54d483ea34c8b72940e3e78797be138a55e0ad20
[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_sb.h"
13 #include "xfs_mount.h"
14 #include "xfs_inode.h"
15 #include "xfs_trans.h"
16 #include "xfs_trans_priv.h"
17 #include "xfs_inode_item.h"
18 #include "xfs_quota.h"
19 #include "xfs_trace.h"
20 #include "xfs_icache.h"
21 #include "xfs_bmap_util.h"
22 #include "xfs_dquot_item.h"
23 #include "xfs_dquot.h"
24 #include "xfs_reflink.h"
25 #include "xfs_ialloc.h"
26
27 #include <linux/iversion.h>
28
29 /*
30  * Allocate and initialise an xfs_inode.
31  */
32 struct xfs_inode *
33 xfs_inode_alloc(
34         struct xfs_mount        *mp,
35         xfs_ino_t               ino)
36 {
37         struct xfs_inode        *ip;
38
39         /*
40          * XXX: If this didn't occur in transactions, we could drop GFP_NOFAIL
41          * and return NULL here on ENOMEM.
42          */
43         ip = kmem_cache_alloc(xfs_inode_zone, GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL);
44
45         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
46                 kmem_cache_free(xfs_inode_zone, ip);
47                 return NULL;
48         }
49
50         /* VFS doesn't initialise i_mode! */
51         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
52
53         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
54         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
55         ASSERT(ip->i_ino == 0);
56
57         /* initialise the xfs inode */
58         ip->i_ino = ino;
59         ip->i_mount = mp;
60         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
61         ip->i_afp = NULL;
62         ip->i_cowfp = NULL;
63         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(ip->i_df));
64         ip->i_flags = 0;
65         ip->i_delayed_blks = 0;
66         memset(&ip->i_d, 0, sizeof(ip->i_d));
67         ip->i_d.di_flags2 = mp->m_ino_geo.new_diflags2;
68         ip->i_sick = 0;
69         ip->i_checked = 0;
70         INIT_WORK(&ip->i_ioend_work, xfs_end_io);
71         INIT_LIST_HEAD(&ip->i_ioend_list);
72         spin_lock_init(&ip->i_ioend_lock);
73
74         return ip;
75 }
76
77 STATIC void
78 xfs_inode_free_callback(
79         struct rcu_head         *head)
80 {
81         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
82         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
83
84         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
85         case S_IFREG:
86         case S_IFDIR:
87         case S_IFLNK:
88                 xfs_idestroy_fork(&ip->i_df);
89                 break;
90         }
91
92         if (ip->i_afp) {
93                 xfs_idestroy_fork(ip->i_afp);
94                 kmem_cache_free(xfs_ifork_zone, ip->i_afp);
95         }
96         if (ip->i_cowfp) {
97                 xfs_idestroy_fork(ip->i_cowfp);
98                 kmem_cache_free(xfs_ifork_zone, ip->i_cowfp);
99         }
100         if (ip->i_itemp) {
101                 ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL,
102                                  &ip->i_itemp->ili_item.li_flags));
103                 xfs_inode_item_destroy(ip);
104                 ip->i_itemp = NULL;
105         }
106
107         kmem_cache_free(xfs_inode_zone, ip);
108 }
109
110 static void
111 __xfs_inode_free(
112         struct xfs_inode        *ip)
113 {
114         /* asserts to verify all state is correct here */
115         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
116         ASSERT(!ip->i_itemp || list_empty(&ip->i_itemp->ili_item.li_bio_list));
117         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
118
119         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
120 }
121
122 void
123 xfs_inode_free(
124         struct xfs_inode        *ip)
125 {
126         ASSERT(!xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLUSHING));
127
128         /*
129          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
130          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
131          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
132          * races.
133          */
134         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
135         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
136         ip->i_ino = 0;
137         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
138
139         __xfs_inode_free(ip);
140 }
141
142 /*
143  * Queue background inode reclaim work if there are reclaimable inodes and there
144  * isn't reclaim work already scheduled or in progress.
145  */
146 static void
147 xfs_reclaim_work_queue(
148         struct xfs_mount        *mp)
149 {
150
151         rcu_read_lock();
152         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
153                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
154                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
155         }
156         rcu_read_unlock();
157 }
158
159 static void
160 xfs_perag_set_reclaim_tag(
161         struct xfs_perag        *pag)
162 {
163         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
164
165         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
166         if (pag->pag_ici_reclaimable++)
167                 return;
168
169         /* propagate the reclaim tag up into the perag radix tree */
170         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
171         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
172                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
173         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
174
175         /* schedule periodic background inode reclaim */
176         xfs_reclaim_work_queue(mp);
177
178         trace_xfs_perag_set_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
179 }
180
181 static void
182 xfs_perag_clear_reclaim_tag(
183         struct xfs_perag        *pag)
184 {
185         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
186
187         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
188         if (--pag->pag_ici_reclaimable)
189                 return;
190
191         /* clear the reclaim tag from the perag radix tree */
192         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
193         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
194                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
195         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
196         trace_xfs_perag_clear_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
197 }
198
199
200 /*
201  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.
202  * Once we get tag lookups on the radix tree, this inode flag
203  * can go away.
204  */
205 void
206 xfs_inode_set_reclaim_tag(
207         struct xfs_inode        *ip)
208 {
209         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
210         struct xfs_perag        *pag;
211
212         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
213         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
214         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
215
216         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
217                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
218         xfs_perag_set_reclaim_tag(pag);
219         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIMABLE);
220
221         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
222         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
223         xfs_perag_put(pag);
224 }
225
226 STATIC void
227 xfs_inode_clear_reclaim_tag(
228         struct xfs_perag        *pag,
229         xfs_ino_t               ino)
230 {
231         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
232                              XFS_INO_TO_AGINO(pag->pag_mount, ino),
233                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
234         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
235 }
236
237 static void
238 xfs_inew_wait(
239         struct xfs_inode        *ip)
240 {
241         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
242         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
243
244         do {
245                 prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
246                 if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW))
247                         break;
248                 schedule();
249         } while (true);
250         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
251 }
252
253 /*
254  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
255  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
256  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
257  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
258  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
259  * after reinitialisation even if it fails.
260  */
261 static int
262 xfs_reinit_inode(
263         struct xfs_mount        *mp,
264         struct inode            *inode)
265 {
266         int             error;
267         uint32_t        nlink = inode->i_nlink;
268         uint32_t        generation = inode->i_generation;
269         uint64_t        version = inode_peek_iversion(inode);
270         umode_t         mode = inode->i_mode;
271         dev_t           dev = inode->i_rdev;
272         kuid_t          uid = inode->i_uid;
273         kgid_t          gid = inode->i_gid;
274
275         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
276
277         set_nlink(inode, nlink);
278         inode->i_generation = generation;
279         inode_set_iversion_queried(inode, version);
280         inode->i_mode = mode;
281         inode->i_rdev = dev;
282         inode->i_uid = uid;
283         inode->i_gid = gid;
284         return error;
285 }
286
287 /*
288  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
289  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
290  * then check we didn't find a free inode.
291  *
292  * Returns:
293  *      0               if the inode free state matches the lookup context
294  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
295  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
296  */
297 static int
298 xfs_iget_check_free_state(
299         struct xfs_inode        *ip,
300         int                     flags)
301 {
302         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
303                 /* should be a free inode */
304                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
305                         xfs_warn(ip->i_mount,
306 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
307                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
308                         return -EFSCORRUPTED;
309                 }
310
311                 if (ip->i_d.di_nblocks != 0) {
312                         xfs_warn(ip->i_mount,
313 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
314                                 ip->i_ino);
315                         return -EFSCORRUPTED;
316                 }
317                 return 0;
318         }
319
320         /* should be an allocated inode */
321         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
322                 return -ENOENT;
323
324         return 0;
325 }
326
327 /*
328  * Check the validity of the inode we just found it the cache
329  */
330 static int
331 xfs_iget_cache_hit(
332         struct xfs_perag        *pag,
333         struct xfs_inode        *ip,
334         xfs_ino_t               ino,
335         int                     flags,
336         int                     lock_flags) __releases(RCU)
337 {
338         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
339         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
340         int                     error;
341
342         /*
343          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
344          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
345          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
346          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
347          * will not match, so check for that, too.
348          */
349         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
350         if (ip->i_ino != ino) {
351                 trace_xfs_iget_skip(ip);
352                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
353                 error = -EAGAIN;
354                 goto out_error;
355         }
356
357
358         /*
359          * If we are racing with another cache hit that is currently
360          * instantiating this inode or currently recycling it out of
361          * reclaimabe state, wait for the initialisation to complete
362          * before continuing.
363          *
364          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
365          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
366          *           instead of polling for it.
367          */
368         if (ip->i_flags & (XFS_INEW|XFS_IRECLAIM)) {
369                 trace_xfs_iget_skip(ip);
370                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
371                 error = -EAGAIN;
372                 goto out_error;
373         }
374
375         /*
376          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
377          * racing with unlinks.
378          */
379         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
380         if (error)
381                 goto out_error;
382
383         /*
384          * If IRECLAIMABLE is set, we've torn down the VFS inode already.
385          * Need to carefully get it back into useable state.
386          */
387         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
388                 trace_xfs_iget_reclaim(ip);
389
390                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
391                         error = -EAGAIN;
392                         goto out_error;
393                 }
394
395                 /*
396                  * We need to set XFS_IRECLAIM to prevent xfs_reclaim_inode
397                  * from stomping over us while we recycle the inode.  We can't
398                  * clear the radix tree reclaimable tag yet as it requires
399                  * pag_ici_lock to be held exclusive.
400                  */
401                 ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
402
403                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
404                 rcu_read_unlock();
405
406                 ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
407                 error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
408                 if (error) {
409                         bool wake;
410                         /*
411                          * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
412                          * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
413                          */
414                         rcu_read_lock();
415                         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
416                         wake = !!__xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW);
417                         ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
418                         if (wake)
419                                 wake_up_bit(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
420                         ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
421                         trace_xfs_iget_reclaim_fail(ip);
422                         goto out_error;
423                 }
424
425                 spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
426                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
427
428                 /*
429                  * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now
430                  * effectively a new inode and need to return to the initial
431                  * state before reuse occurs.
432                  */
433                 ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
434                 ip->i_flags |= XFS_INEW;
435                 xfs_inode_clear_reclaim_tag(pag, ip->i_ino);
436                 inode->i_state = I_NEW;
437                 ip->i_sick = 0;
438                 ip->i_checked = 0;
439
440                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
441                 spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
442         } else {
443                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
444                 if (!igrab(inode)) {
445                         trace_xfs_iget_skip(ip);
446                         error = -EAGAIN;
447                         goto out_error;
448                 }
449
450                 /* We've got a live one. */
451                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
452                 rcu_read_unlock();
453                 trace_xfs_iget_hit(ip);
454         }
455
456         if (lock_flags != 0)
457                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
458
459         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
460                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE);
461         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
462
463         return 0;
464
465 out_error:
466         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
467         rcu_read_unlock();
468         return error;
469 }
470
471
472 static int
473 xfs_iget_cache_miss(
474         struct xfs_mount        *mp,
475         struct xfs_perag        *pag,
476         xfs_trans_t             *tp,
477         xfs_ino_t               ino,
478         struct xfs_inode        **ipp,
479         int                     flags,
480         int                     lock_flags)
481 {
482         struct xfs_inode        *ip;
483         int                     error;
484         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
485         int                     iflags;
486
487         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
488         if (!ip)
489                 return -ENOMEM;
490
491         error = xfs_imap(mp, tp, ip->i_ino, &ip->i_imap, flags);
492         if (error)
493                 goto out_destroy;
494
495         /*
496          * For version 5 superblocks, if we are initialising a new inode and we
497          * are not utilising the XFS_MOUNT_IKEEP inode cluster mode, we can
498          * simply build the new inode core with a random generation number.
499          *
500          * For version 4 (and older) superblocks, log recovery is dependent on
501          * the di_flushiter field being initialised from the current on-disk
502          * value and hence we must also read the inode off disk even when
503          * initializing new inodes.
504          */
505         if (xfs_sb_version_has_v3inode(&mp->m_sb) &&
506             (flags & XFS_IGET_CREATE) && !(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP)) {
507                 VFS_I(ip)->i_generation = prandom_u32();
508         } else {
509                 struct xfs_buf          *bp;
510
511                 error = xfs_imap_to_bp(mp, tp, &ip->i_imap, &bp);
512                 if (error)
513                         goto out_destroy;
514
515                 error = xfs_inode_from_disk(ip,
516                                 xfs_buf_offset(bp, ip->i_imap.im_boffset));
517                 if (!error)
518                         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_INO_REF);
519                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
520
521                 if (error)
522                         goto out_destroy;
523         }
524
525         trace_xfs_iget_miss(ip);
526
527         /*
528          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
529          * racing with unlinks.
530          */
531         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
532         if (error)
533                 goto out_destroy;
534
535         /*
536          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
537          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
538          * region. Since we can be called from transaction context, don't
539          * recurse into the file system.
540          */
541         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
542                 error = -EAGAIN;
543                 goto out_destroy;
544         }
545
546         /*
547          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
548          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
549          */
550         if (lock_flags) {
551                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
552                         BUG();
553         }
554
555         /*
556          * These values must be set before inserting the inode into the radix
557          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
558          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
559          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
560          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
561          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
562          * time.
563          */
564         iflags = XFS_INEW;
565         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
566                 d_mark_dontcache(VFS_I(ip));
567         ip->i_udquot = NULL;
568         ip->i_gdquot = NULL;
569         ip->i_pdquot = NULL;
570         xfs_iflags_set(ip, iflags);
571
572         /* insert the new inode */
573         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
574         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
575         if (unlikely(error)) {
576                 WARN_ON(error != -EEXIST);
577                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
578                 error = -EAGAIN;
579                 goto out_preload_end;
580         }
581         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
582         radix_tree_preload_end();
583
584         *ipp = ip;
585         return 0;
586
587 out_preload_end:
588         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
589         radix_tree_preload_end();
590         if (lock_flags)
591                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
592 out_destroy:
593         __destroy_inode(VFS_I(ip));
594         xfs_inode_free(ip);
595         return error;
596 }
597
598 /*
599  * Look up an inode by number in the given file system.  The inode is looked up
600  * in the cache held in each AG.  If the inode is found in the cache, initialise
601  * the vfs inode if necessary.
602  *
603  * If it is not in core, read it in from the file system's device, add it to the
604  * cache and initialise the vfs inode.
605  *
606  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
607  * Inode lookup is only done during metadata operations and not as part of the
608  * data IO path. Hence we only allow locking of the XFS_ILOCK during lookup.
609  */
610 int
611 xfs_iget(
612         struct xfs_mount        *mp,
613         struct xfs_trans        *tp,
614         xfs_ino_t               ino,
615         uint                    flags,
616         uint                    lock_flags,
617         struct xfs_inode        **ipp)
618 {
619         struct xfs_inode        *ip;
620         struct xfs_perag        *pag;
621         xfs_agino_t             agino;
622         int                     error;
623
624         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
625
626         /* reject inode numbers outside existing AGs */
627         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
628                 return -EINVAL;
629
630         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
631
632         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
633         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
634         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
635
636 again:
637         error = 0;
638         rcu_read_lock();
639         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
640
641         if (ip) {
642                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
643                 if (error)
644                         goto out_error_or_again;
645         } else {
646                 rcu_read_unlock();
647                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
648                         error = -ENODATA;
649                         goto out_error_or_again;
650                 }
651                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
652
653                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
654                                                         flags, lock_flags);
655                 if (error)
656                         goto out_error_or_again;
657         }
658         xfs_perag_put(pag);
659
660         *ipp = ip;
661
662         /*
663          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
664          * now.  If it's a new inode being created, xfs_ialloc will handle it.
665          */
666         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
667                 xfs_setup_existing_inode(ip);
668         return 0;
669
670 out_error_or_again:
671         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE) && error == -EAGAIN) {
672                 delay(1);
673                 goto again;
674         }
675         xfs_perag_put(pag);
676         return error;
677 }
678
679 /*
680  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
681  *
682  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
683  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
684  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
685  * down, etc.), return a negative error code.
686  *
687  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
688  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
689  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
690  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
691  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
692  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
693  * deal with these scenarios appropriately.
694  *
695  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
696  * reading this, you probably want xfs_iget.
697  */
698 int
699 xfs_icache_inode_is_allocated(
700         struct xfs_mount        *mp,
701         struct xfs_trans        *tp,
702         xfs_ino_t               ino,
703         bool                    *inuse)
704 {
705         struct xfs_inode        *ip;
706         int                     error;
707
708         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
709         if (error)
710                 return error;
711
712         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
713         xfs_irele(ip);
714         return 0;
715 }
716
717 /*
718  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
719  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
720  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
721  * be too greedy.
722  */
723 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
724
725 /*
726  * Decide if the given @ip is eligible to be a part of the inode walk, and
727  * grab it if so.  Returns true if it's ready to go or false if we should just
728  * ignore it.
729  */
730 STATIC bool
731 xfs_inode_walk_ag_grab(
732         struct xfs_inode        *ip,
733         int                     flags)
734 {
735         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
736         bool                    newinos = !!(flags & XFS_INODE_WALK_INEW_WAIT);
737
738         ASSERT(rcu_read_lock_held());
739
740         /* Check for stale RCU freed inode */
741         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
742         if (!ip->i_ino)
743                 goto out_unlock_noent;
744
745         /* avoid new or reclaimable inodes. Leave for reclaim code to flush */
746         if ((!newinos && __xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW)) ||
747             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE | XFS_IRECLAIM))
748                 goto out_unlock_noent;
749         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
750
751         /* nothing to sync during shutdown */
752         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
753                 return false;
754
755         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
756         if (!igrab(inode))
757                 return false;
758
759         /* inode is valid */
760         return true;
761
762 out_unlock_noent:
763         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
764         return false;
765 }
766
767 /*
768  * For a given per-AG structure @pag, grab, @execute, and rele all incore
769  * inodes with the given radix tree @tag.
770  */
771 STATIC int
772 xfs_inode_walk_ag(
773         struct xfs_perag        *pag,
774         int                     iter_flags,
775         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, void *args),
776         void                    *args,
777         int                     tag)
778 {
779         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
780         uint32_t                first_index;
781         int                     last_error = 0;
782         int                     skipped;
783         bool                    done;
784         int                     nr_found;
785
786 restart:
787         done = false;
788         skipped = 0;
789         first_index = 0;
790         nr_found = 0;
791         do {
792                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
793                 int             error = 0;
794                 int             i;
795
796                 rcu_read_lock();
797
798                 if (tag == XFS_ICI_NO_TAG)
799                         nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
800                                         (void **)batch, first_index,
801                                         XFS_LOOKUP_BATCH);
802                 else
803                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
804                                         &pag->pag_ici_root,
805                                         (void **) batch, first_index,
806                                         XFS_LOOKUP_BATCH, tag);
807
808                 if (!nr_found) {
809                         rcu_read_unlock();
810                         break;
811                 }
812
813                 /*
814                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
815                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
816                  */
817                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
818                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
819
820                         if (done || !xfs_inode_walk_ag_grab(ip, iter_flags))
821                                 batch[i] = NULL;
822
823                         /*
824                          * Update the index for the next lookup. Catch
825                          * overflows into the next AG range which can occur if
826                          * we have inodes in the last block of the AG and we
827                          * are currently pointing to the last inode.
828                          *
829                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
830                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
831                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
832                          * us to see this inode, so another lookup from the
833                          * same index will not find it again.
834                          */
835                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
836                                 continue;
837                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
838                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
839                                 done = true;
840                 }
841
842                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
843                 rcu_read_unlock();
844
845                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
846                         if (!batch[i])
847                                 continue;
848                         if ((iter_flags & XFS_INODE_WALK_INEW_WAIT) &&
849                             xfs_iflags_test(batch[i], XFS_INEW))
850                                 xfs_inew_wait(batch[i]);
851                         error = execute(batch[i], args);
852                         xfs_irele(batch[i]);
853                         if (error == -EAGAIN) {
854                                 skipped++;
855                                 continue;
856                         }
857                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
858                                 last_error = error;
859                 }
860
861                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
862                 if (error == -EFSCORRUPTED)
863                         break;
864
865                 cond_resched();
866
867         } while (nr_found && !done);
868
869         if (skipped) {
870                 delay(1);
871                 goto restart;
872         }
873         return last_error;
874 }
875
876 /* Fetch the next (possibly tagged) per-AG structure. */
877 static inline struct xfs_perag *
878 xfs_inode_walk_get_perag(
879         struct xfs_mount        *mp,
880         xfs_agnumber_t          agno,
881         int                     tag)
882 {
883         if (tag == XFS_ICI_NO_TAG)
884                 return xfs_perag_get(mp, agno);
885         return xfs_perag_get_tag(mp, agno, tag);
886 }
887
888 /*
889  * Call the @execute function on all incore inodes matching the radix tree
890  * @tag.
891  */
892 int
893 xfs_inode_walk(
894         struct xfs_mount        *mp,
895         int                     iter_flags,
896         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, void *args),
897         void                    *args,
898         int                     tag)
899 {
900         struct xfs_perag        *pag;
901         int                     error = 0;
902         int                     last_error = 0;
903         xfs_agnumber_t          ag;
904
905         ag = 0;
906         while ((pag = xfs_inode_walk_get_perag(mp, ag, tag))) {
907                 ag = pag->pag_agno + 1;
908                 error = xfs_inode_walk_ag(pag, iter_flags, execute, args, tag);
909                 xfs_perag_put(pag);
910                 if (error) {
911                         last_error = error;
912                         if (error == -EFSCORRUPTED)
913                                 break;
914                 }
915         }
916         return last_error;
917 }
918
919 /*
920  * Grab the inode for reclaim exclusively.
921  *
922  * We have found this inode via a lookup under RCU, so the inode may have
923  * already been freed, or it may be in the process of being recycled by
924  * xfs_iget(). In both cases, the inode will have XFS_IRECLAIM set. If the inode
925  * has been fully recycled by the time we get the i_flags_lock, XFS_IRECLAIMABLE
926  * will not be set. Hence we need to check for both these flag conditions to
927  * avoid inodes that are no longer reclaim candidates.
928  *
929  * Note: checking for other state flags here, under the i_flags_lock or not, is
930  * racy and should be avoided. Those races should be resolved only after we have
931  * ensured that we are able to reclaim this inode and the world can see that we
932  * are going to reclaim it.
933  *
934  * Return true if we grabbed it, false otherwise.
935  */
936 static bool
937 xfs_reclaim_inode_grab(
938         struct xfs_inode        *ip)
939 {
940         ASSERT(rcu_read_lock_held());
941
942         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
943         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
944             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
945                 /* not a reclaim candidate. */
946                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
947                 return false;
948         }
949         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
950         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
951         return true;
952 }
953
954 /*
955  * Inode reclaim is non-blocking, so the default action if progress cannot be
956  * made is to "requeue" the inode for reclaim by unlocking it and clearing the
957  * XFS_IRECLAIM flag.  If we are in a shutdown state, we don't care about
958  * blocking anymore and hence we can wait for the inode to be able to reclaim
959  * it.
960  *
961  * We do no IO here - if callers require inodes to be cleaned they must push the
962  * AIL first to trigger writeback of dirty inodes.  This enables writeback to be
963  * done in the background in a non-blocking manner, and enables memory reclaim
964  * to make progress without blocking.
965  */
966 static void
967 xfs_reclaim_inode(
968         struct xfs_inode        *ip,
969         struct xfs_perag        *pag)
970 {
971         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
972
973         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
974                 goto out;
975         if (xfs_iflags_test_and_set(ip, XFS_IFLUSHING))
976                 goto out_iunlock;
977
978         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
979                 xfs_iunpin_wait(ip);
980                 xfs_iflush_abort(ip);
981                 goto reclaim;
982         }
983         if (xfs_ipincount(ip))
984                 goto out_clear_flush;
985         if (!xfs_inode_clean(ip))
986                 goto out_clear_flush;
987
988         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
989 reclaim:
990
991         /*
992          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
993          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
994          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
995          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
996          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
997          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
998          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
999          * will see an invalid inode that it can skip.
1000          */
1001         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1002         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
1003         ip->i_ino = 0;
1004         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1005
1006         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1007
1008         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
1009         /*
1010          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
1011          *
1012          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
1013          * added to the tree assert that it's been there before to catch
1014          * problems with the inode life time early on.
1015          */
1016         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1017         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
1018                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
1019                 ASSERT(0);
1020         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
1021         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1022
1023         /*
1024          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
1025          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
1026          * can reference the inodes in the cache without taking references.
1027          *
1028          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
1029          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
1030          */
1031         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1032         xfs_qm_dqdetach(ip);
1033         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1034         ASSERT(xfs_inode_clean(ip));
1035
1036         __xfs_inode_free(ip);
1037         return;
1038
1039 out_clear_flush:
1040         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
1041 out_iunlock:
1042         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1043 out:
1044         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Walk the AGs and reclaim the inodes in them. Even if the filesystem is
1049  * corrupted, we still want to try to reclaim all the inodes. If we don't,
1050  * then a shut down during filesystem unmount reclaim walk leak all the
1051  * unreclaimed inodes.
1052  *
1053  * Returns non-zero if any AGs or inodes were skipped in the reclaim pass
1054  * so that callers that want to block until all dirty inodes are written back
1055  * and reclaimed can sanely loop.
1056  */
1057 static void
1058 xfs_reclaim_inodes_ag(
1059         struct xfs_mount        *mp,
1060         int                     *nr_to_scan)
1061 {
1062         struct xfs_perag        *pag;
1063         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1064
1065         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1066                 unsigned long   first_index = 0;
1067                 int             done = 0;
1068                 int             nr_found = 0;
1069
1070                 ag = pag->pag_agno + 1;
1071
1072                 first_index = READ_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor);
1073                 do {
1074                         struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1075                         int     i;
1076
1077                         rcu_read_lock();
1078                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
1079                                         &pag->pag_ici_root,
1080                                         (void **)batch, first_index,
1081                                         XFS_LOOKUP_BATCH,
1082                                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1083                         if (!nr_found) {
1084                                 done = 1;
1085                                 rcu_read_unlock();
1086                                 break;
1087                         }
1088
1089                         /*
1090                          * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1091                          * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1092                          */
1093                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1094                                 struct xfs_inode *ip = batch[i];
1095
1096                                 if (done || !xfs_reclaim_inode_grab(ip))
1097                                         batch[i] = NULL;
1098
1099                                 /*
1100                                  * Update the index for the next lookup. Catch
1101                                  * overflows into the next AG range which can
1102                                  * occur if we have inodes in the last block of
1103                                  * the AG and we are currently pointing to the
1104                                  * last inode.
1105                                  *
1106                                  * Because we may see inodes that are from the
1107                                  * wrong AG due to RCU freeing and
1108                                  * reallocation, only update the index if it
1109                                  * lies in this AG. It was a race that lead us
1110                                  * to see this inode, so another lookup from
1111                                  * the same index will not find it again.
1112                                  */
1113                                 if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) !=
1114                                                                 pag->pag_agno)
1115                                         continue;
1116                                 first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1117                                 if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1118                                         done = 1;
1119                         }
1120
1121                         /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1122                         rcu_read_unlock();
1123
1124                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1125                                 if (batch[i])
1126                                         xfs_reclaim_inode(batch[i], pag);
1127                         }
1128
1129                         *nr_to_scan -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1130                         cond_resched();
1131                 } while (nr_found && !done && *nr_to_scan > 0);
1132
1133                 if (done)
1134                         first_index = 0;
1135                 WRITE_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor, first_index);
1136                 xfs_perag_put(pag);
1137         }
1138 }
1139
1140 void
1141 xfs_reclaim_inodes(
1142         struct xfs_mount        *mp)
1143 {
1144         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1145
1146         while (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
1147                 xfs_ail_push_all_sync(mp->m_ail);
1148                 xfs_reclaim_inodes_ag(mp, &nr_to_scan);
1149         }
1150 }
1151
1152 /*
1153  * The shrinker infrastructure determines how many inodes we should scan for
1154  * reclaim. We want as many clean inodes ready to reclaim as possible, so we
1155  * push the AIL here. We also want to proactively free up memory if we can to
1156  * minimise the amount of work memory reclaim has to do so we kick the
1157  * background reclaim if it isn't already scheduled.
1158  */
1159 long
1160 xfs_reclaim_inodes_nr(
1161         struct xfs_mount        *mp,
1162         int                     nr_to_scan)
1163 {
1164         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1165         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1166         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1167
1168         xfs_reclaim_inodes_ag(mp, &nr_to_scan);
1169         return 0;
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1174  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1175  */
1176 int
1177 xfs_reclaim_inodes_count(
1178         struct xfs_mount        *mp)
1179 {
1180         struct xfs_perag        *pag;
1181         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1182         int                     reclaimable = 0;
1183
1184         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1185                 ag = pag->pag_agno + 1;
1186                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1187                 xfs_perag_put(pag);
1188         }
1189         return reclaimable;
1190 }
1191
1192 STATIC bool
1193 xfs_inode_match_id(
1194         struct xfs_inode        *ip,
1195         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1196 {
1197         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1198             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1199                 return false;
1200
1201         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1202             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1203                 return false;
1204
1205         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1206             ip->i_d.di_projid != eofb->eof_prid)
1207                 return false;
1208
1209         return true;
1210 }
1211
1212 /*
1213  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1214  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1215  */
1216 STATIC bool
1217 xfs_inode_match_id_union(
1218         struct xfs_inode        *ip,
1219         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1220 {
1221         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1222             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1223                 return true;
1224
1225         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1226             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1227                 return true;
1228
1229         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1230             ip->i_d.di_projid == eofb->eof_prid)
1231                 return true;
1232
1233         return false;
1234 }
1235
1236 /*
1237  * Is this inode @ip eligible for eof/cow block reclamation, given some
1238  * filtering parameters @eofb?  The inode is eligible if @eofb is null or
1239  * if the predicate functions match.
1240  */
1241 static bool
1242 xfs_inode_matches_eofb(
1243         struct xfs_inode        *ip,
1244         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1245 {
1246         bool                    match;
1247
1248         if (!eofb)
1249                 return true;
1250
1251         if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1252                 match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1253         else
1254                 match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1255         if (!match)
1256                 return false;
1257
1258         /* skip the inode if the file size is too small */
1259         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE) &&
1260             XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1261                 return false;
1262
1263         return true;
1264 }
1265
1266 /*
1267  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
1268  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
1269  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
1270  * goes low.
1271  */
1272 void
1273 xfs_reclaim_worker(
1274         struct work_struct *work)
1275 {
1276         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
1277                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
1278         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1279
1280         xfs_reclaim_inodes_ag(mp, &nr_to_scan);
1281         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1282 }
1283
1284 STATIC int
1285 xfs_inode_free_eofblocks(
1286         struct xfs_inode        *ip,
1287         void                    *args,
1288         unsigned int            *lockflags)
1289 {
1290         struct xfs_eofblocks    *eofb = args;
1291         bool                    wait;
1292
1293         wait = eofb && (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_SYNC);
1294
1295         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_IEOFBLOCKS))
1296                 return 0;
1297
1298         if (!xfs_can_free_eofblocks(ip, false)) {
1299                 /* inode could be preallocated or append-only */
1300                 trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1301                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1302                 return 0;
1303         }
1304
1305         /*
1306          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1307          * time. Unless we are waiting, skip it.
1308          */
1309         if (!wait && mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1310                 return 0;
1311
1312         if (!xfs_inode_matches_eofb(ip, eofb))
1313                 return 0;
1314
1315         /*
1316          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1317          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1318          */
1319         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1320                 if (wait)
1321                         return -EAGAIN;
1322                 return 0;
1323         }
1324         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1325
1326         return xfs_free_eofblocks(ip);
1327 }
1328
1329 /*
1330  * Background scanning to trim preallocated space. This is queued based on the
1331  * 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
1332  */
1333 static inline void
1334 xfs_blockgc_queue(
1335         struct xfs_perag        *pag)
1336 {
1337         rcu_read_lock();
1338         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG))
1339                 queue_delayed_work(pag->pag_mount->m_gc_workqueue,
1340                                    &pag->pag_blockgc_work,
1341                                    msecs_to_jiffies(xfs_blockgc_secs * 1000));
1342         rcu_read_unlock();
1343 }
1344
1345 static void
1346 xfs_blockgc_set_iflag(
1347         struct xfs_inode        *ip,
1348         unsigned long           iflag)
1349 {
1350         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1351         struct xfs_perag        *pag;
1352         int                     tagged;
1353
1354         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1355
1356         /*
1357          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1358          * if we already know that we have the tag set.
1359          */
1360         if (ip->i_flags & iflag)
1361                 return;
1362         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1363         ip->i_flags |= iflag;
1364         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1365
1366         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1367         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1368
1369         tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1370         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root,
1371                            XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1372                            XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1373         if (!tagged) {
1374                 /* propagate the blockgc tag up into the perag radix tree */
1375                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1376                 radix_tree_tag_set(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1377                                    XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1378                                    XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1379                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1380
1381                 /* kick off background trimming */
1382                 xfs_blockgc_queue(pag);
1383
1384                 trace_xfs_perag_set_blockgc(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1,
1385                                 _RET_IP_);
1386         }
1387
1388         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1389         xfs_perag_put(pag);
1390 }
1391
1392 void
1393 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1394         xfs_inode_t     *ip)
1395 {
1396         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1397         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1398 }
1399
1400 static void
1401 xfs_blockgc_clear_iflag(
1402         struct xfs_inode        *ip,
1403         unsigned long           iflag)
1404 {
1405         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1406         struct xfs_perag        *pag;
1407         bool                    clear_tag;
1408
1409         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1410
1411         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1412         ip->i_flags &= ~iflag;
1413         clear_tag = (ip->i_flags & (XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0;
1414         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1415
1416         if (!clear_tag)
1417                 return;
1418
1419         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1420         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1421
1422         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
1423                              XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1424                              XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1425         if (!radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)) {
1426                 /* clear the blockgc tag from the perag radix tree */
1427                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1428                 radix_tree_tag_clear(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1429                                      XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1430                                      XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1431                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1432                 trace_xfs_perag_clear_blockgc(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1,
1433                                 _RET_IP_);
1434         }
1435
1436         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1437         xfs_perag_put(pag);
1438 }
1439
1440 void
1441 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1442         xfs_inode_t     *ip)
1443 {
1444         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1445         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1450  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1451  * is undergoing some kind of write.
1452  */
1453 static bool
1454 xfs_prep_free_cowblocks(
1455         struct xfs_inode        *ip)
1456 {
1457         /*
1458          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1459          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1460          */
1461         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1462                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1463                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1464                 return false;
1465         }
1466
1467         /*
1468          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1469          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1470          */
1471         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1472             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1473             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1474             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1475                 return false;
1476
1477         return true;
1478 }
1479
1480 /*
1481  * Automatic CoW Reservation Freeing
1482  *
1483  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1484  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1485  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1486  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1487  * be retained.
1488  *
1489  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1490  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1491  */
1492 STATIC int
1493 xfs_inode_free_cowblocks(
1494         struct xfs_inode        *ip,
1495         void                    *args,
1496         unsigned int            *lockflags)
1497 {
1498         struct xfs_eofblocks    *eofb = args;
1499         bool                    wait;
1500         int                     ret = 0;
1501
1502         wait = eofb && (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_SYNC);
1503
1504         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_ICOWBLOCKS))
1505                 return 0;
1506
1507         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1508                 return 0;
1509
1510         if (!xfs_inode_matches_eofb(ip, eofb))
1511                 return 0;
1512
1513         /*
1514          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1515          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1516          */
1517         if (!(*lockflags & XFS_IOLOCK_EXCL) &&
1518             !xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1519                 if (wait)
1520                         return -EAGAIN;
1521                 return 0;
1522         }
1523         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1524
1525         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL)) {
1526                 if (wait)
1527                         return -EAGAIN;
1528                 return 0;
1529         }
1530         *lockflags |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1531
1532         /*
1533          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1534          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1535          */
1536         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1537                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1538         return ret;
1539 }
1540
1541 void
1542 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1543         xfs_inode_t     *ip)
1544 {
1545         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1546         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1547 }
1548
1549 void
1550 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1551         xfs_inode_t     *ip)
1552 {
1553         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1554         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1555 }
1556
1557 #define for_each_perag_tag(mp, next_agno, pag, tag) \
1558         for ((next_agno) = 0, (pag) = xfs_perag_get_tag((mp), 0, (tag)); \
1559                 (pag) != NULL; \
1560                 (next_agno) = (pag)->pag_agno + 1, \
1561                 xfs_perag_put(pag), \
1562                 (pag) = xfs_perag_get_tag((mp), (next_agno), (tag)))
1563
1564
1565 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1566 void
1567 xfs_blockgc_stop(
1568         struct xfs_mount        *mp)
1569 {
1570         struct xfs_perag        *pag;
1571         xfs_agnumber_t          agno;
1572
1573         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1574                 cancel_delayed_work_sync(&pag->pag_blockgc_work);
1575 }
1576
1577 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1578 void
1579 xfs_blockgc_start(
1580         struct xfs_mount        *mp)
1581 {
1582         struct xfs_perag        *pag;
1583         xfs_agnumber_t          agno;
1584
1585         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1586                 xfs_blockgc_queue(pag);
1587 }
1588
1589 /* Scan one incore inode for block preallocations that we can remove. */
1590 static int
1591 xfs_blockgc_scan_inode(
1592         struct xfs_inode        *ip,
1593         void                    *args)
1594 {
1595         unsigned int            lockflags = 0;
1596         int                     error;
1597
1598         error = xfs_inode_free_eofblocks(ip, args, &lockflags);
1599         if (error)
1600                 goto unlock;
1601
1602         error = xfs_inode_free_cowblocks(ip, args, &lockflags);
1603 unlock:
1604         if (lockflags)
1605                 xfs_iunlock(ip, lockflags);
1606         return error;
1607 }
1608
1609 /* Background worker that trims preallocated space. */
1610 void
1611 xfs_blockgc_worker(
1612         struct work_struct      *work)
1613 {
1614         struct xfs_perag        *pag = container_of(to_delayed_work(work),
1615                                         struct xfs_perag, pag_blockgc_work);
1616         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1617         int                     error;
1618
1619         if (!sb_start_write_trylock(mp->m_super))
1620                 return;
1621         error = xfs_inode_walk_ag(pag, 0, xfs_blockgc_scan_inode, NULL,
1622                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1623         if (error)
1624                 xfs_info(mp, "AG %u preallocation gc worker failed, err=%d",
1625                                 pag->pag_agno, error);
1626         sb_end_write(mp->m_super);
1627         xfs_blockgc_queue(pag);
1628 }
1629
1630 /*
1631  * Try to free space in the filesystem by purging eofblocks and cowblocks.
1632  */
1633 int
1634 xfs_blockgc_free_space(
1635         struct xfs_mount        *mp,
1636         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1637 {
1638         trace_xfs_blockgc_free_space(mp, eofb, _RET_IP_);
1639
1640         return xfs_inode_walk(mp, 0, xfs_blockgc_scan_inode, eofb,
1641                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Run cow/eofblocks scans on the supplied dquots.  We don't know exactly which
1646  * quota caused an allocation failure, so we make a best effort by including
1647  * each quota under low free space conditions (less than 1% free space) in the
1648  * scan.
1649  *
1650  * Callers must not hold any inode's ILOCK.  If requesting a synchronous scan
1651  * (XFS_EOF_FLAGS_SYNC), the caller also must not hold any inode's IOLOCK or
1652  * MMAPLOCK.
1653  */
1654 int
1655 xfs_blockgc_free_dquots(
1656         struct xfs_mount        *mp,
1657         struct xfs_dquot        *udqp,
1658         struct xfs_dquot        *gdqp,
1659         struct xfs_dquot        *pdqp,
1660         unsigned int            eof_flags)
1661 {
1662         struct xfs_eofblocks    eofb = {0};
1663         bool                    do_work = false;
1664
1665         if (!udqp && !gdqp && !pdqp)
1666                 return 0;
1667
1668         /*
1669          * Run a scan to free blocks using the union filter to cover all
1670          * applicable quotas in a single scan.
1671          */
1672         eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_UNION | eof_flags;
1673
1674         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && udqp && xfs_dquot_lowsp(udqp)) {
1675                 eofb.eof_uid = make_kuid(mp->m_super->s_user_ns, udqp->q_id);
1676                 eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_UID;
1677                 do_work = true;
1678         }
1679
1680         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && gdqp && xfs_dquot_lowsp(gdqp)) {
1681                 eofb.eof_gid = make_kgid(mp->m_super->s_user_ns, gdqp->q_id);
1682                 eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_GID;
1683                 do_work = true;
1684         }
1685
1686         if (XFS_IS_PQUOTA_ENFORCED(mp) && pdqp && xfs_dquot_lowsp(pdqp)) {
1687                 eofb.eof_prid = pdqp->q_id;
1688                 eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_PRID;
1689                 do_work = true;
1690         }
1691
1692         if (!do_work)
1693                 return 0;
1694
1695         return xfs_blockgc_free_space(mp, &eofb);
1696 }
1697
1698 /* Run cow/eofblocks scans on the quotas attached to the inode. */
1699 int
1700 xfs_blockgc_free_quota(
1701         struct xfs_inode        *ip,
1702         unsigned int            eof_flags)
1703 {
1704         return xfs_blockgc_free_dquots(ip->i_mount,
1705                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_USER),
1706                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_GROUP),
1707                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_PROJ), eof_flags);
1708 }