace_xfs_buf_submit_wait(bp, _RET_IP_);
1364
1365         ASSERT(!(bp->b_flags & (_XBF_DELWRI_Q | XBF_ASYNC)));
1366
1367         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(bp->b_target->bt_mount)) {
1368                 xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
1369                 xfs_buf_stale(bp);
1370                 bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
1371                 return -EIO;
1372         }
1373
1374         if (bp->b_flags & XBF_WRITE)
1375                 xfs_buf_wait_unpin(bp);
1376
1377         /* clear the internal error state to avoid spurious errors */
1378         bp->b_io_error = 0;
1379
1380         /*
1381          * For synchronous IO, the IO does not inherit the submitters reference
1382          * count, nor the buffer lock. Hence we cannot release the reference we
1383          * are about to take until we've waited for all IO completion to occur,
1384          * including any xfs_buf_ioend_async() work that may be pending.
1385          */
1386         xfs_buf_hold(bp);
1387
1388         /*
1389          * Set the count to 1 initially, this will stop an I/O completion
1390          * callout which happens before we have started all the I/O from calling
1391          * xfs_buf_ioend too early.
1392          */
1393         atomic_set(&bp->b_io_remaining, 1);
1394         _xfs_buf_ioapply(bp);
1395
1396         /*
1397          * make sure we run completion synchronously if it raced with us and is
1398          * already complete.
1399          */
1400         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1)
1401                 xfs_buf_ioend(bp);
1402
1403         /* wait for completion before gathering the error from the buffer */
1404         trace_xfs_buf_iowait(bp, _RET_IP_);
1405         wait_for_completion(&bp->b_iowait);
1406         trace_xfs_buf_iowait_done(bp, _RET_IP_);
1407         error = bp->b_error;
1408
1409         /*
1410          * all done now, we can release the hold that keeps the buffer
1411          * referenced for the entire IO.
1412          */
1413         xfs_buf_rele(bp);
1414         return error;
1415 }
1416
1417 xfs_caddr_t
1418 xfs_buf_offset(
1419         xfs_buf_t               *bp,
1420         size_t                  offset)
1421 {
1422         struct page             *page;
1423
1424         if (bp->b_addr)
1425                 return bp->b_addr + offset;
1426
1427         offset += bp->b_offset;
1428         page = bp->b_pages[offset >> PAGE_SHIFT];
1429         return (xfs_caddr_t)page_address(page) + (offset & (PAGE_SIZE-1));
1430 }
1431
1432 /*
1433  *      Move data into or out of a buffer.
1434  */
1435 void
1436 xfs_buf_iomove(
1437         xfs_buf_t               *bp,    /* buffer to process            */
1438         size_t                  boff,   /* starting buffer offset       */
1439         size_t                  bsize,  /* length to copy               */
1440         void                    *data,  /* data address                 */
1441         xfs_buf_rw_t            mode)   /* read/write/zero flag         */
1442 {
1443         size_t                  bend;
1444
1445         bend = boff + bsize;
1446         while (boff < bend) {
1447                 struct page     *page;
1448                 int             page_index, page_offset, csize;
1449
1450                 page_index = (boff + bp->b_offset) >> PAGE_SHIFT;
1451                 page_offset = (boff + bp->b_offset) & ~PAGE_MASK;
1452                 page = bp->b_pages[page_index];
1453                 csize = min_t(size_t, PAGE_SIZE - page_offset,
1454                                       BBTOB(bp->b_io_length) - boff);
1455
1456                 ASSERT((csize + page_offset) <= PAGE_SIZE);
1457
1458                 switch (mode) {
1459                 case XBRW_ZERO:
1460                         memset(page_address(page) + page_offset, 0, csize);
1461                         break;
1462                 case XBRW_READ:
1463                         memcpy(data, page_address(page) + page_offset, csize);
1464                         break;
1465                 case XBRW_WRITE:
1466                         memcpy(page_address(page) + page_offset, data, csize);
1467                 }
1468
1469                 boff += csize;
1470                 data += csize;
1471         }
1472 }
1473
1474 /*
1475  *      Handling of buffer targets (buftargs).
1476  */
1477
1478 /*
1479  * Wait for any bufs with callbacks that have been submitted but have not yet
1480  * returned. These buffers will have an elevated hold count, so wait on those
1481  * while freeing all the buffers only held by the LRU.
1482  */
1483 static enum lru_status
1484 xfs_buftarg_wait_rele(
1485         struct list_head        *item,
1486         spinlock_t              *lru_lock,
1487         void                    *arg)
1488
1489 {
1490         struct xfs_buf          *bp = container_of(item, struct xfs_buf, b_lru);
1491         struct list_head        *dispose = arg;
1492
1493         if (atomic_read(&bp->b_hold) > 1) {
1494                 /* need to wait, so skip it this pass */
1495                 trace_xfs_buf_wait_buftarg(bp, _RET_IP_);
1496                 return LRU_SKIP;
1497         }
1498         if (!spin_trylock(&bp->b_lock))
1499                 return LRU_SKIP;
1500
1501         /*
1502          * clear the LRU reference count so the buffer doesn't get
1503          * ignored in xfs_buf_rele().
1504          */
1505         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
1506         bp->b_state |= XFS_BSTATE_DISPOSE;
1507         list_move(item, dispose);
1508         spin_unlock(&bp->b_lock);
1509         return LRU_REMOVED;
1510 }
1511
1512 void
1513 xfs_wait_buftarg(
1514         struct xfs_buftarg      *btp)
1515 {
1516         LIST_HEAD(dispose);
1517         int loop = 0;
1518
1519         /* loop until there is nothing left on the lru list. */
1520         while (list_lru_count(&btp->bt_lru)) {
1521                 list_lru_walk(&btp->bt_lru, xfs_buftarg_wait_rele,
1522                               &dispose, LONG_MAX);
1523
1524                 while (!list_empty(&dispose)) {
1525                         struct xfs_buf *bp;
1526                         bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1527                         list_del_init(&bp->b_lru);
1528                         if (bp->b_flags & XBF_WRITE_FAIL) {
1529                                 xfs_alert(btp->bt_mount,
1530 "Corruption Alert: Buffer at block 0x%llx had permanent write failures!\n"
1531 "Please run xfs_repair to determine the extent of the problem.",
1532                                         (long long)bp->b_bn);
1533                         }
1534                         xfs_buf_rele(bp);
1535                 }
1536                 if (loop++ != 0)
1537                         delay(100);
1538         }
1539 }
1540
1541 static enum lru_status
1542 xfs_buftarg_isolate(
1543         struct list_head        *item,
1544         spinlock_t              *lru_lock,
1545         void                    *arg)
1546 {
1547         struct xfs_buf          *bp = container_of(item, struct xfs_buf, b_lru);
1548         struct list_head        *dispose = arg;
1549
1550         /*
1551          * we are inverting the lru lock/bp->b_lock here, so use a trylock.
1552          * If we fail to get the lock, just skip it.
1553          */
1554         if (!spin_trylock(&bp->b_lock))
1555                 return LRU_SKIP;
1556         /*
1557          * Decrement the b_lru_ref count unless the value is already
1558          * zero. If the value is already zero, we need to reclaim the
1559          * buffer, otherwise it gets another trip through the LRU.
1560          */
1561         if (!atomic_add_unless(&bp->b_lru_ref, -1, 0)) {
1562                 spin_unlock(&bp->b_lock);
1563                 return LRU_ROTATE;
1564         }
1565
1566         bp->b_state |= XFS_BSTATE_DISPOSE;
1567         list_move(item, dispose);
1568         spin_unlock(&bp->b_lock);
1569         return LRU_REMOVED;
1570 }
1571
1572 static unsigned long
1573 xfs_buftarg_shrink_scan(
1574         struct shrinker         *shrink,
1575         struct shrink_control   *sc)
1576 {
1577         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1578                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1579         LIST_HEAD(dispose);
1580         unsigned long           freed;
1581         unsigned long           nr_to_scan = sc->nr_to_scan;
1582
1583         freed = list_lru_walk_node(&btp->bt_lru, sc->nid, xfs_buftarg_isolate,
1584                                        &dispose, &nr_to_scan);
1585
1586         while (!list_empty(&dispose)) {
1587                 struct xfs_buf *bp;
1588                 bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1589                 list_del_init(&bp->b_lru);
1590                 xfs_buf_rele(bp);
1591         }
1592
1593         return freed;
1594 }
1595
1596 static unsigned long
1597 xfs_buftarg_shrink_count(
1598         struct shrinker         *shrink,
1599         struct shrink_control   *sc)
1600 {
1601         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1602                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1603         return list_lru_count_node(&btp->bt_lru, sc->nid);
1604 }
1605
1606 void
1607 xfs_free_buftarg(
1608         struct xfs_mount        *mp,
1609         struct xfs_buftarg      *btp)
1610 {
1611         unregister_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1612         list_lru_destroy(&btp->bt_lru);
1613
1614         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER)
1615                 xfs_blkdev_issue_flush(btp);
1616
1617         kmem_free(btp);
1618 }
1619
1620 int
1621 xfs_setsize_buftarg(
1622         xfs_buftarg_t           *btp,
1623         unsigned int            sectorsize)
1624 {
1625         /* Set up metadata sector size info */
1626         btp->bt_meta_sectorsize = sectorsize;
1627         btp->bt_meta_sectormask = sectorsize - 1;
1628
1629         if (set_blocksize(btp->bt_bdev, sectorsize)) {
1630                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1631
1632                 bdevname(btp->bt_bdev, name);
1633
1634                 xfs_warn(btp->bt_mount,
1635                         "Cannot set_blocksize to %u on device %s",
1636                         sectorsize, name);
1637                 return -EINVAL;
1638         }
1639
1640         /* Set up device logical sector size mask */
1641         btp->bt_logical_sectorsize = bdev_logical_block_size(btp->bt_bdev);
1642         btp->bt_logical_sectormask = bdev_logical_block_size(btp->bt_bdev) - 1;
1643
1644         return 0;
1645 }
1646
1647 /*
1648  * When allocating the initial buffer target we have not yet
1649  * read in the superblock, so don't know what sized sectors
1650  * are being used at this early stage.  Play safe.
1651  */
1652 STATIC int
1653 xfs_setsize_buftarg_early(
1654         xfs_buftarg_t           *btp,
1655         struct block_device     *bdev)
1656 {
1657         return xfs_setsize_buftarg(btp, bdev_logical_block_size(bdev));
1658 }
1659
1660 xfs_buftarg_t *
1661 xfs_alloc_buftarg(
1662         struct xfs_mount        *mp,
1663         struct block_device     *bdev)
1664 {
1665         xfs_buftarg_t           *btp;
1666
1667         btp = kmem_zalloc(sizeof(*btp), KM_SLEEP | KM_NOFS);
1668
1669         btp->bt_mount = mp;
1670         btp->bt_dev =  bdev->bd_dev;
1671         btp->bt_bdev = bdev;
1672         btp->bt_bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1673
1674         if (xfs_setsize_buftarg_early(btp, bdev))
1675                 goto error;
1676
1677         if (list_lru_init(&btp->bt_lru))
1678                 goto error;
1679
1680         btp->bt_shrinker.count_objects = xfs_buftarg_shrink_count;
1681         btp->bt_shrinker.scan_objects = xfs_buftarg_shrink_scan;
1682         btp->bt_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
1683         btp->bt_shrinker.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE;
1684         register_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1685         return btp;
1686
1687 error:
1688         kmem_free(btp);
1689         return NULL;
1690 }
1691
1692 /*
1693  * Add a buffer to the delayed write list.
1694  *
1695  * This queues a buffer for writeout if it hasn't already been.  Note that
1696  * neither this routine nor the buffer list submission functions perform
1697  * any internal synchronization.  It is expected that the lists are thread-local
1698  * to the callers.
1699  *
1700  * Returns true if we queued up the buffer, or false if it already had
1701  * been on the buffer list.
1702  */
1703 bool
1704 xfs_buf_delwri_queue(
1705         struct xfs_buf          *bp,
1706         struct list_head        *list)
1707 {
1708         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1709         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_READ));
1710
1711         /*
1712          * If the buffer is already marked delwri it already is queued up
1713          * by someone else for imediate writeout.  Just ignore it in that
1714          * case.
1715          */
1716         if (bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) {
1717                 trace_xfs_buf_delwri_queued(bp, _RET_IP_);
1718                 return false;
1719         }
1720
1721         trace_xfs_buf_delwri_queue(bp, _RET_IP_);
1722
1723         /*
1724          * If a buffer gets written out synchronously or marked stale while it
1725          * is on a delwri list we lazily remove it. To do this, the other party
1726          * clears the  _XBF_DELWRI_Q flag but otherwise leaves the buffer alone.
1727          * It remains referenced and on the list.  In a rare corner case it
1728          * might get readded to a delwri list after the synchronous writeout, in
1729          * which case we need just need to re-add the flag here.
1730          */
1731         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
1732         if (list_empty(&bp->b_list)) {
1733                 atomic_inc(&bp->b_hold);
1734                 list_add_tail(&bp->b_list, list);
1735         }
1736
1737         return true;
1738 }
1739
1740 /*
1741  * Compare function is more complex than it needs to be because
1742  * the return value is only 32 bits and we are doing comparisons
1743  * on 64 bit values
1744  */
1745 static int
1746 xfs_buf_cmp(
1747         void            *priv,
1748         struct list_head *a,
1749         struct list_head *b)
1750 {
1751         struct xfs_buf  *ap = container_of(a, struct xfs_buf, b_list);
1752         struct xfs_buf  *bp = container_of(b, struct xfs_buf, b_list);
1753         xfs_daddr_t             diff;
1754
1755         diff = ap->b_maps[0].bm_bn - bp->b_maps[0].bm_bn;
1756         if (diff < 0)
1757                 return -1;
1758         if (diff > 0)
1759                 return 1;
1760         return 0;
1761 }
1762
1763 static int
1764 __xfs_buf_delwri_submit(
1765         struct list_head        *buffer_list,
1766         struct list_head        *io_list,
1767         bool                    wait)
1768 {
1769         struct blk_plug         plug;
1770         struct xfs_buf          *bp, *n;
1771         int                     pinned = 0;
1772
1773         list_for_each_entry_safe(bp, n, buffer_list, b_list) {
1774                 if (!wait) {
1775                         if (xfs_buf_ispinned(bp)) {
1776                                 pinned++;
1777                                 continue;
1778                         }
1779                         if (!xfs_buf_trylock(bp))
1780                                 continue;
1781                 } else {
1782                         xfs_buf_lock(bp);
1783                 }
1784
1785                 /*
1786                  * Someone else might have written the buffer synchronously or
1787                  * marked it stale in the meantime.  In that case only the
1788                  * _XBF_DELWRI_Q flag got cleared, and we have to drop the
1789                  * reference and remove it from the list here.
1790                  */
1791                 if (!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q)) {
1792                         list_del_init(&bp->b_list);
1793                         xfs_buf_relse(bp);
1794                         continue;
1795                 }
1796
1797                 list_move_tail(&bp->b_list, io_list);
1798                 trace_xfs_buf_delwri_split(bp, _RET_IP_);
1799         }
1800
1801         list_sort(NULL, io_list, xfs_buf_cmp);
1802
1803         blk_start_plug(&plug);
1804         list_for_each_entry_safe(bp, n, io_list, b_list) {
1805                 bp->b_flags &= ~(_XBF_DELWRI_Q | XBF_ASYNC | XBF_WRITE_FAIL);
1806                 bp->b_flags |= XBF_WRITE | XBF_ASYNC;
1807
1808                 /*
1809                  * we do all Io submission async. This means if we need to wait
1810                  * for IO completion we need to take an extra reference so the
1811                  * buffer is still valid on the other side.
1812                  */
1813                 if (wait)
1814                         xfs_buf_hold(bp);
1815                 else
1816                         list_del_init(&bp->b_list);
1817
1818                 xfs_buf_submit(bp);
1819         }
1820         blk_finish_plug(&plug);
1821
1822         return pinned;
1823 }
1824
1825 /*
1826  * Write out a buffer list asynchronously.
1827  *
1828  * This will take the @buffer_list, write all non-locked and non-pinned buffers
1829  * out and not wait for I/O completion on any of the buffers.  This interface
1830  * is only safely useable for callers that can track I/O completion by higher
1831  * level means, e.g. AIL pushing as the @buffer_list is consumed in this
1832  * function.
1833  */
1834 int
1835 xfs_buf_delwri_submit_nowait(
1836         struct list_head        *buffer_list)
1837 {
1838         LIST_HEAD               (io_list);
1839         return __xfs_buf_delwri_submit(buffer_list, &io_list, false);
1840 }
1841
1842 /*
1843  * Write out a buffer list synchronously.
1844  *
1845  * This will take the @buffer_list, write all buffers out and wait for I/O
1846  * completion on all of the buffers. @buffer_list is consumed by the function,
1847  * so callers must have some other way of tracking buffers if they require such
1848  * functionality.
1849  */
1850 int
1851 xfs_buf_delwri_submit(
1852         struct list_head        *buffer_list)
1853 {
1854         LIST_HEAD               (io_list);
1855         int                     error = 0, error2;
1856         struct xfs_buf          *bp;
1857
1858         __xfs_buf_delwri_submit(buffer_list, &io_list, true);
1859
1860         /* Wait for IO to complete. */
1861         while (!list_empty(&io_list)) {
1862                 bp = list_first_entry(&io_list, struct xfs_buf, b_list);
1863
1864                 list_del_init(&bp->b_list);
1865
1866                 /* locking the buffer will wait for async IO completion. */
1867                 xfs_buf_lock(bp);
1868                 error2 = bp->b_error;
1869                 xfs_buf_relse(bp);
1870                 if (!error)
1871                         error = error2;
1872         }
1873
1874         return error;
1875 }
1876
1877 int __init
1878 xfs_buf_init(void)
1879 {
1880         xfs_buf_zone = kmem_zone_init_flags(sizeof(xfs_buf_t), "xfs_buf",
1881                                                 KM_ZONE_HWALIGN, NULL);
1882         if (!xfs_buf_zone)
1883                 goto out;
1884
1885         xfslogd_workqueue = alloc_workqueue("xfslogd",
1886                                 WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI | WQ_FREEZABLE, 1);
1887         if (!xfslogd_workqueue)
1888                 goto out_free_buf_zone;
1889
1890         return 0;
1891
1892  out_free_buf_zone:
1893         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
1894  out:
1895         return -ENOMEM;
1896 }
1897
1898 void
1899 xfs_buf_terminate(void)
1900 {
1901         destroy_workqueue(xfslogd_workqueue);
1902         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
1903 }