Merge tag 's390-5.6-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/s390/linux
[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
26 #include <linux/iversion.h>
27
28 /*
29  * Allocate and initialise an xfs_inode.
30  */
31 struct xfs_inode *
32 xfs_inode_alloc(
33         struct xfs_mount        *mp,
34         xfs_ino_t               ino)
35 {
36         struct xfs_inode        *ip;
37
38         /*
39          * if this didn't occur in transactions, we could use
40          * KM_MAYFAIL and return NULL here on ENOMEM. Set the
41          * code up to do this anyway.
42          */
43         ip = kmem_zone_alloc(xfs_inode_zone, 0);
44         if (!ip)
45                 return NULL;
46         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
47                 kmem_cache_free(xfs_inode_zone, ip);
48                 return NULL;
49         }
50
51         /* VFS doesn't initialise i_mode! */
52         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
53
54         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
55         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
56         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
57         ASSERT(ip->i_ino == 0);
58
59         /* initialise the xfs inode */
60         ip->i_ino = ino;
61         ip->i_mount = mp;
62         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
63         ip->i_afp = NULL;
64         ip->i_cowfp = NULL;
65         ip->i_cnextents = 0;
66         ip->i_cformat = XFS_DINODE_FMT_EXTENTS;
67         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(ip->i_df));
68         ip->i_flags = 0;
69         ip->i_delayed_blks = 0;
70         memset(&ip->i_d, 0, sizeof(ip->i_d));
71         ip->i_sick = 0;
72         ip->i_checked = 0;
73         INIT_WORK(&ip->i_ioend_work, xfs_end_io);
74         INIT_LIST_HEAD(&ip->i_ioend_list);
75         spin_lock_init(&ip->i_ioend_lock);
76
77         return ip;
78 }
79
80 STATIC void
81 xfs_inode_free_callback(
82         struct rcu_head         *head)
83 {
84         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
85         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
86
87         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
88         case S_IFREG:
89         case S_IFDIR:
90         case S_IFLNK:
91                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_DATA_FORK);
92                 break;
93         }
94
95         if (ip->i_afp)
96                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_ATTR_FORK);
97         if (ip->i_cowfp)
98                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_COW_FORK);
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         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
117
118         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
119 }
120
121 void
122 xfs_inode_free(
123         struct xfs_inode        *ip)
124 {
125         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
126
127         /*
128          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
129          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
130          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
131          * races.
132          */
133         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
134         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
135         ip->i_ino = 0;
136         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
137
138         __xfs_inode_free(ip);
139 }
140
141 /*
142  * Queue a new inode reclaim pass if there are reclaimable inodes and there
143  * isn't a reclaim pass already in progress. By default it runs every 5s based
144  * on the xfs periodic sync default of 30s. Perhaps this should have it's own
145  * tunable, but that can be done if this method proves to be ineffective or too
146  * aggressive.
147  */
148 static void
149 xfs_reclaim_work_queue(
150         struct xfs_mount        *mp)
151 {
152
153         rcu_read_lock();
154         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
155                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
156                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
157         }
158         rcu_read_unlock();
159 }
160
161 /*
162  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
163  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
164  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
165  * goes low. It scans as quickly as possible avoiding locked inodes or those
166  * already being flushed, and once done schedules a future pass.
167  */
168 void
169 xfs_reclaim_worker(
170         struct work_struct *work)
171 {
172         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
173                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
174
175         xfs_reclaim_inodes(mp, SYNC_TRYLOCK);
176         xfs_reclaim_work_queue(mp);
177 }
178
179 static void
180 xfs_perag_set_reclaim_tag(
181         struct xfs_perag        *pag)
182 {
183         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
184
185         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
186         if (pag->pag_ici_reclaimable++)
187                 return;
188
189         /* propagate the reclaim tag up into the perag radix tree */
190         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
191         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
192                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
193         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
194
195         /* schedule periodic background inode reclaim */
196         xfs_reclaim_work_queue(mp);
197
198         trace_xfs_perag_set_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
199 }
200
201 static void
202 xfs_perag_clear_reclaim_tag(
203         struct xfs_perag        *pag)
204 {
205         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
206
207         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
208         if (--pag->pag_ici_reclaimable)
209                 return;
210
211         /* clear the reclaim tag from the perag radix tree */
212         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
213         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
214                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
215         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
216         trace_xfs_perag_clear_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
217 }
218
219
220 /*
221  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.
222  * Once we get tag lookups on the radix tree, this inode flag
223  * can go away.
224  */
225 void
226 xfs_inode_set_reclaim_tag(
227         struct xfs_inode        *ip)
228 {
229         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
230         struct xfs_perag        *pag;
231
232         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
233         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
234         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
235
236         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
237                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
238         xfs_perag_set_reclaim_tag(pag);
239         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIMABLE);
240
241         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
242         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
243         xfs_perag_put(pag);
244 }
245
246 STATIC void
247 xfs_inode_clear_reclaim_tag(
248         struct xfs_perag        *pag,
249         xfs_ino_t               ino)
250 {
251         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
252                              XFS_INO_TO_AGINO(pag->pag_mount, ino),
253                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
254         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
255 }
256
257 static void
258 xfs_inew_wait(
259         struct xfs_inode        *ip)
260 {
261         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
262         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
263
264         do {
265                 prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
266                 if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW))
267                         break;
268                 schedule();
269         } while (true);
270         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
271 }
272
273 /*
274  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
275  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
276  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
277  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
278  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
279  * after reinitialisation even if it fails.
280  */
281 static int
282 xfs_reinit_inode(
283         struct xfs_mount        *mp,
284         struct inode            *inode)
285 {
286         int             error;
287         uint32_t        nlink = inode->i_nlink;
288         uint32_t        generation = inode->i_generation;
289         uint64_t        version = inode_peek_iversion(inode);
290         umode_t         mode = inode->i_mode;
291         dev_t           dev = inode->i_rdev;
292
293         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
294
295         set_nlink(inode, nlink);
296         inode->i_generation = generation;
297         inode_set_iversion_queried(inode, version);
298         inode->i_mode = mode;
299         inode->i_rdev = dev;
300         return error;
301 }
302
303 /*
304  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
305  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
306  * then check we didn't find a free inode.
307  *
308  * Returns:
309  *      0               if the inode free state matches the lookup context
310  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
311  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
312  */
313 static int
314 xfs_iget_check_free_state(
315         struct xfs_inode        *ip,
316         int                     flags)
317 {
318         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
319                 /* should be a free inode */
320                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
321                         xfs_warn(ip->i_mount,
322 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
323                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
324                         return -EFSCORRUPTED;
325                 }
326
327                 if (ip->i_d.di_nblocks != 0) {
328                         xfs_warn(ip->i_mount,
329 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
330                                 ip->i_ino);
331                         return -EFSCORRUPTED;
332                 }
333                 return 0;
334         }
335
336         /* should be an allocated inode */
337         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
338                 return -ENOENT;
339
340         return 0;
341 }
342
343 /*
344  * Check the validity of the inode we just found it the cache
345  */
346 static int
347 xfs_iget_cache_hit(
348         struct xfs_perag        *pag,
349         struct xfs_inode        *ip,
350         xfs_ino_t               ino,
351         int                     flags,
352         int                     lock_flags) __releases(RCU)
353 {
354         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
355         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
356         int                     error;
357
358         /*
359          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
360          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
361          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
362          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
363          * will not match, so check for that, too.
364          */
365         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
366         if (ip->i_ino != ino) {
367                 trace_xfs_iget_skip(ip);
368                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
369                 error = -EAGAIN;
370                 goto out_error;
371         }
372
373
374         /*
375          * If we are racing with another cache hit that is currently
376          * instantiating this inode or currently recycling it out of
377          * reclaimabe state, wait for the initialisation to complete
378          * before continuing.
379          *
380          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
381          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
382          *           instead of polling for it.
383          */
384         if (ip->i_flags & (XFS_INEW|XFS_IRECLAIM)) {
385                 trace_xfs_iget_skip(ip);
386                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
387                 error = -EAGAIN;
388                 goto out_error;
389         }
390
391         /*
392          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
393          * racing with unlinks.
394          */
395         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
396         if (error)
397                 goto out_error;
398
399         /*
400          * If IRECLAIMABLE is set, we've torn down the VFS inode already.
401          * Need to carefully get it back into useable state.
402          */
403         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
404                 trace_xfs_iget_reclaim(ip);
405
406                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
407                         error = -EAGAIN;
408                         goto out_error;
409                 }
410
411                 /*
412                  * We need to set XFS_IRECLAIM to prevent xfs_reclaim_inode
413                  * from stomping over us while we recycle the inode.  We can't
414                  * clear the radix tree reclaimable tag yet as it requires
415                  * pag_ici_lock to be held exclusive.
416                  */
417                 ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
418
419                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
420                 rcu_read_unlock();
421
422                 error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
423                 if (error) {
424                         bool wake;
425                         /*
426                          * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
427                          * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
428                          */
429                         rcu_read_lock();
430                         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
431                         wake = !!__xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW);
432                         ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
433                         if (wake)
434                                 wake_up_bit(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
435                         ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
436                         trace_xfs_iget_reclaim_fail(ip);
437                         goto out_error;
438                 }
439
440                 spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
441                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
442
443                 /*
444                  * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now
445                  * effectively a new inode and need to return to the initial
446                  * state before reuse occurs.
447                  */
448                 ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
449                 ip->i_flags |= XFS_INEW;
450                 xfs_inode_clear_reclaim_tag(pag, ip->i_ino);
451                 inode->i_state = I_NEW;
452                 ip->i_sick = 0;
453                 ip->i_checked = 0;
454
455                 ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
456                 init_rwsem(&inode->i_rwsem);
457
458                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
459                 spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
460         } else {
461                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
462                 if (!igrab(inode)) {
463                         trace_xfs_iget_skip(ip);
464                         error = -EAGAIN;
465                         goto out_error;
466                 }
467
468                 /* We've got a live one. */
469                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
470                 rcu_read_unlock();
471                 trace_xfs_iget_hit(ip);
472         }
473
474         if (lock_flags != 0)
475                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
476
477         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
478                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE | XFS_IDONTCACHE);
479         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
480
481         return 0;
482
483 out_error:
484         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
485         rcu_read_unlock();
486         return error;
487 }
488
489
490 static int
491 xfs_iget_cache_miss(
492         struct xfs_mount        *mp,
493         struct xfs_perag        *pag,
494         xfs_trans_t             *tp,
495         xfs_ino_t               ino,
496         struct xfs_inode        **ipp,
497         int                     flags,
498         int                     lock_flags)
499 {
500         struct xfs_inode        *ip;
501         int                     error;
502         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
503         int                     iflags;
504
505         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
506         if (!ip)
507                 return -ENOMEM;
508
509         error = xfs_iread(mp, tp, ip, flags);
510         if (error)
511                 goto out_destroy;
512
513         if (!xfs_inode_verify_forks(ip)) {
514                 error = -EFSCORRUPTED;
515                 goto out_destroy;
516         }
517
518         trace_xfs_iget_miss(ip);
519
520
521         /*
522          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
523          * racing with unlinks.
524          */
525         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
526         if (error)
527                 goto out_destroy;
528
529         /*
530          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
531          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
532          * region. Since we can be called from transaction context, don't
533          * recurse into the file system.
534          */
535         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
536                 error = -EAGAIN;
537                 goto out_destroy;
538         }
539
540         /*
541          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
542          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
543          */
544         if (lock_flags) {
545                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
546                         BUG();
547         }
548
549         /*
550          * These values must be set before inserting the inode into the radix
551          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
552          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
553          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
554          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
555          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
556          * time.
557          */
558         iflags = XFS_INEW;
559         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
560                 iflags |= XFS_IDONTCACHE;
561         ip->i_udquot = NULL;
562         ip->i_gdquot = NULL;
563         ip->i_pdquot = NULL;
564         xfs_iflags_set(ip, iflags);
565
566         /* insert the new inode */
567         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
568         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
569         if (unlikely(error)) {
570                 WARN_ON(error != -EEXIST);
571                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
572                 error = -EAGAIN;
573                 goto out_preload_end;
574         }
575         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
576         radix_tree_preload_end();
577
578         *ipp = ip;
579         return 0;
580
581 out_preload_end:
582         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
583         radix_tree_preload_end();
584         if (lock_flags)
585                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
586 out_destroy:
587         __destroy_inode(VFS_I(ip));
588         xfs_inode_free(ip);
589         return error;
590 }
591
592 /*
593  * Look up an inode by number in the given file system.
594  * The inode is looked up in the cache held in each AG.
595  * If the inode is found in the cache, initialise the vfs inode
596  * if necessary.
597  *
598  * If it is not in core, read it in from the file system's device,
599  * add it to the cache and initialise the vfs inode.
600  *
601  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
602  * This flag parameter indicates how and if the inode's IO lock and inode lock
603  * should be taken.
604  *
605  * mp -- the mount point structure for the current file system.  It points
606  *       to the inode hash table.
607  * tp -- a pointer to the current transaction if there is one.  This is
608  *       simply passed through to the xfs_iread() call.
609  * ino -- the number of the inode desired.  This is the unique identifier
610  *        within the file system for the inode being requested.
611  * lock_flags -- flags indicating how to lock the inode.  See the comment
612  *               for xfs_ilock() for a list of valid values.
613  */
614 int
615 xfs_iget(
616         xfs_mount_t     *mp,
617         xfs_trans_t     *tp,
618         xfs_ino_t       ino,
619         uint            flags,
620         uint            lock_flags,
621         xfs_inode_t     **ipp)
622 {
623         xfs_inode_t     *ip;
624         int             error;
625         xfs_perag_t     *pag;
626         xfs_agino_t     agino;
627
628         /*
629          * xfs_reclaim_inode() uses the ILOCK to ensure an inode
630          * doesn't get freed while it's being referenced during a
631          * radix tree traversal here.  It assumes this function
632          * aqcuires only the ILOCK (and therefore it has no need to
633          * involve the IOLOCK in this synchronization).
634          */
635         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
636
637         /* reject inode numbers outside existing AGs */
638         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
639                 return -EINVAL;
640
641         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
642
643         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
644         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
645         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
646
647 again:
648         error = 0;
649         rcu_read_lock();
650         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
651
652         if (ip) {
653                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
654                 if (error)
655                         goto out_error_or_again;
656         } else {
657                 rcu_read_unlock();
658                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
659                         error = -ENODATA;
660                         goto out_error_or_again;
661                 }
662                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
663
664                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
665                                                         flags, lock_flags);
666                 if (error)
667                         goto out_error_or_again;
668         }
669         xfs_perag_put(pag);
670
671         *ipp = ip;
672
673         /*
674          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
675          * now.  If it's a new inode being created, xfs_ialloc will handle it.
676          */
677         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
678                 xfs_setup_existing_inode(ip);
679         return 0;
680
681 out_error_or_again:
682         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE) && error == -EAGAIN) {
683                 delay(1);
684                 goto again;
685         }
686         xfs_perag_put(pag);
687         return error;
688 }
689
690 /*
691  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
692  *
693  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
694  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
695  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
696  * down, etc.), return a negative error code.
697  *
698  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
699  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
700  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
701  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
702  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
703  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
704  * deal with these scenarios appropriately.
705  *
706  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
707  * reading this, you probably want xfs_iget.
708  */
709 int
710 xfs_icache_inode_is_allocated(
711         struct xfs_mount        *mp,
712         struct xfs_trans        *tp,
713         xfs_ino_t               ino,
714         bool                    *inuse)
715 {
716         struct xfs_inode        *ip;
717         int                     error;
718
719         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
720         if (error)
721                 return error;
722
723         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
724         xfs_irele(ip);
725         return 0;
726 }
727
728 /*
729  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
730  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
731  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
732  * be too greedy.
733  */
734 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
735
736 STATIC int
737 xfs_inode_ag_walk_grab(
738         struct xfs_inode        *ip,
739         int                     flags)
740 {
741         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
742         bool                    newinos = !!(flags & XFS_AGITER_INEW_WAIT);
743
744         ASSERT(rcu_read_lock_held());
745
746         /*
747          * check for stale RCU freed inode
748          *
749          * If the inode has been reallocated, it doesn't matter if it's not in
750          * the AG we are walking - we are walking for writeback, so if it
751          * passes all the "valid inode" checks and is dirty, then we'll write
752          * it back anyway.  If it has been reallocated and still being
753          * initialised, the XFS_INEW check below will catch it.
754          */
755         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
756         if (!ip->i_ino)
757                 goto out_unlock_noent;
758
759         /* avoid new or reclaimable inodes. Leave for reclaim code to flush */
760         if ((!newinos && __xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW)) ||
761             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE | XFS_IRECLAIM))
762                 goto out_unlock_noent;
763         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
764
765         /* nothing to sync during shutdown */
766         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
767                 return -EFSCORRUPTED;
768
769         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
770         if (!igrab(inode))
771                 return -ENOENT;
772
773         /* inode is valid */
774         return 0;
775
776 out_unlock_noent:
777         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
778         return -ENOENT;
779 }
780
781 STATIC int
782 xfs_inode_ag_walk(
783         struct xfs_mount        *mp,
784         struct xfs_perag        *pag,
785         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
786                                            void *args),
787         int                     flags,
788         void                    *args,
789         int                     tag,
790         int                     iter_flags)
791 {
792         uint32_t                first_index;
793         int                     last_error = 0;
794         int                     skipped;
795         int                     done;
796         int                     nr_found;
797
798 restart:
799         done = 0;
800         skipped = 0;
801         first_index = 0;
802         nr_found = 0;
803         do {
804                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
805                 int             error = 0;
806                 int             i;
807
808                 rcu_read_lock();
809
810                 if (tag == -1)
811                         nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
812                                         (void **)batch, first_index,
813                                         XFS_LOOKUP_BATCH);
814                 else
815                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
816                                         &pag->pag_ici_root,
817                                         (void **) batch, first_index,
818                                         XFS_LOOKUP_BATCH, tag);
819
820                 if (!nr_found) {
821                         rcu_read_unlock();
822                         break;
823                 }
824
825                 /*
826                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
827                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
828                  */
829                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
830                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
831
832                         if (done || xfs_inode_ag_walk_grab(ip, iter_flags))
833                                 batch[i] = NULL;
834
835                         /*
836                          * Update the index for the next lookup. Catch
837                          * overflows into the next AG range which can occur if
838                          * we have inodes in the last block of the AG and we
839                          * are currently pointing to the last inode.
840                          *
841                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
842                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
843                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
844                          * us to see this inode, so another lookup from the
845                          * same index will not find it again.
846                          */
847                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
848                                 continue;
849                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
850                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
851                                 done = 1;
852                 }
853
854                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
855                 rcu_read_unlock();
856
857                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
858                         if (!batch[i])
859                                 continue;
860                         if ((iter_flags & XFS_AGITER_INEW_WAIT) &&
861                             xfs_iflags_test(batch[i], XFS_INEW))
862                                 xfs_inew_wait(batch[i]);
863                         error = execute(batch[i], flags, args);
864                         xfs_irele(batch[i]);
865                         if (error == -EAGAIN) {
866                                 skipped++;
867                                 continue;
868                         }
869                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
870                                 last_error = error;
871                 }
872
873                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
874                 if (error == -EFSCORRUPTED)
875                         break;
876
877                 cond_resched();
878
879         } while (nr_found && !done);
880
881         if (skipped) {
882                 delay(1);
883                 goto restart;
884         }
885         return last_error;
886 }
887
888 /*
889  * Background scanning to trim post-EOF preallocated space. This is queued
890  * based on the 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
891  */
892 void
893 xfs_queue_eofblocks(
894         struct xfs_mount *mp)
895 {
896         rcu_read_lock();
897         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG))
898                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
899                                    &mp->m_eofblocks_work,
900                                    msecs_to_jiffies(xfs_eofb_secs * 1000));
901         rcu_read_unlock();
902 }
903
904 void
905 xfs_eofblocks_worker(
906         struct work_struct *work)
907 {
908         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
909                                 struct xfs_mount, m_eofblocks_work);
910         xfs_icache_free_eofblocks(mp, NULL);
911         xfs_queue_eofblocks(mp);
912 }
913
914 /*
915  * Background scanning to trim preallocated CoW space. This is queued
916  * based on the 'speculative_cow_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
917  * (We'll just piggyback on the post-EOF prealloc space workqueue.)
918  */
919 void
920 xfs_queue_cowblocks(
921         struct xfs_mount *mp)
922 {
923         rcu_read_lock();
924         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG))
925                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
926                                    &mp->m_cowblocks_work,
927                                    msecs_to_jiffies(xfs_cowb_secs * 1000));
928         rcu_read_unlock();
929 }
930
931 void
932 xfs_cowblocks_worker(
933         struct work_struct *work)
934 {
935         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
936                                 struct xfs_mount, m_cowblocks_work);
937         xfs_icache_free_cowblocks(mp, NULL);
938         xfs_queue_cowblocks(mp);
939 }
940
941 int
942 xfs_inode_ag_iterator_flags(
943         struct xfs_mount        *mp,
944         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
945                                            void *args),
946         int                     flags,
947         void                    *args,
948         int                     iter_flags)
949 {
950         struct xfs_perag        *pag;
951         int                     error = 0;
952         int                     last_error = 0;
953         xfs_agnumber_t          ag;
954
955         ag = 0;
956         while ((pag = xfs_perag_get(mp, ag))) {
957                 ag = pag->pag_agno + 1;
958                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags, args, -1,
959                                           iter_flags);
960                 xfs_perag_put(pag);
961                 if (error) {
962                         last_error = error;
963                         if (error == -EFSCORRUPTED)
964                                 break;
965                 }
966         }
967         return last_error;
968 }
969
970 int
971 xfs_inode_ag_iterator(
972         struct xfs_mount        *mp,
973         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
974                                            void *args),
975         int                     flags,
976         void                    *args)
977 {
978         return xfs_inode_ag_iterator_flags(mp, execute, flags, args, 0);
979 }
980
981 int
982 xfs_inode_ag_iterator_tag(
983         struct xfs_mount        *mp,
984         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
985                                            void *args),
986         int                     flags,
987         void                    *args,
988         int                     tag)
989 {
990         struct xfs_perag        *pag;
991         int                     error = 0;
992         int                     last_error = 0;
993         xfs_agnumber_t          ag;
994
995         ag = 0;
996         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, tag))) {
997                 ag = pag->pag_agno + 1;
998                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags, args, tag,
999                                           0);
1000                 xfs_perag_put(pag);
1001                 if (error) {
1002                         last_error = error;
1003                         if (error == -EFSCORRUPTED)
1004                                 break;
1005                 }
1006         }
1007         return last_error;
1008 }
1009
1010 /*
1011  * Grab the inode for reclaim exclusively.
1012  * Return 0 if we grabbed it, non-zero otherwise.
1013  */
1014 STATIC int
1015 xfs_reclaim_inode_grab(
1016         struct xfs_inode        *ip,
1017         int                     flags)
1018 {
1019         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1020
1021         /* quick check for stale RCU freed inode */
1022         if (!ip->i_ino)
1023                 return 1;
1024
1025         /*
1026          * If we are asked for non-blocking operation, do unlocked checks to
1027          * see if the inode already is being flushed or in reclaim to avoid
1028          * lock traffic.
1029          */
1030         if ((flags & SYNC_TRYLOCK) &&
1031             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLOCK | XFS_IRECLAIM))
1032                 return 1;
1033
1034         /*
1035          * The radix tree lock here protects a thread in xfs_iget from racing
1036          * with us starting reclaim on the inode.  Once we have the
1037          * XFS_IRECLAIM flag set it will not touch us.
1038          *
1039          * Due to RCU lookup, we may find inodes that have been freed and only
1040          * have XFS_IRECLAIM set.  Indeed, we may see reallocated inodes that
1041          * aren't candidates for reclaim at all, so we must check the
1042          * XFS_IRECLAIMABLE is set first before proceeding to reclaim.
1043          */
1044         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1045         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
1046             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
1047                 /* not a reclaim candidate. */
1048                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1049                 return 1;
1050         }
1051         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
1052         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1053         return 0;
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Inodes in different states need to be treated differently. The following
1058  * table lists the inode states and the reclaim actions necessary:
1059  *
1060  *      inode state          iflush ret         required action
1061  *      ---------------      ----------         ---------------
1062  *      bad                     -               reclaim
1063  *      shutdown                EIO             unpin and reclaim
1064  *      clean, unpinned         0               reclaim
1065  *      stale, unpinned         0               reclaim
1066  *      clean, pinned(*)        0               requeue
1067  *      stale, pinned           EAGAIN          requeue
1068  *      dirty, async            -               requeue
1069  *      dirty, sync             0               reclaim
1070  *
1071  * (*) dgc: I don't think the clean, pinned state is possible but it gets
1072  * handled anyway given the order of checks implemented.
1073  *
1074  * Also, because we get the flush lock first, we know that any inode that has
1075  * been flushed delwri has had the flush completed by the time we check that
1076  * the inode is clean.
1077  *
1078  * Note that because the inode is flushed delayed write by AIL pushing, the
1079  * flush lock may already be held here and waiting on it can result in very
1080  * long latencies.  Hence for sync reclaims, where we wait on the flush lock,
1081  * the caller should push the AIL first before trying to reclaim inodes to
1082  * minimise the amount of time spent waiting.  For background relaim, we only
1083  * bother to reclaim clean inodes anyway.
1084  *
1085  * Hence the order of actions after gaining the locks should be:
1086  *      bad             => reclaim
1087  *      shutdown        => unpin and reclaim
1088  *      pinned, async   => requeue
1089  *      pinned, sync    => unpin
1090  *      stale           => reclaim
1091  *      clean           => reclaim
1092  *      dirty, async    => requeue
1093  *      dirty, sync     => flush, wait and reclaim
1094  */
1095 STATIC int
1096 xfs_reclaim_inode(
1097         struct xfs_inode        *ip,
1098         struct xfs_perag        *pag,
1099         int                     sync_mode)
1100 {
1101         struct xfs_buf          *bp = NULL;
1102         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
1103         int                     error;
1104
1105 restart:
1106         error = 0;
1107         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1108         if (!xfs_iflock_nowait(ip)) {
1109                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1110                         goto out;
1111                 xfs_iflock(ip);
1112         }
1113
1114         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1115                 xfs_iunpin_wait(ip);
1116                 /* xfs_iflush_abort() drops the flush lock */
1117                 xfs_iflush_abort(ip, false);
1118                 goto reclaim;
1119         }
1120         if (xfs_ipincount(ip)) {
1121                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1122                         goto out_ifunlock;
1123                 xfs_iunpin_wait(ip);
1124         }
1125         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_ISTALE) || xfs_inode_clean(ip)) {
1126                 xfs_ifunlock(ip);
1127                 goto reclaim;
1128         }
1129
1130         /*
1131          * Never flush out dirty data during non-blocking reclaim, as it would
1132          * just contend with AIL pushing trying to do the same job.
1133          */
1134         if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1135                 goto out_ifunlock;
1136
1137         /*
1138          * Now we have an inode that needs flushing.
1139          *
1140          * Note that xfs_iflush will never block on the inode buffer lock, as
1141          * xfs_ifree_cluster() can lock the inode buffer before it locks the
1142          * ip->i_lock, and we are doing the exact opposite here.  As a result,
1143          * doing a blocking xfs_imap_to_bp() to get the cluster buffer would
1144          * result in an ABBA deadlock with xfs_ifree_cluster().
1145          *
1146          * As xfs_ifree_cluser() must gather all inodes that are active in the
1147          * cache to mark them stale, if we hit this case we don't actually want
1148          * to do IO here - we want the inode marked stale so we can simply
1149          * reclaim it.  Hence if we get an EAGAIN error here,  just unlock the
1150          * inode, back off and try again.  Hopefully the next pass through will
1151          * see the stale flag set on the inode.
1152          */
1153         error = xfs_iflush(ip, &bp);
1154         if (error == -EAGAIN) {
1155                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1156                 /* backoff longer than in xfs_ifree_cluster */
1157                 delay(2);
1158                 goto restart;
1159         }
1160
1161         if (!error) {
1162                 error = xfs_bwrite(bp);
1163                 xfs_buf_relse(bp);
1164         }
1165
1166 reclaim:
1167         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
1168
1169         /*
1170          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
1171          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
1172          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
1173          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
1174          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
1175          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
1176          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
1177          * will see an invalid inode that it can skip.
1178          */
1179         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1180         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
1181         ip->i_ino = 0;
1182         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1183
1184         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1185
1186         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
1187         /*
1188          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
1189          *
1190          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
1191          * added to the tree assert that it's been there before to catch
1192          * problems with the inode life time early on.
1193          */
1194         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1195         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
1196                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
1197                 ASSERT(0);
1198         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
1199         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1200
1201         /*
1202          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
1203          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
1204          * can reference the inodes in the cache without taking references.
1205          *
1206          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
1207          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
1208          */
1209         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1210         xfs_qm_dqdetach(ip);
1211         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1212
1213         __xfs_inode_free(ip);
1214         return error;
1215
1216 out_ifunlock:
1217         xfs_ifunlock(ip);
1218 out:
1219         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
1220         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1221         /*
1222          * We could return -EAGAIN here to make reclaim rescan the inode tree in
1223          * a short while. However, this just burns CPU time scanning the tree
1224          * waiting for IO to complete and the reclaim work never goes back to
1225          * the idle state. Instead, return 0 to let the next scheduled
1226          * background reclaim attempt to reclaim the inode again.
1227          */
1228         return 0;
1229 }
1230
1231 /*
1232  * Walk the AGs and reclaim the inodes in them. Even if the filesystem is
1233  * corrupted, we still want to try to reclaim all the inodes. If we don't,
1234  * then a shut down during filesystem unmount reclaim walk leak all the
1235  * unreclaimed inodes.
1236  */
1237 STATIC int
1238 xfs_reclaim_inodes_ag(
1239         struct xfs_mount        *mp,
1240         int                     flags,
1241         int                     *nr_to_scan)
1242 {
1243         struct xfs_perag        *pag;
1244         int                     error = 0;
1245         int                     last_error = 0;
1246         xfs_agnumber_t          ag;
1247         int                     trylock = flags & SYNC_TRYLOCK;
1248         int                     skipped;
1249
1250 restart:
1251         ag = 0;
1252         skipped = 0;
1253         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1254                 unsigned long   first_index = 0;
1255                 int             done = 0;
1256                 int             nr_found = 0;
1257
1258                 ag = pag->pag_agno + 1;
1259
1260                 if (trylock) {
1261                         if (!mutex_trylock(&pag->pag_ici_reclaim_lock)) {
1262                                 skipped++;
1263                                 xfs_perag_put(pag);
1264                                 continue;
1265                         }
1266                         first_index = pag->pag_ici_reclaim_cursor;
1267                 } else
1268                         mutex_lock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
1269
1270                 do {
1271                         struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1272                         int     i;
1273
1274                         rcu_read_lock();
1275                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
1276                                         &pag->pag_ici_root,
1277                                         (void **)batch, first_index,
1278                                         XFS_LOOKUP_BATCH,
1279                                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1280                         if (!nr_found) {
1281                                 done = 1;
1282                                 rcu_read_unlock();
1283                                 break;
1284                         }
1285
1286                         /*
1287                          * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1288                          * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1289                          */
1290                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1291                                 struct xfs_inode *ip = batch[i];
1292
1293                                 if (done || xfs_reclaim_inode_grab(ip, flags))
1294                                         batch[i] = NULL;
1295
1296                                 /*
1297                                  * Update the index for the next lookup. Catch
1298                                  * overflows into the next AG range which can
1299                                  * occur if we have inodes in the last block of
1300                                  * the AG and we are currently pointing to the
1301                                  * last inode.
1302                                  *
1303                                  * Because we may see inodes that are from the
1304                                  * wrong AG due to RCU freeing and
1305                                  * reallocation, only update the index if it
1306                                  * lies in this AG. It was a race that lead us
1307                                  * to see this inode, so another lookup from
1308                                  * the same index will not find it again.
1309                                  */
1310                                 if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) !=
1311                                                                 pag->pag_agno)
1312                                         continue;
1313                                 first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1314                                 if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1315                                         done = 1;
1316                         }
1317
1318                         /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1319                         rcu_read_unlock();
1320
1321                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1322                                 if (!batch[i])
1323                                         continue;
1324                                 error = xfs_reclaim_inode(batch[i], pag, flags);
1325                                 if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1326                                         last_error = error;
1327                         }
1328
1329                         *nr_to_scan -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1330
1331                         cond_resched();
1332
1333                 } while (nr_found && !done && *nr_to_scan > 0);
1334
1335                 if (trylock && !done)
1336                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = first_index;
1337                 else
1338                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = 0;
1339                 mutex_unlock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
1340                 xfs_perag_put(pag);
1341         }
1342
1343         /*
1344          * if we skipped any AG, and we still have scan count remaining, do
1345          * another pass this time using blocking reclaim semantics (i.e
1346          * waiting on the reclaim locks and ignoring the reclaim cursors). This
1347          * ensure that when we get more reclaimers than AGs we block rather
1348          * than spin trying to execute reclaim.
1349          */
1350         if (skipped && (flags & SYNC_WAIT) && *nr_to_scan > 0) {
1351                 trylock = 0;
1352                 goto restart;
1353         }
1354         return last_error;
1355 }
1356
1357 int
1358 xfs_reclaim_inodes(
1359         xfs_mount_t     *mp,
1360         int             mode)
1361 {
1362         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1363
1364         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, mode, &nr_to_scan);
1365 }
1366
1367 /*
1368  * Scan a certain number of inodes for reclaim.
1369  *
1370  * When called we make sure that there is a background (fast) inode reclaim in
1371  * progress, while we will throttle the speed of reclaim via doing synchronous
1372  * reclaim of inodes. That means if we come across dirty inodes, we wait for
1373  * them to be cleaned, which we hope will not be very long due to the
1374  * background walker having already kicked the IO off on those dirty inodes.
1375  */
1376 long
1377 xfs_reclaim_inodes_nr(
1378         struct xfs_mount        *mp,
1379         int                     nr_to_scan)
1380 {
1381         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1382         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1383         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1384
1385         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, SYNC_TRYLOCK | SYNC_WAIT, &nr_to_scan);
1386 }
1387
1388 /*
1389  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1390  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1391  */
1392 int
1393 xfs_reclaim_inodes_count(
1394         struct xfs_mount        *mp)
1395 {
1396         struct xfs_perag        *pag;
1397         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1398         int                     reclaimable = 0;
1399
1400         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1401                 ag = pag->pag_agno + 1;
1402                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1403                 xfs_perag_put(pag);
1404         }
1405         return reclaimable;
1406 }
1407
1408 STATIC int
1409 xfs_inode_match_id(
1410         struct xfs_inode        *ip,
1411         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1412 {
1413         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1414             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1415                 return 0;
1416
1417         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1418             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1419                 return 0;
1420
1421         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1422             ip->i_d.di_projid != eofb->eof_prid)
1423                 return 0;
1424
1425         return 1;
1426 }
1427
1428 /*
1429  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1430  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1431  */
1432 STATIC int
1433 xfs_inode_match_id_union(
1434         struct xfs_inode        *ip,
1435         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1436 {
1437         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1438             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1439                 return 1;
1440
1441         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1442             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1443                 return 1;
1444
1445         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1446             ip->i_d.di_projid == eofb->eof_prid)
1447                 return 1;
1448
1449         return 0;
1450 }
1451
1452 STATIC int
1453 xfs_inode_free_eofblocks(
1454         struct xfs_inode        *ip,
1455         int                     flags,
1456         void                    *args)
1457 {
1458         int ret = 0;
1459         struct xfs_eofblocks *eofb = args;
1460         int match;
1461
1462         if (!xfs_can_free_eofblocks(ip, false)) {
1463                 /* inode could be preallocated or append-only */
1464                 trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1465                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1466                 return 0;
1467         }
1468
1469         /*
1470          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1471          * time. Unless we are waiting, skip it.
1472          */
1473         if (!(flags & SYNC_WAIT) &&
1474             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1475                 return 0;
1476
1477         if (eofb) {
1478                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1479                         match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1480                 else
1481                         match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1482                 if (!match)
1483                         return 0;
1484
1485                 /* skip the inode if the file size is too small */
1486                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE &&
1487                     XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1488                         return 0;
1489         }
1490
1491         /*
1492          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1493          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1494          */
1495         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1496                 if (flags & SYNC_WAIT)
1497                         ret = -EAGAIN;
1498                 return ret;
1499         }
1500         ret = xfs_free_eofblocks(ip);
1501         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1502
1503         return ret;
1504 }
1505
1506 static int
1507 __xfs_icache_free_eofblocks(
1508         struct xfs_mount        *mp,
1509         struct xfs_eofblocks    *eofb,
1510         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
1511                                            void *args),
1512         int                     tag)
1513 {
1514         int flags = SYNC_TRYLOCK;
1515
1516         if (eofb && (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_SYNC))
1517                 flags = SYNC_WAIT;
1518
1519         return xfs_inode_ag_iterator_tag(mp, execute, flags,
1520                                          eofb, tag);
1521 }
1522
1523 int
1524 xfs_icache_free_eofblocks(
1525         struct xfs_mount        *mp,
1526         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1527 {
1528         return __xfs_icache_free_eofblocks(mp, eofb, xfs_inode_free_eofblocks,
1529                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1530 }
1531
1532 /*
1533  * Run eofblocks scans on the quotas applicable to the inode. For inodes with
1534  * multiple quotas, we don't know exactly which quota caused an allocation
1535  * failure. We make a best effort by including each quota under low free space
1536  * conditions (less than 1% free space) in the scan.
1537  */
1538 static int
1539 __xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1540         struct xfs_inode        *ip,
1541         int                     (*execute)(struct xfs_mount *mp,
1542                                            struct xfs_eofblocks *eofb))
1543 {
1544         int scan = 0;
1545         struct xfs_eofblocks eofb = {0};
1546         struct xfs_dquot *dq;
1547
1548         /*
1549          * Run a sync scan to increase effectiveness and use the union filter to
1550          * cover all applicable quotas in a single scan.
1551          */
1552         eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_UNION|XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
1553
1554         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1555                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQ_USER);
1556                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1557                         eofb.eof_uid = VFS_I(ip)->i_uid;
1558                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_UID;
1559                         scan = 1;
1560                 }
1561         }
1562
1563         if (XFS_IS_GQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1564                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQ_GROUP);
1565                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1566                         eofb.eof_gid = VFS_I(ip)->i_gid;
1567                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_GID;
1568                         scan = 1;
1569                 }
1570         }
1571
1572         if (scan)
1573                 execute(ip->i_mount, &eofb);
1574
1575         return scan;
1576 }
1577
1578 int
1579 xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1580         struct xfs_inode *ip)
1581 {
1582         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_eofblocks);
1583 }
1584
1585 static inline unsigned long
1586 xfs_iflag_for_tag(
1587         int             tag)
1588 {
1589         switch (tag) {
1590         case XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG:
1591                 return XFS_IEOFBLOCKS;
1592         case XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG:
1593                 return XFS_ICOWBLOCKS;
1594         default:
1595                 ASSERT(0);
1596                 return 0;
1597         }
1598 }
1599
1600 static void
1601 __xfs_inode_set_blocks_tag(
1602         xfs_inode_t     *ip,
1603         void            (*execute)(struct xfs_mount *mp),
1604         void            (*set_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1605                                   int error, unsigned long caller_ip),
1606         int             tag)
1607 {
1608         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1609         struct xfs_perag *pag;
1610         int tagged;
1611
1612         /*
1613          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1614          * if we already know that we have the tag set.
1615          */
1616         if (ip->i_flags & xfs_iflag_for_tag(tag))
1617                 return;
1618         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1619         ip->i_flags |= xfs_iflag_for_tag(tag);
1620         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1621
1622         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1623         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1624
1625         tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
1626         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root,
1627                            XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1628         if (!tagged) {
1629                 /* propagate the eofblocks tag up into the perag radix tree */
1630                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1631                 radix_tree_tag_set(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1632                                    XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1633                                    tag);
1634                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1635
1636                 /* kick off background trimming */
1637                 execute(ip->i_mount);
1638
1639                 set_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1640         }
1641
1642         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1643         xfs_perag_put(pag);
1644 }
1645
1646 void
1647 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1648         xfs_inode_t     *ip)
1649 {
1650         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1651         return __xfs_inode_set_blocks_tag(ip, xfs_queue_eofblocks,
1652                         trace_xfs_perag_set_eofblocks,
1653                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1654 }
1655
1656 static void
1657 __xfs_inode_clear_blocks_tag(
1658         xfs_inode_t     *ip,
1659         void            (*clear_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1660                                     int error, unsigned long caller_ip),
1661         int             tag)
1662 {
1663         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1664         struct xfs_perag *pag;
1665
1666         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1667         ip->i_flags &= ~xfs_iflag_for_tag(tag);
1668         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1669
1670         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1671         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1672
1673         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
1674                              XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1675         if (!radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag)) {
1676                 /* clear the eofblocks tag from the perag radix tree */
1677                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1678                 radix_tree_tag_clear(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1679                                      XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1680                                      tag);
1681                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1682                 clear_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1683         }
1684
1685         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1686         xfs_perag_put(pag);
1687 }
1688
1689 void
1690 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1691         xfs_inode_t     *ip)
1692 {
1693         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1694         return __xfs_inode_clear_blocks_tag(ip,
1695                         trace_xfs_perag_clear_eofblocks, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1700  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1701  * is undergoing some kind of write.
1702  */
1703 static bool
1704 xfs_prep_free_cowblocks(
1705         struct xfs_inode        *ip)
1706 {
1707         /*
1708          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1709          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1710          */
1711         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1712                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1713                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1714                 return false;
1715         }
1716
1717         /*
1718          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1719          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1720          */
1721         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1722             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1723             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1724             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1725                 return false;
1726
1727         return true;
1728 }
1729
1730 /*
1731  * Automatic CoW Reservation Freeing
1732  *
1733  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1734  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1735  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1736  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1737  * be retained.
1738  *
1739  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1740  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1741  */
1742 STATIC int
1743 xfs_inode_free_cowblocks(
1744         struct xfs_inode        *ip,
1745         int                     flags,
1746         void                    *args)
1747 {
1748         struct xfs_eofblocks    *eofb = args;
1749         int                     match;
1750         int                     ret = 0;
1751
1752         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1753                 return 0;
1754
1755         if (eofb) {
1756                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1757                         match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1758                 else
1759                         match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1760                 if (!match)
1761                         return 0;
1762
1763                 /* skip the inode if the file size is too small */
1764                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE &&
1765                     XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1766                         return 0;
1767         }
1768
1769         /* Free the CoW blocks */
1770         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1771         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1772
1773         /*
1774          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1775          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1776          */
1777         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1778                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1779
1780         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1781         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1782
1783         return ret;
1784 }
1785
1786 int
1787 xfs_icache_free_cowblocks(
1788         struct xfs_mount        *mp,
1789         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1790 {
1791         return __xfs_icache_free_eofblocks(mp, eofb, xfs_inode_free_cowblocks,
1792                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1793 }
1794
1795 int
1796 xfs_inode_free_quota_cowblocks(
1797         struct xfs_inode *ip)
1798 {
1799         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_cowblocks);
1800 }
1801
1802 void
1803 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1804         xfs_inode_t     *ip)
1805 {
1806         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1807         return __xfs_inode_set_blocks_tag(ip, xfs_queue_cowblocks,
1808                         trace_xfs_perag_set_cowblocks,
1809                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1810 }
1811
1812 void
1813 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1814         xfs_inode_t     *ip)
1815 {
1816         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1817         return __xfs_inode_clear_blocks_tag(ip,
1818                         trace_xfs_perag_clear_cowblocks, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1819 }
1820
1821 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1822 void
1823 xfs_stop_block_reaping(
1824         struct xfs_mount        *mp)
1825 {
1826         cancel_delayed_work_sync(&mp->m_eofblocks_work);
1827         cancel_delayed_work_sync(&mp->m_cowblocks_work);
1828 }
1829
1830 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1831 void
1832 xfs_start_block_reaping(
1833         struct xfs_mount        *mp)
1834 {
1835         xfs_queue_eofblocks(mp);
1836         xfs_queue_cowblocks(mp);
1837 }