xfs: combine xfs_trans_ail_[remove|delete]()
[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         int                     stale = bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE;
414         int                     freed;
415
416         ASSERT(bp->b_log_item == bip);
417         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
418
419         trace_xfs_buf_item_unpin(bip);
420
421         freed = atomic_dec_and_test(&bip->bli_refcount);
422
423         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_pin_count))
424                 wake_up_all(&bp->b_waiters);
425
426         if (freed && stale) {
427                 ASSERT(bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE);
428                 ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
429                 ASSERT(bp->b_flags & XBF_STALE);
430                 ASSERT(bip->__bli_format.blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
431
432                 trace_xfs_buf_item_unpin_stale(bip);
433
434                 if (remove) {
435                         /*
436                          * If we are in a transaction context, we have to
437                          * remove the log item from the transaction as we are
438                          * about to release our reference to the buffer.  If we
439                          * don't, the unlock that occurs later in
440                          * xfs_trans_uncommit() will try to reference the
441                          * buffer which we no longer have a hold on.
442                          */
443                         if (!list_empty(&lip->li_trans))
444                                 xfs_trans_del_item(lip);
445
446                         /*
447                          * Since the transaction no longer refers to the buffer,
448                          * the buffer should no longer refer to the transaction.
449                          */
450                         bp->b_transp = NULL;
451                 }
452
453                 /*
454                  * If we get called here because of an IO error, we may or may
455                  * not have the item on the AIL. xfs_trans_ail_delete() will
456                  * take care of that situation. xfs_trans_ail_delete() drops
457                  * the AIL lock.
458                  */
459                 if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE_INODE) {
460                         xfs_buf_do_callbacks(bp);
461                         bp->b_log_item = NULL;
462                         list_del_init(&bp->b_li_list);
463                         bp->b_iodone = NULL;
464                 } else {
465                         xfs_trans_ail_delete(lip, SHUTDOWN_LOG_IO_ERROR);
466                         xfs_buf_item_relse(bp);
467                         ASSERT(bp->b_log_item == NULL);
468                 }
469                 xfs_buf_relse(bp);
470         } else if (freed && remove) {
471                 /*
472                  * The buffer must be locked and held by the caller to simulate
473                  * an async I/O failure.
474                  */
475                 xfs_buf_lock(bp);
476                 xfs_buf_hold(bp);
477                 bp->b_flags |= XBF_ASYNC;
478                 xfs_buf_ioend_fail(bp);
479         }
480 }
481
482 STATIC uint
483 xfs_buf_item_push(
484         struct xfs_log_item     *lip,
485         struct list_head        *buffer_list)
486 {
487         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
488         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
489         uint                    rval = XFS_ITEM_SUCCESS;
490
491         if (xfs_buf_ispinned(bp))
492                 return XFS_ITEM_PINNED;
493         if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
494                 /*
495                  * If we have just raced with a buffer being pinned and it has
496                  * been marked stale, we could end up stalling until someone else
497                  * issues a log force to unpin the stale buffer. Check for the
498                  * race condition here so xfsaild recognizes the buffer is pinned
499                  * and queues a log force to move it along.
500                  */
501                 if (xfs_buf_ispinned(bp))
502                         return XFS_ITEM_PINNED;
503                 return XFS_ITEM_LOCKED;
504         }
505
506         ASSERT(!(bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE));
507
508         trace_xfs_buf_item_push(bip);
509
510         /* has a previous flush failed due to IO errors? */
511         if (bp->b_flags & XBF_WRITE_FAIL) {
512                 xfs_buf_alert_ratelimited(bp, "XFS: Failing async write",
513             "Failing async write on buffer block 0x%llx. Retrying async write.",
514                                           (long long)bp->b_bn);
515         }
516
517         if (!xfs_buf_delwri_queue(bp, buffer_list))
518                 rval = XFS_ITEM_FLUSHING;
519         xfs_buf_unlock(bp);
520         return rval;
521 }
522
523 /*
524  * Drop the buffer log item refcount and take appropriate action. This helper
525  * determines whether the bli must be freed or not, since a decrement to zero
526  * does not necessarily mean the bli is unused.
527  *
528  * Return true if the bli is freed, false otherwise.
529  */
530 bool
531 xfs_buf_item_put(
532         struct xfs_buf_log_item *bip)
533 {
534         struct xfs_log_item     *lip = &bip->bli_item;
535         bool                    aborted;
536         bool                    dirty;
537
538         /* drop the bli ref and return if it wasn't the last one */
539         if (!atomic_dec_and_test(&bip->bli_refcount))
540                 return false;
541
542         /*
543          * We dropped the last ref and must free the item if clean or aborted.
544          * If the bli is dirty and non-aborted, the buffer was clean in the
545          * transaction but still awaiting writeback from previous changes. In
546          * that case, the bli is freed on buffer writeback completion.
547          */
548         aborted = test_bit(XFS_LI_ABORTED, &lip->li_flags) ||
549                   XFS_FORCED_SHUTDOWN(lip->li_mountp);
550         dirty = bip->bli_flags & XFS_BLI_DIRTY;
551         if (dirty && !aborted)
552                 return false;
553
554         /*
555          * The bli is aborted or clean. An aborted item may be in the AIL
556          * regardless of dirty state.  For example, consider an aborted
557          * transaction that invalidated a dirty bli and cleared the dirty
558          * state.
559          */
560         if (aborted)
561                 xfs_trans_ail_delete(lip, 0);
562         xfs_buf_item_relse(bip->bli_buf);
563         return true;
564 }
565
566 /*
567  * Release the buffer associated with the buf log item.  If there is no dirty
568  * logged data associated with the buffer recorded in the buf log item, then
569  * free the buf log item and remove the reference to it in the buffer.
570  *
571  * This call ignores the recursion count.  It is only called when the buffer
572  * should REALLY be unlocked, regardless of the recursion count.
573  *
574  * We unconditionally drop the transaction's reference to the log item. If the
575  * item was logged, then another reference was taken when it was pinned, so we
576  * can safely drop the transaction reference now.  This also allows us to avoid
577  * potential races with the unpin code freeing the bli by not referencing the
578  * bli after we've dropped the reference count.
579  *
580  * If the XFS_BLI_HOLD flag is set in the buf log item, then free the log item
581  * if necessary but do not unlock the buffer.  This is for support of
582  * xfs_trans_bhold(). Make sure the XFS_BLI_HOLD field is cleared if we don't
583  * free the item.
584  */
585 STATIC void
586 xfs_buf_item_release(
587         struct xfs_log_item     *lip)
588 {
589         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
590         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
591         bool                    released;
592         bool                    hold = bip->bli_flags & XFS_BLI_HOLD;
593         bool                    stale = bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE;
594 #if defined(DEBUG) || defined(XFS_WARN)
595         bool                    ordered = bip->bli_flags & XFS_BLI_ORDERED;
596         bool                    dirty = bip->bli_flags & XFS_BLI_DIRTY;
597         bool                    aborted = test_bit(XFS_LI_ABORTED,
598                                                    &lip->li_flags);
599 #endif
600
601         trace_xfs_buf_item_release(bip);
602
603         /*
604          * The bli dirty state should match whether the blf has logged segments
605          * except for ordered buffers, where only the bli should be dirty.
606          */
607         ASSERT((!ordered && dirty == xfs_buf_item_dirty_format(bip)) ||
608                (ordered && dirty && !xfs_buf_item_dirty_format(bip)));
609         ASSERT(!stale || (bip->__bli_format.blf_flags & XFS_BLF_CANCEL));
610
611         /*
612          * Clear the buffer's association with this transaction and
613          * per-transaction state from the bli, which has been copied above.
614          */
615         bp->b_transp = NULL;
616         bip->bli_flags &= ~(XFS_BLI_LOGGED | XFS_BLI_HOLD | XFS_BLI_ORDERED);
617
618         /*
619          * Unref the item and unlock the buffer unless held or stale. Stale
620          * buffers remain locked until final unpin unless the bli is freed by
621          * the unref call. The latter implies shutdown because buffer
622          * invalidation dirties the bli and transaction.
623          */
624         released = xfs_buf_item_put(bip);
625         if (hold || (stale && !released))
626                 return;
627         ASSERT(!stale || aborted);
628         xfs_buf_relse(bp);
629 }
630
631 STATIC void
632 xfs_buf_item_committing(
633         struct xfs_log_item     *lip,
634         xfs_lsn_t               commit_lsn)
635 {
636         return xfs_buf_item_release(lip);
637 }
638
639 /*
640  * This is called to find out where the oldest active copy of the
641  * buf log item in the on disk log resides now that the last log
642  * write of it completed at the given lsn.
643  * We always re-log all the dirty data in a buffer, so usually the
644  * latest copy in the on disk log is the only one that matters.  For
645  * those cases we simply return the given lsn.
646  *
647  * The one exception to this is for buffers full of newly allocated
648  * inodes.  These buffers are only relogged with the XFS_BLI_INODE_BUF
649  * flag set, indicating that only the di_next_unlinked fields from the
650  * inodes in the buffers will be replayed during recovery.  If the
651  * original newly allocated inode images have not yet been flushed
652  * when the buffer is so relogged, then we need to make sure that we
653  * keep the old images in the 'active' portion of the log.  We do this
654  * by returning the original lsn of that transaction here rather than
655  * the current one.
656  */
657 STATIC xfs_lsn_t
658 xfs_buf_item_committed(
659         struct xfs_log_item     *lip,
660         xfs_lsn_t               lsn)
661 {
662         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
663
664         trace_xfs_buf_item_committed(bip);
665
666         if ((bip->bli_flags & XFS_BLI_INODE_ALLOC_BUF) && lip->li_lsn != 0)
667                 return lip->li_lsn;
668         return lsn;
669 }
670
671 static const struct xfs_item_ops xfs_buf_item_ops = {
672         .iop_size       = xfs_buf_item_size,
673         .iop_format     = xfs_buf_item_format,
674         .iop_pin        = xfs_buf_item_pin,
675         .iop_unpin      = xfs_buf_item_unpin,
676         .iop_release    = xfs_buf_item_release,
677         .iop_committing = xfs_buf_item_committing,
678         .iop_committed  = xfs_buf_item_committed,
679         .iop_push       = xfs_buf_item_push,
680 };
681
682 STATIC void
683 xfs_buf_item_get_format(
684         struct xfs_buf_log_item *bip,
685         int                     count)
686 {
687         ASSERT(bip->bli_formats == NULL);
688         bip->bli_format_count = count;
689
690         if (count == 1) {
691                 bip->bli_formats = &bip->__bli_format;
692                 return;
693         }
694
695         bip->bli_formats = kmem_zalloc(count * sizeof(struct xfs_buf_log_format),
696                                 0);
697 }
698
699 STATIC void
700 xfs_buf_item_free_format(
701         struct xfs_buf_log_item *bip)
702 {
703         if (bip->bli_formats != &bip->__bli_format) {
704                 kmem_free(bip->bli_formats);
705                 bip->bli_formats = NULL;
706         }
707 }
708
709 /*
710  * Allocate a new buf log item to go with the given buffer.
711  * Set the buffer's b_log_item field to point to the new
712  * buf log item.
713  */
714 int
715 xfs_buf_item_init(
716         struct xfs_buf  *bp,
717         struct xfs_mount *mp)
718 {
719         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
720         int                     chunks;
721         int                     map_size;
722         int                     i;
723
724         /*
725          * Check to see if there is already a buf log item for
726          * this buffer. If we do already have one, there is
727          * nothing to do here so return.
728          */
729         ASSERT(bp->b_mount == mp);
730         if (bip) {
731                 ASSERT(bip->bli_item.li_type == XFS_LI_BUF);
732                 ASSERT(!bp->b_transp);
733                 ASSERT(bip->bli_buf == bp);
734                 return 0;
735         }
736
737         bip = kmem_zone_zalloc(xfs_buf_item_zone, 0);
738         xfs_log_item_init(mp, &bip->bli_item, XFS_LI_BUF, &xfs_buf_item_ops);
739         bip->bli_buf = bp;
740
741         /*
742          * chunks is the number of XFS_BLF_CHUNK size pieces the buffer
743          * can be divided into. Make sure not to truncate any pieces.
744          * map_size is the size of the bitmap needed to describe the
745          * chunks of the buffer.
746          *
747          * Discontiguous buffer support follows the layout of the underlying
748          * buffer. This makes the implementation as simple as possible.
749          */
750         xfs_buf_item_get_format(bip, bp->b_map_count);
751
752         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
753                 chunks = DIV_ROUND_UP(BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len),
754                                       XFS_BLF_CHUNK);
755                 map_size = DIV_ROUND_UP(chunks, NBWORD);
756
757                 if (map_size > XFS_BLF_DATAMAP_SIZE) {
758                         kmem_cache_free(xfs_buf_item_zone, bip);
759                         xfs_err(mp,
760         "buffer item dirty bitmap (%u uints) too small to reflect %u bytes!",
761                                         map_size,
762                                         BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len));
763                         return -EFSCORRUPTED;
764                 }
765
766                 bip->bli_formats[i].blf_type = XFS_LI_BUF;
767                 bip->bli_formats[i].blf_blkno = bp->b_maps[i].bm_bn;
768                 bip->bli_formats[i].blf_len = bp->b_maps[i].bm_len;
769                 bip->bli_formats[i].blf_map_size = map_size;
770         }
771
772         bp->b_log_item = bip;
773         xfs_buf_hold(bp);
774         return 0;
775 }
776
777
778 /*
779  * Mark bytes first through last inclusive as dirty in the buf
780  * item's bitmap.
781  */
782 static void
783 xfs_buf_item_log_segment(
784         uint                    first,
785         uint                    last,
786         uint                    *map)
787 {
788         uint            first_bit;
789         uint            last_bit;
790         uint            bits_to_set;
791         uint            bits_set;
792         uint            word_num;
793         uint            *wordp;
794         uint            bit;
795         uint            end_bit;
796         uint            mask;
797
798         ASSERT(first < XFS_BLF_DATAMAP_SIZE * XFS_BLF_CHUNK * NBWORD);
799         ASSERT(last < XFS_BLF_DATAMAP_SIZE * XFS_BLF_CHUNK * NBWORD);
800
801         /*
802          * Convert byte offsets to bit numbers.
803          */
804         first_bit = first >> XFS_BLF_SHIFT;
805         last_bit = last >> XFS_BLF_SHIFT;
806
807         /*
808          * Calculate the total number of bits to be set.
809          */
810         bits_to_set = last_bit - first_bit + 1;
811
812         /*
813          * Get a pointer to the first word in the bitmap
814          * to set a bit in.
815          */
816         word_num = first_bit >> BIT_TO_WORD_SHIFT;
817         wordp = &map[word_num];
818
819         /*
820          * Calculate the starting bit in the first word.
821          */
822         bit = first_bit & (uint)(NBWORD - 1);
823
824         /*
825          * First set any bits in the first word of our range.
826          * If it starts at bit 0 of the word, it will be
827          * set below rather than here.  That is what the variable
828          * bit tells us. The variable bits_set tracks the number
829          * of bits that have been set so far.  End_bit is the number
830          * of the last bit to be set in this word plus one.
831          */
832         if (bit) {
833                 end_bit = min(bit + bits_to_set, (uint)NBWORD);
834                 mask = ((1U << (end_bit - bit)) - 1) << bit;
835                 *wordp |= mask;
836                 wordp++;
837                 bits_set = end_bit - bit;
838         } else {
839                 bits_set = 0;
840         }
841
842         /*
843          * Now set bits a whole word at a time that are between
844          * first_bit and last_bit.
845          */
846         while ((bits_to_set - bits_set) >= NBWORD) {
847                 *wordp = 0xffffffff;
848                 bits_set += NBWORD;
849                 wordp++;
850         }
851
852         /*
853          * Finally, set any bits left to be set in one last partial word.
854          */
855         end_bit = bits_to_set - bits_set;
856         if (end_bit) {
857                 mask = (1U << end_bit) - 1;
858                 *wordp |= mask;
859         }
860 }
861
862 /*
863  * Mark bytes first through last inclusive as dirty in the buf
864  * item's bitmap.
865  */
866 void
867 xfs_buf_item_log(
868         struct xfs_buf_log_item *bip,
869         uint                    first,
870         uint                    last)
871 {
872         int                     i;
873         uint                    start;
874         uint                    end;
875         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
876
877         /*
878          * walk each buffer segment and mark them dirty appropriately.
879          */
880         start = 0;
881         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
882                 if (start > last)
883                         break;
884                 end = start + BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len) - 1;
885
886                 /* skip to the map that includes the first byte to log */
887                 if (first > end) {
888                         start += BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len);
889                         continue;
890                 }
891
892                 /*
893                  * Trim the range to this segment and mark it in the bitmap.
894                  * Note that we must convert buffer offsets to segment relative
895                  * offsets (e.g., the first byte of each segment is byte 0 of
896                  * that segment).
897                  */
898                 if (first < start)
899                         first = start;
900                 if (end > last)
901                         end = last;
902                 xfs_buf_item_log_segment(first - start, end - start,
903                                          &bip->bli_formats[i].blf_data_map[0]);
904
905                 start += BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len);
906         }
907 }
908
909
910 /*
911  * Return true if the buffer has any ranges logged/dirtied by a transaction,
912  * false otherwise.
913  */
914 bool
915 xfs_buf_item_dirty_format(
916         struct xfs_buf_log_item *bip)
917 {
918         int                     i;
919
920         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
921                 if (!xfs_bitmap_empty(bip->bli_formats[i].blf_data_map,
922                              bip->bli_formats[i].blf_map_size))
923                         return true;
924         }
925
926         return false;
927 }
928
929 STATIC void
930 xfs_buf_item_free(
931         struct xfs_buf_log_item *bip)
932 {
933         xfs_buf_item_free_format(bip);
934         kmem_free(bip->bli_item.li_lv_shadow);
935         kmem_cache_free(xfs_buf_item_zone, bip);
936 }
937
938 /*
939  * This is called when the buf log item is no longer needed.  It should
940  * free the buf log item associated with the given buffer and clear
941  * the buffer's pointer to the buf log item.  If there are no more
942  * items in the list, clear the b_iodone field of the buffer (see
943  * xfs_buf_attach_iodone() below).
944  */
945 void
946 xfs_buf_item_relse(
947         xfs_buf_t       *bp)
948 {
949         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
950
951         trace_xfs_buf_item_relse(bp, _RET_IP_);
952         ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL, &bip->bli_item.li_flags));
953
954         bp->b_log_item = NULL;
955         if (list_empty(&bp->b_li_list))
956                 bp->b_iodone = NULL;
957
958         xfs_buf_rele(bp);
959         xfs_buf_item_free(bip);
960 }
961
962
963 /*
964  * Add the given log item with its callback to the list of callbacks
965  * to be called when the buffer's I/O completes.  If it is not set
966  * already, set the buffer's b_iodone() routine to be
967  * xfs_buf_iodone_callbacks() and link the log item into the list of
968  * items rooted at b_li_list.
969  */
970 void
971 xfs_buf_attach_iodone(
972         struct xfs_buf          *bp,
973         void                    (*cb)(struct xfs_buf *, struct xfs_log_item *),
974         struct xfs_log_item     *lip)
975 {
976         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
977
978         lip->li_cb = cb;
979         list_add_tail(&lip->li_bio_list, &bp->b_li_list);
980
981         ASSERT(bp->b_iodone == NULL ||
982                bp->b_iodone == xfs_buf_iodone_callbacks);
983         bp->b_iodone = xfs_buf_iodone_callbacks;
984 }
985
986 /*
987  * We can have many callbacks on a buffer. Running the callbacks individually
988  * can cause a lot of contention on the AIL lock, so we allow for a single
989  * callback to be able to scan the remaining items in bp->b_li_list for other
990  * items of the same type and callback to be processed in the first call.
991  *
992  * As a result, the loop walking the callback list below will also modify the
993  * list. it removes the first item from the list and then runs the callback.
994  * The loop then restarts from the new first item int the list. This allows the
995  * callback to scan and modify the list attached to the buffer and we don't
996  * have to care about maintaining a next item pointer.
997  */
998 STATIC void
999 xfs_buf_do_callbacks(
1000         struct xfs_buf          *bp)
1001 {
1002         struct xfs_buf_log_item *blip = bp->b_log_item;
1003         struct xfs_log_item     *lip;
1004
1005         /* If there is a buf_log_item attached, run its callback */
1006         if (blip) {
1007                 lip = &blip->bli_item;
1008                 lip->li_cb(bp, lip);
1009         }
1010
1011         while (!list_empty(&bp->b_li_list)) {
1012                 lip = list_first_entry(&bp->b_li_list, struct xfs_log_item,
1013                                        li_bio_list);
1014
1015                 /*
1016                  * Remove the item from the list, so we don't have any
1017                  * confusion if the item is added to another buf.
1018                  * Don't touch the log item after calling its
1019                  * callback, because it could have freed itself.
1020                  */
1021                 list_del_init(&lip->li_bio_list);
1022                 lip->li_cb(bp, lip);
1023         }
1024 }
1025
1026 /*
1027  * Invoke the error state callback for each log item affected by the failed I/O.
1028  *
1029  * If a metadata buffer write fails with a non-permanent error, the buffer is
1030  * eventually resubmitted and so the completion callbacks are not run. The error
1031  * state may need to be propagated to the log items attached to the buffer,
1032  * however, so the next AIL push of the item knows hot to handle it correctly.
1033  */
1034 STATIC void
1035 xfs_buf_do_callbacks_fail(
1036         struct xfs_buf          *bp)
1037 {
1038         struct xfs_log_item     *lip;
1039         struct xfs_ail          *ailp;
1040
1041         /*
1042          * Buffer log item errors are handled directly by xfs_buf_item_push()
1043          * and xfs_buf_iodone_callback_error, and they have no IO error
1044          * callbacks. Check only for items in b_li_list.
1045          */
1046         if (list_empty(&bp->b_li_list))
1047                 return;
1048
1049         lip = list_first_entry(&bp->b_li_list, struct xfs_log_item,
1050                         li_bio_list);
1051         ailp = lip->li_ailp;
1052         spin_lock(&ailp->ail_lock);
1053         list_for_each_entry(lip, &bp->b_li_list, li_bio_list) {
1054                 if (lip->li_ops->iop_error)
1055                         lip->li_ops->iop_error(lip, bp);
1056         }
1057         spin_unlock(&ailp->ail_lock);
1058 }
1059
1060 static bool
1061 xfs_buf_iodone_callback_error(
1062         struct xfs_buf          *bp)
1063 {
1064         struct xfs_buf_log_item *bip = bp->b_log_item;
1065         struct xfs_log_item     *lip;
1066         struct xfs_mount        *mp;
1067         static ulong            lasttime;
1068         static xfs_buftarg_t    *lasttarg;
1069         struct xfs_error_cfg    *cfg;
1070
1071         /*
1072          * The failed buffer might not have a buf_log_item attached or the
1073          * log_item list might be empty. Get the mp from the available
1074          * xfs_log_item
1075          */
1076         lip = list_first_entry_or_null(&bp->b_li_list, struct xfs_log_item,
1077                                        li_bio_list);
1078         mp = lip ? lip->li_mountp : bip->bli_item.li_mountp;
1079
1080         /*
1081          * If we've already decided to shutdown the filesystem because of
1082          * I/O errors, there's no point in giving this a retry.
1083          */
1084         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1085                 goto out_stale;
1086
1087         if (bp->b_target != lasttarg ||
1088             time_after(jiffies, (lasttime + 5*HZ))) {
1089                 lasttime = jiffies;
1090                 xfs_buf_ioerror_alert(bp, __this_address);
1091         }
1092         lasttarg = bp->b_target;
1093
1094         /* synchronous writes will have callers process the error */
1095         if (!(bp->b_flags & XBF_ASYNC))
1096                 goto out_stale;
1097
1098         trace_xfs_buf_item_iodone_async(bp, _RET_IP_);
1099         ASSERT(bp->b_iodone != NULL);
1100
1101         cfg = xfs_error_get_cfg(mp, XFS_ERR_METADATA, bp->b_error);
1102
1103         /*
1104          * If the write was asynchronous then no one will be looking for the
1105          * error.  If this is the first failure of this type, clear the error
1106          * state and write the buffer out again. This means we always retry an
1107          * async write failure at least once, but we also need to set the buffer
1108          * up to behave correctly now for repeated failures.
1109          */
1110         if (!(bp->b_flags & (XBF_STALE | XBF_WRITE_FAIL)) ||
1111              bp->b_last_error != bp->b_error) {
1112                 bp->b_flags |= (XBF_WRITE | XBF_DONE | XBF_WRITE_FAIL);
1113                 bp->b_last_error = bp->b_error;
1114                 if (cfg->retry_timeout != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1115                     !bp->b_first_retry_time)
1116                         bp->b_first_retry_time = jiffies;
1117
1118                 xfs_buf_ioerror(bp, 0);
1119                 xfs_buf_submit(bp);
1120                 return true;
1121         }
1122
1123         /*
1124          * Repeated failure on an async write. Take action according to the
1125          * error configuration we have been set up to use.
1126          */
1127
1128         if (cfg->max_retries != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1129             ++bp->b_retries > cfg->max_retries)
1130                         goto permanent_error;
1131         if (cfg->retry_timeout != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1132             time_after(jiffies, cfg->retry_timeout + bp->b_first_retry_time))
1133                         goto permanent_error;
1134
1135         /* At unmount we may treat errors differently */
1136         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_UNMOUNTING) && mp->m_fail_unmount)
1137                 goto permanent_error;
1138
1139         /*
1140          * Still a transient error, run IO completion failure callbacks and let
1141          * the higher layers retry the buffer.
1142          */
1143         xfs_buf_do_callbacks_fail(bp);
1144         xfs_buf_ioerror(bp, 0);
1145         xfs_buf_relse(bp);
1146         return true;
1147
1148         /*
1149          * Permanent error - we need to trigger a shutdown if we haven't already
1150          * to indicate that inconsistency will result from this action.
1151          */
1152 permanent_error:
1153         xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1154 out_stale:
1155         xfs_buf_stale(bp);
1156         bp->b_flags |= XBF_DONE;
1157         trace_xfs_buf_error_relse(bp, _RET_IP_);
1158         return false;
1159 }
1160
1161 /*
1162  * This is the iodone() function for buffers which have had callbacks attached
1163  * to them by xfs_buf_attach_iodone(). We need to iterate the items on the
1164  * callback list, mark the buffer as having no more callbacks and then push the
1165  * buffer through IO completion processing.
1166  */
1167 void
1168 xfs_buf_iodone_callbacks(
1169         struct xfs_buf          *bp)
1170 {
1171         /*
1172          * If there is an error, process it. Some errors require us
1173          * to run callbacks after failure processing is done so we
1174          * detect that and take appropriate action.
1175          */
1176         if (bp->b_error && xfs_buf_iodone_callback_error(bp))
1177                 return;
1178
1179         /*
1180          * Successful IO or permanent error. Either way, we can clear the
1181          * retry state here in preparation for the next error that may occur.
1182          */
1183         bp->b_last_error = 0;
1184         bp->b_retries = 0;
1185         bp->b_first_retry_time = 0;
1186
1187         xfs_buf_do_callbacks(bp);
1188         bp->b_log_item = NULL;
1189         list_del_init(&bp->b_li_list);
1190         bp->b_iodone = NULL;
1191         xfs_buf_ioend(bp);
1192 }
1193
1194 /*
1195  * This is the iodone() function for buffers which have been
1196  * logged.  It is called when they are eventually flushed out.
1197  * It should remove the buf item from the AIL, and free the buf item.
1198  * It is called by xfs_buf_iodone_callbacks() above which will take
1199  * care of cleaning up the buffer itself.
1200  */
1201 void
1202 xfs_buf_iodone(
1203         struct xfs_buf          *bp,
1204         struct xfs_log_item     *lip)
1205 {
1206         ASSERT(BUF_ITEM(lip)->bli_buf == bp);
1207
1208         xfs_buf_rele(bp);
1209
1210         /*
1211          * If we are forcibly shutting down, this may well be off the AIL
1212          * already. That's because we simulate the log-committed callbacks to
1213          * unpin these buffers. Or we may never have put this item on AIL
1214          * because of the transaction was aborted forcibly.
1215          * xfs_trans_ail_delete() takes care of these.
1216          *
1217          * Either way, AIL is useless if we're forcing a shutdown.
1218          */
1219         xfs_trans_ail_delete(lip, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
1220         xfs_buf_item_free(BUF_ITEM(lip));
1221 }