afb705d1aef54e3512332034f912b7543693ee46
[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         ip->i_d.di_flags2 = mp->m_ino_geo.new_diflags2;
67         ip->i_nblocks = 0;
68         ip->i_d.di_forkoff = 0;
69         ip->i_sick = 0;
70         ip->i_checked = 0;
71         INIT_WORK(&ip->i_ioend_work, xfs_end_io);
72         INIT_LIST_HEAD(&ip->i_ioend_list);
73         spin_lock_init(&ip->i_ioend_lock);
74
75         return ip;
76 }
77
78 STATIC void
79 xfs_inode_free_callback(
80         struct rcu_head         *head)
81 {
82         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
83         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
84
85         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
86         case S_IFREG:
87         case S_IFDIR:
88         case S_IFLNK:
89                 xfs_idestroy_fork(&ip->i_df);
90                 break;
91         }
92
93         if (ip->i_afp) {
94                 xfs_idestroy_fork(ip->i_afp);
95                 kmem_cache_free(xfs_ifork_zone, ip->i_afp);
96         }
97         if (ip->i_cowfp) {
98                 xfs_idestroy_fork(ip->i_cowfp);
99                 kmem_cache_free(xfs_ifork_zone, ip->i_cowfp);
100         }
101         if (ip->i_itemp) {
102                 ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL,
103                                  &ip->i_itemp->ili_item.li_flags));
104                 xfs_inode_item_destroy(ip);
105                 ip->i_itemp = NULL;
106         }
107
108         kmem_cache_free(xfs_inode_zone, ip);
109 }
110
111 static void
112 __xfs_inode_free(
113         struct xfs_inode        *ip)
114 {
115         /* asserts to verify all state is correct here */
116         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
117         ASSERT(!ip->i_itemp || list_empty(&ip->i_itemp->ili_item.li_bio_list));
118         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
119
120         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
121 }
122
123 void
124 xfs_inode_free(
125         struct xfs_inode        *ip)
126 {
127         ASSERT(!xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLUSHING));
128
129         /*
130          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
131          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
132          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
133          * races.
134          */
135         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
136         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
137         ip->i_ino = 0;
138         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
139
140         __xfs_inode_free(ip);
141 }
142
143 /*
144  * Queue background inode reclaim work if there are reclaimable inodes and there
145  * isn't reclaim work already scheduled or in progress.
146  */
147 static void
148 xfs_reclaim_work_queue(
149         struct xfs_mount        *mp)
150 {
151
152         rcu_read_lock();
153         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
154                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
155                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
156         }
157         rcu_read_unlock();
158 }
159
160 static void
161 xfs_perag_set_reclaim_tag(
162         struct xfs_perag        *pag)
163 {
164         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
165
166         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
167         if (pag->pag_ici_reclaimable++)
168                 return;
169
170         /* propagate the reclaim tag up into the perag radix tree */
171         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
172         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
173                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
174         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
175
176         /* schedule periodic background inode reclaim */
177         xfs_reclaim_work_queue(mp);
178
179         trace_xfs_perag_set_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
180 }
181
182 static void
183 xfs_perag_clear_reclaim_tag(
184         struct xfs_perag        *pag)
185 {
186         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
187
188         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
189         if (--pag->pag_ici_reclaimable)
190                 return;
191
192         /* clear the reclaim tag from the perag radix tree */
193         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
194         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
195                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
196         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
197         trace_xfs_perag_clear_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
198 }
199
200
201 /*
202  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.
203  * Once we get tag lookups on the radix tree, this inode flag
204  * can go away.
205  */
206 void
207 xfs_inode_set_reclaim_tag(
208         struct xfs_inode        *ip)
209 {
210         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
211         struct xfs_perag        *pag;
212
213         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
214         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
215         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
216
217         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
218                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
219         xfs_perag_set_reclaim_tag(pag);
220         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIMABLE);
221
222         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
223         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
224         xfs_perag_put(pag);
225 }
226
227 STATIC void
228 xfs_inode_clear_reclaim_tag(
229         struct xfs_perag        *pag,
230         xfs_ino_t               ino)
231 {
232         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
233                              XFS_INO_TO_AGINO(pag->pag_mount, ino),
234                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
235         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
236 }
237
238 static void
239 xfs_inew_wait(
240         struct xfs_inode        *ip)
241 {
242         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
243         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
244
245         do {
246                 prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
247                 if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW))
248                         break;
249                 schedule();
250         } while (true);
251         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
252 }
253
254 /*
255  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
256  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
257  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
258  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
259  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
260  * after reinitialisation even if it fails.
261  */
262 static int
263 xfs_reinit_inode(
264         struct xfs_mount        *mp,
265         struct inode            *inode)
266 {
267         int             error;
268         uint32_t        nlink = inode->i_nlink;
269         uint32_t        generation = inode->i_generation;
270         uint64_t        version = inode_peek_iversion(inode);
271         umode_t         mode = inode->i_mode;
272         dev_t           dev = inode->i_rdev;
273         kuid_t          uid = inode->i_uid;
274         kgid_t          gid = inode->i_gid;
275
276         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
277
278         set_nlink(inode, nlink);
279         inode->i_generation = generation;
280         inode_set_iversion_queried(inode, version);
281         inode->i_mode = mode;
282         inode->i_rdev = dev;
283         inode->i_uid = uid;
284         inode->i_gid = gid;
285         return error;
286 }
287
288 /*
289  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
290  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
291  * then check we didn't find a free inode.
292  *
293  * Returns:
294  *      0               if the inode free state matches the lookup context
295  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
296  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
297  */
298 static int
299 xfs_iget_check_free_state(
300         struct xfs_inode        *ip,
301         int                     flags)
302 {
303         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
304                 /* should be a free inode */
305                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
306                         xfs_warn(ip->i_mount,
307 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
308                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
309                         return -EFSCORRUPTED;
310                 }
311
312                 if (ip->i_nblocks != 0) {
313                         xfs_warn(ip->i_mount,
314 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
315                                 ip->i_ino);
316                         return -EFSCORRUPTED;
317                 }
318                 return 0;
319         }
320
321         /* should be an allocated inode */
322         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
323                 return -ENOENT;
324
325         return 0;
326 }
327
328 /*
329  * Check the validity of the inode we just found it the cache
330  */
331 static int
332 xfs_iget_cache_hit(
333         struct xfs_perag        *pag,
334         struct xfs_inode        *ip,
335         xfs_ino_t               ino,
336         int                     flags,
337         int                     lock_flags) __releases(RCU)
338 {
339         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
340         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
341         int                     error;
342
343         /*
344          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
345          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
346          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
347          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
348          * will not match, so check for that, too.
349          */
350         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
351         if (ip->i_ino != ino) {
352                 trace_xfs_iget_skip(ip);
353                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
354                 error = -EAGAIN;
355                 goto out_error;
356         }
357
358
359         /*
360          * If we are racing with another cache hit that is currently
361          * instantiating this inode or currently recycling it out of
362          * reclaimabe state, wait for the initialisation to complete
363          * before continuing.
364          *
365          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
366          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
367          *           instead of polling for it.
368          */
369         if (ip->i_flags & (XFS_INEW|XFS_IRECLAIM)) {
370                 trace_xfs_iget_skip(ip);
371                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
372                 error = -EAGAIN;
373                 goto out_error;
374         }
375
376         /*
377          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
378          * racing with unlinks.
379          */
380         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
381         if (error)
382                 goto out_error;
383
384         /*
385          * If IRECLAIMABLE is set, we've torn down the VFS inode already.
386          * Need to carefully get it back into useable state.
387          */
388         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
389                 trace_xfs_iget_reclaim(ip);
390
391                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
392                         error = -EAGAIN;
393                         goto out_error;
394                 }
395
396                 /*
397                  * We need to set XFS_IRECLAIM to prevent xfs_reclaim_inode
398                  * from stomping over us while we recycle the inode.  We can't
399                  * clear the radix tree reclaimable tag yet as it requires
400                  * pag_ici_lock to be held exclusive.
401                  */
402                 ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
403
404                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
405                 rcu_read_unlock();
406
407                 ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
408                 error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
409                 if (error) {
410                         bool wake;
411                         /*
412                          * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
413                          * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
414                          */
415                         rcu_read_lock();
416                         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
417                         wake = !!__xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW);
418                         ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
419                         if (wake)
420                                 wake_up_bit(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
421                         ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
422                         trace_xfs_iget_reclaim_fail(ip);
423                         goto out_error;
424                 }
425
426                 spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
427                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
428
429                 /*
430                  * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now
431                  * effectively a new inode and need to return to the initial
432                  * state before reuse occurs.
433                  */
434                 ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
435                 ip->i_flags |= XFS_INEW;
436                 xfs_inode_clear_reclaim_tag(pag, ip->i_ino);
437                 inode->i_state = I_NEW;
438                 ip->i_sick = 0;
439                 ip->i_checked = 0;
440
441                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
442                 spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
443         } else {
444                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
445                 if (!igrab(inode)) {
446                         trace_xfs_iget_skip(ip);
447                         error = -EAGAIN;
448                         goto out_error;
449                 }
450
451                 /* We've got a live one. */
452                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
453                 rcu_read_unlock();
454                 trace_xfs_iget_hit(ip);
455         }
456
457         if (lock_flags != 0)
458                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
459
460         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
461                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE);
462         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
463
464         return 0;
465
466 out_error:
467         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
468         rcu_read_unlock();
469         return error;
470 }
471
472
473 static int
474 xfs_iget_cache_miss(
475         struct xfs_mount        *mp,
476         struct xfs_perag        *pag,
477         xfs_trans_t             *tp,
478         xfs_ino_t               ino,
479         struct xfs_inode        **ipp,
480         int                     flags,
481         int                     lock_flags)
482 {
483         struct xfs_inode        *ip;
484         int                     error;
485         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
486         int                     iflags;
487
488         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
489         if (!ip)
490                 return -ENOMEM;
491
492         error = xfs_imap(mp, tp, ip->i_ino, &ip->i_imap, flags);
493         if (error)
494                 goto out_destroy;
495
496         /*
497          * For version 5 superblocks, if we are initialising a new inode and we
498          * are not utilising the XFS_MOUNT_IKEEP inode cluster mode, we can
499          * simply build the new inode core with a random generation number.
500          *
501          * For version 4 (and older) superblocks, log recovery is dependent on
502          * the i_flushiter field being initialised from the current on-disk
503          * value and hence we must also read the inode off disk even when
504          * initializing new inodes.
505          */
506         if (xfs_sb_version_has_v3inode(&mp->m_sb) &&
507             (flags & XFS_IGET_CREATE) && !(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP)) {
508                 VFS_I(ip)->i_generation = prandom_u32();
509         } else {
510                 struct xfs_buf          *bp;
511
512                 error = xfs_imap_to_bp(mp, tp, &ip->i_imap, &bp);
513                 if (error)
514                         goto out_destroy;
515
516                 error = xfs_inode_from_disk(ip,
517                                 xfs_buf_offset(bp, ip->i_imap.im_boffset));
518                 if (!error)
519                         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_INO_REF);
520                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
521
522                 if (error)
523                         goto out_destroy;
524         }
525
526         trace_xfs_iget_miss(ip);
527
528         /*
529          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
530          * racing with unlinks.
531          */
532         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
533         if (error)
534                 goto out_destroy;
535
536         /*
537          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
538          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
539          * region. Since we can be called from transaction context, don't
540          * recurse into the file system.
541          */
542         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
543                 error = -EAGAIN;
544                 goto out_destroy;
545         }
546
547         /*
548          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
549          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
550          */
551         if (lock_flags) {
552                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
553                         BUG();
554         }
555
556         /*
557          * These values must be set before inserting the inode into the radix
558          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
559          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
560          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
561          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
562          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
563          * time.
564          */
565         iflags = XFS_INEW;
566         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
567                 d_mark_dontcache(VFS_I(ip));
568         ip->i_udquot = NULL;
569         ip->i_gdquot = NULL;
570         ip->i_pdquot = NULL;
571         xfs_iflags_set(ip, iflags);
572
573         /* insert the new inode */
574         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
575         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
576         if (unlikely(error)) {
577                 WARN_ON(error != -EEXIST);
578                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
579                 error = -EAGAIN;
580                 goto out_preload_end;
581         }
582         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
583         radix_tree_preload_end();
584
585         *ipp = ip;
586         return 0;
587
588 out_preload_end:
589         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
590         radix_tree_preload_end();
591         if (lock_flags)
592                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
593 out_destroy:
594         __destroy_inode(VFS_I(ip));
595         xfs_inode_free(ip);
596         return error;
597 }
598
599 /*
600  * Look up an inode by number in the given file system.  The inode is looked up
601  * in the cache held in each AG.  If the inode is found in the cache, initialise
602  * the vfs inode if necessary.
603  *
604  * If it is not in core, read it in from the file system's device, add it to the
605  * cache and initialise the vfs inode.
606  *
607  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
608  * Inode lookup is only done during metadata operations and not as part of the
609  * data IO path. Hence we only allow locking of the XFS_ILOCK during lookup.
610  */
611 int
612 xfs_iget(
613         struct xfs_mount        *mp,
614         struct xfs_trans        *tp,
615         xfs_ino_t               ino,
616         uint                    flags,
617         uint                    lock_flags,
618         struct xfs_inode        **ipp)
619 {
620         struct xfs_inode        *ip;
621         struct xfs_perag        *pag;
622         xfs_agino_t             agino;
623         int                     error;
624
625         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
626
627         /* reject inode numbers outside existing AGs */
628         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
629                 return -EINVAL;
630
631         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
632
633         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
634         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
635         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
636
637 again:
638         error = 0;
639         rcu_read_lock();
640         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
641
642         if (ip) {
643                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
644                 if (error)
645                         goto out_error_or_again;
646         } else {
647                 rcu_read_unlock();
648                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
649                         error = -ENODATA;
650                         goto out_error_or_again;
651                 }
652                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
653
654                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
655                                                         flags, lock_flags);
656                 if (error)
657                         goto out_error_or_again;
658         }
659         xfs_perag_put(pag);
660
661         *ipp = ip;
662
663         /*
664          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
665          * now.  If it's a new inode being created, xfs_ialloc will handle it.
666          */
667         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
668                 xfs_setup_existing_inode(ip);
669         return 0;
670
671 out_error_or_again:
672         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE) && error == -EAGAIN) {
673                 delay(1);
674                 goto again;
675         }
676         xfs_perag_put(pag);
677         return error;
678 }
679
680 /*
681  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
682  *
683  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
684  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
685  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
686  * down, etc.), return a negative error code.
687  *
688  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
689  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
690  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
691  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
692  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
693  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
694  * deal with these scenarios appropriately.
695  *
696  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
697  * reading this, you probably want xfs_iget.
698  */
699 int
700 xfs_icache_inode_is_allocated(
701         struct xfs_mount        *mp,
702         struct xfs_trans        *tp,
703         xfs_ino_t               ino,
704         bool                    *inuse)
705 {
706         struct xfs_inode        *ip;
707         int                     error;
708
709         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
710         if (error)
711                 return error;
712
713         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
714         xfs_irele(ip);
715         return 0;
716 }
717
718 /*
719  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
720  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
721  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
722  * be too greedy.
723  */
724 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
725
726 /*
727  * Decide if the given @ip is eligible to be a part of the inode walk, and
728  * grab it if so.  Returns true if it's ready to go or false if we should just
729  * ignore it.
730  */
731 STATIC bool
732 xfs_inode_walk_ag_grab(
733         struct xfs_inode        *ip,
734         int                     flags)
735 {
736         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
737         bool                    newinos = !!(flags & XFS_INODE_WALK_INEW_WAIT);
738
739         ASSERT(rcu_read_lock_held());
740
741         /* Check for stale RCU freed inode */
742         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
743         if (!ip->i_ino)
744                 goto out_unlock_noent;
745
746         /* avoid new or reclaimable inodes. Leave for reclaim code to flush */
747         if ((!newinos && __xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW)) ||
748             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE | XFS_IRECLAIM))
749                 goto out_unlock_noent;
750         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
751
752         /* nothing to sync during shutdown */
753         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
754                 return false;
755
756         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
757         if (!igrab(inode))
758                 return false;
759
760         /* inode is valid */
761         return true;
762
763 out_unlock_noent:
764         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
765         return false;
766 }
767
768 /*
769  * For a given per-AG structure @pag, grab, @execute, and rele all incore
770  * inodes with the given radix tree @tag.
771  */
772 STATIC int
773 xfs_inode_walk_ag(
774         struct xfs_perag        *pag,
775         int                     iter_flags,
776         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, void *args),
777         void                    *args,
778         int                     tag)
779 {
780         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
781         uint32_t                first_index;
782         int                     last_error = 0;
783         int                     skipped;
784         bool                    done;
785         int                     nr_found;
786
787 restart:
788         done = false;
789         skipped = 0;
790         first_index = 0;
791         nr_found = 0;
792         do {
793                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
794                 int             error = 0;
795                 int             i;
796
797                 rcu_read_lock();
798
799                 if (tag == XFS_ICI_NO_TAG)
800                         nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
801                                         (void **)batch, first_index,
802                                         XFS_LOOKUP_BATCH);
803                 else
804                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
805                                         &pag->pag_ici_root,
806                                         (void **) batch, first_index,
807                                         XFS_LOOKUP_BATCH, tag);
808
809                 if (!nr_found) {
810                         rcu_read_unlock();
811                         break;
812                 }
813
814                 /*
815                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
816                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
817                  */
818                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
819                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
820
821                         if (done || !xfs_inode_walk_ag_grab(ip, iter_flags))
822                                 batch[i] = NULL;
823
824                         /*
825                          * Update the index for the next lookup. Catch
826                          * overflows into the next AG range which can occur if
827                          * we have inodes in the last block of the AG and we
828                          * are currently pointing to the last inode.
829                          *
830                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
831                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
832                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
833                          * us to see this inode, so another lookup from the
834                          * same index will not find it again.
835                          */
836                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
837                                 continue;
838                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
839                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
840                                 done = true;
841                 }
842
843                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
844                 rcu_read_unlock();
845
846                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
847                         if (!batch[i])
848                                 continue;
849                         if ((iter_flags & XFS_INODE_WALK_INEW_WAIT) &&
850                             xfs_iflags_test(batch[i], XFS_INEW))
851                                 xfs_inew_wait(batch[i]);
852                         error = execute(batch[i], args);
853                         xfs_irele(batch[i]);
854                         if (error == -EAGAIN) {
855                                 skipped++;
856                                 continue;
857                         }
858                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
859                                 last_error = error;
860                 }
861
862                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
863                 if (error == -EFSCORRUPTED)
864                         break;
865
866                 cond_resched();
867
868         } while (nr_found && !done);
869
870         if (skipped) {
871                 delay(1);
872                 goto restart;
873         }
874         return last_error;
875 }
876
877 /* Fetch the next (possibly tagged) per-AG structure. */
878 static inline struct xfs_perag *
879 xfs_inode_walk_get_perag(
880         struct xfs_mount        *mp,
881         xfs_agnumber_t          agno,
882         int                     tag)
883 {
884         if (tag == XFS_ICI_NO_TAG)
885                 return xfs_perag_get(mp, agno);
886         return xfs_perag_get_tag(mp, agno, tag);
887 }
888
889 /*
890  * Call the @execute function on all incore inodes matching the radix tree
891  * @tag.
892  */
893 int
894 xfs_inode_walk(
895         struct xfs_mount        *mp,
896         int                     iter_flags,
897         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, void *args),
898         void                    *args,
899         int                     tag)
900 {
901         struct xfs_perag        *pag;
902         int                     error = 0;
903         int                     last_error = 0;
904         xfs_agnumber_t          ag;
905
906         ag = 0;
907         while ((pag = xfs_inode_walk_get_perag(mp, ag, tag))) {
908                 ag = pag->pag_agno + 1;
909                 error = xfs_inode_walk_ag(pag, iter_flags, execute, args, tag);
910                 xfs_perag_put(pag);
911                 if (error) {
912                         last_error = error;
913                         if (error == -EFSCORRUPTED)
914                                 break;
915                 }
916         }
917         return last_error;
918 }
919
920 /*
921  * Grab the inode for reclaim exclusively.
922  *
923  * We have found this inode via a lookup under RCU, so the inode may have
924  * already been freed, or it may be in the process of being recycled by
925  * xfs_iget(). In both cases, the inode will have XFS_IRECLAIM set. If the inode
926  * has been fully recycled by the time we get the i_flags_lock, XFS_IRECLAIMABLE
927  * will not be set. Hence we need to check for both these flag conditions to
928  * avoid inodes that are no longer reclaim candidates.
929  *
930  * Note: checking for other state flags here, under the i_flags_lock or not, is
931  * racy and should be avoided. Those races should be resolved only after we have
932  * ensured that we are able to reclaim this inode and the world can see that we
933  * are going to reclaim it.
934  *
935  * Return true if we grabbed it, false otherwise.
936  */
937 static bool
938 xfs_reclaim_inode_grab(
939         struct xfs_inode        *ip)
940 {
941         ASSERT(rcu_read_lock_held());
942
943         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
944         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
945             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
946                 /* not a reclaim candidate. */
947                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
948                 return false;
949         }
950         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
951         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
952         return true;
953 }
954
955 /*
956  * Inode reclaim is non-blocking, so the default action if progress cannot be
957  * made is to "requeue" the inode for reclaim by unlocking it and clearing the
958  * XFS_IRECLAIM flag.  If we are in a shutdown state, we don't care about
959  * blocking anymore and hence we can wait for the inode to be able to reclaim
960  * it.
961  *
962  * We do no IO here - if callers require inodes to be cleaned they must push the
963  * AIL first to trigger writeback of dirty inodes.  This enables writeback to be
964  * done in the background in a non-blocking manner, and enables memory reclaim
965  * to make progress without blocking.
966  */
967 static void
968 xfs_reclaim_inode(
969         struct xfs_inode        *ip,
970         struct xfs_perag        *pag)
971 {
972         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
973
974         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
975                 goto out;
976         if (xfs_iflags_test_and_set(ip, XFS_IFLUSHING))
977                 goto out_iunlock;
978
979         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
980                 xfs_iunpin_wait(ip);
981                 xfs_iflush_abort(ip);
982                 goto reclaim;
983         }
984         if (xfs_ipincount(ip))
985                 goto out_clear_flush;
986         if (!xfs_inode_clean(ip))
987                 goto out_clear_flush;
988
989         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
990 reclaim:
991
992         /*
993          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
994          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
995          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
996          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
997          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
998          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
999          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
1000          * will see an invalid inode that it can skip.
1001          */
1002         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1003         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
1004         ip->i_ino = 0;
1005         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1006
1007         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1008
1009         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
1010         /*
1011          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
1012          *
1013          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
1014          * added to the tree assert that it's been there before to catch
1015          * problems with the inode life time early on.
1016          */
1017         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1018         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
1019                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
1020                 ASSERT(0);
1021         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
1022         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1023
1024         /*
1025          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
1026          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
1027          * can reference the inodes in the cache without taking references.
1028          *
1029          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
1030          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
1031          */
1032         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1033         xfs_qm_dqdetach(ip);
1034         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1035         ASSERT(xfs_inode_clean(ip));
1036
1037         __xfs_inode_free(ip);
1038         return;
1039
1040 out_clear_flush:
1041         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
1042 out_iunlock:
1043         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1044 out:
1045         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
1046 }
1047
1048 /*
1049  * Walk the AGs and reclaim the inodes in them. Even if the filesystem is
1050  * corrupted, we still want to try to reclaim all the inodes. If we don't,
1051  * then a shut down during filesystem unmount reclaim walk leak all the
1052  * unreclaimed inodes.
1053  *
1054  * Returns non-zero if any AGs or inodes were skipped in the reclaim pass
1055  * so that callers that want to block until all dirty inodes are written back
1056  * and reclaimed can sanely loop.
1057  */
1058 static void
1059 xfs_reclaim_inodes_ag(
1060         struct xfs_mount        *mp,
1061         int                     *nr_to_scan)
1062 {
1063         struct xfs_perag        *pag;
1064         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1065
1066         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1067                 unsigned long   first_index = 0;
1068                 int             done = 0;
1069                 int             nr_found = 0;
1070
1071                 ag = pag->pag_agno + 1;
1072
1073                 first_index = READ_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor);
1074                 do {
1075                         struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1076                         int     i;
1077
1078                         rcu_read_lock();
1079                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
1080                                         &pag->pag_ici_root,
1081                                         (void **)batch, first_index,
1082                                         XFS_LOOKUP_BATCH,
1083                                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1084                         if (!nr_found) {
1085                                 done = 1;
1086                                 rcu_read_unlock();
1087                                 break;
1088                         }
1089
1090                         /*
1091                          * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1092                          * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1093                          */
1094                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1095                                 struct xfs_inode *ip = batch[i];
1096
1097                                 if (done || !xfs_reclaim_inode_grab(ip))
1098                                         batch[i] = NULL;
1099
1100                                 /*
1101                                  * Update the index for the next lookup. Catch
1102                                  * overflows into the next AG range which can
1103                                  * occur if we have inodes in the last block of
1104                                  * the AG and we are currently pointing to the
1105                                  * last inode.
1106                                  *
1107                                  * Because we may see inodes that are from the
1108                                  * wrong AG due to RCU freeing and
1109                                  * reallocation, only update the index if it
1110                                  * lies in this AG. It was a race that lead us
1111                                  * to see this inode, so another lookup from
1112                                  * the same index will not find it again.
1113                                  */
1114                                 if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) !=
1115                                                                 pag->pag_agno)
1116                                         continue;
1117                                 first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1118                                 if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1119                                         done = 1;
1120                         }
1121
1122                         /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1123                         rcu_read_unlock();
1124
1125                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1126                                 if (batch[i])
1127                                         xfs_reclaim_inode(batch[i], pag);
1128                         }
1129
1130                         *nr_to_scan -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1131                         cond_resched();
1132                 } while (nr_found && !done && *nr_to_scan > 0);
1133
1134                 if (done)
1135                         first_index = 0;
1136                 WRITE_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor, first_index);
1137                 xfs_perag_put(pag);
1138         }
1139 }
1140
1141 void
1142 xfs_reclaim_inodes(
1143         struct xfs_mount        *mp)
1144 {
1145         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1146
1147         while (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
1148                 xfs_ail_push_all_sync(mp->m_ail);
1149                 xfs_reclaim_inodes_ag(mp, &nr_to_scan);
1150         }
1151 }
1152
1153 /*
1154  * The shrinker infrastructure determines how many inodes we should scan for
1155  * reclaim. We want as many clean inodes ready to reclaim as possible, so we
1156  * push the AIL here. We also want to proactively free up memory if we can to
1157  * minimise the amount of work memory reclaim has to do so we kick the
1158  * background reclaim if it isn't already scheduled.
1159  */
1160 long
1161 xfs_reclaim_inodes_nr(
1162         struct xfs_mount        *mp,
1163         int                     nr_to_scan)
1164 {
1165         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1166         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1167         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1168
1169         xfs_reclaim_inodes_ag(mp, &nr_to_scan);
1170         return 0;
1171 }
1172
1173 /*
1174  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1175  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1176  */
1177 int
1178 xfs_reclaim_inodes_count(
1179         struct xfs_mount        *mp)
1180 {
1181         struct xfs_perag        *pag;
1182         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1183         int                     reclaimable = 0;
1184
1185         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1186                 ag = pag->pag_agno + 1;
1187                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1188                 xfs_perag_put(pag);
1189         }
1190         return reclaimable;
1191 }
1192
1193 STATIC bool
1194 xfs_inode_match_id(
1195         struct xfs_inode        *ip,
1196         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1197 {
1198         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1199             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1200                 return false;
1201
1202         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1203             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1204                 return false;
1205
1206         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1207             ip->i_projid != eofb->eof_prid)
1208                 return false;
1209
1210         return true;
1211 }
1212
1213 /*
1214  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1215  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1216  */
1217 STATIC bool
1218 xfs_inode_match_id_union(
1219         struct xfs_inode        *ip,
1220         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1221 {
1222         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1223             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1224                 return true;
1225
1226         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1227             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1228                 return true;
1229
1230         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1231             ip->i_projid == eofb->eof_prid)
1232                 return true;
1233
1234         return false;
1235 }
1236
1237 /*
1238  * Is this inode @ip eligible for eof/cow block reclamation, given some
1239  * filtering parameters @eofb?  The inode is eligible if @eofb is null or
1240  * if the predicate functions match.
1241  */
1242 static bool
1243 xfs_inode_matches_eofb(
1244         struct xfs_inode        *ip,
1245         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1246 {
1247         bool                    match;
1248
1249         if (!eofb)
1250                 return true;
1251
1252         if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1253                 match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1254         else
1255                 match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1256         if (!match)
1257                 return false;
1258
1259         /* skip the inode if the file size is too small */
1260         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE) &&
1261             XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1262                 return false;
1263
1264         return true;
1265 }
1266
1267 /*
1268  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
1269  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
1270  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
1271  * goes low.
1272  */
1273 void
1274 xfs_reclaim_worker(
1275         struct work_struct *work)
1276 {
1277         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
1278                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
1279         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1280
1281         xfs_reclaim_inodes_ag(mp, &nr_to_scan);
1282         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1283 }
1284
1285 STATIC int
1286 xfs_inode_free_eofblocks(
1287         struct xfs_inode        *ip,
1288         void                    *args,
1289         unsigned int            *lockflags)
1290 {
1291         struct xfs_eofblocks    *eofb = args;
1292         bool                    wait;
1293
1294         wait = eofb && (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_SYNC);
1295
1296         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_IEOFBLOCKS))
1297                 return 0;
1298
1299         if (!xfs_can_free_eofblocks(ip, false)) {
1300                 /* inode could be preallocated or append-only */
1301                 trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1302                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1303                 return 0;
1304         }
1305
1306         /*
1307          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1308          * time. Unless we are waiting, skip it.
1309          */
1310         if (!wait && mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1311                 return 0;
1312
1313         if (!xfs_inode_matches_eofb(ip, eofb))
1314                 return 0;
1315
1316         /*
1317          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1318          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1319          */
1320         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1321                 if (wait)
1322                         return -EAGAIN;
1323                 return 0;
1324         }
1325         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1326
1327         return xfs_free_eofblocks(ip);
1328 }
1329
1330 /*
1331  * Background scanning to trim preallocated space. This is queued based on the
1332  * 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
1333  */
1334 static inline void
1335 xfs_blockgc_queue(
1336         struct xfs_perag        *pag)
1337 {
1338         rcu_read_lock();
1339         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG))
1340                 queue_delayed_work(pag->pag_mount->m_gc_workqueue,
1341                                    &pag->pag_blockgc_work,
1342                                    msecs_to_jiffies(xfs_blockgc_secs * 1000));
1343         rcu_read_unlock();
1344 }
1345
1346 static void
1347 xfs_blockgc_set_iflag(
1348         struct xfs_inode        *ip,
1349         unsigned long           iflag)
1350 {
1351         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1352         struct xfs_perag        *pag;
1353         int                     tagged;
1354
1355         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1356
1357         /*
1358          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1359          * if we already know that we have the tag set.
1360          */
1361         if (ip->i_flags & iflag)
1362                 return;
1363         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1364         ip->i_flags |= iflag;
1365         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1366
1367         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1368         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1369
1370         tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1371         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root,
1372                            XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1373                            XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1374         if (!tagged) {
1375                 /* propagate the blockgc tag up into the perag radix tree */
1376                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1377                 radix_tree_tag_set(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1378                                    XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1379                                    XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1380                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1381
1382                 /* kick off background trimming */
1383                 xfs_blockgc_queue(pag);
1384
1385                 trace_xfs_perag_set_blockgc(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1,
1386                                 _RET_IP_);
1387         }
1388
1389         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1390         xfs_perag_put(pag);
1391 }
1392
1393 void
1394 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1395         xfs_inode_t     *ip)
1396 {
1397         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1398         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1399 }
1400
1401 static void
1402 xfs_blockgc_clear_iflag(
1403         struct xfs_inode        *ip,
1404         unsigned long           iflag)
1405 {
1406         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1407         struct xfs_perag        *pag;
1408         bool                    clear_tag;
1409
1410         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1411
1412         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1413         ip->i_flags &= ~iflag;
1414         clear_tag = (ip->i_flags & (XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0;
1415         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1416
1417         if (!clear_tag)
1418                 return;
1419
1420         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1421         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1422
1423         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
1424                              XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1425                              XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1426         if (!radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)) {
1427                 /* clear the blockgc tag from the perag radix tree */
1428                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1429                 radix_tree_tag_clear(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1430                                      XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1431                                      XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1432                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1433                 trace_xfs_perag_clear_blockgc(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1,
1434                                 _RET_IP_);
1435         }
1436
1437         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1438         xfs_perag_put(pag);
1439 }
1440
1441 void
1442 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1443         xfs_inode_t     *ip)
1444 {
1445         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1446         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1447 }
1448
1449 /*
1450  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1451  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1452  * is undergoing some kind of write.
1453  */
1454 static bool
1455 xfs_prep_free_cowblocks(
1456         struct xfs_inode        *ip)
1457 {
1458         /*
1459          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1460          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1461          */
1462         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1463                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1464                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1465                 return false;
1466         }
1467
1468         /*
1469          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1470          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1471          */
1472         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1473             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1474             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1475             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1476                 return false;
1477
1478         return true;
1479 }
1480
1481 /*
1482  * Automatic CoW Reservation Freeing
1483  *
1484  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1485  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1486  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1487  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1488  * be retained.
1489  *
1490  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1491  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1492  */
1493 STATIC int
1494 xfs_inode_free_cowblocks(
1495         struct xfs_inode        *ip,
1496         void                    *args,
1497         unsigned int            *lockflags)
1498 {
1499         struct xfs_eofblocks    *eofb = args;
1500         bool                    wait;
1501         int                     ret = 0;
1502
1503         wait = eofb && (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_SYNC);
1504
1505         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_ICOWBLOCKS))
1506                 return 0;
1507
1508         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1509                 return 0;
1510
1511         if (!xfs_inode_matches_eofb(ip, eofb))
1512                 return 0;
1513
1514         /*
1515          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1516          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1517          */
1518         if (!(*lockflags & XFS_IOLOCK_EXCL) &&
1519             !xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1520                 if (wait)
1521                         return -EAGAIN;
1522                 return 0;
1523         }
1524         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1525
1526         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL)) {
1527                 if (wait)
1528                         return -EAGAIN;
1529                 return 0;
1530         }
1531         *lockflags |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1532
1533         /*
1534          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1535          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1536          */
1537         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1538                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1539         return ret;
1540 }
1541
1542 void
1543 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1544         xfs_inode_t     *ip)
1545 {
1546         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1547         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1548 }
1549
1550 void
1551 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1552         xfs_inode_t     *ip)
1553 {
1554         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1555         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1556 }
1557
1558 #define for_each_perag_tag(mp, next_agno, pag, tag) \
1559         for ((next_agno) = 0, (pag) = xfs_perag_get_tag((mp), 0, (tag)); \
1560                 (pag) != NULL; \
1561                 (next_agno) = (pag)->pag_agno + 1, \
1562                 xfs_perag_put(pag), \
1563                 (pag) = xfs_perag_get_tag((mp), (next_agno), (tag)))
1564
1565
1566 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1567 void
1568 xfs_blockgc_stop(
1569         struct xfs_mount        *mp)
1570 {
1571         struct xfs_perag        *pag;
1572         xfs_agnumber_t          agno;
1573
1574         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1575                 cancel_delayed_work_sync(&pag->pag_blockgc_work);
1576 }
1577
1578 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1579 void
1580 xfs_blockgc_start(
1581         struct xfs_mount        *mp)
1582 {
1583         struct xfs_perag        *pag;
1584         xfs_agnumber_t          agno;
1585
1586         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1587                 xfs_blockgc_queue(pag);
1588 }
1589
1590 /* Scan one incore inode for block preallocations that we can remove. */
1591 static int
1592 xfs_blockgc_scan_inode(
1593         struct xfs_inode        *ip,
1594         void                    *args)
1595 {
1596         unsigned int            lockflags = 0;
1597         int                     error;
1598
1599         error = xfs_inode_free_eofblocks(ip, args, &lockflags);
1600         if (error)
1601                 goto unlock;
1602
1603         error = xfs_inode_free_cowblocks(ip, args, &lockflags);
1604 unlock:
1605         if (lockflags)
1606                 xfs_iunlock(ip, lockflags);
1607         return error;
1608 }
1609
1610 /* Background worker that trims preallocated space. */
1611 void
1612 xfs_blockgc_worker(
1613         struct work_struct      *work)
1614 {
1615         struct xfs_perag        *pag = container_of(to_delayed_work(work),
1616                                         struct xfs_perag, pag_blockgc_work);
1617         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1618         int                     error;
1619
1620         if (!sb_start_write_trylock(mp->m_super))
1621                 return;
1622         error = xfs_inode_walk_ag(pag, 0, xfs_blockgc_scan_inode, NULL,
1623                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1624         if (error)
1625                 xfs_info(mp, "AG %u preallocation gc worker failed, err=%d",
1626                                 pag->pag_agno, error);
1627         sb_end_write(mp->m_super);
1628         xfs_blockgc_queue(pag);
1629 }
1630
1631 /*
1632  * Try to free space in the filesystem by purging eofblocks and cowblocks.
1633  */
1634 int
1635 xfs_blockgc_free_space(
1636         struct xfs_mount        *mp,
1637         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1638 {
1639         trace_xfs_blockgc_free_space(mp, eofb, _RET_IP_);
1640
1641         return xfs_inode_walk(mp, 0, xfs_blockgc_scan_inode, eofb,
1642                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1643 }
1644
1645 /*
1646  * Run cow/eofblocks scans on the supplied dquots.  We don't know exactly which
1647  * quota caused an allocation failure, so we make a best effort by including
1648  * each quota under low free space conditions (less than 1% free space) in the
1649  * scan.
1650  *
1651  * Callers must not hold any inode's ILOCK.  If requesting a synchronous scan
1652  * (XFS_EOF_FLAGS_SYNC), the caller also must not hold any inode's IOLOCK or
1653  * MMAPLOCK.
1654  */
1655 int
1656 xfs_blockgc_free_dquots(
1657         struct xfs_mount        *mp,
1658         struct xfs_dquot        *udqp,
1659         struct xfs_dquot        *gdqp,
1660         struct xfs_dquot        *pdqp,
1661         unsigned int            eof_flags)
1662 {
1663         struct xfs_eofblocks    eofb = {0};
1664         bool                    do_work = false;
1665
1666         if (!udqp && !gdqp && !pdqp)
1667                 return 0;
1668
1669         /*
1670          * Run a scan to free blocks using the union filter to cover all
1671          * applicable quotas in a single scan.
1672          */
1673         eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_UNION | eof_flags;
1674
1675         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && udqp && xfs_dquot_lowsp(udqp)) {
1676                 eofb.eof_uid = make_kuid(mp->m_super->s_user_ns, udqp->q_id);
1677                 eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_UID;
1678                 do_work = true;
1679         }
1680
1681         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && gdqp && xfs_dquot_lowsp(gdqp)) {
1682                 eofb.eof_gid = make_kgid(mp->m_super->s_user_ns, gdqp->q_id);
1683                 eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_GID;
1684                 do_work = true;
1685         }
1686
1687         if (XFS_IS_PQUOTA_ENFORCED(mp) && pdqp && xfs_dquot_lowsp(pdqp)) {
1688                 eofb.eof_prid = pdqp->q_id;
1689                 eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_PRID;
1690                 do_work = true;
1691         }
1692
1693         if (!do_work)
1694                 return 0;
1695
1696         return xfs_blockgc_free_space(mp, &eofb);
1697 }
1698
1699 /* Run cow/eofblocks scans on the quotas attached to the inode. */
1700 int
1701 xfs_blockgc_free_quota(
1702         struct xfs_inode        *ip,
1703         unsigned int            eof_flags)
1704 {
1705         return xfs_blockgc_free_dquots(ip->i_mount,
1706                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_USER),
1707                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_GROUP),
1708                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_PROJ), eof_flags);
1709 }