Merge branch 'af_unix-followup-fixes-for-so_passpidfd'
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / xfs / xfs_icache.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_mount.h"
13 #include "xfs_inode.h"
14 #include "xfs_trans.h"
15 #include "xfs_trans_priv.h"
16 #include "xfs_inode_item.h"
17 #include "xfs_quota.h"
18 #include "xfs_trace.h"
19 #include "xfs_icache.h"
20 #include "xfs_bmap_util.h"
21 #include "xfs_dquot_item.h"
22 #include "xfs_dquot.h"
23 #include "xfs_reflink.h"
24 #include "xfs_ialloc.h"
25 #include "xfs_ag.h"
26 #include "xfs_log_priv.h"
27
28 #include <linux/iversion.h>
29
30 /* Radix tree tags for incore inode tree. */
31
32 /* inode is to be reclaimed */
33 #define XFS_ICI_RECLAIM_TAG     0
34 /* Inode has speculative preallocations (posteof or cow) to clean. */
35 #define XFS_ICI_BLOCKGC_TAG     1
36
37 /*
38  * The goal for walking incore inodes.  These can correspond with incore inode
39  * radix tree tags when convenient.  Avoid existing XFS_IWALK namespace.
40  */
41 enum xfs_icwalk_goal {
42         /* Goals directly associated with tagged inodes. */
43         XFS_ICWALK_BLOCKGC      = XFS_ICI_BLOCKGC_TAG,
44         XFS_ICWALK_RECLAIM      = XFS_ICI_RECLAIM_TAG,
45 };
46
47 static int xfs_icwalk(struct xfs_mount *mp,
48                 enum xfs_icwalk_goal goal, struct xfs_icwalk *icw);
49 static int xfs_icwalk_ag(struct xfs_perag *pag,
50                 enum xfs_icwalk_goal goal, struct xfs_icwalk *icw);
51
52 /*
53  * Private inode cache walk flags for struct xfs_icwalk.  Must not
54  * coincide with XFS_ICWALK_FLAGS_VALID.
55  */
56
57 /* Stop scanning after icw_scan_limit inodes. */
58 #define XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT      (1U << 28)
59
60 #define XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK    (1U << 27)
61 #define XFS_ICWALK_FLAG_UNION           (1U << 26) /* union filter algorithm */
62
63 #define XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS        (XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT | \
64                                          XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK | \
65                                          XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
66
67 /*
68  * Allocate and initialise an xfs_inode.
69  */
70 struct xfs_inode *
71 xfs_inode_alloc(
72         struct xfs_mount        *mp,
73         xfs_ino_t               ino)
74 {
75         struct xfs_inode        *ip;
76
77         /*
78          * XXX: If this didn't occur in transactions, we could drop GFP_NOFAIL
79          * and return NULL here on ENOMEM.
80          */
81         ip = alloc_inode_sb(mp->m_super, xfs_inode_cache, GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL);
82
83         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
84                 kmem_cache_free(xfs_inode_cache, ip);
85                 return NULL;
86         }
87
88         /* VFS doesn't initialise i_mode or i_state! */
89         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
90         VFS_I(ip)->i_state = 0;
91         mapping_set_large_folios(VFS_I(ip)->i_mapping);
92
93         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
94         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
95         ASSERT(ip->i_ino == 0);
96
97         /* initialise the xfs inode */
98         ip->i_ino = ino;
99         ip->i_mount = mp;
100         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
101         ip->i_cowfp = NULL;
102         memset(&ip->i_af, 0, sizeof(ip->i_af));
103         ip->i_af.if_format = XFS_DINODE_FMT_EXTENTS;
104         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(ip->i_df));
105         ip->i_flags = 0;
106         ip->i_delayed_blks = 0;
107         ip->i_diflags2 = mp->m_ino_geo.new_diflags2;
108         ip->i_nblocks = 0;
109         ip->i_forkoff = 0;
110         ip->i_sick = 0;
111         ip->i_checked = 0;
112         INIT_WORK(&ip->i_ioend_work, xfs_end_io);
113         INIT_LIST_HEAD(&ip->i_ioend_list);
114         spin_lock_init(&ip->i_ioend_lock);
115         ip->i_next_unlinked = NULLAGINO;
116         ip->i_prev_unlinked = NULLAGINO;
117
118         return ip;
119 }
120
121 STATIC void
122 xfs_inode_free_callback(
123         struct rcu_head         *head)
124 {
125         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
126         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
127
128         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
129         case S_IFREG:
130         case S_IFDIR:
131         case S_IFLNK:
132                 xfs_idestroy_fork(&ip->i_df);
133                 break;
134         }
135
136         xfs_ifork_zap_attr(ip);
137
138         if (ip->i_cowfp) {
139                 xfs_idestroy_fork(ip->i_cowfp);
140                 kmem_cache_free(xfs_ifork_cache, ip->i_cowfp);
141         }
142         if (ip->i_itemp) {
143                 ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL,
144                                  &ip->i_itemp->ili_item.li_flags));
145                 xfs_inode_item_destroy(ip);
146                 ip->i_itemp = NULL;
147         }
148
149         kmem_cache_free(xfs_inode_cache, ip);
150 }
151
152 static void
153 __xfs_inode_free(
154         struct xfs_inode        *ip)
155 {
156         /* asserts to verify all state is correct here */
157         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
158         ASSERT(!ip->i_itemp || list_empty(&ip->i_itemp->ili_item.li_bio_list));
159         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
160
161         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
162 }
163
164 void
165 xfs_inode_free(
166         struct xfs_inode        *ip)
167 {
168         ASSERT(!xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLUSHING));
169
170         /*
171          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
172          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
173          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
174          * races.
175          */
176         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
177         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
178         ip->i_ino = 0;
179         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
180
181         __xfs_inode_free(ip);
182 }
183
184 /*
185  * Queue background inode reclaim work if there are reclaimable inodes and there
186  * isn't reclaim work already scheduled or in progress.
187  */
188 static void
189 xfs_reclaim_work_queue(
190         struct xfs_mount        *mp)
191 {
192
193         rcu_read_lock();
194         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
195                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
196                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
197         }
198         rcu_read_unlock();
199 }
200
201 /*
202  * Background scanning to trim preallocated space. This is queued based on the
203  * 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
204  */
205 static inline void
206 xfs_blockgc_queue(
207         struct xfs_perag        *pag)
208 {
209         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
210
211         if (!xfs_is_blockgc_enabled(mp))
212                 return;
213
214         rcu_read_lock();
215         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG))
216                 queue_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
217                                    &pag->pag_blockgc_work,
218                                    msecs_to_jiffies(xfs_blockgc_secs * 1000));
219         rcu_read_unlock();
220 }
221
222 /* Set a tag on both the AG incore inode tree and the AG radix tree. */
223 static void
224 xfs_perag_set_inode_tag(
225         struct xfs_perag        *pag,
226         xfs_agino_t             agino,
227         unsigned int            tag)
228 {
229         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
230         bool                    was_tagged;
231
232         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
233
234         was_tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
235         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, agino, tag);
236
237         if (tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG)
238                 pag->pag_ici_reclaimable++;
239
240         if (was_tagged)
241                 return;
242
243         /* propagate the tag up into the perag radix tree */
244         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
245         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno, tag);
246         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
247
248         /* start background work */
249         switch (tag) {
250         case XFS_ICI_RECLAIM_TAG:
251                 xfs_reclaim_work_queue(mp);
252                 break;
253         case XFS_ICI_BLOCKGC_TAG:
254                 xfs_blockgc_queue(pag);
255                 break;
256         }
257
258         trace_xfs_perag_set_inode_tag(pag, _RET_IP_);
259 }
260
261 /* Clear a tag on both the AG incore inode tree and the AG radix tree. */
262 static void
263 xfs_perag_clear_inode_tag(
264         struct xfs_perag        *pag,
265         xfs_agino_t             agino,
266         unsigned int            tag)
267 {
268         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
269
270         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
271
272         /*
273          * Reclaim can signal (with a null agino) that it cleared its own tag
274          * by removing the inode from the radix tree.
275          */
276         if (agino != NULLAGINO)
277                 radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root, agino, tag);
278         else
279                 ASSERT(tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
280
281         if (tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG)
282                 pag->pag_ici_reclaimable--;
283
284         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag))
285                 return;
286
287         /* clear the tag from the perag radix tree */
288         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
289         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno, tag);
290         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
291
292         trace_xfs_perag_clear_inode_tag(pag, _RET_IP_);
293 }
294
295 /*
296  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
297  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
298  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
299  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
300  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
301  * after reinitialisation even if it fails.
302  */
303 static int
304 xfs_reinit_inode(
305         struct xfs_mount        *mp,
306         struct inode            *inode)
307 {
308         int                     error;
309         uint32_t                nlink = inode->i_nlink;
310         uint32_t                generation = inode->i_generation;
311         uint64_t                version = inode_peek_iversion(inode);
312         umode_t                 mode = inode->i_mode;
313         dev_t                   dev = inode->i_rdev;
314         kuid_t                  uid = inode->i_uid;
315         kgid_t                  gid = inode->i_gid;
316
317         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
318
319         set_nlink(inode, nlink);
320         inode->i_generation = generation;
321         inode_set_iversion_queried(inode, version);
322         inode->i_mode = mode;
323         inode->i_rdev = dev;
324         inode->i_uid = uid;
325         inode->i_gid = gid;
326         mapping_set_large_folios(inode->i_mapping);
327         return error;
328 }
329
330 /*
331  * Carefully nudge an inode whose VFS state has been torn down back into a
332  * usable state.  Drops the i_flags_lock and the rcu read lock.
333  */
334 static int
335 xfs_iget_recycle(
336         struct xfs_perag        *pag,
337         struct xfs_inode        *ip) __releases(&ip->i_flags_lock)
338 {
339         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
340         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
341         int                     error;
342
343         trace_xfs_iget_recycle(ip);
344
345         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
346                 return -EAGAIN;
347
348         /*
349          * We need to make it look like the inode is being reclaimed to prevent
350          * the actual reclaim workers from stomping over us while we recycle
351          * the inode.  We can't clear the radix tree tag yet as it requires
352          * pag_ici_lock to be held exclusive.
353          */
354         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
355
356         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
357         rcu_read_unlock();
358
359         ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
360         error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
361         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
362         if (error) {
363                 /*
364                  * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
365                  * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
366                  */
367                 rcu_read_lock();
368                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
369                 ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
370                 ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
371                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
372                 rcu_read_unlock();
373
374                 trace_xfs_iget_recycle_fail(ip);
375                 return error;
376         }
377
378         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
379         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
380
381         /*
382          * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now effectively
383          * a new inode and need to return to the initial state before reuse
384          * occurs.
385          */
386         ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
387         ip->i_flags |= XFS_INEW;
388         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
389                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
390         inode->i_state = I_NEW;
391         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
392         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
393
394         return 0;
395 }
396
397 /*
398  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
399  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
400  * then check we didn't find a free inode.
401  *
402  * Returns:
403  *      0               if the inode free state matches the lookup context
404  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
405  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
406  */
407 static int
408 xfs_iget_check_free_state(
409         struct xfs_inode        *ip,
410         int                     flags)
411 {
412         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
413                 /* should be a free inode */
414                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
415                         xfs_warn(ip->i_mount,
416 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
417                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
418                         return -EFSCORRUPTED;
419                 }
420
421                 if (ip->i_nblocks != 0) {
422                         xfs_warn(ip->i_mount,
423 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
424                                 ip->i_ino);
425                         return -EFSCORRUPTED;
426                 }
427                 return 0;
428         }
429
430         /* should be an allocated inode */
431         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
432                 return -ENOENT;
433
434         return 0;
435 }
436
437 /* Make all pending inactivation work start immediately. */
438 static bool
439 xfs_inodegc_queue_all(
440         struct xfs_mount        *mp)
441 {
442         struct xfs_inodegc      *gc;
443         int                     cpu;
444         bool                    ret = false;
445
446         for_each_online_cpu(cpu) {
447                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
448                 if (!llist_empty(&gc->list)) {
449                         mod_delayed_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work, 0);
450                         ret = true;
451                 }
452         }
453
454         return ret;
455 }
456
457 /* Wait for all queued work and collect errors */
458 static int
459 xfs_inodegc_wait_all(
460         struct xfs_mount        *mp)
461 {
462         int                     cpu;
463         int                     error = 0;
464
465         flush_workqueue(mp->m_inodegc_wq);
466         for_each_online_cpu(cpu) {
467                 struct xfs_inodegc      *gc;
468
469                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
470                 if (gc->error && !error)
471                         error = gc->error;
472                 gc->error = 0;
473         }
474
475         return error;
476 }
477
478 /*
479  * Check the validity of the inode we just found it the cache
480  */
481 static int
482 xfs_iget_cache_hit(
483         struct xfs_perag        *pag,
484         struct xfs_inode        *ip,
485         xfs_ino_t               ino,
486         int                     flags,
487         int                     lock_flags) __releases(RCU)
488 {
489         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
490         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
491         int                     error;
492
493         /*
494          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
495          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
496          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
497          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
498          * will not match, so check for that, too.
499          */
500         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
501         if (ip->i_ino != ino)
502                 goto out_skip;
503
504         /*
505          * If we are racing with another cache hit that is currently
506          * instantiating this inode or currently recycling it out of
507          * reclaimable state, wait for the initialisation to complete
508          * before continuing.
509          *
510          * If we're racing with the inactivation worker we also want to wait.
511          * If we're creating a new file, it's possible that the worker
512          * previously marked the inode as free on disk but hasn't finished
513          * updating the incore state yet.  The AGI buffer will be dirty and
514          * locked to the icreate transaction, so a synchronous push of the
515          * inodegc workers would result in deadlock.  For a regular iget, the
516          * worker is running already, so we might as well wait.
517          *
518          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
519          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
520          *           instead of polling for it.
521          */
522         if (ip->i_flags & (XFS_INEW | XFS_IRECLAIM | XFS_INACTIVATING))
523                 goto out_skip;
524
525         if (ip->i_flags & XFS_NEED_INACTIVE) {
526                 /* Unlinked inodes cannot be re-grabbed. */
527                 if (VFS_I(ip)->i_nlink == 0) {
528                         error = -ENOENT;
529                         goto out_error;
530                 }
531                 goto out_inodegc_flush;
532         }
533
534         /*
535          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
536          * racing with unlinks.
537          */
538         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
539         if (error)
540                 goto out_error;
541
542         /* Skip inodes that have no vfs state. */
543         if ((flags & XFS_IGET_INCORE) &&
544             (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE))
545                 goto out_skip;
546
547         /* The inode fits the selection criteria; process it. */
548         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
549                 /* Drops i_flags_lock and RCU read lock. */
550                 error = xfs_iget_recycle(pag, ip);
551                 if (error == -EAGAIN)
552                         goto out_skip;
553                 if (error)
554                         return error;
555         } else {
556                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
557                 if (!igrab(inode))
558                         goto out_skip;
559
560                 /* We've got a live one. */
561                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
562                 rcu_read_unlock();
563                 trace_xfs_iget_hit(ip);
564         }
565
566         if (lock_flags != 0)
567                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
568
569         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
570                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE);
571         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
572
573         return 0;
574
575 out_skip:
576         trace_xfs_iget_skip(ip);
577         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
578         error = -EAGAIN;
579 out_error:
580         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
581         rcu_read_unlock();
582         return error;
583
584 out_inodegc_flush:
585         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
586         rcu_read_unlock();
587         /*
588          * Do not wait for the workers, because the caller could hold an AGI
589          * buffer lock.  We're just going to sleep in a loop anyway.
590          */
591         if (xfs_is_inodegc_enabled(mp))
592                 xfs_inodegc_queue_all(mp);
593         return -EAGAIN;
594 }
595
596 static int
597 xfs_iget_cache_miss(
598         struct xfs_mount        *mp,
599         struct xfs_perag        *pag,
600         xfs_trans_t             *tp,
601         xfs_ino_t               ino,
602         struct xfs_inode        **ipp,
603         int                     flags,
604         int                     lock_flags)
605 {
606         struct xfs_inode        *ip;
607         int                     error;
608         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
609         int                     iflags;
610
611         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
612         if (!ip)
613                 return -ENOMEM;
614
615         error = xfs_imap(pag, tp, ip->i_ino, &ip->i_imap, flags);
616         if (error)
617                 goto out_destroy;
618
619         /*
620          * For version 5 superblocks, if we are initialising a new inode and we
621          * are not utilising the XFS_FEAT_IKEEP inode cluster mode, we can
622          * simply build the new inode core with a random generation number.
623          *
624          * For version 4 (and older) superblocks, log recovery is dependent on
625          * the i_flushiter field being initialised from the current on-disk
626          * value and hence we must also read the inode off disk even when
627          * initializing new inodes.
628          */
629         if (xfs_has_v3inodes(mp) &&
630             (flags & XFS_IGET_CREATE) && !xfs_has_ikeep(mp)) {
631                 VFS_I(ip)->i_generation = get_random_u32();
632         } else {
633                 struct xfs_buf          *bp;
634
635                 error = xfs_imap_to_bp(mp, tp, &ip->i_imap, &bp);
636                 if (error)
637                         goto out_destroy;
638
639                 error = xfs_inode_from_disk(ip,
640                                 xfs_buf_offset(bp, ip->i_imap.im_boffset));
641                 if (!error)
642                         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_INO_REF);
643                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
644
645                 if (error)
646                         goto out_destroy;
647         }
648
649         trace_xfs_iget_miss(ip);
650
651         /*
652          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
653          * racing with unlinks.
654          */
655         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
656         if (error)
657                 goto out_destroy;
658
659         /*
660          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
661          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
662          * region. Since we can be called from transaction context, don't
663          * recurse into the file system.
664          */
665         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
666                 error = -EAGAIN;
667                 goto out_destroy;
668         }
669
670         /*
671          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
672          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
673          */
674         if (lock_flags) {
675                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
676                         BUG();
677         }
678
679         /*
680          * These values must be set before inserting the inode into the radix
681          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
682          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
683          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
684          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
685          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
686          * time.
687          */
688         iflags = XFS_INEW;
689         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
690                 d_mark_dontcache(VFS_I(ip));
691         ip->i_udquot = NULL;
692         ip->i_gdquot = NULL;
693         ip->i_pdquot = NULL;
694         xfs_iflags_set(ip, iflags);
695
696         /* insert the new inode */
697         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
698         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
699         if (unlikely(error)) {
700                 WARN_ON(error != -EEXIST);
701                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
702                 error = -EAGAIN;
703                 goto out_preload_end;
704         }
705         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
706         radix_tree_preload_end();
707
708         *ipp = ip;
709         return 0;
710
711 out_preload_end:
712         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
713         radix_tree_preload_end();
714         if (lock_flags)
715                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
716 out_destroy:
717         __destroy_inode(VFS_I(ip));
718         xfs_inode_free(ip);
719         return error;
720 }
721
722 /*
723  * Look up an inode by number in the given file system.  The inode is looked up
724  * in the cache held in each AG.  If the inode is found in the cache, initialise
725  * the vfs inode if necessary.
726  *
727  * If it is not in core, read it in from the file system's device, add it to the
728  * cache and initialise the vfs inode.
729  *
730  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
731  * Inode lookup is only done during metadata operations and not as part of the
732  * data IO path. Hence we only allow locking of the XFS_ILOCK during lookup.
733  */
734 int
735 xfs_iget(
736         struct xfs_mount        *mp,
737         struct xfs_trans        *tp,
738         xfs_ino_t               ino,
739         uint                    flags,
740         uint                    lock_flags,
741         struct xfs_inode        **ipp)
742 {
743         struct xfs_inode        *ip;
744         struct xfs_perag        *pag;
745         xfs_agino_t             agino;
746         int                     error;
747
748         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
749
750         /* reject inode numbers outside existing AGs */
751         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
752                 return -EINVAL;
753
754         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
755
756         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
757         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
758         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
759
760 again:
761         error = 0;
762         rcu_read_lock();
763         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
764
765         if (ip) {
766                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
767                 if (error)
768                         goto out_error_or_again;
769         } else {
770                 rcu_read_unlock();
771                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
772                         error = -ENODATA;
773                         goto out_error_or_again;
774                 }
775                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
776
777                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
778                                                         flags, lock_flags);
779                 if (error)
780                         goto out_error_or_again;
781         }
782         xfs_perag_put(pag);
783
784         *ipp = ip;
785
786         /*
787          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
788          * now.  If it's a new inode being created, xfs_init_new_inode will
789          * handle it.
790          */
791         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
792                 xfs_setup_existing_inode(ip);
793         return 0;
794
795 out_error_or_again:
796         if (!(flags & (XFS_IGET_INCORE | XFS_IGET_NORETRY)) &&
797             error == -EAGAIN) {
798                 delay(1);
799                 goto again;
800         }
801         xfs_perag_put(pag);
802         return error;
803 }
804
805 /*
806  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
807  *
808  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
809  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
810  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
811  * down, etc.), return a negative error code.
812  *
813  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
814  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
815  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
816  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
817  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
818  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
819  * deal with these scenarios appropriately.
820  *
821  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
822  * reading this, you probably want xfs_iget.
823  */
824 int
825 xfs_icache_inode_is_allocated(
826         struct xfs_mount        *mp,
827         struct xfs_trans        *tp,
828         xfs_ino_t               ino,
829         bool                    *inuse)
830 {
831         struct xfs_inode        *ip;
832         int                     error;
833
834         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
835         if (error)
836                 return error;
837
838         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
839         xfs_irele(ip);
840         return 0;
841 }
842
843 /*
844  * Grab the inode for reclaim exclusively.
845  *
846  * We have found this inode via a lookup under RCU, so the inode may have
847  * already been freed, or it may be in the process of being recycled by
848  * xfs_iget(). In both cases, the inode will have XFS_IRECLAIM set. If the inode
849  * has been fully recycled by the time we get the i_flags_lock, XFS_IRECLAIMABLE
850  * will not be set. Hence we need to check for both these flag conditions to
851  * avoid inodes that are no longer reclaim candidates.
852  *
853  * Note: checking for other state flags here, under the i_flags_lock or not, is
854  * racy and should be avoided. Those races should be resolved only after we have
855  * ensured that we are able to reclaim this inode and the world can see that we
856  * are going to reclaim it.
857  *
858  * Return true if we grabbed it, false otherwise.
859  */
860 static bool
861 xfs_reclaim_igrab(
862         struct xfs_inode        *ip,
863         struct xfs_icwalk       *icw)
864 {
865         ASSERT(rcu_read_lock_held());
866
867         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
868         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
869             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
870                 /* not a reclaim candidate. */
871                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
872                 return false;
873         }
874
875         /* Don't reclaim a sick inode unless the caller asked for it. */
876         if (ip->i_sick &&
877             (!icw || !(icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK))) {
878                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
879                 return false;
880         }
881
882         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
883         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
884         return true;
885 }
886
887 /*
888  * Inode reclaim is non-blocking, so the default action if progress cannot be
889  * made is to "requeue" the inode for reclaim by unlocking it and clearing the
890  * XFS_IRECLAIM flag.  If we are in a shutdown state, we don't care about
891  * blocking anymore and hence we can wait for the inode to be able to reclaim
892  * it.
893  *
894  * We do no IO here - if callers require inodes to be cleaned they must push the
895  * AIL first to trigger writeback of dirty inodes.  This enables writeback to be
896  * done in the background in a non-blocking manner, and enables memory reclaim
897  * to make progress without blocking.
898  */
899 static void
900 xfs_reclaim_inode(
901         struct xfs_inode        *ip,
902         struct xfs_perag        *pag)
903 {
904         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
905
906         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
907                 goto out;
908         if (xfs_iflags_test_and_set(ip, XFS_IFLUSHING))
909                 goto out_iunlock;
910
911         /*
912          * Check for log shutdown because aborting the inode can move the log
913          * tail and corrupt in memory state. This is fine if the log is shut
914          * down, but if the log is still active and only the mount is shut down
915          * then the in-memory log tail movement caused by the abort can be
916          * incorrectly propagated to disk.
917          */
918         if (xlog_is_shutdown(ip->i_mount->m_log)) {
919                 xfs_iunpin_wait(ip);
920                 xfs_iflush_shutdown_abort(ip);
921                 goto reclaim;
922         }
923         if (xfs_ipincount(ip))
924                 goto out_clear_flush;
925         if (!xfs_inode_clean(ip))
926                 goto out_clear_flush;
927
928         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
929 reclaim:
930         trace_xfs_inode_reclaiming(ip);
931
932         /*
933          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
934          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
935          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
936          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
937          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
938          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
939          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
940          * will see an invalid inode that it can skip.
941          */
942         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
943         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
944         ip->i_ino = 0;
945         ip->i_sick = 0;
946         ip->i_checked = 0;
947         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
948
949         ASSERT(!ip->i_itemp || ip->i_itemp->ili_item.li_buf == NULL);
950         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
951
952         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
953         /*
954          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
955          *
956          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
957          * added to the tree assert that it's been there before to catch
958          * problems with the inode life time early on.
959          */
960         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
961         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
962                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
963                 ASSERT(0);
964         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, NULLAGINO, XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
965         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
966
967         /*
968          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
969          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
970          * can reference the inodes in the cache without taking references.
971          *
972          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
973          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
974          */
975         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
976         ASSERT(!ip->i_udquot && !ip->i_gdquot && !ip->i_pdquot);
977         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
978         ASSERT(xfs_inode_clean(ip));
979
980         __xfs_inode_free(ip);
981         return;
982
983 out_clear_flush:
984         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
985 out_iunlock:
986         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
987 out:
988         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
989 }
990
991 /* Reclaim sick inodes if we're unmounting or the fs went down. */
992 static inline bool
993 xfs_want_reclaim_sick(
994         struct xfs_mount        *mp)
995 {
996         return xfs_is_unmounting(mp) || xfs_has_norecovery(mp) ||
997                xfs_is_shutdown(mp);
998 }
999
1000 void
1001 xfs_reclaim_inodes(
1002         struct xfs_mount        *mp)
1003 {
1004         struct xfs_icwalk       icw = {
1005                 .icw_flags      = 0,
1006         };
1007
1008         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
1009                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
1010
1011         while (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
1012                 xfs_ail_push_all_sync(mp->m_ail);
1013                 xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
1014         }
1015 }
1016
1017 /*
1018  * The shrinker infrastructure determines how many inodes we should scan for
1019  * reclaim. We want as many clean inodes ready to reclaim as possible, so we
1020  * push the AIL here. We also want to proactively free up memory if we can to
1021  * minimise the amount of work memory reclaim has to do so we kick the
1022  * background reclaim if it isn't already scheduled.
1023  */
1024 long
1025 xfs_reclaim_inodes_nr(
1026         struct xfs_mount        *mp,
1027         unsigned long           nr_to_scan)
1028 {
1029         struct xfs_icwalk       icw = {
1030                 .icw_flags      = XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT,
1031                 .icw_scan_limit = min_t(unsigned long, LONG_MAX, nr_to_scan),
1032         };
1033
1034         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
1035                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
1036
1037         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1038         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1039         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1040
1041         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
1042         return 0;
1043 }
1044
1045 /*
1046  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1047  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1048  */
1049 long
1050 xfs_reclaim_inodes_count(
1051         struct xfs_mount        *mp)
1052 {
1053         struct xfs_perag        *pag;
1054         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1055         long                    reclaimable = 0;
1056
1057         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1058                 ag = pag->pag_agno + 1;
1059                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1060                 xfs_perag_put(pag);
1061         }
1062         return reclaimable;
1063 }
1064
1065 STATIC bool
1066 xfs_icwalk_match_id(
1067         struct xfs_inode        *ip,
1068         struct xfs_icwalk       *icw)
1069 {
1070         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1071             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1072                 return false;
1073
1074         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1075             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1076                 return false;
1077
1078         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1079             ip->i_projid != icw->icw_prid)
1080                 return false;
1081
1082         return true;
1083 }
1084
1085 /*
1086  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1087  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1088  */
1089 STATIC bool
1090 xfs_icwalk_match_id_union(
1091         struct xfs_inode        *ip,
1092         struct xfs_icwalk       *icw)
1093 {
1094         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1095             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1096                 return true;
1097
1098         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1099             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1100                 return true;
1101
1102         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1103             ip->i_projid == icw->icw_prid)
1104                 return true;
1105
1106         return false;
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Is this inode @ip eligible for eof/cow block reclamation, given some
1111  * filtering parameters @icw?  The inode is eligible if @icw is null or
1112  * if the predicate functions match.
1113  */
1114 static bool
1115 xfs_icwalk_match(
1116         struct xfs_inode        *ip,
1117         struct xfs_icwalk       *icw)
1118 {
1119         bool                    match;
1120
1121         if (!icw)
1122                 return true;
1123
1124         if (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
1125                 match = xfs_icwalk_match_id_union(ip, icw);
1126         else
1127                 match = xfs_icwalk_match_id(ip, icw);
1128         if (!match)
1129                 return false;
1130
1131         /* skip the inode if the file size is too small */
1132         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_MINFILESIZE) &&
1133             XFS_ISIZE(ip) < icw->icw_min_file_size)
1134                 return false;
1135
1136         return true;
1137 }
1138
1139 /*
1140  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
1141  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
1142  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
1143  * goes low.
1144  */
1145 void
1146 xfs_reclaim_worker(
1147         struct work_struct *work)
1148 {
1149         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
1150                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
1151
1152         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, NULL);
1153         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1154 }
1155
1156 STATIC int
1157 xfs_inode_free_eofblocks(
1158         struct xfs_inode        *ip,
1159         struct xfs_icwalk       *icw,
1160         unsigned int            *lockflags)
1161 {
1162         bool                    wait;
1163
1164         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1165
1166         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_IEOFBLOCKS))
1167                 return 0;
1168
1169         /*
1170          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1171          * time. Unless we are waiting, skip it.
1172          */
1173         if (!wait && mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1174                 return 0;
1175
1176         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1177                 return 0;
1178
1179         /*
1180          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1181          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1182          */
1183         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1184                 if (wait)
1185                         return -EAGAIN;
1186                 return 0;
1187         }
1188         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1189
1190         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, false))
1191                 return xfs_free_eofblocks(ip);
1192
1193         /* inode could be preallocated or append-only */
1194         trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1195         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1196         return 0;
1197 }
1198
1199 static void
1200 xfs_blockgc_set_iflag(
1201         struct xfs_inode        *ip,
1202         unsigned long           iflag)
1203 {
1204         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1205         struct xfs_perag        *pag;
1206
1207         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1208
1209         /*
1210          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1211          * if we already know that we have the tag set.
1212          */
1213         if (ip->i_flags & iflag)
1214                 return;
1215         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1216         ip->i_flags |= iflag;
1217         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1218
1219         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1220         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1221
1222         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1223                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1224
1225         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1226         xfs_perag_put(pag);
1227 }
1228
1229 void
1230 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1231         xfs_inode_t     *ip)
1232 {
1233         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1234         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1235 }
1236
1237 static void
1238 xfs_blockgc_clear_iflag(
1239         struct xfs_inode        *ip,
1240         unsigned long           iflag)
1241 {
1242         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1243         struct xfs_perag        *pag;
1244         bool                    clear_tag;
1245
1246         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1247
1248         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1249         ip->i_flags &= ~iflag;
1250         clear_tag = (ip->i_flags & (XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0;
1251         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1252
1253         if (!clear_tag)
1254                 return;
1255
1256         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1257         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1258
1259         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1260                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1261
1262         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1263         xfs_perag_put(pag);
1264 }
1265
1266 void
1267 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1268         xfs_inode_t     *ip)
1269 {
1270         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1271         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1272 }
1273
1274 /*
1275  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1276  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1277  * is undergoing some kind of write.
1278  */
1279 static bool
1280 xfs_prep_free_cowblocks(
1281         struct xfs_inode        *ip)
1282 {
1283         /*
1284          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1285          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1286          */
1287         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1288                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1289                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1290                 return false;
1291         }
1292
1293         /*
1294          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1295          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1296          */
1297         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1298             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1299             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1300             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1301                 return false;
1302
1303         return true;
1304 }
1305
1306 /*
1307  * Automatic CoW Reservation Freeing
1308  *
1309  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1310  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1311  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1312  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1313  * be retained.
1314  *
1315  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1316  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1317  */
1318 STATIC int
1319 xfs_inode_free_cowblocks(
1320         struct xfs_inode        *ip,
1321         struct xfs_icwalk       *icw,
1322         unsigned int            *lockflags)
1323 {
1324         bool                    wait;
1325         int                     ret = 0;
1326
1327         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1328
1329         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_ICOWBLOCKS))
1330                 return 0;
1331
1332         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1333                 return 0;
1334
1335         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1336                 return 0;
1337
1338         /*
1339          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1340          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1341          */
1342         if (!(*lockflags & XFS_IOLOCK_EXCL) &&
1343             !xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1344                 if (wait)
1345                         return -EAGAIN;
1346                 return 0;
1347         }
1348         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1349
1350         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL)) {
1351                 if (wait)
1352                         return -EAGAIN;
1353                 return 0;
1354         }
1355         *lockflags |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1356
1357         /*
1358          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1359          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1360          */
1361         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1362                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1363         return ret;
1364 }
1365
1366 void
1367 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1368         xfs_inode_t     *ip)
1369 {
1370         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1371         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1372 }
1373
1374 void
1375 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1376         xfs_inode_t     *ip)
1377 {
1378         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1379         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1380 }
1381
1382 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1383 void
1384 xfs_blockgc_stop(
1385         struct xfs_mount        *mp)
1386 {
1387         struct xfs_perag        *pag;
1388         xfs_agnumber_t          agno;
1389
1390         if (!xfs_clear_blockgc_enabled(mp))
1391                 return;
1392
1393         for_each_perag(mp, agno, pag)
1394                 cancel_delayed_work_sync(&pag->pag_blockgc_work);
1395         trace_xfs_blockgc_stop(mp, __return_address);
1396 }
1397
1398 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1399 void
1400 xfs_blockgc_start(
1401         struct xfs_mount        *mp)
1402 {
1403         struct xfs_perag        *pag;
1404         xfs_agnumber_t          agno;
1405
1406         if (xfs_set_blockgc_enabled(mp))
1407                 return;
1408
1409         trace_xfs_blockgc_start(mp, __return_address);
1410         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1411                 xfs_blockgc_queue(pag);
1412 }
1413
1414 /* Don't try to run block gc on an inode that's in any of these states. */
1415 #define XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS       (XFS_INEW | \
1416                                          XFS_NEED_INACTIVE | \
1417                                          XFS_INACTIVATING | \
1418                                          XFS_IRECLAIMABLE | \
1419                                          XFS_IRECLAIM)
1420 /*
1421  * Decide if the given @ip is eligible for garbage collection of speculative
1422  * preallocations, and grab it if so.  Returns true if it's ready to go or
1423  * false if we should just ignore it.
1424  */
1425 static bool
1426 xfs_blockgc_igrab(
1427         struct xfs_inode        *ip)
1428 {
1429         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
1430
1431         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1432
1433         /* Check for stale RCU freed inode */
1434         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1435         if (!ip->i_ino)
1436                 goto out_unlock_noent;
1437
1438         if (ip->i_flags & XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS)
1439                 goto out_unlock_noent;
1440         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1441
1442         /* nothing to sync during shutdown */
1443         if (xfs_is_shutdown(ip->i_mount))
1444                 return false;
1445
1446         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
1447         if (!igrab(inode))
1448                 return false;
1449
1450         /* inode is valid */
1451         return true;
1452
1453 out_unlock_noent:
1454         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1455         return false;
1456 }
1457
1458 /* Scan one incore inode for block preallocations that we can remove. */
1459 static int
1460 xfs_blockgc_scan_inode(
1461         struct xfs_inode        *ip,
1462         struct xfs_icwalk       *icw)
1463 {
1464         unsigned int            lockflags = 0;
1465         int                     error;
1466
1467         error = xfs_inode_free_eofblocks(ip, icw, &lockflags);
1468         if (error)
1469                 goto unlock;
1470
1471         error = xfs_inode_free_cowblocks(ip, icw, &lockflags);
1472 unlock:
1473         if (lockflags)
1474                 xfs_iunlock(ip, lockflags);
1475         xfs_irele(ip);
1476         return error;
1477 }
1478
1479 /* Background worker that trims preallocated space. */
1480 void
1481 xfs_blockgc_worker(
1482         struct work_struct      *work)
1483 {
1484         struct xfs_perag        *pag = container_of(to_delayed_work(work),
1485                                         struct xfs_perag, pag_blockgc_work);
1486         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1487         int                     error;
1488
1489         trace_xfs_blockgc_worker(mp, __return_address);
1490
1491         error = xfs_icwalk_ag(pag, XFS_ICWALK_BLOCKGC, NULL);
1492         if (error)
1493                 xfs_info(mp, "AG %u preallocation gc worker failed, err=%d",
1494                                 pag->pag_agno, error);
1495         xfs_blockgc_queue(pag);
1496 }
1497
1498 /*
1499  * Try to free space in the filesystem by purging inactive inodes, eofblocks
1500  * and cowblocks.
1501  */
1502 int
1503 xfs_blockgc_free_space(
1504         struct xfs_mount        *mp,
1505         struct xfs_icwalk       *icw)
1506 {
1507         int                     error;
1508
1509         trace_xfs_blockgc_free_space(mp, icw, _RET_IP_);
1510
1511         error = xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_BLOCKGC, icw);
1512         if (error)
1513                 return error;
1514
1515         return xfs_inodegc_flush(mp);
1516 }
1517
1518 /*
1519  * Reclaim all the free space that we can by scheduling the background blockgc
1520  * and inodegc workers immediately and waiting for them all to clear.
1521  */
1522 int
1523 xfs_blockgc_flush_all(
1524         struct xfs_mount        *mp)
1525 {
1526         struct xfs_perag        *pag;
1527         xfs_agnumber_t          agno;
1528
1529         trace_xfs_blockgc_flush_all(mp, __return_address);
1530
1531         /*
1532          * For each blockgc worker, move its queue time up to now.  If it
1533          * wasn't queued, it will not be requeued.  Then flush whatever's
1534          * left.
1535          */
1536         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1537                 mod_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
1538                                 &pag->pag_blockgc_work, 0);
1539
1540         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1541                 flush_delayed_work(&pag->pag_blockgc_work);
1542
1543         return xfs_inodegc_flush(mp);
1544 }
1545
1546 /*
1547  * Run cow/eofblocks scans on the supplied dquots.  We don't know exactly which
1548  * quota caused an allocation failure, so we make a best effort by including
1549  * each quota under low free space conditions (less than 1% free space) in the
1550  * scan.
1551  *
1552  * Callers must not hold any inode's ILOCK.  If requesting a synchronous scan
1553  * (XFS_ICWALK_FLAG_SYNC), the caller also must not hold any inode's IOLOCK or
1554  * MMAPLOCK.
1555  */
1556 int
1557 xfs_blockgc_free_dquots(
1558         struct xfs_mount        *mp,
1559         struct xfs_dquot        *udqp,
1560         struct xfs_dquot        *gdqp,
1561         struct xfs_dquot        *pdqp,
1562         unsigned int            iwalk_flags)
1563 {
1564         struct xfs_icwalk       icw = {0};
1565         bool                    do_work = false;
1566
1567         if (!udqp && !gdqp && !pdqp)
1568                 return 0;
1569
1570         /*
1571          * Run a scan to free blocks using the union filter to cover all
1572          * applicable quotas in a single scan.
1573          */
1574         icw.icw_flags = XFS_ICWALK_FLAG_UNION | iwalk_flags;
1575
1576         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && udqp && xfs_dquot_lowsp(udqp)) {
1577                 icw.icw_uid = make_kuid(mp->m_super->s_user_ns, udqp->q_id);
1578                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_UID;
1579                 do_work = true;
1580         }
1581
1582         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && gdqp && xfs_dquot_lowsp(gdqp)) {
1583                 icw.icw_gid = make_kgid(mp->m_super->s_user_ns, gdqp->q_id);
1584                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_GID;
1585                 do_work = true;
1586         }
1587
1588         if (XFS_IS_PQUOTA_ENFORCED(mp) && pdqp && xfs_dquot_lowsp(pdqp)) {
1589                 icw.icw_prid = pdqp->q_id;
1590                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_PRID;
1591                 do_work = true;
1592         }
1593
1594         if (!do_work)
1595                 return 0;
1596
1597         return xfs_blockgc_free_space(mp, &icw);
1598 }
1599
1600 /* Run cow/eofblocks scans on the quotas attached to the inode. */
1601 int
1602 xfs_blockgc_free_quota(
1603         struct xfs_inode        *ip,
1604         unsigned int            iwalk_flags)
1605 {
1606         return xfs_blockgc_free_dquots(ip->i_mount,
1607                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_USER),
1608                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_GROUP),
1609                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_PROJ), iwalk_flags);
1610 }
1611
1612 /* XFS Inode Cache Walking Code */
1613
1614 /*
1615  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
1616  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
1617  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
1618  * be too greedy.
1619  */
1620 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
1621
1622
1623 /*
1624  * Decide if we want to grab this inode in anticipation of doing work towards
1625  * the goal.
1626  */
1627 static inline bool
1628 xfs_icwalk_igrab(
1629         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1630         struct xfs_inode        *ip,
1631         struct xfs_icwalk       *icw)
1632 {
1633         switch (goal) {
1634         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1635                 return xfs_blockgc_igrab(ip);
1636         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1637                 return xfs_reclaim_igrab(ip, icw);
1638         default:
1639                 return false;
1640         }
1641 }
1642
1643 /*
1644  * Process an inode.  Each processing function must handle any state changes
1645  * made by the icwalk igrab function.  Return -EAGAIN to skip an inode.
1646  */
1647 static inline int
1648 xfs_icwalk_process_inode(
1649         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1650         struct xfs_inode        *ip,
1651         struct xfs_perag        *pag,
1652         struct xfs_icwalk       *icw)
1653 {
1654         int                     error = 0;
1655
1656         switch (goal) {
1657         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1658                 error = xfs_blockgc_scan_inode(ip, icw);
1659                 break;
1660         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1661                 xfs_reclaim_inode(ip, pag);
1662                 break;
1663         }
1664         return error;
1665 }
1666
1667 /*
1668  * For a given per-AG structure @pag and a goal, grab qualifying inodes and
1669  * process them in some manner.
1670  */
1671 static int
1672 xfs_icwalk_ag(
1673         struct xfs_perag        *pag,
1674         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1675         struct xfs_icwalk       *icw)
1676 {
1677         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1678         uint32_t                first_index;
1679         int                     last_error = 0;
1680         int                     skipped;
1681         bool                    done;
1682         int                     nr_found;
1683
1684 restart:
1685         done = false;
1686         skipped = 0;
1687         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM)
1688                 first_index = READ_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor);
1689         else
1690                 first_index = 0;
1691         nr_found = 0;
1692         do {
1693                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1694                 int             error = 0;
1695                 int             i;
1696
1697                 rcu_read_lock();
1698
1699                 nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(&pag->pag_ici_root,
1700                                 (void **) batch, first_index,
1701                                 XFS_LOOKUP_BATCH, goal);
1702                 if (!nr_found) {
1703                         done = true;
1704                         rcu_read_unlock();
1705                         break;
1706                 }
1707
1708                 /*
1709                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1710                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1711                  */
1712                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1713                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
1714
1715                         if (done || !xfs_icwalk_igrab(goal, ip, icw))
1716                                 batch[i] = NULL;
1717
1718                         /*
1719                          * Update the index for the next lookup. Catch
1720                          * overflows into the next AG range which can occur if
1721                          * we have inodes in the last block of the AG and we
1722                          * are currently pointing to the last inode.
1723                          *
1724                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
1725                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
1726                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
1727                          * us to see this inode, so another lookup from the
1728                          * same index will not find it again.
1729                          */
1730                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
1731                                 continue;
1732                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1733                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1734                                 done = true;
1735                 }
1736
1737                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1738                 rcu_read_unlock();
1739
1740                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1741                         if (!batch[i])
1742                                 continue;
1743                         error = xfs_icwalk_process_inode(goal, batch[i], pag,
1744                                         icw);
1745                         if (error == -EAGAIN) {
1746                                 skipped++;
1747                                 continue;
1748                         }
1749                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1750                                 last_error = error;
1751                 }
1752
1753                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
1754                 if (error == -EFSCORRUPTED)
1755                         break;
1756
1757                 cond_resched();
1758
1759                 if (icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT)) {
1760                         icw->icw_scan_limit -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1761                         if (icw->icw_scan_limit <= 0)
1762                                 break;
1763                 }
1764         } while (nr_found && !done);
1765
1766         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM) {
1767                 if (done)
1768                         first_index = 0;
1769                 WRITE_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor, first_index);
1770         }
1771
1772         if (skipped) {
1773                 delay(1);
1774                 goto restart;
1775         }
1776         return last_error;
1777 }
1778
1779 /* Walk all incore inodes to achieve a given goal. */
1780 static int
1781 xfs_icwalk(
1782         struct xfs_mount        *mp,
1783         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1784         struct xfs_icwalk       *icw)
1785 {
1786         struct xfs_perag        *pag;
1787         int                     error = 0;
1788         int                     last_error = 0;
1789         xfs_agnumber_t          agno;
1790
1791         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, goal) {
1792                 error = xfs_icwalk_ag(pag, goal, icw);
1793                 if (error) {
1794                         last_error = error;
1795                         if (error == -EFSCORRUPTED) {
1796                                 xfs_perag_rele(pag);
1797                                 break;
1798                         }
1799                 }
1800         }
1801         return last_error;
1802         BUILD_BUG_ON(XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS & XFS_ICWALK_FLAGS_VALID);
1803 }
1804
1805 #ifdef DEBUG
1806 static void
1807 xfs_check_delalloc(
1808         struct xfs_inode        *ip,
1809         int                     whichfork)
1810 {
1811         struct xfs_ifork        *ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
1812         struct xfs_bmbt_irec    got;
1813         struct xfs_iext_cursor  icur;
1814
1815         if (!ifp || !xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, 0, &icur, &got))
1816                 return;
1817         do {
1818                 if (isnullstartblock(got.br_startblock)) {
1819                         xfs_warn(ip->i_mount,
1820         "ino %llx %s fork has delalloc extent at [0x%llx:0x%llx]",
1821                                 ip->i_ino,
1822                                 whichfork == XFS_DATA_FORK ? "data" : "cow",
1823                                 got.br_startoff, got.br_blockcount);
1824                 }
1825         } while (xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got));
1826 }
1827 #else
1828 #define xfs_check_delalloc(ip, whichfork)       do { } while (0)
1829 #endif
1830
1831 /* Schedule the inode for reclaim. */
1832 static void
1833 xfs_inodegc_set_reclaimable(
1834         struct xfs_inode        *ip)
1835 {
1836         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1837         struct xfs_perag        *pag;
1838
1839         if (!xfs_is_shutdown(mp) && ip->i_delayed_blks) {
1840                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_DATA_FORK);
1841                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_COW_FORK);
1842                 ASSERT(0);
1843         }
1844
1845         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1846         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1847         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1848
1849         trace_xfs_inode_set_reclaimable(ip);
1850         ip->i_flags &= ~(XFS_NEED_INACTIVE | XFS_INACTIVATING);
1851         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIMABLE;
1852         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1853                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1854
1855         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1856         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1857         xfs_perag_put(pag);
1858 }
1859
1860 /*
1861  * Free all speculative preallocations and possibly even the inode itself.
1862  * This is the last chance to make changes to an otherwise unreferenced file
1863  * before incore reclamation happens.
1864  */
1865 static int
1866 xfs_inodegc_inactivate(
1867         struct xfs_inode        *ip)
1868 {
1869         int                     error;
1870
1871         trace_xfs_inode_inactivating(ip);
1872         error = xfs_inactive(ip);
1873         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
1874         return error;
1875
1876 }
1877
1878 void
1879 xfs_inodegc_worker(
1880         struct work_struct      *work)
1881 {
1882         struct xfs_inodegc      *gc = container_of(to_delayed_work(work),
1883                                                 struct xfs_inodegc, work);
1884         struct llist_node       *node = llist_del_all(&gc->list);
1885         struct xfs_inode        *ip, *n;
1886         unsigned int            nofs_flag;
1887
1888         ASSERT(gc->cpu == smp_processor_id());
1889
1890         WRITE_ONCE(gc->items, 0);
1891
1892         if (!node)
1893                 return;
1894
1895         /*
1896          * We can allocate memory here while doing writeback on behalf of
1897          * memory reclaim.  To avoid memory allocation deadlocks set the
1898          * task-wide nofs context for the following operations.
1899          */
1900         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1901
1902         ip = llist_entry(node, struct xfs_inode, i_gclist);
1903         trace_xfs_inodegc_worker(ip->i_mount, READ_ONCE(gc->shrinker_hits));
1904
1905         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, 0);
1906         llist_for_each_entry_safe(ip, n, node, i_gclist) {
1907                 int     error;
1908
1909                 xfs_iflags_set(ip, XFS_INACTIVATING);
1910                 error = xfs_inodegc_inactivate(ip);
1911                 if (error && !gc->error)
1912                         gc->error = error;
1913         }
1914
1915         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1916 }
1917
1918 /*
1919  * Expedite all pending inodegc work to run immediately. This does not wait for
1920  * completion of the work.
1921  */
1922 void
1923 xfs_inodegc_push(
1924         struct xfs_mount        *mp)
1925 {
1926         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
1927                 return;
1928         trace_xfs_inodegc_push(mp, __return_address);
1929         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1930 }
1931
1932 /*
1933  * Force all currently queued inode inactivation work to run immediately and
1934  * wait for the work to finish.
1935  */
1936 int
1937 xfs_inodegc_flush(
1938         struct xfs_mount        *mp)
1939 {
1940         xfs_inodegc_push(mp);
1941         trace_xfs_inodegc_flush(mp, __return_address);
1942         return xfs_inodegc_wait_all(mp);
1943 }
1944
1945 /*
1946  * Flush all the pending work and then disable the inode inactivation background
1947  * workers and wait for them to stop.  Caller must hold sb->s_umount to
1948  * coordinate changes in the inodegc_enabled state.
1949  */
1950 void
1951 xfs_inodegc_stop(
1952         struct xfs_mount        *mp)
1953 {
1954         bool                    rerun;
1955
1956         if (!xfs_clear_inodegc_enabled(mp))
1957                 return;
1958
1959         /*
1960          * Drain all pending inodegc work, including inodes that could be
1961          * queued by racing xfs_inodegc_queue or xfs_inodegc_shrinker_scan
1962          * threads that sample the inodegc state just prior to us clearing it.
1963          * The inodegc flag state prevents new threads from queuing more
1964          * inodes, so we queue pending work items and flush the workqueue until
1965          * all inodegc lists are empty.  IOWs, we cannot use drain_workqueue
1966          * here because it does not allow other unserialized mechanisms to
1967          * reschedule inodegc work while this draining is in progress.
1968          */
1969         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1970         do {
1971                 flush_workqueue(mp->m_inodegc_wq);
1972                 rerun = xfs_inodegc_queue_all(mp);
1973         } while (rerun);
1974
1975         trace_xfs_inodegc_stop(mp, __return_address);
1976 }
1977
1978 /*
1979  * Enable the inode inactivation background workers and schedule deferred inode
1980  * inactivation work if there is any.  Caller must hold sb->s_umount to
1981  * coordinate changes in the inodegc_enabled state.
1982  */
1983 void
1984 xfs_inodegc_start(
1985         struct xfs_mount        *mp)
1986 {
1987         if (xfs_set_inodegc_enabled(mp))
1988                 return;
1989
1990         trace_xfs_inodegc_start(mp, __return_address);
1991         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1992 }
1993
1994 #ifdef CONFIG_XFS_RT
1995 static inline bool
1996 xfs_inodegc_want_queue_rt_file(
1997         struct xfs_inode        *ip)
1998 {
1999         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2000
2001         if (!XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
2002                 return false;
2003
2004         if (__percpu_counter_compare(&mp->m_frextents,
2005                                 mp->m_low_rtexts[XFS_LOWSP_5_PCNT],
2006                                 XFS_FDBLOCKS_BATCH) < 0)
2007                 return true;
2008
2009         return false;
2010 }
2011 #else
2012 # define xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip)     (false)
2013 #endif /* CONFIG_XFS_RT */
2014
2015 /*
2016  * Schedule the inactivation worker when:
2017  *
2018  *  - We've accumulated more than one inode cluster buffer's worth of inodes.
2019  *  - There is less than 5% free space left.
2020  *  - Any of the quotas for this inode are near an enforcement limit.
2021  */
2022 static inline bool
2023 xfs_inodegc_want_queue_work(
2024         struct xfs_inode        *ip,
2025         unsigned int            items)
2026 {
2027         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2028
2029         if (items > mp->m_ino_geo.inodes_per_cluster)
2030                 return true;
2031
2032         if (__percpu_counter_compare(&mp->m_fdblocks,
2033                                 mp->m_low_space[XFS_LOWSP_5_PCNT],
2034                                 XFS_FDBLOCKS_BATCH) < 0)
2035                 return true;
2036
2037         if (xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip))
2038                 return true;
2039
2040         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_USER))
2041                 return true;
2042
2043         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_GROUP))
2044                 return true;
2045
2046         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_PROJ))
2047                 return true;
2048
2049         return false;
2050 }
2051
2052 /*
2053  * Upper bound on the number of inodes in each AG that can be queued for
2054  * inactivation at any given time, to avoid monopolizing the workqueue.
2055  */
2056 #define XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG         (4 * XFS_INODES_PER_CHUNK)
2057
2058 /*
2059  * Make the frontend wait for inactivations when:
2060  *
2061  *  - Memory shrinkers queued the inactivation worker and it hasn't finished.
2062  *  - The queue depth exceeds the maximum allowable percpu backlog.
2063  *
2064  * Note: If the current thread is running a transaction, we don't ever want to
2065  * wait for other transactions because that could introduce a deadlock.
2066  */
2067 static inline bool
2068 xfs_inodegc_want_flush_work(
2069         struct xfs_inode        *ip,
2070         unsigned int            items,
2071         unsigned int            shrinker_hits)
2072 {
2073         if (current->journal_info)
2074                 return false;
2075
2076         if (shrinker_hits > 0)
2077                 return true;
2078
2079         if (items > XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG)
2080                 return true;
2081
2082         return false;
2083 }
2084
2085 /*
2086  * Queue a background inactivation worker if there are inodes that need to be
2087  * inactivated and higher level xfs code hasn't disabled the background
2088  * workers.
2089  */
2090 static void
2091 xfs_inodegc_queue(
2092         struct xfs_inode        *ip)
2093 {
2094         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2095         struct xfs_inodegc      *gc;
2096         int                     items;
2097         unsigned int            shrinker_hits;
2098         unsigned long           queue_delay = 1;
2099
2100         trace_xfs_inode_set_need_inactive(ip);
2101         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
2102         ip->i_flags |= XFS_NEED_INACTIVE;
2103         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
2104
2105         gc = get_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2106         llist_add(&ip->i_gclist, &gc->list);
2107         items = READ_ONCE(gc->items);
2108         WRITE_ONCE(gc->items, items + 1);
2109         shrinker_hits = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2110
2111         /*
2112          * We queue the work while holding the current CPU so that the work
2113          * is scheduled to run on this CPU.
2114          */
2115         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp)) {
2116                 put_cpu_ptr(gc);
2117                 return;
2118         }
2119
2120         if (xfs_inodegc_want_queue_work(ip, items))
2121                 queue_delay = 0;
2122
2123         trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2124         mod_delayed_work_on(current_cpu(), mp->m_inodegc_wq, &gc->work,
2125                         queue_delay);
2126         put_cpu_ptr(gc);
2127
2128         if (xfs_inodegc_want_flush_work(ip, items, shrinker_hits)) {
2129                 trace_xfs_inodegc_throttle(mp, __return_address);
2130                 flush_delayed_work(&gc->work);
2131         }
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Fold the dead CPU inodegc queue into the current CPUs queue.
2136  */
2137 void
2138 xfs_inodegc_cpu_dead(
2139         struct xfs_mount        *mp,
2140         unsigned int            dead_cpu)
2141 {
2142         struct xfs_inodegc      *dead_gc, *gc;
2143         struct llist_node       *first, *last;
2144         unsigned int            count = 0;
2145
2146         dead_gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, dead_cpu);
2147         cancel_delayed_work_sync(&dead_gc->work);
2148
2149         if (llist_empty(&dead_gc->list))
2150                 return;
2151
2152         first = dead_gc->list.first;
2153         last = first;
2154         while (last->next) {
2155                 last = last->next;
2156                 count++;
2157         }
2158         dead_gc->list.first = NULL;
2159         dead_gc->items = 0;
2160
2161         /* Add pending work to current CPU */
2162         gc = get_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2163         llist_add_batch(first, last, &gc->list);
2164         count += READ_ONCE(gc->items);
2165         WRITE_ONCE(gc->items, count);
2166
2167         if (xfs_is_inodegc_enabled(mp)) {
2168                 trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2169                 mod_delayed_work_on(current_cpu(), mp->m_inodegc_wq, &gc->work,
2170                                 0);
2171         }
2172         put_cpu_ptr(gc);
2173 }
2174
2175 /*
2176  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.  Once we get tag
2177  * lookups on the radix tree, this inode flag can go away.
2178  *
2179  * We always use background reclaim here because even if the inode is clean, it
2180  * still may be under IO and hence we have wait for IO completion to occur
2181  * before we can reclaim the inode. The background reclaim path handles this
2182  * more efficiently than we can here, so simply let background reclaim tear down
2183  * all inodes.
2184  */
2185 void
2186 xfs_inode_mark_reclaimable(
2187         struct xfs_inode        *ip)
2188 {
2189         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2190         bool                    need_inactive;
2191
2192         XFS_STATS_INC(mp, vn_reclaim);
2193
2194         /*
2195          * We should never get here with any of the reclaim flags already set.
2196          */
2197         ASSERT_ALWAYS(!xfs_iflags_test(ip, XFS_ALL_IRECLAIM_FLAGS));
2198
2199         need_inactive = xfs_inode_needs_inactive(ip);
2200         if (need_inactive) {
2201                 xfs_inodegc_queue(ip);
2202                 return;
2203         }
2204
2205         /* Going straight to reclaim, so drop the dquots. */
2206         xfs_qm_dqdetach(ip);
2207         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
2208 }
2209
2210 /*
2211  * Register a phony shrinker so that we can run background inodegc sooner when
2212  * there's memory pressure.  Inactivation does not itself free any memory but
2213  * it does make inodes reclaimable, which eventually frees memory.
2214  *
2215  * The count function, seek value, and batch value are crafted to trigger the
2216  * scan function during the second round of scanning.  Hopefully this means
2217  * that we reclaimed enough memory that initiating metadata transactions won't
2218  * make things worse.
2219  */
2220 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT      (1UL << DEF_PRIORITY)
2221 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH      ((XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT / 2) + 1)
2222
2223 static unsigned long
2224 xfs_inodegc_shrinker_count(
2225         struct shrinker         *shrink,
2226         struct shrink_control   *sc)
2227 {
2228         struct xfs_mount        *mp = container_of(shrink, struct xfs_mount,
2229                                                    m_inodegc_shrinker);
2230         struct xfs_inodegc      *gc;
2231         int                     cpu;
2232
2233         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2234                 return 0;
2235
2236         for_each_online_cpu(cpu) {
2237                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2238                 if (!llist_empty(&gc->list))
2239                         return XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT;
2240         }
2241
2242         return 0;
2243 }
2244
2245 static unsigned long
2246 xfs_inodegc_shrinker_scan(
2247         struct shrinker         *shrink,
2248         struct shrink_control   *sc)
2249 {
2250         struct xfs_mount        *mp = container_of(shrink, struct xfs_mount,
2251                                                    m_inodegc_shrinker);
2252         struct xfs_inodegc      *gc;
2253         int                     cpu;
2254         bool                    no_items = true;
2255
2256         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2257                 return SHRINK_STOP;
2258
2259         trace_xfs_inodegc_shrinker_scan(mp, sc, __return_address);
2260
2261         for_each_online_cpu(cpu) {
2262                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2263                 if (!llist_empty(&gc->list)) {
2264                         unsigned int    h = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2265
2266                         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, h + 1);
2267                         mod_delayed_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work, 0);
2268                         no_items = false;
2269                 }
2270         }
2271
2272         /*
2273          * If there are no inodes to inactivate, we don't want the shrinker
2274          * to think there's deferred work to call us back about.
2275          */
2276         if (no_items)
2277                 return LONG_MAX;
2278
2279         return SHRINK_STOP;
2280 }
2281
2282 /* Register a shrinker so we can accelerate inodegc and throttle queuing. */
2283 int
2284 xfs_inodegc_register_shrinker(
2285         struct xfs_mount        *mp)
2286 {
2287         struct shrinker         *shrink = &mp->m_inodegc_shrinker;
2288
2289         shrink->count_objects = xfs_inodegc_shrinker_count;
2290         shrink->scan_objects = xfs_inodegc_shrinker_scan;
2291         shrink->seeks = 0;
2292         shrink->flags = SHRINKER_NONSLAB;
2293         shrink->batch = XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH;
2294
2295         return register_shrinker(shrink, "xfs-inodegc:%s", mp->m_super->s_id);
2296 }