Merge tag 'vfio-v5.9-rc1' of git://github.com/awilliam/linux-vfio
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / xfs / xfs_buf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
4  * All Rights Reserved.
5  */
6 #include "xfs.h"
7 #include <linux/backing-dev.h>
8
9 #include "xfs_shared.h"
10 #include "xfs_format.h"
11 #include "xfs_log_format.h"
12 #include "xfs_trans_resv.h"
13 #include "xfs_sb.h"
14 #include "xfs_mount.h"
15 #include "xfs_trace.h"
16 #include "xfs_log.h"
17 #include "xfs_log_recover.h"
18 #include "xfs_trans.h"
19 #include "xfs_buf_item.h"
20 #include "xfs_errortag.h"
21 #include "xfs_error.h"
22
23 static kmem_zone_t *xfs_buf_zone;
24
25 #define xb_to_gfp(flags) \
26         ((((flags) & XBF_READ_AHEAD) ? __GFP_NORETRY : GFP_NOFS) | __GFP_NOWARN)
27
28 /*
29  * Locking orders
30  *
31  * xfs_buf_ioacct_inc:
32  * xfs_buf_ioacct_dec:
33  *      b_sema (caller holds)
34  *        b_lock
35  *
36  * xfs_buf_stale:
37  *      b_sema (caller holds)
38  *        b_lock
39  *          lru_lock
40  *
41  * xfs_buf_rele:
42  *      b_lock
43  *        pag_buf_lock
44  *          lru_lock
45  *
46  * xfs_buftarg_wait_rele
47  *      lru_lock
48  *        b_lock (trylock due to inversion)
49  *
50  * xfs_buftarg_isolate
51  *      lru_lock
52  *        b_lock (trylock due to inversion)
53  */
54
55 static inline int
56 xfs_buf_is_vmapped(
57         struct xfs_buf  *bp)
58 {
59         /*
60          * Return true if the buffer is vmapped.
61          *
62          * b_addr is null if the buffer is not mapped, but the code is clever
63          * enough to know it doesn't have to map a single page, so the check has
64          * to be both for b_addr and bp->b_page_count > 1.
65          */
66         return bp->b_addr && bp->b_page_count > 1;
67 }
68
69 static inline int
70 xfs_buf_vmap_len(
71         struct xfs_buf  *bp)
72 {
73         return (bp->b_page_count * PAGE_SIZE) - bp->b_offset;
74 }
75
76 /*
77  * Bump the I/O in flight count on the buftarg if we haven't yet done so for
78  * this buffer. The count is incremented once per buffer (per hold cycle)
79  * because the corresponding decrement is deferred to buffer release. Buffers
80  * can undergo I/O multiple times in a hold-release cycle and per buffer I/O
81  * tracking adds unnecessary overhead. This is used for sychronization purposes
82  * with unmount (see xfs_wait_buftarg()), so all we really need is a count of
83  * in-flight buffers.
84  *
85  * Buffers that are never released (e.g., superblock, iclog buffers) must set
86  * the XBF_NO_IOACCT flag before I/O submission. Otherwise, the buftarg count
87  * never reaches zero and unmount hangs indefinitely.
88  */
89 static inline void
90 xfs_buf_ioacct_inc(
91         struct xfs_buf  *bp)
92 {
93         if (bp->b_flags & XBF_NO_IOACCT)
94                 return;
95
96         ASSERT(bp->b_flags & XBF_ASYNC);
97         spin_lock(&bp->b_lock);
98         if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_IN_FLIGHT)) {
99                 bp->b_state |= XFS_BSTATE_IN_FLIGHT;
100                 percpu_counter_inc(&bp->b_target->bt_io_count);
101         }
102         spin_unlock(&bp->b_lock);
103 }
104
105 /*
106  * Clear the in-flight state on a buffer about to be released to the LRU or
107  * freed and unaccount from the buftarg.
108  */
109 static inline void
110 __xfs_buf_ioacct_dec(
111         struct xfs_buf  *bp)
112 {
113         lockdep_assert_held(&bp->b_lock);
114
115         if (bp->b_state & XFS_BSTATE_IN_FLIGHT) {
116                 bp->b_state &= ~XFS_BSTATE_IN_FLIGHT;
117                 percpu_counter_dec(&bp->b_target->bt_io_count);
118         }
119 }
120
121 static inline void
122 xfs_buf_ioacct_dec(
123         struct xfs_buf  *bp)
124 {
125         spin_lock(&bp->b_lock);
126         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
127         spin_unlock(&bp->b_lock);
128 }
129
130 /*
131  * When we mark a buffer stale, we remove the buffer from the LRU and clear the
132  * b_lru_ref count so that the buffer is freed immediately when the buffer
133  * reference count falls to zero. If the buffer is already on the LRU, we need
134  * to remove the reference that LRU holds on the buffer.
135  *
136  * This prevents build-up of stale buffers on the LRU.
137  */
138 void
139 xfs_buf_stale(
140         struct xfs_buf  *bp)
141 {
142         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
143
144         bp->b_flags |= XBF_STALE;
145
146         /*
147          * Clear the delwri status so that a delwri queue walker will not
148          * flush this buffer to disk now that it is stale. The delwri queue has
149          * a reference to the buffer, so this is safe to do.
150          */
151         bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
152
153         /*
154          * Once the buffer is marked stale and unlocked, a subsequent lookup
155          * could reset b_flags. There is no guarantee that the buffer is
156          * unaccounted (released to LRU) before that occurs. Drop in-flight
157          * status now to preserve accounting consistency.
158          */
159         spin_lock(&bp->b_lock);
160         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
161
162         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
163         if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_DISPOSE) &&
164             (list_lru_del(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru)))
165                 atomic_dec(&bp->b_hold);
166
167         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) >= 1);
168         spin_unlock(&bp->b_lock);
169 }
170
171 static int
172 xfs_buf_get_maps(
173         struct xfs_buf          *bp,
174         int                     map_count)
175 {
176         ASSERT(bp->b_maps == NULL);
177         bp->b_map_count = map_count;
178
179         if (map_count == 1) {
180                 bp->b_maps = &bp->__b_map;
181                 return 0;
182         }
183
184         bp->b_maps = kmem_zalloc(map_count * sizeof(struct xfs_buf_map),
185                                 KM_NOFS);
186         if (!bp->b_maps)
187                 return -ENOMEM;
188         return 0;
189 }
190
191 /*
192  *      Frees b_pages if it was allocated.
193  */
194 static void
195 xfs_buf_free_maps(
196         struct xfs_buf  *bp)
197 {
198         if (bp->b_maps != &bp->__b_map) {
199                 kmem_free(bp->b_maps);
200                 bp->b_maps = NULL;
201         }
202 }
203
204 static int
205 _xfs_buf_alloc(
206         struct xfs_buftarg      *target,
207         struct xfs_buf_map      *map,
208         int                     nmaps,
209         xfs_buf_flags_t         flags,
210         struct xfs_buf          **bpp)
211 {
212         struct xfs_buf          *bp;
213         int                     error;
214         int                     i;
215
216         *bpp = NULL;
217         bp = kmem_cache_zalloc(xfs_buf_zone, GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
218
219         /*
220          * We don't want certain flags to appear in b_flags unless they are
221          * specifically set by later operations on the buffer.
222          */
223         flags &= ~(XBF_UNMAPPED | XBF_TRYLOCK | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
224
225         atomic_set(&bp->b_hold, 1);
226         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 1);
227         init_completion(&bp->b_iowait);
228         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_lru);
229         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_list);
230         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_li_list);
231         sema_init(&bp->b_sema, 0); /* held, no waiters */
232         spin_lock_init(&bp->b_lock);
233         bp->b_target = target;
234         bp->b_mount = target->bt_mount;
235         bp->b_flags = flags;
236
237         /*
238          * Set length and io_length to the same value initially.
239          * I/O routines should use io_length, which will be the same in
240          * most cases but may be reset (e.g. XFS recovery).
241          */
242         error = xfs_buf_get_maps(bp, nmaps);
243         if (error)  {
244                 kmem_cache_free(xfs_buf_zone, bp);
245                 return error;
246         }
247
248         bp->b_bn = map[0].bm_bn;
249         bp->b_length = 0;
250         for (i = 0; i < nmaps; i++) {
251                 bp->b_maps[i].bm_bn = map[i].bm_bn;
252                 bp->b_maps[i].bm_len = map[i].bm_len;
253                 bp->b_length += map[i].bm_len;
254         }
255
256         atomic_set(&bp->b_pin_count, 0);
257         init_waitqueue_head(&bp->b_waiters);
258
259         XFS_STATS_INC(bp->b_mount, xb_create);
260         trace_xfs_buf_init(bp, _RET_IP_);
261
262         *bpp = bp;
263         return 0;
264 }
265
266 /*
267  *      Allocate a page array capable of holding a specified number
268  *      of pages, and point the page buf at it.
269  */
270 STATIC int
271 _xfs_buf_get_pages(
272         xfs_buf_t               *bp,
273         int                     page_count)
274 {
275         /* Make sure that we have a page list */
276         if (bp->b_pages == NULL) {
277                 bp->b_page_count = page_count;
278                 if (page_count <= XB_PAGES) {
279                         bp->b_pages = bp->b_page_array;
280                 } else {
281                         bp->b_pages = kmem_alloc(sizeof(struct page *) *
282                                                  page_count, KM_NOFS);
283                         if (bp->b_pages == NULL)
284                                 return -ENOMEM;
285                 }
286                 memset(bp->b_pages, 0, sizeof(struct page *) * page_count);
287         }
288         return 0;
289 }
290
291 /*
292  *      Frees b_pages if it was allocated.
293  */
294 STATIC void
295 _xfs_buf_free_pages(
296         xfs_buf_t       *bp)
297 {
298         if (bp->b_pages != bp->b_page_array) {
299                 kmem_free(bp->b_pages);
300                 bp->b_pages = NULL;
301         }
302 }
303
304 /*
305  *      Releases the specified buffer.
306  *
307  *      The modification state of any associated pages is left unchanged.
308  *      The buffer must not be on any hash - use xfs_buf_rele instead for
309  *      hashed and refcounted buffers
310  */
311 static void
312 xfs_buf_free(
313         xfs_buf_t               *bp)
314 {
315         trace_xfs_buf_free(bp, _RET_IP_);
316
317         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
318
319         if (bp->b_flags & _XBF_PAGES) {
320                 uint            i;
321
322                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp))
323                         vm_unmap_ram(bp->b_addr - bp->b_offset,
324                                         bp->b_page_count);
325
326                 for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
327                         struct page     *page = bp->b_pages[i];
328
329                         __free_page(page);
330                 }
331                 if (current->reclaim_state)
332                         current->reclaim_state->reclaimed_slab +=
333                                                         bp->b_page_count;
334         } else if (bp->b_flags & _XBF_KMEM)
335                 kmem_free(bp->b_addr);
336         _xfs_buf_free_pages(bp);
337         xfs_buf_free_maps(bp);
338         kmem_cache_free(xfs_buf_zone, bp);
339 }
340
341 /*
342  * Allocates all the pages for buffer in question and builds it's page list.
343  */
344 STATIC int
345 xfs_buf_allocate_memory(
346         xfs_buf_t               *bp,
347         uint                    flags)
348 {
349         size_t                  size;
350         size_t                  nbytes, offset;
351         gfp_t                   gfp_mask = xb_to_gfp(flags);
352         unsigned short          page_count, i;
353         xfs_off_t               start, end;
354         int                     error;
355         xfs_km_flags_t          kmflag_mask = 0;
356
357         /*
358          * assure zeroed buffer for non-read cases.
359          */
360         if (!(flags & XBF_READ)) {
361                 kmflag_mask |= KM_ZERO;
362                 gfp_mask |= __GFP_ZERO;
363         }
364
365         /*
366          * for buffers that are contained within a single page, just allocate
367          * the memory from the heap - there's no need for the complexity of
368          * page arrays to keep allocation down to order 0.
369          */
370         size = BBTOB(bp->b_length);
371         if (size < PAGE_SIZE) {
372                 int align_mask = xfs_buftarg_dma_alignment(bp->b_target);
373                 bp->b_addr = kmem_alloc_io(size, align_mask,
374                                            KM_NOFS | kmflag_mask);
375                 if (!bp->b_addr) {
376                         /* low memory - use alloc_page loop instead */
377                         goto use_alloc_page;
378                 }
379
380                 if (((unsigned long)(bp->b_addr + size - 1) & PAGE_MASK) !=
381                     ((unsigned long)bp->b_addr & PAGE_MASK)) {
382                         /* b_addr spans two pages - use alloc_page instead */
383                         kmem_free(bp->b_addr);
384                         bp->b_addr = NULL;
385                         goto use_alloc_page;
386                 }
387                 bp->b_offset = offset_in_page(bp->b_addr);
388                 bp->b_pages = bp->b_page_array;
389                 bp->b_pages[0] = kmem_to_page(bp->b_addr);
390                 bp->b_page_count = 1;
391                 bp->b_flags |= _XBF_KMEM;
392                 return 0;
393         }
394
395 use_alloc_page:
396         start = BBTOB(bp->b_maps[0].bm_bn) >> PAGE_SHIFT;
397         end = (BBTOB(bp->b_maps[0].bm_bn + bp->b_length) + PAGE_SIZE - 1)
398                                                                 >> PAGE_SHIFT;
399         page_count = end - start;
400         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count);
401         if (unlikely(error))
402                 return error;
403
404         offset = bp->b_offset;
405         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
406
407         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
408                 struct page     *page;
409                 uint            retries = 0;
410 retry:
411                 page = alloc_page(gfp_mask);
412                 if (unlikely(page == NULL)) {
413                         if (flags & XBF_READ_AHEAD) {
414                                 bp->b_page_count = i;
415                                 error = -ENOMEM;
416                                 goto out_free_pages;
417                         }
418
419                         /*
420                          * This could deadlock.
421                          *
422                          * But until all the XFS lowlevel code is revamped to
423                          * handle buffer allocation failures we can't do much.
424                          */
425                         if (!(++retries % 100))
426                                 xfs_err(NULL,
427                 "%s(%u) possible memory allocation deadlock in %s (mode:0x%x)",
428                                         current->comm, current->pid,
429                                         __func__, gfp_mask);
430
431                         XFS_STATS_INC(bp->b_mount, xb_page_retries);
432                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
433                         goto retry;
434                 }
435
436                 XFS_STATS_INC(bp->b_mount, xb_page_found);
437
438                 nbytes = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - offset);
439                 size -= nbytes;
440                 bp->b_pages[i] = page;
441                 offset = 0;
442         }
443         return 0;
444
445 out_free_pages:
446         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++)
447                 __free_page(bp->b_pages[i]);
448         bp->b_flags &= ~_XBF_PAGES;
449         return error;
450 }
451
452 /*
453  *      Map buffer into kernel address-space if necessary.
454  */
455 STATIC int
456 _xfs_buf_map_pages(
457         xfs_buf_t               *bp,
458         uint                    flags)
459 {
460         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_PAGES);
461         if (bp->b_page_count == 1) {
462                 /* A single page buffer is always mappable */
463                 bp->b_addr = page_address(bp->b_pages[0]) + bp->b_offset;
464         } else if (flags & XBF_UNMAPPED) {
465                 bp->b_addr = NULL;
466         } else {
467                 int retried = 0;
468                 unsigned nofs_flag;
469
470                 /*
471                  * vm_map_ram() will allocate auxiliary structures (e.g.
472                  * pagetables) with GFP_KERNEL, yet we are likely to be under
473                  * GFP_NOFS context here. Hence we need to tell memory reclaim
474                  * that we are in such a context via PF_MEMALLOC_NOFS to prevent
475                  * memory reclaim re-entering the filesystem here and
476                  * potentially deadlocking.
477                  */
478                 nofs_flag = memalloc_nofs_save();
479                 do {
480                         bp->b_addr = vm_map_ram(bp->b_pages, bp->b_page_count,
481                                                 -1);
482                         if (bp->b_addr)
483                                 break;
484                         vm_unmap_aliases();
485                 } while (retried++ <= 1);
486                 memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
487
488                 if (!bp->b_addr)
489                         return -ENOMEM;
490                 bp->b_addr += bp->b_offset;
491         }
492
493         return 0;
494 }
495
496 /*
497  *      Finding and Reading Buffers
498  */
499 static int
500 _xfs_buf_obj_cmp(
501         struct rhashtable_compare_arg   *arg,
502         const void                      *obj)
503 {
504         const struct xfs_buf_map        *map = arg->key;
505         const struct xfs_buf            *bp = obj;
506
507         /*
508          * The key hashing in the lookup path depends on the key being the
509          * first element of the compare_arg, make sure to assert this.
510          */
511         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct xfs_buf_map, bm_bn) != 0);
512
513         if (bp->b_bn != map->bm_bn)
514                 return 1;
515
516         if (unlikely(bp->b_length != map->bm_len)) {
517                 /*
518                  * found a block number match. If the range doesn't
519                  * match, the only way this is allowed is if the buffer
520                  * in the cache is stale and the transaction that made
521                  * it stale has not yet committed. i.e. we are
522                  * reallocating a busy extent. Skip this buffer and
523                  * continue searching for an exact match.
524                  */
525                 ASSERT(bp->b_flags & XBF_STALE);
526                 return 1;
527         }
528         return 0;
529 }
530
531 static const struct rhashtable_params xfs_buf_hash_params = {
532         .min_size               = 32,   /* empty AGs have minimal footprint */
533         .nelem_hint             = 16,
534         .key_len                = sizeof(xfs_daddr_t),
535         .key_offset             = offsetof(struct xfs_buf, b_bn),
536         .head_offset            = offsetof(struct xfs_buf, b_rhash_head),
537         .automatic_shrinking    = true,
538         .obj_cmpfn              = _xfs_buf_obj_cmp,
539 };
540
541 int
542 xfs_buf_hash_init(
543         struct xfs_perag        *pag)
544 {
545         spin_lock_init(&pag->pag_buf_lock);
546         return rhashtable_init(&pag->pag_buf_hash, &xfs_buf_hash_params);
547 }
548
549 void
550 xfs_buf_hash_destroy(
551         struct xfs_perag        *pag)
552 {
553         rhashtable_destroy(&pag->pag_buf_hash);
554 }
555
556 /*
557  * Look up a buffer in the buffer cache and return it referenced and locked
558  * in @found_bp.
559  *
560  * If @new_bp is supplied and we have a lookup miss, insert @new_bp into the
561  * cache.
562  *
563  * If XBF_TRYLOCK is set in @flags, only try to lock the buffer and return
564  * -EAGAIN if we fail to lock it.
565  *
566  * Return values are:
567  *      -EFSCORRUPTED if have been supplied with an invalid address
568  *      -EAGAIN on trylock failure
569  *      -ENOENT if we fail to find a match and @new_bp was NULL
570  *      0, with @found_bp:
571  *              - @new_bp if we inserted it into the cache
572  *              - the buffer we found and locked.
573  */
574 static int
575 xfs_buf_find(
576         struct xfs_buftarg      *btp,
577         struct xfs_buf_map      *map,
578         int                     nmaps,
579         xfs_buf_flags_t         flags,
580         struct xfs_buf          *new_bp,
581         struct xfs_buf          **found_bp)
582 {
583         struct xfs_perag        *pag;
584         xfs_buf_t               *bp;
585         struct xfs_buf_map      cmap = { .bm_bn = map[0].bm_bn };
586         xfs_daddr_t             eofs;
587         int                     i;
588
589         *found_bp = NULL;
590
591         for (i = 0; i < nmaps; i++)
592                 cmap.bm_len += map[i].bm_len;
593
594         /* Check for IOs smaller than the sector size / not sector aligned */
595         ASSERT(!(BBTOB(cmap.bm_len) < btp->bt_meta_sectorsize));
596         ASSERT(!(BBTOB(cmap.bm_bn) & (xfs_off_t)btp->bt_meta_sectormask));
597
598         /*
599          * Corrupted block numbers can get through to here, unfortunately, so we
600          * have to check that the buffer falls within the filesystem bounds.
601          */
602         eofs = XFS_FSB_TO_BB(btp->bt_mount, btp->bt_mount->m_sb.sb_dblocks);
603         if (cmap.bm_bn < 0 || cmap.bm_bn >= eofs) {
604                 xfs_alert(btp->bt_mount,
605                           "%s: daddr 0x%llx out of range, EOFS 0x%llx",
606                           __func__, cmap.bm_bn, eofs);
607                 WARN_ON(1);
608                 return -EFSCORRUPTED;
609         }
610
611         pag = xfs_perag_get(btp->bt_mount,
612                             xfs_daddr_to_agno(btp->bt_mount, cmap.bm_bn));
613
614         spin_lock(&pag->pag_buf_lock);
615         bp = rhashtable_lookup_fast(&pag->pag_buf_hash, &cmap,
616                                     xfs_buf_hash_params);
617         if (bp) {
618                 atomic_inc(&bp->b_hold);
619                 goto found;
620         }
621
622         /* No match found */
623         if (!new_bp) {
624                 XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_miss_locked);
625                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
626                 xfs_perag_put(pag);
627                 return -ENOENT;
628         }
629
630         /* the buffer keeps the perag reference until it is freed */
631         new_bp->b_pag = pag;
632         rhashtable_insert_fast(&pag->pag_buf_hash, &new_bp->b_rhash_head,
633                                xfs_buf_hash_params);
634         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
635         *found_bp = new_bp;
636         return 0;
637
638 found:
639         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
640         xfs_perag_put(pag);
641
642         if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
643                 if (flags & XBF_TRYLOCK) {
644                         xfs_buf_rele(bp);
645                         XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_busy_locked);
646                         return -EAGAIN;
647                 }
648                 xfs_buf_lock(bp);
649                 XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_get_locked_waited);
650         }
651
652         /*
653          * if the buffer is stale, clear all the external state associated with
654          * it. We need to keep flags such as how we allocated the buffer memory
655          * intact here.
656          */
657         if (bp->b_flags & XBF_STALE) {
658                 ASSERT((bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) == 0);
659                 bp->b_flags &= _XBF_KMEM | _XBF_PAGES;
660                 bp->b_ops = NULL;
661         }
662
663         trace_xfs_buf_find(bp, flags, _RET_IP_);
664         XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_get_locked);
665         *found_bp = bp;
666         return 0;
667 }
668
669 struct xfs_buf *
670 xfs_buf_incore(
671         struct xfs_buftarg      *target,
672         xfs_daddr_t             blkno,
673         size_t                  numblks,
674         xfs_buf_flags_t         flags)
675 {
676         struct xfs_buf          *bp;
677         int                     error;
678         DEFINE_SINGLE_BUF_MAP(map, blkno, numblks);
679
680         error = xfs_buf_find(target, &map, 1, flags, NULL, &bp);
681         if (error)
682                 return NULL;
683         return bp;
684 }
685
686 /*
687  * Assembles a buffer covering the specified range. The code is optimised for
688  * cache hits, as metadata intensive workloads will see 3 orders of magnitude
689  * more hits than misses.
690  */
691 int
692 xfs_buf_get_map(
693         struct xfs_buftarg      *target,
694         struct xfs_buf_map      *map,
695         int                     nmaps,
696         xfs_buf_flags_t         flags,
697         struct xfs_buf          **bpp)
698 {
699         struct xfs_buf          *bp;
700         struct xfs_buf          *new_bp;
701         int                     error = 0;
702
703         *bpp = NULL;
704         error = xfs_buf_find(target, map, nmaps, flags, NULL, &bp);
705         if (!error)
706                 goto found;
707         if (error != -ENOENT)
708                 return error;
709
710         error = _xfs_buf_alloc(target, map, nmaps, flags, &new_bp);
711         if (error)
712                 return error;
713
714         error = xfs_buf_allocate_memory(new_bp, flags);
715         if (error) {
716                 xfs_buf_free(new_bp);
717                 return error;
718         }
719
720         error = xfs_buf_find(target, map, nmaps, flags, new_bp, &bp);
721         if (error) {
722                 xfs_buf_free(new_bp);
723                 return error;
724         }
725
726         if (bp != new_bp)
727                 xfs_buf_free(new_bp);
728
729 found:
730         if (!bp->b_addr) {
731                 error = _xfs_buf_map_pages(bp, flags);
732                 if (unlikely(error)) {
733                         xfs_warn_ratelimited(target->bt_mount,
734                                 "%s: failed to map %u pages", __func__,
735                                 bp->b_page_count);
736                         xfs_buf_relse(bp);
737                         return error;
738                 }
739         }
740
741         /*
742          * Clear b_error if this is a lookup from a caller that doesn't expect
743          * valid data to be found in the buffer.
744          */
745         if (!(flags & XBF_READ))
746                 xfs_buf_ioerror(bp, 0);
747
748         XFS_STATS_INC(target->bt_mount, xb_get);
749         trace_xfs_buf_get(bp, flags, _RET_IP_);
750         *bpp = bp;
751         return 0;
752 }
753
754 STATIC int
755 _xfs_buf_read(
756         xfs_buf_t               *bp,
757         xfs_buf_flags_t         flags)
758 {
759         ASSERT(!(flags & XBF_WRITE));
760         ASSERT(bp->b_maps[0].bm_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL);
761
762         bp->b_flags &= ~(XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
763         bp->b_flags |= flags & (XBF_READ | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
764
765         return xfs_buf_submit(bp);
766 }
767
768 /*
769  * Reverify a buffer found in cache without an attached ->b_ops.
770  *
771  * If the caller passed an ops structure and the buffer doesn't have ops
772  * assigned, set the ops and use it to verify the contents. If verification
773  * fails, clear XBF_DONE. We assume the buffer has no recorded errors and is
774  * already in XBF_DONE state on entry.
775  *
776  * Under normal operations, every in-core buffer is verified on read I/O
777  * completion. There are two scenarios that can lead to in-core buffers without
778  * an assigned ->b_ops. The first is during log recovery of buffers on a V4
779  * filesystem, though these buffers are purged at the end of recovery. The
780  * other is online repair, which intentionally reads with a NULL buffer ops to
781  * run several verifiers across an in-core buffer in order to establish buffer
782  * type.  If repair can't establish that, the buffer will be left in memory
783  * with NULL buffer ops.
784  */
785 int
786 xfs_buf_reverify(
787         struct xfs_buf          *bp,
788         const struct xfs_buf_ops *ops)
789 {
790         ASSERT(bp->b_flags & XBF_DONE);
791         ASSERT(bp->b_error == 0);
792
793         if (!ops || bp->b_ops)
794                 return 0;
795
796         bp->b_ops = ops;
797         bp->b_ops->verify_read(bp);
798         if (bp->b_error)
799                 bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
800         return bp->b_error;
801 }
802
803 int
804 xfs_buf_read_map(
805         struct xfs_buftarg      *target,
806         struct xfs_buf_map      *map,
807         int                     nmaps,
808         xfs_buf_flags_t         flags,
809         struct xfs_buf          **bpp,
810         const struct xfs_buf_ops *ops,
811         xfs_failaddr_t          fa)
812 {
813         struct xfs_buf          *bp;
814         int                     error;
815
816         flags |= XBF_READ;
817         *bpp = NULL;
818
819         error = xfs_buf_get_map(target, map, nmaps, flags, &bp);
820         if (error)
821                 return error;
822
823         trace_xfs_buf_read(bp, flags, _RET_IP_);
824
825         if (!(bp->b_flags & XBF_DONE)) {
826                 /* Initiate the buffer read and wait. */
827                 XFS_STATS_INC(target->bt_mount, xb_get_read);
828                 bp->b_ops = ops;
829                 error = _xfs_buf_read(bp, flags);
830
831                 /* Readahead iodone already dropped the buffer, so exit. */
832                 if (flags & XBF_ASYNC)
833                         return 0;
834         } else {
835                 /* Buffer already read; all we need to do is check it. */
836                 error = xfs_buf_reverify(bp, ops);
837
838                 /* Readahead already finished; drop the buffer and exit. */
839                 if (flags & XBF_ASYNC) {
840                         xfs_buf_relse(bp);
841                         return 0;
842                 }
843
844                 /* We do not want read in the flags */
845                 bp->b_flags &= ~XBF_READ;
846                 ASSERT(bp->b_ops != NULL || ops == NULL);
847         }
848
849         /*
850          * If we've had a read error, then the contents of the buffer are
851          * invalid and should not be used. To ensure that a followup read tries
852          * to pull the buffer from disk again, we clear the XBF_DONE flag and
853          * mark the buffer stale. This ensures that anyone who has a current
854          * reference to the buffer will interpret it's contents correctly and
855          * future cache lookups will also treat it as an empty, uninitialised
856          * buffer.
857          */
858         if (error) {
859                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(target->bt_mount))
860                         xfs_buf_ioerror_alert(bp, fa);
861
862                 bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
863                 xfs_buf_stale(bp);
864                 xfs_buf_relse(bp);
865
866                 /* bad CRC means corrupted metadata */
867                 if (error == -EFSBADCRC)
868                         error = -EFSCORRUPTED;
869                 return error;
870         }
871
872         *bpp = bp;
873         return 0;
874 }
875
876 /*
877  *      If we are not low on memory then do the readahead in a deadlock
878  *      safe manner.
879  */
880 void
881 xfs_buf_readahead_map(
882         struct xfs_buftarg      *target,
883         struct xfs_buf_map      *map,
884         int                     nmaps,
885         const struct xfs_buf_ops *ops)
886 {
887         struct xfs_buf          *bp;
888
889         if (bdi_read_congested(target->bt_bdev->bd_bdi))
890                 return;
891
892         xfs_buf_read_map(target, map, nmaps,
893                      XBF_TRYLOCK | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD, &bp, ops,
894                      __this_address);
895 }
896
897 /*
898  * Read an uncached buffer from disk. Allocates and returns a locked
899  * buffer containing the disk contents or nothing.
900  */
901 int
902 xfs_buf_read_uncached(
903         struct xfs_buftarg      *target,
904         xfs_daddr_t             daddr,
905         size_t                  numblks,
906         int                     flags,
907         struct xfs_buf          **bpp,
908         const struct xfs_buf_ops *ops)
909 {
910         struct xfs_buf          *bp;
911         int                     error;
912
913         *bpp = NULL;
914
915         error = xfs_buf_get_uncached(target, numblks, flags, &bp);
916         if (error)
917                 return error;
918
919         /* set up the buffer for a read IO */
920         ASSERT(bp->b_map_count == 1);
921         bp->b_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;  /* always null for uncached buffers */
922         bp->b_maps[0].bm_bn = daddr;
923         bp->b_flags |= XBF_READ;
924         bp->b_ops = ops;
925
926         xfs_buf_submit(bp);
927         if (bp->b_error) {
928                 error = bp->b_error;
929                 xfs_buf_relse(bp);
930                 return error;
931         }
932
933         *bpp = bp;
934         return 0;
935 }
936
937 int
938 xfs_buf_get_uncached(
939         struct xfs_buftarg      *target,
940         size_t                  numblks,
941         int                     flags,
942         struct xfs_buf          **bpp)
943 {
944         unsigned long           page_count;
945         int                     error, i;
946         struct xfs_buf          *bp;
947         DEFINE_SINGLE_BUF_MAP(map, XFS_BUF_DADDR_NULL, numblks);
948
949         *bpp = NULL;
950
951         /* flags might contain irrelevant bits, pass only what we care about */
952         error = _xfs_buf_alloc(target, &map, 1, flags & XBF_NO_IOACCT, &bp);
953         if (error)
954                 goto fail;
955
956         page_count = PAGE_ALIGN(numblks << BBSHIFT) >> PAGE_SHIFT;
957         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count);
958         if (error)
959                 goto fail_free_buf;
960
961         for (i = 0; i < page_count; i++) {
962                 bp->b_pages[i] = alloc_page(xb_to_gfp(flags));
963                 if (!bp->b_pages[i]) {
964                         error = -ENOMEM;
965                         goto fail_free_mem;
966                 }
967         }
968         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
969
970         error = _xfs_buf_map_pages(bp, 0);
971         if (unlikely(error)) {
972                 xfs_warn(target->bt_mount,
973                         "%s: failed to map pages", __func__);
974                 goto fail_free_mem;
975         }
976
977         trace_xfs_buf_get_uncached(bp, _RET_IP_);
978         *bpp = bp;
979         return 0;
980
981  fail_free_mem:
982         while (--i >= 0)
983                 __free_page(bp->b_pages[i]);
984         _xfs_buf_free_pages(bp);
985  fail_free_buf:
986         xfs_buf_free_maps(bp);
987         kmem_cache_free(xfs_buf_zone, bp);
988  fail:
989         return error;
990 }
991
992 /*
993  *      Increment reference count on buffer, to hold the buffer concurrently
994  *      with another thread which may release (free) the buffer asynchronously.
995  *      Must hold the buffer already to call this function.
996  */
997 void
998 xfs_buf_hold(
999         xfs_buf_t               *bp)
1000 {
1001         trace_xfs_buf_hold(bp, _RET_IP_);
1002         atomic_inc(&bp->b_hold);
1003 }
1004
1005 /*
1006  * Release a hold on the specified buffer. If the hold count is 1, the buffer is
1007  * placed on LRU or freed (depending on b_lru_ref).
1008  */
1009 void
1010 xfs_buf_rele(
1011         xfs_buf_t               *bp)
1012 {
1013         struct xfs_perag        *pag = bp->b_pag;
1014         bool                    release;
1015         bool                    freebuf = false;
1016
1017         trace_xfs_buf_rele(bp, _RET_IP_);
1018
1019         if (!pag) {
1020                 ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
1021                 if (atomic_dec_and_test(&bp->b_hold)) {
1022                         xfs_buf_ioacct_dec(bp);
1023                         xfs_buf_free(bp);
1024                 }
1025                 return;
1026         }
1027
1028         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) > 0);
1029
1030         /*
1031          * We grab the b_lock here first to serialise racing xfs_buf_rele()
1032          * calls. The pag_buf_lock being taken on the last reference only
1033          * serialises against racing lookups in xfs_buf_find(). IOWs, the second
1034          * to last reference we drop here is not serialised against the last
1035          * reference until we take bp->b_lock. Hence if we don't grab b_lock
1036          * first, the last "release" reference can win the race to the lock and
1037          * free the buffer before the second-to-last reference is processed,
1038          * leading to a use-after-free scenario.
1039          */
1040         spin_lock(&bp->b_lock);
1041         release = atomic_dec_and_lock(&bp->b_hold, &pag->pag_buf_lock);
1042         if (!release) {
1043                 /*
1044                  * Drop the in-flight state if the buffer is already on the LRU
1045                  * and it holds the only reference. This is racy because we
1046                  * haven't acquired the pag lock, but the use of _XBF_IN_FLIGHT
1047                  * ensures the decrement occurs only once per-buf.
1048                  */
1049                 if ((atomic_read(&bp->b_hold) == 1) && !list_empty(&bp->b_lru))
1050                         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
1051                 goto out_unlock;
1052         }
1053
1054         /* the last reference has been dropped ... */
1055         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
1056         if (!(bp->b_flags & XBF_STALE) && atomic_read(&bp->b_lru_ref)) {
1057                 /*
1058                  * If the buffer is added to the LRU take a new reference to the
1059                  * buffer for the LRU and clear the (now stale) dispose list
1060                  * state flag
1061                  */
1062                 if (list_lru_add(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru)) {
1063                         bp->b_state &= ~XFS_BSTATE_DISPOSE;
1064                         atomic_inc(&bp->b_hold);
1065                 }
1066                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
1067         } else {
1068                 /*
1069                  * most of the time buffers will already be removed from the
1070                  * LRU, so optimise that case by checking for the
1071                  * XFS_BSTATE_DISPOSE flag indicating the last list the buffer
1072                  * was on was the disposal list
1073                  */
1074                 if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_DISPOSE)) {
1075                         list_lru_del(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru);
1076                 } else {
1077                         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
1078                 }
1079
1080                 ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1081                 rhashtable_remove_fast(&pag->pag_buf_hash, &bp->b_rhash_head,
1082                                        xfs_buf_hash_params);
1083                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
1084                 xfs_perag_put(pag);
1085                 freebuf = true;
1086         }
1087
1088 out_unlock:
1089         spin_unlock(&bp->b_lock);
1090
1091         if (freebuf)
1092                 xfs_buf_free(bp);
1093 }
1094
1095
1096 /*
1097  *      Lock a buffer object, if it is not already locked.
1098  *
1099  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we are
1100  *      being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because it is
1101  *      pinned, we know that the log has not been pushed to disk and hence it
1102  *      will still be locked.  Rather than continuing to have trylock attempts
1103  *      fail until someone else pushes the log, push it ourselves before
1104  *      returning.  This means that the xfsaild will not get stuck trying
1105  *      to push on stale inode buffers.
1106  */
1107 int
1108 xfs_buf_trylock(
1109         struct xfs_buf          *bp)
1110 {
1111         int                     locked;
1112
1113         locked = down_trylock(&bp->b_sema) == 0;
1114         if (locked)
1115                 trace_xfs_buf_trylock(bp, _RET_IP_);
1116         else
1117                 trace_xfs_buf_trylock_fail(bp, _RET_IP_);
1118         return locked;
1119 }
1120
1121 /*
1122  *      Lock a buffer object.
1123  *
1124  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we
1125  *      are being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because
1126  *      it is pinned, we know that the log has not been pushed to disk and
1127  *      hence it will still be locked. Rather than sleeping until someone
1128  *      else pushes the log, push it ourselves before trying to get the lock.
1129  */
1130 void
1131 xfs_buf_lock(
1132         struct xfs_buf          *bp)
1133 {
1134         trace_xfs_buf_lock(bp, _RET_IP_);
1135
1136         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) && (bp->b_flags & XBF_STALE))
1137                 xfs_log_force(bp->b_mount, 0);
1138         down(&bp->b_sema);
1139
1140         trace_xfs_buf_lock_done(bp, _RET_IP_);
1141 }
1142
1143 void
1144 xfs_buf_unlock(
1145         struct xfs_buf          *bp)
1146 {
1147         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1148
1149         up(&bp->b_sema);
1150         trace_xfs_buf_unlock(bp, _RET_IP_);
1151 }
1152
1153 STATIC void
1154 xfs_buf_wait_unpin(
1155         xfs_buf_t               *bp)
1156 {
1157         DECLARE_WAITQUEUE       (wait, current);
1158
1159         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
1160                 return;
1161
1162         add_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
1163         for (;;) {
1164                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1165                 if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
1166                         break;
1167                 io_schedule();
1168         }
1169         remove_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
1170         set_current_state(TASK_RUNNING);
1171 }
1172
1173 /*
1174  *      Buffer Utility Routines
1175  */
1176
1177 void
1178 xfs_buf_ioend(
1179         struct xfs_buf  *bp)
1180 {
1181         bool            read = bp->b_flags & XBF_READ;
1182
1183         trace_xfs_buf_iodone(bp, _RET_IP_);
1184
1185         bp->b_flags &= ~(XBF_READ | XBF_WRITE | XBF_READ_AHEAD);
1186
1187         /*
1188          * Pull in IO completion errors now. We are guaranteed to be running
1189          * single threaded, so we don't need the lock to read b_io_error.
1190          */
1191         if (!bp->b_error && bp->b_io_error)
1192                 xfs_buf_ioerror(bp, bp->b_io_error);
1193
1194         if (read) {
1195                 if (!bp->b_error && bp->b_ops)
1196                         bp->b_ops->verify_read(bp);
1197                 if (!bp->b_error)
1198                         bp->b_flags |= XBF_DONE;
1199                 xfs_buf_ioend_finish(bp);
1200                 return;
1201         }
1202
1203         if (!bp->b_error) {
1204                 bp->b_flags &= ~XBF_WRITE_FAIL;
1205                 bp->b_flags |= XBF_DONE;
1206         }
1207
1208         /*
1209          * If this is a log recovery buffer, we aren't doing transactional IO
1210          * yet so we need to let it handle IO completions.
1211          */
1212         if (bp->b_flags & _XBF_LOGRECOVERY) {
1213                 xlog_recover_iodone(bp);
1214                 return;
1215         }
1216
1217         if (bp->b_flags & _XBF_INODES) {
1218                 xfs_buf_inode_iodone(bp);
1219                 return;
1220         }
1221
1222         if (bp->b_flags & _XBF_DQUOTS) {
1223                 xfs_buf_dquot_iodone(bp);
1224                 return;
1225         }
1226         xfs_buf_iodone(bp);
1227 }
1228
1229 static void
1230 xfs_buf_ioend_work(
1231         struct work_struct      *work)
1232 {
1233         struct xfs_buf          *bp =
1234                 container_of(work, xfs_buf_t, b_ioend_work);
1235
1236         xfs_buf_ioend(bp);
1237 }
1238
1239 static void
1240 xfs_buf_ioend_async(
1241         struct xfs_buf  *bp)
1242 {
1243         INIT_WORK(&bp->b_ioend_work, xfs_buf_ioend_work);
1244         queue_work(bp->b_mount->m_buf_workqueue, &bp->b_ioend_work);
1245 }
1246
1247 void
1248 __xfs_buf_ioerror(
1249         xfs_buf_t               *bp,
1250         int                     error,
1251         xfs_failaddr_t          failaddr)
1252 {
1253         ASSERT(error <= 0 && error >= -1000);
1254         bp->b_error = error;
1255         trace_xfs_buf_ioerror(bp, error, failaddr);
1256 }
1257
1258 void
1259 xfs_buf_ioerror_alert(
1260         struct xfs_buf          *bp,
1261         xfs_failaddr_t          func)
1262 {
1263         xfs_buf_alert_ratelimited(bp, "XFS: metadata IO error",
1264                 "metadata I/O error in \"%pS\" at daddr 0x%llx len %d error %d",
1265                                   func, (uint64_t)XFS_BUF_ADDR(bp),
1266                                   bp->b_length, -bp->b_error);
1267 }
1268
1269 /*
1270  * To simulate an I/O failure, the buffer must be locked and held with at least
1271  * three references. The LRU reference is dropped by the stale call. The buf
1272  * item reference is dropped via ioend processing. The third reference is owned
1273  * by the caller and is dropped on I/O completion if the buffer is XBF_ASYNC.
1274  */
1275 void
1276 xfs_buf_ioend_fail(
1277         struct xfs_buf  *bp)
1278 {
1279         bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
1280         xfs_buf_stale(bp);
1281         xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
1282         xfs_buf_ioend(bp);
1283 }
1284
1285 int
1286 xfs_bwrite(
1287         struct xfs_buf          *bp)
1288 {
1289         int                     error;
1290
1291         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1292
1293         bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1294         bp->b_flags &= ~(XBF_ASYNC | XBF_READ | _XBF_DELWRI_Q |
1295                          XBF_DONE);
1296
1297         error = xfs_buf_submit(bp);
1298         if (error)
1299                 xfs_force_shutdown(bp->b_mount, SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1300         return error;
1301 }
1302
1303 static void
1304 xfs_buf_bio_end_io(
1305         struct bio              *bio)
1306 {
1307         struct xfs_buf          *bp = (struct xfs_buf *)bio->bi_private;
1308
1309         if (!bio->bi_status &&
1310             (bp->b_flags & XBF_WRITE) && (bp->b_flags & XBF_ASYNC) &&
1311             XFS_TEST_ERROR(false, bp->b_mount, XFS_ERRTAG_BUF_IOERROR))
1312                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
1313
1314         /*
1315          * don't overwrite existing errors - otherwise we can lose errors on
1316          * buffers that require multiple bios to complete.
1317          */
1318         if (bio->bi_status) {
1319                 int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
1320
1321                 cmpxchg(&bp->b_io_error, 0, error);
1322         }
1323
1324         if (!bp->b_error && xfs_buf_is_vmapped(bp) && (bp->b_flags & XBF_READ))
1325                 invalidate_kernel_vmap_range(bp->b_addr, xfs_buf_vmap_len(bp));
1326
1327         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1)
1328                 xfs_buf_ioend_async(bp);
1329         bio_put(bio);
1330 }
1331
1332 static void
1333 xfs_buf_ioapply_map(
1334         struct xfs_buf  *bp,
1335         int             map,
1336         int             *buf_offset,
1337         int             *count,
1338         int             op)
1339 {
1340         int             page_index;
1341         int             total_nr_pages = bp->b_page_count;
1342         int             nr_pages;
1343         struct bio      *bio;
1344         sector_t        sector =  bp->b_maps[map].bm_bn;
1345         int             size;
1346         int             offset;
1347
1348         /* skip the pages in the buffer before the start offset */
1349         page_index = 0;
1350         offset = *buf_offset;
1351         while (offset >= PAGE_SIZE) {
1352                 page_index++;
1353                 offset -= PAGE_SIZE;
1354         }
1355
1356         /*
1357          * Limit the IO size to the length of the current vector, and update the
1358          * remaining IO count for the next time around.
1359          */
1360         size = min_t(int, BBTOB(bp->b_maps[map].bm_len), *count);
1361         *count -= size;
1362         *buf_offset += size;
1363
1364 next_chunk:
1365         atomic_inc(&bp->b_io_remaining);
1366         nr_pages = min(total_nr_pages, BIO_MAX_PAGES);
1367
1368         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nr_pages);
1369         bio_set_dev(bio, bp->b_target->bt_bdev);
1370         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1371         bio->bi_end_io = xfs_buf_bio_end_io;
1372         bio->bi_private = bp;
1373         bio->bi_opf = op;
1374
1375         for (; size && nr_pages; nr_pages--, page_index++) {
1376                 int     rbytes, nbytes = PAGE_SIZE - offset;
1377
1378                 if (nbytes > size)
1379                         nbytes = size;
1380
1381                 rbytes = bio_add_page(bio, bp->b_pages[page_index], nbytes,
1382                                       offset);
1383                 if (rbytes < nbytes)
1384                         break;
1385
1386                 offset = 0;
1387                 sector += BTOBB(nbytes);
1388                 size -= nbytes;
1389                 total_nr_pages--;
1390         }
1391
1392         if (likely(bio->bi_iter.bi_size)) {
1393                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp)) {
1394                         flush_kernel_vmap_range(bp->b_addr,
1395                                                 xfs_buf_vmap_len(bp));
1396                 }
1397                 submit_bio(bio);
1398                 if (size)
1399                         goto next_chunk;
1400         } else {
1401                 /*
1402                  * This is guaranteed not to be the last io reference count
1403                  * because the caller (xfs_buf_submit) holds a count itself.
1404                  */
1405                 atomic_dec(&bp->b_io_remaining);
1406                 xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
1407                 bio_put(bio);
1408         }
1409
1410 }
1411
1412 STATIC void
1413 _xfs_buf_ioapply(
1414         struct xfs_buf  *bp)
1415 {
1416         struct blk_plug plug;
1417         int             op;
1418         int             offset;
1419         int             size;
1420         int             i;
1421
1422         /*
1423          * Make sure we capture only current IO errors rather than stale errors
1424          * left over from previous use of the buffer (e.g. failed readahead).
1425          */
1426         bp->b_error = 0;
1427
1428         if (bp->b_flags & XBF_WRITE) {
1429                 op = REQ_OP_WRITE;
1430
1431                 /*
1432                  * Run the write verifier callback function if it exists. If
1433                  * this function fails it will mark the buffer with an error and
1434                  * the IO should not be dispatched.
1435                  */
1436                 if (bp->b_ops) {
1437                         bp->b_ops->verify_write(bp);
1438                         if (bp->b_error) {
1439                                 xfs_force_shutdown(bp->b_mount,
1440                                                    SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
1441                                 return;
1442                         }
1443                 } else if (bp->b_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL) {
1444                         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
1445
1446                         /*
1447                          * non-crc filesystems don't attach verifiers during
1448                          * log recovery, so don't warn for such filesystems.
1449                          */
1450                         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
1451                                 xfs_warn(mp,
1452                                         "%s: no buf ops on daddr 0x%llx len %d",
1453                                         __func__, bp->b_bn, bp->b_length);
1454                                 xfs_hex_dump(bp->b_addr,
1455                                                 XFS_CORRUPTION_DUMP_LEN);
1456                                 dump_stack();
1457                         }
1458                 }
1459         } else {
1460                 op = REQ_OP_READ;
1461                 if (bp->b_flags & XBF_READ_AHEAD)
1462                         op |= REQ_RAHEAD;
1463         }
1464
1465         /* we only use the buffer cache for meta-data */
1466         op |= REQ_META;
1467
1468         /*
1469          * Walk all the vectors issuing IO on them. Set up the initial offset
1470          * into the buffer and the desired IO size before we start -
1471          * _xfs_buf_ioapply_vec() will modify them appropriately for each
1472          * subsequent call.
1473          */
1474         offset = bp->b_offset;
1475         size = BBTOB(bp->b_length);
1476         blk_start_plug(&plug);
1477         for (i = 0; i < bp->b_map_count; i++) {
1478                 xfs_buf_ioapply_map(bp, i, &offset, &size, op);
1479                 if (bp->b_error)
1480                         break;
1481                 if (size <= 0)
1482                         break;  /* all done */
1483         }
1484         blk_finish_plug(&plug);
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Wait for I/O completion of a sync buffer and return the I/O error code.
1489  */
1490 static int
1491 xfs_buf_iowait(
1492         struct xfs_buf  *bp)
1493 {
1494         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_ASYNC));
1495
1496         trace_xfs_buf_iowait(bp, _RET_IP_);
1497         wait_for_completion(&bp->b_iowait);
1498         trace_xfs_buf_iowait_done(bp, _RET_IP_);
1499
1500         return bp->b_error;
1501 }
1502
1503 /*
1504  * Buffer I/O submission path, read or write. Asynchronous submission transfers
1505  * the buffer lock ownership and the current reference to the IO. It is not
1506  * safe to reference the buffer after a call to this function unless the caller
1507  * holds an additional reference itself.
1508  */
1509 int
1510 __xfs_buf_submit(
1511         struct xfs_buf  *bp,
1512         bool            wait)
1513 {
1514         int             error = 0;
1515
1516         trace_xfs_buf_submit(bp, _RET_IP_);
1517
1518         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1519
1520         /* on shutdown we stale and complete the buffer immediately */
1521         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(bp->b_mount)) {
1522                 xfs_buf_ioend_fail(bp);
1523                 return -EIO;
1524         }
1525
1526         /*
1527          * Grab a reference so the buffer does not go away underneath us. For
1528          * async buffers, I/O completion drops the callers reference, which
1529          * could occur before submission returns.
1530          */
1531         xfs_buf_hold(bp);
1532
1533         if (bp->b_flags & XBF_WRITE)
1534                 xfs_buf_wait_unpin(bp);
1535
1536         /* clear the internal error state to avoid spurious errors */
1537         bp->b_io_error = 0;
1538
1539         /*
1540          * Set the count to 1 initially, this will stop an I/O completion
1541          * callout which happens before we have started all the I/O from calling
1542          * xfs_buf_ioend too early.
1543          */
1544         atomic_set(&bp->b_io_remaining, 1);
1545         if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
1546                 xfs_buf_ioacct_inc(bp);
1547         _xfs_buf_ioapply(bp);
1548
1549         /*
1550          * If _xfs_buf_ioapply failed, we can get back here with only the IO
1551          * reference we took above. If we drop it to zero, run completion so
1552          * that we don't return to the caller with completion still pending.
1553          */
1554         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1) {
1555                 if (bp->b_error || !(bp->b_flags & XBF_ASYNC))
1556                         xfs_buf_ioend(bp);
1557                 else
1558                         xfs_buf_ioend_async(bp);
1559         }
1560
1561         if (wait)
1562                 error = xfs_buf_iowait(bp);
1563
1564         /*
1565          * Release the hold that keeps the buffer referenced for the entire
1566          * I/O. Note that if the buffer is async, it is not safe to reference
1567          * after this release.
1568          */
1569         xfs_buf_rele(bp);
1570         return error;
1571 }
1572
1573 void *
1574 xfs_buf_offset(
1575         struct xfs_buf          *bp,
1576         size_t                  offset)
1577 {
1578         struct page             *page;
1579
1580         if (bp->b_addr)
1581                 return bp->b_addr + offset;
1582
1583         offset += bp->b_offset;
1584         page = bp->b_pages[offset >> PAGE_SHIFT];
1585         return page_address(page) + (offset & (PAGE_SIZE-1));
1586 }
1587
1588 void
1589 xfs_buf_zero(
1590         struct xfs_buf          *bp,
1591         size_t                  boff,
1592         size_t                  bsize)
1593 {
1594         size_t                  bend;
1595
1596         bend = boff + bsize;
1597         while (boff < bend) {
1598                 struct page     *page;
1599                 int             page_index, page_offset, csize;
1600
1601                 page_index = (boff + bp->b_offset) >> PAGE_SHIFT;
1602                 page_offset = (boff + bp->b_offset) & ~PAGE_MASK;
1603                 page = bp->b_pages[page_index];
1604                 csize = min_t(size_t, PAGE_SIZE - page_offset,
1605                                       BBTOB(bp->b_length) - boff);
1606
1607                 ASSERT((csize + page_offset) <= PAGE_SIZE);
1608
1609                 memset(page_address(page) + page_offset, 0, csize);
1610
1611                 boff += csize;
1612         }
1613 }
1614
1615 /*
1616  * Log a message about and stale a buffer that a caller has decided is corrupt.
1617  *
1618  * This function should be called for the kinds of metadata corruption that
1619  * cannot be detect from a verifier, such as incorrect inter-block relationship
1620  * data.  Do /not/ call this function from a verifier function.
1621  *
1622  * The buffer must be XBF_DONE prior to the call.  Afterwards, the buffer will
1623  * be marked stale, but b_error will not be set.  The caller is responsible for
1624  * releasing the buffer or fixing it.
1625  */
1626 void
1627 __xfs_buf_mark_corrupt(
1628         struct xfs_buf          *bp,
1629         xfs_failaddr_t          fa)
1630 {
1631         ASSERT(bp->b_flags & XBF_DONE);
1632
1633         xfs_buf_corruption_error(bp, fa);
1634         xfs_buf_stale(bp);
1635 }
1636
1637 /*
1638  *      Handling of buffer targets (buftargs).
1639  */
1640
1641 /*
1642  * Wait for any bufs with callbacks that have been submitted but have not yet
1643  * returned. These buffers will have an elevated hold count, so wait on those
1644  * while freeing all the buffers only held by the LRU.
1645  */
1646 static enum lru_status
1647 xfs_buftarg_wait_rele(
1648         struct list_head        *item,
1649         struct list_lru_one     *lru,
1650         spinlock_t              *lru_lock,
1651         void                    *arg)
1652
1653 {
1654         struct xfs_buf          *bp = container_of(item, struct xfs_buf, b_lru);
1655         struct list_head        *dispose = arg;
1656
1657         if (atomic_read(&bp->b_hold) > 1) {
1658                 /* need to wait, so skip it this pass */
1659                 trace_xfs_buf_wait_buftarg(bp, _RET_IP_);
1660                 return LRU_SKIP;
1661         }
1662         if (!spin_trylock(&bp->b_lock))
1663                 return LRU_SKIP;
1664
1665         /*
1666          * clear the LRU reference count so the buffer doesn't get
1667          * ignored in xfs_buf_rele().
1668          */
1669         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
1670         bp->b_state |= XFS_BSTATE_DISPOSE;
1671         list_lru_isolate_move(lru, item, dispose);
1672         spin_unlock(&bp->b_lock);
1673         return LRU_REMOVED;
1674 }
1675
1676 void
1677 xfs_wait_buftarg(
1678         struct xfs_buftarg      *btp)
1679 {
1680         LIST_HEAD(dispose);
1681         int                     loop = 0;
1682         bool                    write_fail = false;
1683
1684         /*
1685          * First wait on the buftarg I/O count for all in-flight buffers to be
1686          * released. This is critical as new buffers do not make the LRU until
1687          * they are released.
1688          *
1689          * Next, flush the buffer workqueue to ensure all completion processing
1690          * has finished. Just waiting on buffer locks is not sufficient for
1691          * async IO as the reference count held over IO is not released until
1692          * after the buffer lock is dropped. Hence we need to ensure here that
1693          * all reference counts have been dropped before we start walking the
1694          * LRU list.
1695          */
1696         while (percpu_counter_sum(&btp->bt_io_count))
1697                 delay(100);
1698         flush_workqueue(btp->bt_mount->m_buf_workqueue);
1699
1700         /* loop until there is nothing left on the lru list. */
1701         while (list_lru_count(&btp->bt_lru)) {
1702                 list_lru_walk(&btp->bt_lru, xfs_buftarg_wait_rele,
1703                               &dispose, LONG_MAX);
1704
1705                 while (!list_empty(&dispose)) {
1706                         struct xfs_buf *bp;
1707                         bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1708                         list_del_init(&bp->b_lru);
1709                         if (bp->b_flags & XBF_WRITE_FAIL) {
1710                                 write_fail = true;
1711                                 xfs_buf_alert_ratelimited(bp,
1712                                         "XFS: Corruption Alert",
1713 "Corruption Alert: Buffer at daddr 0x%llx had permanent write failures!",
1714                                         (long long)bp->b_bn);
1715                         }
1716                         xfs_buf_rele(bp);
1717                 }
1718                 if (loop++ != 0)
1719                         delay(100);
1720         }
1721
1722         /*
1723          * If one or more failed buffers were freed, that means dirty metadata
1724          * was thrown away. This should only ever happen after I/O completion
1725          * handling has elevated I/O error(s) to permanent failures and shuts
1726          * down the fs.
1727          */
1728         if (write_fail) {
1729                 ASSERT(XFS_FORCED_SHUTDOWN(btp->bt_mount));
1730                 xfs_alert(btp->bt_mount,
1731               "Please run xfs_repair to determine the extent of the problem.");
1732         }
1733 }
1734
1735 static enum lru_status
1736 xfs_buftarg_isolate(
1737         struct list_head        *item,
1738         struct list_lru_one     *lru,
1739         spinlock_t              *lru_lock,
1740         void                    *arg)
1741 {
1742         struct xfs_buf          *bp = container_of(item, struct xfs_buf, b_lru);
1743         struct list_head        *dispose = arg;
1744
1745         /*
1746          * we are inverting the lru lock/bp->b_lock here, so use a trylock.
1747          * If we fail to get the lock, just skip it.
1748          */
1749         if (!spin_trylock(&bp->b_lock))
1750                 return LRU_SKIP;
1751         /*
1752          * Decrement the b_lru_ref count unless the value is already
1753          * zero. If the value is already zero, we need to reclaim the
1754          * buffer, otherwise it gets another trip through the LRU.
1755          */
1756         if (atomic_add_unless(&bp->b_lru_ref, -1, 0)) {
1757                 spin_unlock(&bp->b_lock);
1758                 return LRU_ROTATE;
1759         }
1760
1761         bp->b_state |= XFS_BSTATE_DISPOSE;
1762         list_lru_isolate_move(lru, item, dispose);
1763         spin_unlock(&bp->b_lock);
1764         return LRU_REMOVED;
1765 }
1766
1767 static unsigned long
1768 xfs_buftarg_shrink_scan(
1769         struct shrinker         *shrink,
1770         struct shrink_control   *sc)
1771 {
1772         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1773                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1774         LIST_HEAD(dispose);
1775         unsigned long           freed;
1776
1777         freed = list_lru_shrink_walk(&btp->bt_lru, sc,
1778                                      xfs_buftarg_isolate, &dispose);
1779
1780         while (!list_empty(&dispose)) {
1781                 struct xfs_buf *bp;
1782                 bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1783                 list_del_init(&bp->b_lru);
1784                 xfs_buf_rele(bp);
1785         }
1786
1787         return freed;
1788 }
1789
1790 static unsigned long
1791 xfs_buftarg_shrink_count(
1792         struct shrinker         *shrink,
1793         struct shrink_control   *sc)
1794 {
1795         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1796                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1797         return list_lru_shrink_count(&btp->bt_lru, sc);
1798 }
1799
1800 void
1801 xfs_free_buftarg(
1802         struct xfs_buftarg      *btp)
1803 {
1804         unregister_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1805         ASSERT(percpu_counter_sum(&btp->bt_io_count) == 0);
1806         percpu_counter_destroy(&btp->bt_io_count);
1807         list_lru_destroy(&btp->bt_lru);
1808
1809         xfs_blkdev_issue_flush(btp);
1810
1811         kmem_free(btp);
1812 }
1813
1814 int
1815 xfs_setsize_buftarg(
1816         xfs_buftarg_t           *btp,
1817         unsigned int            sectorsize)
1818 {
1819         /* Set up metadata sector size info */
1820         btp->bt_meta_sectorsize = sectorsize;
1821         btp->bt_meta_sectormask = sectorsize - 1;
1822
1823         if (set_blocksize(btp->bt_bdev, sectorsize)) {
1824                 xfs_warn(btp->bt_mount,
1825                         "Cannot set_blocksize to %u on device %pg",
1826                         sectorsize, btp->bt_bdev);
1827                 return -EINVAL;
1828         }
1829
1830         /* Set up device logical sector size mask */
1831         btp->bt_logical_sectorsize = bdev_logical_block_size(btp->bt_bdev);
1832         btp->bt_logical_sectormask = bdev_logical_block_size(btp->bt_bdev) - 1;
1833
1834         return 0;
1835 }
1836
1837 /*
1838  * When allocating the initial buffer target we have not yet
1839  * read in the superblock, so don't know what sized sectors
1840  * are being used at this early stage.  Play safe.
1841  */
1842 STATIC int
1843 xfs_setsize_buftarg_early(
1844         xfs_buftarg_t           *btp,
1845         struct block_device     *bdev)
1846 {
1847         return xfs_setsize_buftarg(btp, bdev_logical_block_size(bdev));
1848 }
1849
1850 xfs_buftarg_t *
1851 xfs_alloc_buftarg(
1852         struct xfs_mount        *mp,
1853         struct block_device     *bdev,
1854         struct dax_device       *dax_dev)
1855 {
1856         xfs_buftarg_t           *btp;
1857
1858         btp = kmem_zalloc(sizeof(*btp), KM_NOFS);
1859
1860         btp->bt_mount = mp;
1861         btp->bt_dev =  bdev->bd_dev;
1862         btp->bt_bdev = bdev;
1863         btp->bt_daxdev = dax_dev;
1864
1865         /*
1866          * Buffer IO error rate limiting. Limit it to no more than 10 messages
1867          * per 30 seconds so as to not spam logs too much on repeated errors.
1868          */
1869         ratelimit_state_init(&btp->bt_ioerror_rl, 30 * HZ,
1870                              DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1871
1872         if (xfs_setsize_buftarg_early(btp, bdev))
1873                 goto error_free;
1874
1875         if (list_lru_init(&btp->bt_lru))
1876                 goto error_free;
1877
1878         if (percpu_counter_init(&btp->bt_io_count, 0, GFP_KERNEL))
1879                 goto error_lru;
1880
1881         btp->bt_shrinker.count_objects = xfs_buftarg_shrink_count;
1882         btp->bt_shrinker.scan_objects = xfs_buftarg_shrink_scan;
1883         btp->bt_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
1884         btp->bt_shrinker.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE;
1885         if (register_shrinker(&btp->bt_shrinker))
1886                 goto error_pcpu;
1887         return btp;
1888
1889 error_pcpu:
1890         percpu_counter_destroy(&btp->bt_io_count);
1891 error_lru:
1892         list_lru_destroy(&btp->bt_lru);
1893 error_free:
1894         kmem_free(btp);
1895         return NULL;
1896 }
1897
1898 /*
1899  * Cancel a delayed write list.
1900  *
1901  * Remove each buffer from the list, clear the delwri queue flag and drop the
1902  * associated buffer reference.
1903  */
1904 void
1905 xfs_buf_delwri_cancel(
1906         struct list_head        *list)
1907 {
1908         struct xfs_buf          *bp;
1909
1910         while (!list_empty(list)) {
1911                 bp = list_first_entry(list, struct xfs_buf, b_list);
1912
1913                 xfs_buf_lock(bp);
1914                 bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
1915                 list_del_init(&bp->b_list);
1916                 xfs_buf_relse(bp);
1917         }
1918 }
1919
1920 /*
1921  * Add a buffer to the delayed write list.
1922  *
1923  * This queues a buffer for writeout if it hasn't already been.  Note that
1924  * neither this routine nor the buffer list submission functions perform
1925  * any internal synchronization.  It is expected that the lists are thread-local
1926  * to the callers.
1927  *
1928  * Returns true if we queued up the buffer, or false if it already had
1929  * been on the buffer list.
1930  */
1931 bool
1932 xfs_buf_delwri_queue(
1933         struct xfs_buf          *bp,
1934         struct list_head        *list)
1935 {
1936         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1937         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_READ));
1938
1939         /*
1940          * If the buffer is already marked delwri it already is queued up
1941          * by someone else for imediate writeout.  Just ignore it in that
1942          * case.
1943          */
1944         if (bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) {
1945                 trace_xfs_buf_delwri_queued(bp, _RET_IP_);
1946                 return false;
1947         }
1948
1949         trace_xfs_buf_delwri_queue(bp, _RET_IP_);
1950
1951         /*
1952          * If a buffer gets written out synchronously or marked stale while it
1953          * is on a delwri list we lazily remove it. To do this, the other party
1954          * clears the  _XBF_DELWRI_Q flag but otherwise leaves the buffer alone.
1955          * It remains referenced and on the list.  In a rare corner case it
1956          * might get readded to a delwri list after the synchronous writeout, in
1957          * which case we need just need to re-add the flag here.
1958          */
1959         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
1960         if (list_empty(&bp->b_list)) {
1961                 atomic_inc(&bp->b_hold);
1962                 list_add_tail(&bp->b_list, list);
1963         }
1964
1965         return true;
1966 }
1967
1968 /*
1969  * Compare function is more complex than it needs to be because
1970  * the return value is only 32 bits and we are doing comparisons
1971  * on 64 bit values
1972  */
1973 static int
1974 xfs_buf_cmp(
1975         void            *priv,
1976         struct list_head *a,
1977         struct list_head *b)
1978 {
1979         struct xfs_buf  *ap = container_of(a, struct xfs_buf, b_list);
1980         struct xfs_buf  *bp = container_of(b, struct xfs_buf, b_list);
1981         xfs_daddr_t             diff;
1982
1983         diff = ap->b_maps[0].bm_bn - bp->b_maps[0].bm_bn;
1984         if (diff < 0)
1985                 return -1;
1986         if (diff > 0)
1987                 return 1;
1988         return 0;
1989 }
1990
1991 /*
1992  * Submit buffers for write. If wait_list is specified, the buffers are
1993  * submitted using sync I/O and placed on the wait list such that the caller can
1994  * iowait each buffer. Otherwise async I/O is used and the buffers are released
1995  * at I/O completion time. In either case, buffers remain locked until I/O
1996  * completes and the buffer is released from the queue.
1997  */
1998 static int
1999 xfs_buf_delwri_submit_buffers(
2000         struct list_head        *buffer_list,
2001         struct list_head        *wait_list)
2002 {
2003         struct xfs_buf          *bp, *n;
2004         int                     pinned = 0;
2005         struct blk_plug         plug;
2006
2007         list_sort(NULL, buffer_list, xfs_buf_cmp);
2008
2009         blk_start_plug(&plug);
2010         list_for_each_entry_safe(bp, n, buffer_list, b_list) {
2011                 if (!wait_list) {
2012                         if (xfs_buf_ispinned(bp)) {
2013                                 pinned++;
2014                                 continue;
2015                         }
2016                         if (!xfs_buf_trylock(bp))
2017                                 continue;
2018                 } else {
2019                         xfs_buf_lock(bp);
2020                 }
2021
2022                 /*
2023                  * Someone else might have written the buffer synchronously or
2024                  * marked it stale in the meantime.  In that case only the
2025                  * _XBF_DELWRI_Q flag got cleared, and we have to drop the
2026                  * reference and remove it from the list here.
2027                  */
2028                 if (!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q)) {
2029                         list_del_init(&bp->b_list);
2030                         xfs_buf_relse(bp);
2031                         continue;
2032                 }
2033
2034                 trace_xfs_buf_delwri_split(bp, _RET_IP_);
2035
2036                 /*
2037                  * If we have a wait list, each buffer (and associated delwri
2038                  * queue reference) transfers to it and is submitted
2039                  * synchronously. Otherwise, drop the buffer from the delwri
2040                  * queue and submit async.
2041                  */
2042                 bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
2043                 bp->b_flags |= XBF_WRITE;
2044                 if (wait_list) {
2045                         bp->b_flags &= ~XBF_ASYNC;
2046                         list_move_tail(&bp->b_list, wait_list);
2047                 } else {
2048                         bp->b_flags |= XBF_ASYNC;
2049                         list_del_init(&bp->b_list);
2050                 }
2051                 __xfs_buf_submit(bp, false);
2052         }
2053         blk_finish_plug(&plug);
2054
2055         return pinned;
2056 }
2057
2058 /*
2059  * Write out a buffer list asynchronously.
2060  *
2061  * This will take the @buffer_list, write all non-locked and non-pinned buffers
2062  * out and not wait for I/O completion on any of the buffers.  This interface
2063  * is only safely useable for callers that can track I/O completion by higher
2064  * level means, e.g. AIL pushing as the @buffer_list is consumed in this
2065  * function.
2066  *
2067  * Note: this function will skip buffers it would block on, and in doing so
2068  * leaves them on @buffer_list so they can be retried on a later pass. As such,
2069  * it is up to the caller to ensure that the buffer list is fully submitted or
2070  * cancelled appropriately when they are finished with the list. Failure to
2071  * cancel or resubmit the list until it is empty will result in leaked buffers
2072  * at unmount time.
2073  */
2074 int
2075 xfs_buf_delwri_submit_nowait(
2076         struct list_head        *buffer_list)
2077 {
2078         return xfs_buf_delwri_submit_buffers(buffer_list, NULL);
2079 }
2080
2081 /*
2082  * Write out a buffer list synchronously.
2083  *
2084  * This will take the @buffer_list, write all buffers out and wait for I/O
2085  * completion on all of the buffers. @buffer_list is consumed by the function,
2086  * so callers must have some other way of tracking buffers if they require such
2087  * functionality.
2088  */
2089 int
2090 xfs_buf_delwri_submit(
2091         struct list_head        *buffer_list)
2092 {
2093         LIST_HEAD               (wait_list);
2094         int                     error = 0, error2;
2095         struct xfs_buf          *bp;
2096
2097         xfs_buf_delwri_submit_buffers(buffer_list, &wait_list);
2098
2099         /* Wait for IO to complete. */
2100         while (!list_empty(&wait_list)) {
2101                 bp = list_first_entry(&wait_list, struct xfs_buf, b_list);
2102
2103                 list_del_init(&bp->b_list);
2104
2105                 /*
2106                  * Wait on the locked buffer, check for errors and unlock and
2107                  * release the delwri queue reference.
2108                  */
2109                 error2 = xfs_buf_iowait(bp);
2110                 xfs_buf_relse(bp);
2111                 if (!error)
2112                         error = error2;
2113         }
2114
2115         return error;
2116 }
2117
2118 /*
2119  * Push a single buffer on a delwri queue.
2120  *
2121  * The purpose of this function is to submit a single buffer of a delwri queue
2122  * and return with the buffer still on the original queue. The waiting delwri
2123  * buffer submission infrastructure guarantees transfer of the delwri queue
2124  * buffer reference to a temporary wait list. We reuse this infrastructure to
2125  * transfer the buffer back to the original queue.
2126  *
2127  * Note the buffer transitions from the queued state, to the submitted and wait
2128  * listed state and back to the queued state during this call. The buffer
2129  * locking and queue management logic between _delwri_pushbuf() and
2130  * _delwri_queue() guarantee that the buffer cannot be queued to another list
2131  * before returning.
2132  */
2133 int
2134 xfs_buf_delwri_pushbuf(
2135         struct xfs_buf          *bp,
2136         struct list_head        *buffer_list)
2137 {
2138         LIST_HEAD               (submit_list);
2139         int                     error;
2140
2141         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q);
2142
2143         trace_xfs_buf_delwri_pushbuf(bp, _RET_IP_);
2144
2145         /*
2146          * Isolate the buffer to a new local list so we can submit it for I/O
2147          * independently from the rest of the original list.
2148          */
2149         xfs_buf_lock(bp);
2150         list_move(&bp->b_list, &submit_list);
2151         xfs_buf_unlock(bp);
2152
2153         /*
2154          * Delwri submission clears the DELWRI_Q buffer flag and returns with
2155          * the buffer on the wait list with the original reference. Rather than
2156          * bounce the buffer from a local wait list back to the original list
2157          * after I/O completion, reuse the original list as the wait list.
2158          */
2159         xfs_buf_delwri_submit_buffers(&submit_list, buffer_list);
2160
2161         /*
2162          * The buffer is now locked, under I/O and wait listed on the original
2163          * delwri queue. Wait for I/O completion, restore the DELWRI_Q flag and
2164          * return with the buffer unlocked and on the original queue.
2165          */
2166         error = xfs_buf_iowait(bp);
2167         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
2168         xfs_buf_unlock(bp);
2169
2170         return error;
2171 }
2172
2173 int __init
2174 xfs_buf_init(void)
2175 {
2176         xfs_buf_zone = kmem_cache_create("xfs_buf", sizeof(struct xfs_buf), 0,
2177                                          SLAB_HWCACHE_ALIGN |
2178                                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT |
2179                                          SLAB_MEM_SPREAD,
2180                                          NULL);
2181         if (!xfs_buf_zone)
2182                 goto out;
2183
2184         return 0;
2185
2186  out:
2187         return -ENOMEM;
2188 }
2189
2190 void
2191 xfs_buf_terminate(void)
2192 {
2193         kmem_cache_destroy(xfs_buf_zone);
2194 }
2195
2196 void xfs_buf_set_ref(struct xfs_buf *bp, int lru_ref)
2197 {
2198         /*
2199          * Set the lru reference count to 0 based on the error injection tag.
2200          * This allows userspace to disrupt buffer caching for debug/testing
2201          * purposes.
2202          */
2203         if (XFS_TEST_ERROR(false, bp->b_mount, XFS_ERRTAG_BUF_LRU_REF))
2204                 lru_ref = 0;
2205
2206         atomic_set(&bp->b_lru_ref, lru_ref);
2207 }
2208
2209 /*
2210  * Verify an on-disk magic value against the magic value specified in the
2211  * verifier structure. The verifier magic is in disk byte order so the caller is
2212  * expected to pass the value directly from disk.
2213  */
2214 bool
2215 xfs_verify_magic(
2216         struct xfs_buf          *bp,
2217         __be32                  dmagic)
2218 {
2219         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2220         int                     idx;
2221
2222         idx = xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb);
2223         if (WARN_ON(!bp->b_ops || !bp->b_ops->magic[idx]))
2224                 return false;
2225         return dmagic == bp->b_ops->magic[idx];
2226 }
2227 /*
2228  * Verify an on-disk magic value against the magic value specified in the
2229  * verifier structure. The verifier magic is in disk byte order so the caller is
2230  * expected to pass the value directly from disk.
2231  */
2232 bool
2233 xfs_verify_magic16(
2234         struct xfs_buf          *bp,
2235         __be16                  dmagic)
2236 {
2237         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2238         int                     idx;
2239
2240         idx = xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb);
2241         if (WARN_ON(!bp->b_ops || !bp->b_ops->magic16[idx]))
2242                 return false;
2243         return dmagic == bp->b_ops->magic16[idx];
2244 }