Merge branch 'pcmcia-next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/brodo...
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / xfs / xfs_buf_item.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
4  * All Rights Reserved.
5  */
6 #include "xfs.h"
7 #include "xfs_fs.h"
8 #include "xfs_shared.h"
9 #include "xfs_format.h"
10 #include "xfs_log_format.h"
11 #include "xfs_trans_resv.h"
12 #include "xfs_bit.h"
13 #include "xfs_mount.h"
14 #include "xfs_trans.h"
15 #include "xfs_buf_item.h"
16 #include "xfs_trans_priv.h"
17 #include "xfs_trace.h"
18 #include "xfs_log.h"
19
20
21 kmem_zone_t     *xfs_buf_item_zone;
22
23 static inline struct xfs_buf_log_item *BUF_ITEM(struct xfs_log_item *lip)
24 {
25         return container_of(lip, struct xfs_buf_log_item, bli_item);
26 }
27
28 STATIC void     xfs_buf_do_callbacks(struct xfs_buf *bp);
29
30 /* Is this log iovec plausibly large enough to contain the buffer log format? */
31 bool
32 xfs_buf_log_check_iovec(
33         struct xfs_log_iovec            *iovec)
34 {
35         struct xfs_buf_log_format       *blfp = iovec->i_addr;
36         char                            *bmp_end;
37         char                            *item_end;
38
39         if (offsetof(struct xfs_buf_log_format, blf_data_map) > iovec->i_len)
40                 return false;
41
42         item_end = (char *)iovec->i_addr + iovec->i_len;
43         bmp_end = (char *)&blfp->blf_data_map[blfp->blf_map_size];
44         return bmp_end <= item_end;
45 }
46
47 static inline int
48 xfs_buf_log_format_size(
49         struct xfs_buf_log_format *blfp)
50 {
51         return offsetof(struct xfs_buf_log_format, blf_data_map) +
52                         (blfp->blf_map_size * sizeof(blfp->blf_data_map[0]));
53 }
54
55 /*
56  * This returns the number of log iovecs needed to log the
57  * given buf log item.
58  *
59  * It calculates this as 1 iovec for the buf log format structure
60  * and 1 for each stretch of non-contiguous chunks to be logged.
61  * Contiguous chunks are logged in a single iovec.
62  *
63  * If the XFS_BLI_STALE flag has been set, then log nothing.
64  */
65 STATIC void
66 xfs_buf_item_size_segment(
67         struct xfs_buf_log_item         *bip,
68         struct xfs_buf_log_format       *blfp,
69         int                             *nvecs,
70         int                             *nbytes)
71 {
72         struct xfs_buf                  *bp = bip->bli_buf;
73         int                             next_bit;
74         int                             last_bit;
75
76         last_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size, 0);
77         if (last_bit == -1)
78                 return;
79
80         /*
81          * initial count for a dirty buffer is 2 vectors - the format structure
82          * and the first dirty region.
83          */
84         *nvecs += 2;
85         *nbytes += xfs_buf_log_format_size(blfp) + XFS_BLF_CHUNK;
86
87         while (last_bit != -1) {
88                 /*
89                  * This takes the bit number to start looking from and
90                  * returns the next set bit from there.  It returns -1
91                  * if there are no more bits set or the start bit is
92                  * beyond the end of the bitmap.
93                  */
94                 next_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size,
95                                         last_bit + 1);
96                 /*
97                  * If we run out of bits, leave the loop,
98                  * else if we find a new set of bits bump the number of vecs,
99                  * else keep scanning the current set of bits.
100                  */
101                 if (next_bit == -1) {
102                         break;
103                 } else if (next_bit != last_bit + 1) {
104                         last_bit = next_bit;
105                         (*nvecs)++;
106                 } else if (xfs_buf_offset(bp, next_bit * XFS_BLF_CHUNK) !=
107                            (xfs_buf_offset(bp, last_bit * XFS_BLF_CHUNK) +
108                             XFS_BLF_CHUNK)) {
109                         last_bit = next_bit;
110                         (*nvecs)++;
111                 } else {
112                         last_bit++;
113                 }
114                 *nbytes += XFS_BLF_CHUNK;
115         }
116 }
117
118 /*
119  * This returns the number of log iovecs needed to log the given buf log item.
120  *
121  * It calculates this as 1 iovec for the buf log format structure and 1 for each
122  * stretch of non-contiguous chunks to be logged.  Contiguous chunks are logged
123  * in a single iovec.
124  *
125  * Discontiguous buffers need a format structure per region that that is being
126  * logged. This makes the changes in the buffer appear to log recovery as though
127  * they came from separate buffers, just like would occur if multiple buffers
128  * were used instead of a single discontiguous buffer. This enables
129  * discontiguous buffers to be in-memory constructs, completely transparent to
130  * what ends up on disk.
131  *
132  * If the XFS_BLI_STALE flag has been set, then log nothing but the buf log
133  * format structures.
134  */
135 STATIC void
136 xfs_buf_item_size(
137         struct xfs_log_item     *lip,
138         int                     *nvecs,
139         int                     *nbytes)
140 {
141         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
142         int                     i;
143
144         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
145         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) {
146                 /*
147                  * The buffer is stale, so all we need to log
148                  * is the buf log format structure with the
149                  * cancel flag in it.
150                  */
151                 trace_xfs_buf_item_size_stale(bip);
152                 ASSERT(bip->__bli_format.blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
153                 *nvecs += bip->bli_format_count;
154                 for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
155                         *nbytes += xfs_buf_log_format_size(&bip->bli_formats[i]);
156                 }
157                 return;
158         }
159
160         ASSERT(bip->bli_flags & XFS_BLI_LOGGED);
161
162         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_ORDERED) {
163                 /*
164                  * The buffer has been logged just to order it.
165                  * It is not being included in the transaction
166                  * commit, so no vectors are used at all.
167                  */
168                 trace_xfs_buf_item_size_ordered(bip);
169                 *nvecs = XFS_LOG_VEC_ORDERED;
170                 return;
171         }
172
173         /*
174          * the vector count is based on the number of buffer vectors we have
175          * dirty bits in. This will only be greater than one when we have a
176          * compound buffer with more than one segment dirty. Hence for compound
177          * buffers we need to track which segment the dirty bits correspond to,
178          * and when we move from one segment to the next increment the vector
179          * count for the extra buf log format structure that will need to be
180          * written.
181          */
182         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
183                 xfs_buf_item_size_segment(bip, &bip->bli_formats[i],
184                                           nvecs, nbytes);
185         }
186         trace_xfs_buf_item_size(bip);
187 }
188
189 static inline void
190 xfs_buf_item_copy_iovec(
191         struct xfs_log_vec      *lv,
192         struct xfs_log_iovec    **vecp,
193         struct xfs_buf          *bp,
194         uint                    offset,
195         int                     first_bit,
196         uint                    nbits)
197 {
198         offset += first_bit * XFS_BLF_CHUNK;
199         xlog_copy_iovec(lv, vecp, XLOG_REG_TYPE_BCHUNK,
200                         xfs_buf_offset(bp, offset),
201                         nbits * XFS_BLF_CHUNK);
202 }
203
204 static inline bool
205 xfs_buf_item_straddle(
206         struct xfs_buf          *bp,
207         uint                    offset,
208         int                     next_bit,
209         int                     last_bit)
210 {
211         return xfs_buf_offset(bp, offset + (next_bit << XFS_BLF_SHIFT)) !=
212                 (xfs_buf_offset(bp, offset + (last_bit << XFS_BLF_SHIFT)) +
213                  XFS_BLF_CHUNK);
214 }
215
216 static void
217 xfs_buf_item_format_segment(
218         struct xfs_buf_log_item *bip,
219         struct xfs_log_vec      *lv,
220         struct xfs_log_iovec    **vecp,
221         uint                    offset,
222         struct xfs_buf_log_format *blfp)
223 {
224         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
225         uint                    base_size;
226         int                     first_bit;
227         int                     last_bit;
228         int                     next_bit;
229         uint                    nbits;
230
231         /* copy the flags across from the base format item */
232         blfp->blf_flags = bip->__bli_format.blf_flags;
233
234         /*
235          * Base size is the actual size of the ondisk structure - it reflects
236          * the actual size of the dirty bitmap rather than the size of the in
237          * memory structure.
238          */
239         base_size = xfs_buf_log_format_size(blfp);
240
241         first_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size, 0);
242         if (!(bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) && first_bit == -1) {
243                 /*
244                  * If the map is not be dirty in the transaction, mark
245                  * the size as zero and do not advance the vector pointer.
246                  */
247                 return;
248         }
249
250         blfp = xlog_copy_iovec(lv, vecp, XLOG_REG_TYPE_BFORMAT, blfp, base_size);
251         blfp->blf_size = 1;
252
253         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) {
254                 /*
255                  * The buffer is stale, so all we need to log
256                  * is the buf log format structure with the
257                  * cancel flag in it.
258                  */
259                 trace_xfs_buf_item_format_stale(bip);
260                 ASSERT(blfp->blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
261                 return;
262         }
263
264
265         /*
266          * Fill in an iovec for each set of contiguous chunks.
267          */
268         last_bit = first_bit;
269         nbits = 1;
270         for (;;) {
271                 /*
272                  * This takes the bit number to start looking from and
273                  * returns the next set bit from there.  It returns -1
274                  * if there are no more bits set or the start bit is
275                  * beyond the end of the bitmap.
276                  */
277                 next_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size,
278                                         (uint)last_bit + 1);
279                 /*
280                  * If we run out of bits fill in the last iovec and get out of
281                  * the loop.  Else if we start a new set of bits then fill in
282                  * the iovec for the series we were looking at and start
283                  * counting the bits in the new one.  Else we're still in the
284                  * same set of bits so just keep counting and scanning.
285                  */
286                 if (next_bit == -1) {
287                         xfs_buf_item_copy_iovec(lv, vecp, bp, offset,
288                                                 first_bit, nbits);
289                         blfp->blf_size++;
290                         break;
291                 } else if (next_bit != last_bit + 1 ||
292                            xfs_buf_item_straddle(bp, offset, next_bit, last_bit)) {
293                         xfs_buf_item_copy_iovec(lv, vecp, bp, offset,
294                                                 first_bit, nbits);
295                         blfp->blf_size++;
296                         first_bit = next_bit;
297                         last_bit = next_bit;
298                         nbits = 1;
299                 } else {
300                         last_bit++;
301                         nbits++;
302                 }
303         }
304 }
305
306 /*
307  * This is called to fill in the vector of log iovecs for the
308  * given log buf item.  It fills the first entry with a buf log
309  * format structure, and the rest point to contiguous chunks
310  * within the buffer.
311  */
312 STATIC void
313 xfs_buf_item_format(
314         struct xfs_log_item     *lip,
315         struct xfs_log_vec      *lv)
316 {
317         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
318         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
319         struct xfs_log_iovec    *vecp = NULL;
320         uint                    offset = 0;
321         int                     i;
322
323         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
324         ASSERT((bip->bli_flags & XFS_BLI_LOGGED) ||
325                (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE));
326         ASSERT((bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) ||
327                (xfs_blft_from_flags(&bip->__bli_format) > XFS_BLFT_UNKNOWN_BUF
328                 && xfs_blft_from_flags(&bip->__bli_format) < XFS_BLFT_MAX_BUF));
329         ASSERT(!(bip->bli_flags & XFS_BLI_ORDERED) ||
330                (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE));
331
332
333         /*
334          * If it is an inode buffer, transfer the in-memory state to the
335          * format flags and clear the in-memory state.
336          *
337          * For buffer based inode allocation, we do not transfer
338          * this state if the inode buffer allocation has not yet been committed
339          * to the log as setting the XFS_BLI_INODE_BUF flag will prevent
340          * correct replay of the inode allocation.
341          *
342          * For icreate item based inode allocation, the buffers aren't written
343          * to the journal during allocation, and hence we should always tag the
344          * buffer as an inode buffer so that the correct unlinked list replay
345          * occurs during recovery.
346          */
347         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_INODE_BUF) {
348                 if (xfs_sb_version_has_v3inode(&lip->li_mountp->m_sb) ||
349                     !((bip->bli_flags & XFS_BLI_INODE_ALLOC_BUF) &&
350                       xfs_log_item_in_current_chkpt(lip)))
351                         bip->__bli_format.blf_flags |= XFS_BLF_INODE_BUF;
352                 bip->bli_flags &= ~XFS_BLI_INODE_BUF;
353         }
354
355         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
356                 xfs_buf_item_format_segment(bip, lv, &vecp, offset,
357                                             &bip->bli_formats[i]);
358                 offset += BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len);
359         }
360
361         /*
362          * Check to make sure everything is consistent.
363          */
364         trace_xfs_buf_item_format(bip);
365 }
366
367 /*
368  * This is called to pin the buffer associated with the buf log item in memory
369  * so it cannot be written out.
370  *
371  * We also always take a reference to the buffer log item here so that the bli
372  * is held while the item is pinned in memory. This means that we can
373  * unconditionally drop the reference count a transaction holds when the
374  * transaction is completed.
375  */
376 STATIC void
377 xfs_buf_item_pin(
378         struct xfs_log_item     *lip)
379 {
380         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
381
382         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
383         ASSERT((bip->bli_flags & XFS_BLI_LOGGED) ||
384                (bip->bli_flags & XFS_BLI_ORDERED) ||
385                (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE));
386
387         trace_xfs_buf_item_pin(bip);
388
389         atomic_inc(&bip->bli_refcount);
390         atomic_inc(&bip->bli_buf->b_pin_count);
391 }
392
393 /*
394  * This is called to unpin the buffer associated with the buf log
395  * item which was previously pinned with a call to xfs_buf_item_pin().
396  *
397  * Also drop the reference to the buf item for the current transaction.
398  * If the XFS_BLI_STALE flag is set and we are the last reference,
399  * then free up the buf log item and unlock the buffer.
400  *
401  * If the remove flag is set we are called from uncommit in the
402  * forced-shutdown path.  If that is true and the reference count on
403  * the log item is going to drop to zero we need to free the item's
404  * descriptor in the transaction.
405  */
406 STATIC void
407 xfs_buf_item_unpin(
408         struct xfs_log_item     *lip,
409         int                     remove)
410 {
411         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
412         xfs_buf_t               *bp = bip->bli_buf;
413         struct xfs_ail          *ailp = lip->li_ailp;
414         int                     stale = bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE;
415         int                     freed;
416
417         ASSERT(bp->b_log_item == bip);
418         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
419
420         trace_xfs_buf_item_unpin(bip);
421
422         freed = atomic_dec_and_test(&bip->bli_refcount);
423
424         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_pin_count))
425                 wake_up_all(&bp->b_waiters);
426
427         if (freed && stale) {
428                 ASSERT(bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE);
429                 ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
430                 ASSERT(bp->b_flags & XBF_STALE);
431                 ASSERT(bip->__bli_format.blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
432
433                 trace_xfs_buf_item_unpin_stale(bip);
434
435                 if (remove) {
436                         /*
437                          * If we are in a transaction context, we have to
438                          * remove the log item from the transaction as we are
439                          * about to release our reference to the buffer.  If we
440                          * don't, the unlock that occurs later in
441                          * xfs_trans_uncommit() will try to reference the
442                          * buffer which we no longer have a hold on.
443                          */
444                         if (!list_empty(&lip->li_trans))
445                                 xfs_trans_del_item(lip);
446
447                         /*
448                          * Since the transaction no longer refers to the buffer,
449                          * the buffer should no longer refer to the transaction.
450                          */
451                         bp->b_transp = NULL;
452                 }
453
454                 /*
455                  * If we get called here because of an IO error, we may
456                  * or may not have the item on the AIL. xfs_trans_ail_delete()
457                  * will take care of that situation.
458                  * xfs_trans_ail_delete() drops the AIL lock.
459                  */
460                 if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE_INODE) {
461                         xfs_buf_do_callbacks(bp);
462                         bp->b_log_item = NULL;
463                         list_del_init(&bp->b_li_list);
464                         bp->b_iodone = NULL;
465                 } else {
466                         spin_lock(&ailp->ail_lock);
467                         xfs_trans_ail_delete(ailp, lip, SHUTDOWN_LOG_IO_ERROR);
468                         xfs_buf_item_relse(bp);
469                         ASSERT(bp->b_log_item == NULL);
470                 }
471                 xfs_buf_relse(bp);
472         } else if (freed && remove) {
473                 /*
474                  * There are currently two references to the buffer - the active
475                  * LRU reference and the buf log item. What we are about to do
476                  * here - simulate a failed IO completion - requires 3
477                  * references.
478                  *
479                  * The LRU reference is removed by the xfs_buf_stale() call. The
480                  * buf item reference is removed by the xfs_buf_iodone()
481                  * callback that is run by xfs_buf_do_callbacks() during ioend
482                  * processing (via the bp->b_iodone callback), and then finally
483                  * the ioend processing will drop the IO reference if the buffer
484                  * is marked XBF_ASYNC.
485                  *
486                  * Hence we need to take an additional reference here so that IO
487                  * completion processing doesn't free the buffer prematurely.
488                  */
489                 xfs_buf_lock(bp);
490                 xfs_buf_hold(bp);
491                 bp->b_flags |= XBF_ASYNC;
492                 xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
493                 bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
494                 xfs_buf_stale(bp);
495                 xfs_buf_ioend(bp);
496         }
497 }
498
499 /*
500  * Buffer IO error rate limiting. Limit it to no more than 10 messages per 30
501  * seconds so as to not spam logs too much on repeated detection of the same
502  * buffer being bad..
503  */
504
505 static DEFINE_RATELIMIT_STATE(xfs_buf_write_fail_rl_state, 30 * HZ, 10);
506
507 STATIC uint
508 xfs_buf_item_push(
509         struct xfs_log_item     *lip,
510         struct list_head        *buffer_list)
511 {
512         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
513         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
514         uint                    rval = XFS_ITEM_SUCCESS;
515
516         if (xfs_buf_ispinned(bp))
517                 return XFS_ITEM_PINNED;
518         if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
519                 /*
520                  * If we have just raced with a buffer being pinned and it has
521                  * been marked stale, we could end up stalling until someone else
522                  * issues a log force to unpin the stale buffer. Check for the
523                  * race condition here so xfsaild recognizes the buffer is pinned
524                  * and queues a log force to move it along.
525                  */
526                 if (xfs_buf_ispinned(bp))
527                         return XFS_ITEM_PINNED;
528                 return XFS_ITEM_LOCKED;
529         }
530
531         ASSERT(!(bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE));
532
533         trace_xfs_buf_item_push(bip);
534
535         /* has a previous flush failed due to IO errors? */
536         if ((bp->b_flags & XBF_WRITE_FAIL) &&
537             ___ratelimit(&xfs_buf_write_fail_rl_state, "XFS: Failing async write")) {
538                 xfs_warn(bp->b_mount,
539 "Failing async write on buffer block 0x%llx. Retrying async write.",
540                          (long long)bp->b_bn);
541         }
542
543         if (!xfs_buf_delwri_queue(bp, buffer_list))
544                 rval = XFS_ITEM_FLUSHING;
545         xfs_buf_unlock(bp);
546         return rval;
547 }
548
549 /*
550  * Drop the buffer log item refcount and take appropriate action. This helper
551  * determines whether the bli must be freed or not, since a decrement to zero
552  * does not necessarily mean the bli is unused.
553  *
554  * Return true if the bli is freed, false otherwise.
555  */
556 bool
557 xfs_buf_item_put(
558         struct xfs_buf_log_item *bip)
559 {
560         struct xfs_log_item     *lip = &bip->bli_item;
561         bool                    aborted;
562         bool                    dirty;
563
564         /* drop the bli ref and return if it wasn't the last one */
565         if (!atomic_dec_and_test(&bip->bli_refcount))
566                 return false;
567
568         /*
569          * We dropped the last ref and must free the item if clean or aborted.
570          * If the bli is dirty and non-aborted, the buffer was clean in the
571          * transaction but still awaiting writeback from previous changes. In
572          * that case, the bli is freed on buffer writeback completion.
573          */
574         aborted = test_bit(XFS_LI_ABORTED, &lip->li_flags) ||
575                   XFS_FORCED_SHUTDOWN(lip->li_mountp);
576         dirty = bip->bli_flags & XFS_BLI_DIRTY;
577         if (dirty && !aborted)
578                 return false;
579
580         /*
581          * The bli is aborted or clean. An aborted item may be in the AIL
582          * regardless of dirty state.  For example, consider an aborted
583          * transaction that invalidated a dirty bli and cleared the dirty
584          * state.
585          */
586         if (aborted)
587                 xfs_trans_ail_remove(lip, SHUTDOWN_LOG_IO_ERROR);
588         xfs_buf_item_relse(bip->bli_buf);
589         return true;
590 }
591
592 /*
593  * Release the buffer associated with the buf log item.  If there is no dirty
594  * logged data associated with the buffer recorded in the buf log item, then
595  * free the buf log item and remove the reference to it in the buffer.
596  *
597  * This call ignores the recursion count.  It is only called when the buffer
598  * should REALLY be unlocked, regardless of the recursion count.
599  *
600  * We unconditionally drop the transaction's reference to the log item. If the
601  * item was logged, then another reference was taken when it was pinned, so we
602  * can safely drop the transaction reference now.  This also allows us to avoid
603  * potential races with the unpin code freeing the bli by not referencing the
604  * bli after we've dropped the reference count.
605  *
606  * If the XFS_BLI_HOLD flag is set in the buf log item, then free the log item
607  * if necessary but do not unlock the buffer.  This is for support of
608  * xfs_trans_bhold(). Make sure the XFS_BLI_HOLD field is cleared if we don't
609  * free the item.
610  */
611 STATIC void
612 xfs_buf_item_release(
613         struct xfs_log_item     *lip)
614 {
615         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
616         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
617         bool                    released;
618         bool                    hold = bip->bli_flags & XFS_BLI_HOLD;
619         bool                    stale = bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE;
620 #if defined(DEBUG) || defined(XFS_WARN)
621         bool                    ordered = bip->bli_flags & XFS_BLI_ORDERED;
622         bool                    dirty = bip->bli_flags & XFS_BLI_DIRTY;
623         bool                    aborted = test_bit(XFS_LI_ABORTED,
624                                                    &lip->li_flags);
625 #endif
626
627         trace_xfs_buf_item_release(bip);
628
629         /*
630          * The bli dirty state should match whether the blf has logged segments
631          * except for ordered buffers, where only the bli should be dirty.
632          */
633         ASSERT((!ordered && dirty == xfs_buf_item_dirty_format(bip)) ||
634                (ordered && dirty && !xfs_buf_item_dirty_format(bip)));
635         ASSERT(!stale || (bip->__bli_format.blf_flags & XFS_BLF_CANCEL));
636
637         /*
638          * Clear the buffer's association with this transaction and
639          * per-transaction state from the bli, which has been copied above.
640          */
641         bp->b_transp = NULL;
642         bip->bli_flags &= ~(XFS_BLI_LOGGED | XFS_BLI_HOLD | XFS_BLI_ORDERED);
643
644         /*
645          * Unref the item and unlock the buffer unless held or stale. Stale
646          * buffers remain locked until final unpin unless the bli is freed by
647          * the unref call. The latter implies shutdown because buffer
648          * invalidation dirties the bli and transaction.
649          */
650         released = xfs_buf_item_put(bip);
651         if (hold || (stale && !released))
652                 return;
653         ASSERT(!stale || aborted);
654         xfs_buf_relse(bp);
655 }
656
657 STATIC void
658 xfs_buf_item_committing(
659         struct xfs_log_item     *lip,
660         xfs_lsn_t               commit_lsn)
661 {
662         return xfs_buf_item_release(lip);
663 }
664
665 /*
666  * This is called to find out where the oldest active copy of the
667  * buf log item in the on disk log resides now that the last log
668  * write of it completed at the given lsn.
669  * We always re-log all the dirty data in a buffer, so usually the
670  * latest copy in the on disk log is the only one that matters.  For
671  * those cases we simply return the given lsn.
672  *
673  * The one exception to this is for buffers full of newly allocated
674  * inodes.  These buffers are only relogged with the XFS_BLI_INODE_BUF
675  * flag set, indicating that only the di_next_unlinked fields from the
676  * inodes in the buffers will be replayed during recovery.  If the
677  * original newly allocated inode images have not yet been flushed
678  * when the buffer is so relogged, then we need to make sure that we
679  * keep the old images in the 'active' portion of the log.  We do this
680  * by returning the original lsn of that transaction here rather than
681  * the current one.
682  */
683 STATIC xfs_lsn_t
684 xfs_buf_item_committed(
685         struct xfs_log_item     *lip,
686         xfs_lsn_t               lsn)
687 {
688         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
689
690         trace_xfs_buf_item_committed(bip);
691
692         if ((bip->bli_flags & XFS_BLI_INODE_ALLOC_BUF) && lip->li_lsn != 0)
693                 return lip->li_lsn;
694         return lsn;
695 }
696
697 static const struct xfs_item_ops xfs_buf_item_ops = {
698         .iop_size       = xfs_buf_item_size,
699         .iop_format     = xfs_buf_item_format,
700         .iop_pin        = xfs_buf_item_pin,
701         .iop_unpin      = xfs_buf_item_unpin,
702         .iop_release    = xfs_buf_item_release,
703         .iop_committing = xfs_buf_item_committing,
704         .iop_committed  = xfs_buf_item_committed,
705         .iop_push       = xfs_buf_item_push,
706 };
707
708 STATIC void
709 xfs_buf_item_get_format(
710         struct xfs_buf_log_item *bip,
711         int                     count)
712 {
713         ASSERT(bip->bli_formats == NULL);
714         bip->bli_format_count = count;
715
716         if (count == 1) {
717                 bip->bli_formats = &bip->__bli_format;
718                 return;
719         }
720
721         bip->bli_formats = kmem_zalloc(count * sizeof(struct xfs_buf_log_format),
722                                 0);
723 }
724
725 STATIC void
726 xfs_buf_item_free_format(
727         struct xfs_buf_log_item *bip)
728 {
729         if (bip->bli_formats != &bip->__bli_format) {
730                 kmem_free(bip->bli_formats);
731                 bip->bli_formats = NULL;
732         }
733 }
734
735 /*
736  * Allocate a new buf log item to go with the given buffer.
737  * Set the buffer's b_log_item field to point to the new
738  * buf log item.
739  */
740 int
741 xfs_buf_item_init(
742         struct xfs_buf  *bp,
743         struct xfs_mount *mp)
744 {
745         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
746         int                     chunks;
747         int                     map_size;
748         int                     i;
749
750         /*
751          * Check to see if there is already a buf log item for
752          * this buffer. If we do already have one, there is
753          * nothing to do here so return.
754          */
755         ASSERT(bp->b_mount == mp);
756         if (bip) {
757                 ASSERT(bip->bli_item.li_type == XFS_LI_BUF);
758                 ASSERT(!bp->b_transp);
759                 ASSERT(bip->bli_buf == bp);
760                 return 0;
761         }
762
763         bip = kmem_zone_zalloc(xfs_buf_item_zone, 0);
764         xfs_log_item_init(mp, &bip->bli_item, XFS_LI_BUF, &xfs_buf_item_ops);
765         bip->bli_buf = bp;
766
767         /*
768          * chunks is the number of XFS_BLF_CHUNK size pieces the buffer
769          * can be divided into. Make sure not to truncate any pieces.
770          * map_size is the size of the bitmap needed to describe the
771          * chunks of the buffer.
772          *
773          * Discontiguous buffer support follows the layout of the underlying
774          * buffer. This makes the implementation as simple as possible.
775          */
776         xfs_buf_item_get_format(bip, bp->b_map_count);
777
778         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
779                 chunks = DIV_ROUND_UP(BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len),
780                                       XFS_BLF_CHUNK);
781                 map_size = DIV_ROUND_UP(chunks, NBWORD);
782
783                 if (map_size > XFS_BLF_DATAMAP_SIZE) {
784                         kmem_cache_free(xfs_buf_item_zone, bip);
785                         xfs_err(mp,
786         "buffer item dirty bitmap (%u uints) too small to reflect %u bytes!",
787                                         map_size,
788                                         BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len));
789                         return -EFSCORRUPTED;
790                 }
791
792                 bip->bli_formats[i].blf_type = XFS_LI_BUF;
793                 bip->bli_formats[i].blf_blkno = bp->b_maps[i].bm_bn;
794                 bip->bli_formats[i].blf_len = bp->b_maps[i].bm_len;
795                 bip->bli_formats[i].blf_map_size = map_size;
796         }
797
798         bp->b_log_item = bip;
799         xfs_buf_hold(bp);
800         return 0;
801 }
802
803
804 /*
805  * Mark bytes first through last inclusive as dirty in the buf
806  * item's bitmap.
807  */
808 static void
809 xfs_buf_item_log_segment(
810         uint                    first,
811         uint                    last,
812         uint                    *map)
813 {
814         uint            first_bit;
815         uint            last_bit;
816         uint            bits_to_set;
817         uint            bits_set;
818         uint            word_num;
819         uint            *wordp;
820         uint            bit;
821         uint            end_bit;
822         uint            mask;
823
824         ASSERT(first < XFS_BLF_DATAMAP_SIZE * XFS_BLF_CHUNK * NBWORD);
825         ASSERT(last < XFS_BLF_DATAMAP_SIZE * XFS_BLF_CHUNK * NBWORD);
826
827         /*
828          * Convert byte offsets to bit numbers.
829          */
830         first_bit = first >> XFS_BLF_SHIFT;
831         last_bit = last >> XFS_BLF_SHIFT;
832
833         /*
834          * Calculate the total number of bits to be set.
835          */
836         bits_to_set = last_bit - first_bit + 1;
837
838         /*
839          * Get a pointer to the first word in the bitmap
840          * to set a bit in.
841          */
842         word_num = first_bit >> BIT_TO_WORD_SHIFT;
843         wordp = &map[word_num];
844
845         /*
846          * Calculate the starting bit in the first word.
847          */
848         bit = first_bit & (uint)(NBWORD - 1);
849
850         /*
851          * First set any bits in the first word of our range.
852          * If it starts at bit 0 of the word, it will be
853          * set below rather than here.  That is what the variable
854          * bit tells us. The variable bits_set tracks the number
855          * of bits that have been set so far.  End_bit is the number
856          * of the last bit to be set in this word plus one.
857          */
858         if (bit) {
859                 end_bit = min(bit + bits_to_set, (uint)NBWORD);
860                 mask = ((1U << (end_bit - bit)) - 1) << bit;
861                 *wordp |= mask;
862                 wordp++;
863                 bits_set = end_bit - bit;
864         } else {
865                 bits_set = 0;
866         }
867
868         /*
869          * Now set bits a whole word at a time that are between
870          * first_bit and last_bit.
871          */
872         while ((bits_to_set - bits_set) >= NBWORD) {
873                 *wordp = 0xffffffff;
874                 bits_set += NBWORD;
875                 wordp++;
876         }
877
878         /*
879          * Finally, set any bits left to be set in one last partial word.
880          */
881         end_bit = bits_to_set - bits_set;
882         if (end_bit) {
883                 mask = (1U << end_bit) - 1;
884                 *wordp |= mask;
885         }
886 }
887
888 /*
889  * Mark bytes first through last inclusive as dirty in the buf
890  * item's bitmap.
891  */
892 void
893 xfs_buf_item_log(
894         struct xfs_buf_log_item *bip,
895         uint                    first,
896         uint                    last)
897 {
898         int                     i;
899         uint                    start;
900         uint                    end;
901         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
902
903         /*
904          * walk each buffer segment and mark them dirty appropriately.
905          */
906         start = 0;
907         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
908                 if (start > last)
909                         break;
910                 end = start + BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len) - 1;
911
912                 /* skip to the map that includes the first byte to log */
913                 if (first > end) {
914                         start += BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len);
915                         continue;
916                 }
917
918                 /*
919                  * Trim the range to this segment and mark it in the bitmap.
920                  * Note that we must convert buffer offsets to segment relative
921                  * offsets (e.g., the first byte of each segment is byte 0 of
922                  * that segment).
923                  */
924                 if (first < start)
925                         first = start;
926                 if (end > last)
927                         end = last;
928                 xfs_buf_item_log_segment(first - start, end - start,
929                                          &bip->bli_formats[i].blf_data_map[0]);
930
931                 start += BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len);
932         }
933 }
934
935
936 /*
937  * Return true if the buffer has any ranges logged/dirtied by a transaction,
938  * false otherwise.
939  */
940 bool
941 xfs_buf_item_dirty_format(
942         struct xfs_buf_log_item *bip)
943 {
944         int                     i;
945
946         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
947                 if (!xfs_bitmap_empty(bip->bli_formats[i].blf_data_map,
948                              bip->bli_formats[i].blf_map_size))
949                         return true;
950         }
951
952         return false;
953 }
954
955 STATIC void
956 xfs_buf_item_free(
957         struct xfs_buf_log_item *bip)
958 {
959         xfs_buf_item_free_format(bip);
960         kmem_free(bip->bli_item.li_lv_shadow);
961         kmem_cache_free(xfs_buf_item_zone, bip);
962 }
963
964 /*
965  * This is called when the buf log item is no longer needed.  It should
966  * free the buf log item associated with the given buffer and clear
967  * the buffer's pointer to the buf log item.  If there are no more
968  * items in the list, clear the b_iodone field of the buffer (see
969  * xfs_buf_attach_iodone() below).
970  */
971 void
972 xfs_buf_item_relse(
973         xfs_buf_t       *bp)
974 {
975         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
976
977         trace_xfs_buf_item_relse(bp, _RET_IP_);
978         ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL, &bip->bli_item.li_flags));
979
980         bp->b_log_item = NULL;
981         if (list_empty(&bp->b_li_list))
982                 bp->b_iodone = NULL;
983
984         xfs_buf_rele(bp);
985         xfs_buf_item_free(bip);
986 }
987
988
989 /*
990  * Add the given log item with its callback to the list of callbacks
991  * to be called when the buffer's I/O completes.  If it is not set
992  * already, set the buffer's b_iodone() routine to be
993  * xfs_buf_iodone_callbacks() and link the log item into the list of
994  * items rooted at b_li_list.
995  */
996 void
997 xfs_buf_attach_iodone(
998         struct xfs_buf          *bp,
999         void                    (*cb)(struct xfs_buf *, struct xfs_log_item *),
1000         struct xfs_log_item     *lip)
1001 {
1002         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1003
1004         lip->li_cb = cb;
1005         list_add_tail(&lip->li_bio_list, &bp->b_li_list);
1006
1007         ASSERT(bp->b_iodone == NULL ||
1008                bp->b_iodone == xfs_buf_iodone_callbacks);
1009         bp->b_iodone = xfs_buf_iodone_callbacks;
1010 }
1011
1012 /*
1013  * We can have many callbacks on a buffer. Running the callbacks individually
1014  * can cause a lot of contention on the AIL lock, so we allow for a single
1015  * callback to be able to scan the remaining items in bp->b_li_list for other
1016  * items of the same type and callback to be processed in the first call.
1017  *
1018  * As a result, the loop walking the callback list below will also modify the
1019  * list. it removes the first item from the list and then runs the callback.
1020  * The loop then restarts from the new first item int the list. This allows the
1021  * callback to scan and modify the list attached to the buffer and we don't
1022  * have to care about maintaining a next item pointer.
1023  */
1024 STATIC void
1025 xfs_buf_do_callbacks(
1026         struct xfs_buf          *bp)
1027 {
1028         struct xfs_buf_log_item *blip = bp->b_log_item;
1029         struct xfs_log_item     *lip;
1030
1031         /* If there is a buf_log_item attached, run its callback */
1032         if (blip) {
1033                 lip = &blip->bli_item;
1034                 lip->li_cb(bp, lip);
1035         }
1036
1037         while (!list_empty(&bp->b_li_list)) {
1038                 lip = list_first_entry(&bp->b_li_list, struct xfs_log_item,
1039                                        li_bio_list);
1040
1041                 /*
1042                  * Remove the item from the list, so we don't have any
1043                  * confusion if the item is added to another buf.
1044                  * Don't touch the log item after calling its
1045                  * callback, because it could have freed itself.
1046                  */
1047                 list_del_init(&lip->li_bio_list);
1048                 lip->li_cb(bp, lip);
1049         }
1050 }
1051
1052 /*
1053  * Invoke the error state callback for each log item affected by the failed I/O.
1054  *
1055  * If a metadata buffer write fails with a non-permanent error, the buffer is
1056  * eventually resubmitted and so the completion callbacks are not run. The error
1057  * state may need to be propagated to the log items attached to the buffer,
1058  * however, so the next AIL push of the item knows hot to handle it correctly.
1059  */
1060 STATIC void
1061 xfs_buf_do_callbacks_fail(
1062         struct xfs_buf          *bp)
1063 {
1064         struct xfs_log_item     *lip;
1065         struct xfs_ail          *ailp;
1066
1067         /*
1068          * Buffer log item errors are handled directly by xfs_buf_item_push()
1069          * and xfs_buf_iodone_callback_error, and they have no IO error
1070          * callbacks. Check only for items in b_li_list.
1071          */
1072         if (list_empty(&bp->b_li_list))
1073                 return;
1074
1075         lip = list_first_entry(&bp->b_li_list, struct xfs_log_item,
1076                         li_bio_list);
1077         ailp = lip->li_ailp;
1078         spin_lock(&ailp->ail_lock);
1079         list_for_each_entry(lip, &bp->b_li_list, li_bio_list) {
1080                 if (lip->li_ops->iop_error)
1081                         lip->li_ops->iop_error(lip, bp);
1082         }
1083         spin_unlock(&ailp->ail_lock);
1084 }
1085
1086 static bool
1087 xfs_buf_iodone_callback_error(
1088         struct xfs_buf          *bp)
1089 {
1090         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
1091         struct xfs_log_item     *lip;
1092         struct xfs_mount        *mp;
1093         static ulong            lasttime;
1094         static xfs_buftarg_t    *lasttarg;
1095         struct xfs_error_cfg    *cfg;
1096
1097         /*
1098          * The failed buffer might not have a buf_log_item attached or the
1099          * log_item list might be empty. Get the mp from the available
1100          * xfs_log_item
1101          */
1102         lip = list_first_entry_or_null(&bp->b_li_list, struct xfs_log_item,
1103                                        li_bio_list);
1104         mp = lip ? lip->li_mountp : bip->bli_item.li_mountp;
1105
1106         /*
1107          * If we've already decided to shutdown the filesystem because of
1108          * I/O errors, there's no point in giving this a retry.
1109          */
1110         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1111                 goto out_stale;
1112
1113         if (bp->b_target != lasttarg ||
1114             time_after(jiffies, (lasttime + 5*HZ))) {
1115                 lasttime = jiffies;
1116                 xfs_buf_ioerror_alert(bp, __this_address);
1117         }
1118         lasttarg = bp->b_target;
1119
1120         /* synchronous writes will have callers process the error */
1121         if (!(bp->b_flags & XBF_ASYNC))
1122                 goto out_stale;
1123
1124         trace_xfs_buf_item_iodone_async(bp, _RET_IP_);
1125         ASSERT(bp->b_iodone != NULL);
1126
1127         cfg = xfs_error_get_cfg(mp, XFS_ERR_METADATA, bp->b_error);
1128
1129         /*
1130          * If the write was asynchronous then no one will be looking for the
1131          * error.  If this is the first failure of this type, clear the error
1132          * state and write the buffer out again. This means we always retry an
1133          * async write failure at least once, but we also need to set the buffer
1134          * up to behave correctly now for repeated failures.
1135          */
1136         if (!(bp->b_flags & (XBF_STALE | XBF_WRITE_FAIL)) ||
1137              bp->b_last_error != bp->b_error) {
1138                 bp->b_flags |= (XBF_WRITE | XBF_DONE | XBF_WRITE_FAIL);
1139                 bp->b_last_error = bp->b_error;
1140                 if (cfg->retry_timeout != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1141                     !bp->b_first_retry_time)
1142                         bp->b_first_retry_time = jiffies;
1143
1144                 xfs_buf_ioerror(bp, 0);
1145                 xfs_buf_submit(bp);
1146                 return true;
1147         }
1148
1149         /*
1150          * Repeated failure on an async write. Take action according to the
1151          * error configuration we have been set up to use.
1152          */
1153
1154         if (cfg->max_retries != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1155             ++bp->b_retries > cfg->max_retries)
1156                         goto permanent_error;
1157         if (cfg->retry_timeout != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1158             time_after(jiffies, cfg->retry_timeout + bp->b_first_retry_time))
1159                         goto permanent_error;
1160
1161         /* At unmount we may treat errors differently */
1162         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_UNMOUNTING) && mp->m_fail_unmount)
1163                 goto permanent_error;
1164
1165         /*
1166          * Still a transient error, run IO completion failure callbacks and let
1167          * the higher layers retry the buffer.
1168          */
1169         xfs_buf_do_callbacks_fail(bp);
1170         xfs_buf_ioerror(bp, 0);
1171         xfs_buf_relse(bp);
1172         return true;
1173
1174         /*
1175          * Permanent error - we need to trigger a shutdown if we haven't already
1176          * to indicate that inconsistency will result from this action.
1177          */
1178 permanent_error:
1179         xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1180 out_stale:
1181         xfs_buf_stale(bp);
1182         bp->b_flags |= XBF_DONE;
1183         trace_xfs_buf_error_relse(bp, _RET_IP_);
1184         return false;
1185 }
1186
1187 /*
1188  * This is the iodone() function for buffers which have had callbacks attached
1189  * to them by xfs_buf_attach_iodone(). We need to iterate the items on the
1190  * callback list, mark the buffer as having no more callbacks and then push the
1191  * buffer through IO completion processing.
1192  */
1193 void
1194 xfs_buf_iodone_callbacks(
1195         struct xfs_buf          *bp)
1196 {
1197         /*
1198          * If there is an error, process it. Some errors require us
1199          * to run callbacks after failure processing is done so we
1200          * detect that and take appropriate action.
1201          */
1202         if (bp->b_error && xfs_buf_iodone_callback_error(bp))
1203                 return;
1204
1205         /*
1206          * Successful IO or permanent error. Either way, we can clear the
1207          * retry state here in preparation for the next error that may occur.
1208          */
1209         bp->b_last_error = 0;
1210         bp->b_retries = 0;
1211         bp->b_first_retry_time = 0;
1212
1213         xfs_buf_do_callbacks(bp);
1214         bp->b_log_item = NULL;
1215         list_del_init(&bp->b_li_list);
1216         bp->b_iodone = NULL;
1217         xfs_buf_ioend(bp);
1218 }
1219
1220 /*
1221  * This is the iodone() function for buffers which have been
1222  * logged.  It is called when they are eventually flushed out.
1223  * It should remove the buf item from the AIL, and free the buf item.
1224  * It is called by xfs_buf_iodone_callbacks() above which will take
1225  * care of cleaning up the buffer itself.
1226  */
1227 void
1228 xfs_buf_iodone(
1229         struct xfs_buf          *bp,
1230         struct xfs_log_item     *lip)
1231 {
1232         struct xfs_ail          *ailp = lip->li_ailp;
1233
1234         ASSERT(BUF_ITEM(lip)->bli_buf == bp);
1235
1236         xfs_buf_rele(bp);
1237
1238         /*
1239          * If we are forcibly shutting down, this may well be
1240          * off the AIL already. That's because we simulate the
1241          * log-committed callbacks to unpin these buffers. Or we may never
1242          * have put this item on AIL because of the transaction was
1243          * aborted forcibly. xfs_trans_ail_delete() takes care of these.
1244          *
1245          * Either way, AIL is useless if we're forcing a shutdown.
1246          */
1247         spin_lock(&ailp->ail_lock);
1248         xfs_trans_ail_delete(ailp, lip, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
1249         xfs_buf_item_free(BUF_ITEM(lip));
1250 }
1251
1252 /*
1253  * Requeue a failed buffer for writeback.
1254  *
1255  * We clear the log item failed state here as well, but we have to be careful
1256  * about reference counts because the only active reference counts on the buffer
1257  * may be the failed log items. Hence if we clear the log item failed state
1258  * before queuing the buffer for IO we can release all active references to
1259  * the buffer and free it, leading to use after free problems in
1260  * xfs_buf_delwri_queue. It makes no difference to the buffer or log items which
1261  * order we process them in - the buffer is locked, and we own the buffer list
1262  * so nothing on them is going to change while we are performing this action.
1263  *
1264  * Hence we can safely queue the buffer for IO before we clear the failed log
1265  * item state, therefore  always having an active reference to the buffer and
1266  * avoiding the transient zero-reference state that leads to use-after-free.
1267  *
1268  * Return true if the buffer was added to the buffer list, false if it was
1269  * already on the buffer list.
1270  */
1271 bool
1272 xfs_buf_resubmit_failed_buffers(
1273         struct xfs_buf          *bp,
1274         struct list_head        *buffer_list)
1275 {
1276         struct xfs_log_item     *lip;
1277         bool                    ret;
1278
1279         ret = xfs_buf_delwri_queue(bp, buffer_list);
1280
1281         /*
1282          * XFS_LI_FAILED set/clear is protected by ail_lock, caller of this
1283          * function already have it acquired
1284          */
1285         list_for_each_entry(lip, &bp->b_li_list, li_bio_list)
1286                 xfs_clear_li_failed(lip);
1287
1288         return ret;
1289 }