Merge branch 'for-next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/shli/md
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / xfs / xfs_icache.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_fs.h"
20 #include "xfs_format.h"
21 #include "xfs_log_format.h"
22 #include "xfs_trans_resv.h"
23 #include "xfs_sb.h"
24 #include "xfs_mount.h"
25 #include "xfs_inode.h"
26 #include "xfs_error.h"
27 #include "xfs_trans.h"
28 #include "xfs_trans_priv.h"
29 #include "xfs_inode_item.h"
30 #include "xfs_quota.h"
31 #include "xfs_trace.h"
32 #include "xfs_icache.h"
33 #include "xfs_bmap_util.h"
34 #include "xfs_dquot_item.h"
35 #include "xfs_dquot.h"
36 #include "xfs_reflink.h"
37
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/freezer.h>
40 #include <linux/iversion.h>
41
42 /*
43  * Allocate and initialise an xfs_inode.
44  */
45 struct xfs_inode *
46 xfs_inode_alloc(
47         struct xfs_mount        *mp,
48         xfs_ino_t               ino)
49 {
50         struct xfs_inode        *ip;
51
52         /*
53          * if this didn't occur in transactions, we could use
54          * KM_MAYFAIL and return NULL here on ENOMEM. Set the
55          * code up to do this anyway.
56          */
57         ip = kmem_zone_alloc(xfs_inode_zone, KM_SLEEP);
58         if (!ip)
59                 return NULL;
60         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
61                 kmem_zone_free(xfs_inode_zone, ip);
62                 return NULL;
63         }
64
65         /* VFS doesn't initialise i_mode! */
66         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
67
68         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
69         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
70         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
71         ASSERT(ip->i_ino == 0);
72
73         /* initialise the xfs inode */
74         ip->i_ino = ino;
75         ip->i_mount = mp;
76         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
77         ip->i_afp = NULL;
78         ip->i_cowfp = NULL;
79         ip->i_cnextents = 0;
80         ip->i_cformat = XFS_DINODE_FMT_EXTENTS;
81         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(xfs_ifork_t));
82         ip->i_flags = 0;
83         ip->i_delayed_blks = 0;
84         memset(&ip->i_d, 0, sizeof(ip->i_d));
85
86         return ip;
87 }
88
89 STATIC void
90 xfs_inode_free_callback(
91         struct rcu_head         *head)
92 {
93         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
94         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
95
96         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
97         case S_IFREG:
98         case S_IFDIR:
99         case S_IFLNK:
100                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_DATA_FORK);
101                 break;
102         }
103
104         if (ip->i_afp)
105                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_ATTR_FORK);
106         if (ip->i_cowfp)
107                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_COW_FORK);
108
109         if (ip->i_itemp) {
110                 ASSERT(!(ip->i_itemp->ili_item.li_flags & XFS_LI_IN_AIL));
111                 xfs_inode_item_destroy(ip);
112                 ip->i_itemp = NULL;
113         }
114
115         kmem_zone_free(xfs_inode_zone, ip);
116 }
117
118 static void
119 __xfs_inode_free(
120         struct xfs_inode        *ip)
121 {
122         /* asserts to verify all state is correct here */
123         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
124         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
125
126         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
127 }
128
129 void
130 xfs_inode_free(
131         struct xfs_inode        *ip)
132 {
133         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
134
135         /*
136          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
137          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
138          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
139          * races.
140          */
141         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
142         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
143         ip->i_ino = 0;
144         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
145
146         __xfs_inode_free(ip);
147 }
148
149 /*
150  * Queue a new inode reclaim pass if there are reclaimable inodes and there
151  * isn't a reclaim pass already in progress. By default it runs every 5s based
152  * on the xfs periodic sync default of 30s. Perhaps this should have it's own
153  * tunable, but that can be done if this method proves to be ineffective or too
154  * aggressive.
155  */
156 static void
157 xfs_reclaim_work_queue(
158         struct xfs_mount        *mp)
159 {
160
161         rcu_read_lock();
162         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
163                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
164                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
165         }
166         rcu_read_unlock();
167 }
168
169 /*
170  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
171  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
172  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
173  * goes low. It scans as quickly as possible avoiding locked inodes or those
174  * already being flushed, and once done schedules a future pass.
175  */
176 void
177 xfs_reclaim_worker(
178         struct work_struct *work)
179 {
180         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
181                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
182
183         xfs_reclaim_inodes(mp, SYNC_TRYLOCK);
184         xfs_reclaim_work_queue(mp);
185 }
186
187 static void
188 xfs_perag_set_reclaim_tag(
189         struct xfs_perag        *pag)
190 {
191         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
192
193         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
194         if (pag->pag_ici_reclaimable++)
195                 return;
196
197         /* propagate the reclaim tag up into the perag radix tree */
198         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
199         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
200                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
201         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
202
203         /* schedule periodic background inode reclaim */
204         xfs_reclaim_work_queue(mp);
205
206         trace_xfs_perag_set_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
207 }
208
209 static void
210 xfs_perag_clear_reclaim_tag(
211         struct xfs_perag        *pag)
212 {
213         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
214
215         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
216         if (--pag->pag_ici_reclaimable)
217                 return;
218
219         /* clear the reclaim tag from the perag radix tree */
220         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
221         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
222                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
223         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
224         trace_xfs_perag_clear_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
225 }
226
227
228 /*
229  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.
230  * Once we get tag lookups on the radix tree, this inode flag
231  * can go away.
232  */
233 void
234 xfs_inode_set_reclaim_tag(
235         struct xfs_inode        *ip)
236 {
237         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
238         struct xfs_perag        *pag;
239
240         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
241         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
242         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
243
244         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
245                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
246         xfs_perag_set_reclaim_tag(pag);
247         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIMABLE);
248
249         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
250         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
251         xfs_perag_put(pag);
252 }
253
254 STATIC void
255 xfs_inode_clear_reclaim_tag(
256         struct xfs_perag        *pag,
257         xfs_ino_t               ino)
258 {
259         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
260                              XFS_INO_TO_AGINO(pag->pag_mount, ino),
261                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
262         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
263 }
264
265 static void
266 xfs_inew_wait(
267         struct xfs_inode        *ip)
268 {
269         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
270         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
271
272         do {
273                 prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
274                 if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW))
275                         break;
276                 schedule();
277         } while (true);
278         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
279 }
280
281 /*
282  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
283  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
284  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
285  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
286  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
287  * after reinitialisation even if it fails.
288  */
289 static int
290 xfs_reinit_inode(
291         struct xfs_mount        *mp,
292         struct inode            *inode)
293 {
294         int             error;
295         uint32_t        nlink = inode->i_nlink;
296         uint32_t        generation = inode->i_generation;
297         uint64_t        version = inode_peek_iversion(inode);
298         umode_t         mode = inode->i_mode;
299         dev_t           dev = inode->i_rdev;
300
301         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
302
303         set_nlink(inode, nlink);
304         inode->i_generation = generation;
305         inode_set_iversion_queried(inode, version);
306         inode->i_mode = mode;
307         inode->i_rdev = dev;
308         return error;
309 }
310
311 /*
312  * Check the validity of the inode we just found it the cache
313  */
314 static int
315 xfs_iget_cache_hit(
316         struct xfs_perag        *pag,
317         struct xfs_inode        *ip,
318         xfs_ino_t               ino,
319         int                     flags,
320         int                     lock_flags) __releases(RCU)
321 {
322         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
323         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
324         int                     error;
325
326         /*
327          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
328          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
329          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
330          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
331          * will not match, so check for that, too.
332          */
333         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
334         if (ip->i_ino != ino) {
335                 trace_xfs_iget_skip(ip);
336                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
337                 error = -EAGAIN;
338                 goto out_error;
339         }
340
341
342         /*
343          * If we are racing with another cache hit that is currently
344          * instantiating this inode or currently recycling it out of
345          * reclaimabe state, wait for the initialisation to complete
346          * before continuing.
347          *
348          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
349          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
350          *           instead of polling for it.
351          */
352         if (ip->i_flags & (XFS_INEW|XFS_IRECLAIM)) {
353                 trace_xfs_iget_skip(ip);
354                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
355                 error = -EAGAIN;
356                 goto out_error;
357         }
358
359         /*
360          * If lookup is racing with unlink return an error immediately.
361          */
362         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0 && !(flags & XFS_IGET_CREATE)) {
363                 error = -ENOENT;
364                 goto out_error;
365         }
366
367         /*
368          * If IRECLAIMABLE is set, we've torn down the VFS inode already.
369          * Need to carefully get it back into useable state.
370          */
371         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
372                 trace_xfs_iget_reclaim(ip);
373
374                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
375                         error = -EAGAIN;
376                         goto out_error;
377                 }
378
379                 /*
380                  * We need to set XFS_IRECLAIM to prevent xfs_reclaim_inode
381                  * from stomping over us while we recycle the inode.  We can't
382                  * clear the radix tree reclaimable tag yet as it requires
383                  * pag_ici_lock to be held exclusive.
384                  */
385                 ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
386
387                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
388                 rcu_read_unlock();
389
390                 error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
391                 if (error) {
392                         bool wake;
393                         /*
394                          * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
395                          * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
396                          */
397                         rcu_read_lock();
398                         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
399                         wake = !!__xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW);
400                         ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
401                         if (wake)
402                                 wake_up_bit(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
403                         ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
404                         trace_xfs_iget_reclaim_fail(ip);
405                         goto out_error;
406                 }
407
408                 spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
409                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
410
411                 /*
412                  * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now
413                  * effectively a new inode and need to return to the initial
414                  * state before reuse occurs.
415                  */
416                 ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
417                 ip->i_flags |= XFS_INEW;
418                 xfs_inode_clear_reclaim_tag(pag, ip->i_ino);
419                 inode->i_state = I_NEW;
420
421                 ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
422                 init_rwsem(&inode->i_rwsem);
423
424                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
425                 spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
426         } else {
427                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
428                 if (!igrab(inode)) {
429                         trace_xfs_iget_skip(ip);
430                         error = -EAGAIN;
431                         goto out_error;
432                 }
433
434                 /* We've got a live one. */
435                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
436                 rcu_read_unlock();
437                 trace_xfs_iget_hit(ip);
438         }
439
440         if (lock_flags != 0)
441                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
442
443         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
444                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE | XFS_IDONTCACHE);
445         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
446
447         return 0;
448
449 out_error:
450         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
451         rcu_read_unlock();
452         return error;
453 }
454
455
456 static int
457 xfs_iget_cache_miss(
458         struct xfs_mount        *mp,
459         struct xfs_perag        *pag,
460         xfs_trans_t             *tp,
461         xfs_ino_t               ino,
462         struct xfs_inode        **ipp,
463         int                     flags,
464         int                     lock_flags)
465 {
466         struct xfs_inode        *ip;
467         int                     error;
468         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
469         int                     iflags;
470
471         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
472         if (!ip)
473                 return -ENOMEM;
474
475         error = xfs_iread(mp, tp, ip, flags);
476         if (error)
477                 goto out_destroy;
478
479         if (!xfs_inode_verify_forks(ip)) {
480                 error = -EFSCORRUPTED;
481                 goto out_destroy;
482         }
483
484         trace_xfs_iget_miss(ip);
485
486         if ((VFS_I(ip)->i_mode == 0) && !(flags & XFS_IGET_CREATE)) {
487                 error = -ENOENT;
488                 goto out_destroy;
489         }
490
491         /*
492          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
493          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
494          * region. Since we can be called from transaction context, don't
495          * recurse into the file system.
496          */
497         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
498                 error = -EAGAIN;
499                 goto out_destroy;
500         }
501
502         /*
503          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
504          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
505          */
506         if (lock_flags) {
507                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
508                         BUG();
509         }
510
511         /*
512          * These values must be set before inserting the inode into the radix
513          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
514          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
515          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
516          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
517          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
518          * time.
519          */
520         iflags = XFS_INEW;
521         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
522                 iflags |= XFS_IDONTCACHE;
523         ip->i_udquot = NULL;
524         ip->i_gdquot = NULL;
525         ip->i_pdquot = NULL;
526         xfs_iflags_set(ip, iflags);
527
528         /* insert the new inode */
529         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
530         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
531         if (unlikely(error)) {
532                 WARN_ON(error != -EEXIST);
533                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
534                 error = -EAGAIN;
535                 goto out_preload_end;
536         }
537         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
538         radix_tree_preload_end();
539
540         *ipp = ip;
541         return 0;
542
543 out_preload_end:
544         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
545         radix_tree_preload_end();
546         if (lock_flags)
547                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
548 out_destroy:
549         __destroy_inode(VFS_I(ip));
550         xfs_inode_free(ip);
551         return error;
552 }
553
554 /*
555  * Look up an inode by number in the given file system.
556  * The inode is looked up in the cache held in each AG.
557  * If the inode is found in the cache, initialise the vfs inode
558  * if necessary.
559  *
560  * If it is not in core, read it in from the file system's device,
561  * add it to the cache and initialise the vfs inode.
562  *
563  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
564  * This flag parameter indicates how and if the inode's IO lock and inode lock
565  * should be taken.
566  *
567  * mp -- the mount point structure for the current file system.  It points
568  *       to the inode hash table.
569  * tp -- a pointer to the current transaction if there is one.  This is
570  *       simply passed through to the xfs_iread() call.
571  * ino -- the number of the inode desired.  This is the unique identifier
572  *        within the file system for the inode being requested.
573  * lock_flags -- flags indicating how to lock the inode.  See the comment
574  *               for xfs_ilock() for a list of valid values.
575  */
576 int
577 xfs_iget(
578         xfs_mount_t     *mp,
579         xfs_trans_t     *tp,
580         xfs_ino_t       ino,
581         uint            flags,
582         uint            lock_flags,
583         xfs_inode_t     **ipp)
584 {
585         xfs_inode_t     *ip;
586         int             error;
587         xfs_perag_t     *pag;
588         xfs_agino_t     agino;
589
590         /*
591          * xfs_reclaim_inode() uses the ILOCK to ensure an inode
592          * doesn't get freed while it's being referenced during a
593          * radix tree traversal here.  It assumes this function
594          * aqcuires only the ILOCK (and therefore it has no need to
595          * involve the IOLOCK in this synchronization).
596          */
597         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
598
599         /* reject inode numbers outside existing AGs */
600         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
601                 return -EINVAL;
602
603         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
604
605         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
606         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
607         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
608
609 again:
610         error = 0;
611         rcu_read_lock();
612         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
613
614         if (ip) {
615                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
616                 if (error)
617                         goto out_error_or_again;
618         } else {
619                 rcu_read_unlock();
620                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
621                         error = -ENODATA;
622                         goto out_error_or_again;
623                 }
624                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
625
626                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
627                                                         flags, lock_flags);
628                 if (error)
629                         goto out_error_or_again;
630         }
631         xfs_perag_put(pag);
632
633         *ipp = ip;
634
635         /*
636          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
637          * now.  If it's a new inode being created, xfs_ialloc will handle it.
638          */
639         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
640                 xfs_setup_existing_inode(ip);
641         return 0;
642
643 out_error_or_again:
644         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE) && error == -EAGAIN) {
645                 delay(1);
646                 goto again;
647         }
648         xfs_perag_put(pag);
649         return error;
650 }
651
652 /*
653  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
654  *
655  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
656  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
657  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
658  * down, etc.), return a negative error code.
659  *
660  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
661  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
662  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
663  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
664  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
665  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
666  * deal with these scenarios appropriately.
667  *
668  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
669  * reading this, you probably want xfs_iget.
670  */
671 int
672 xfs_icache_inode_is_allocated(
673         struct xfs_mount        *mp,
674         struct xfs_trans        *tp,
675         xfs_ino_t               ino,
676         bool                    *inuse)
677 {
678         struct xfs_inode        *ip;
679         int                     error;
680
681         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
682         if (error)
683                 return error;
684
685         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
686         IRELE(ip);
687         return 0;
688 }
689
690 /*
691  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
692  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
693  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
694  * be too greedy.
695  */
696 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
697
698 STATIC int
699 xfs_inode_ag_walk_grab(
700         struct xfs_inode        *ip,
701         int                     flags)
702 {
703         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
704         bool                    newinos = !!(flags & XFS_AGITER_INEW_WAIT);
705
706         ASSERT(rcu_read_lock_held());
707
708         /*
709          * check for stale RCU freed inode
710          *
711          * If the inode has been reallocated, it doesn't matter if it's not in
712          * the AG we are walking - we are walking for writeback, so if it
713          * passes all the "valid inode" checks and is dirty, then we'll write
714          * it back anyway.  If it has been reallocated and still being
715          * initialised, the XFS_INEW check below will catch it.
716          */
717         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
718         if (!ip->i_ino)
719                 goto out_unlock_noent;
720
721         /* avoid new or reclaimable inodes. Leave for reclaim code to flush */
722         if ((!newinos && __xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW)) ||
723             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE | XFS_IRECLAIM))
724                 goto out_unlock_noent;
725         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
726
727         /* nothing to sync during shutdown */
728         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
729                 return -EFSCORRUPTED;
730
731         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
732         if (!igrab(inode))
733                 return -ENOENT;
734
735         /* inode is valid */
736         return 0;
737
738 out_unlock_noent:
739         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
740         return -ENOENT;
741 }
742
743 STATIC int
744 xfs_inode_ag_walk(
745         struct xfs_mount        *mp,
746         struct xfs_perag        *pag,
747         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
748                                            void *args),
749         int                     flags,
750         void                    *args,
751         int                     tag,
752         int                     iter_flags)
753 {
754         uint32_t                first_index;
755         int                     last_error = 0;
756         int                     skipped;
757         int                     done;
758         int                     nr_found;
759
760 restart:
761         done = 0;
762         skipped = 0;
763         first_index = 0;
764         nr_found = 0;
765         do {
766                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
767                 int             error = 0;
768                 int             i;
769
770                 rcu_read_lock();
771
772                 if (tag == -1)
773                         nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
774                                         (void **)batch, first_index,
775                                         XFS_LOOKUP_BATCH);
776                 else
777                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
778                                         &pag->pag_ici_root,
779                                         (void **) batch, first_index,
780                                         XFS_LOOKUP_BATCH, tag);
781
782                 if (!nr_found) {
783                         rcu_read_unlock();
784                         break;
785                 }
786
787                 /*
788                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
789                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
790                  */
791                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
792                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
793
794                         if (done || xfs_inode_ag_walk_grab(ip, iter_flags))
795                                 batch[i] = NULL;
796
797                         /*
798                          * Update the index for the next lookup. Catch
799                          * overflows into the next AG range which can occur if
800                          * we have inodes in the last block of the AG and we
801                          * are currently pointing to the last inode.
802                          *
803                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
804                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
805                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
806                          * us to see this inode, so another lookup from the
807                          * same index will not find it again.
808                          */
809                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
810                                 continue;
811                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
812                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
813                                 done = 1;
814                 }
815
816                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
817                 rcu_read_unlock();
818
819                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
820                         if (!batch[i])
821                                 continue;
822                         if ((iter_flags & XFS_AGITER_INEW_WAIT) &&
823                             xfs_iflags_test(batch[i], XFS_INEW))
824                                 xfs_inew_wait(batch[i]);
825                         error = execute(batch[i], flags, args);
826                         IRELE(batch[i]);
827                         if (error == -EAGAIN) {
828                                 skipped++;
829                                 continue;
830                         }
831                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
832                                 last_error = error;
833                 }
834
835                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
836                 if (error == -EFSCORRUPTED)
837                         break;
838
839                 cond_resched();
840
841         } while (nr_found && !done);
842
843         if (skipped) {
844                 delay(1);
845                 goto restart;
846         }
847         return last_error;
848 }
849
850 /*
851  * Background scanning to trim post-EOF preallocated space. This is queued
852  * based on the 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
853  */
854 void
855 xfs_queue_eofblocks(
856         struct xfs_mount *mp)
857 {
858         rcu_read_lock();
859         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG))
860                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
861                                    &mp->m_eofblocks_work,
862                                    msecs_to_jiffies(xfs_eofb_secs * 1000));
863         rcu_read_unlock();
864 }
865
866 void
867 xfs_eofblocks_worker(
868         struct work_struct *work)
869 {
870         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
871                                 struct xfs_mount, m_eofblocks_work);
872         xfs_icache_free_eofblocks(mp, NULL);
873         xfs_queue_eofblocks(mp);
874 }
875
876 /*
877  * Background scanning to trim preallocated CoW space. This is queued
878  * based on the 'speculative_cow_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
879  * (We'll just piggyback on the post-EOF prealloc space workqueue.)
880  */
881 void
882 xfs_queue_cowblocks(
883         struct xfs_mount *mp)
884 {
885         rcu_read_lock();
886         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG))
887                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
888                                    &mp->m_cowblocks_work,
889                                    msecs_to_jiffies(xfs_cowb_secs * 1000));
890         rcu_read_unlock();
891 }
892
893 void
894 xfs_cowblocks_worker(
895         struct work_struct *work)
896 {
897         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
898                                 struct xfs_mount, m_cowblocks_work);
899         xfs_icache_free_cowblocks(mp, NULL);
900         xfs_queue_cowblocks(mp);
901 }
902
903 int
904 xfs_inode_ag_iterator_flags(
905         struct xfs_mount        *mp,
906         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
907                                            void *args),
908         int                     flags,
909         void                    *args,
910         int                     iter_flags)
911 {
912         struct xfs_perag        *pag;
913         int                     error = 0;
914         int                     last_error = 0;
915         xfs_agnumber_t          ag;
916
917         ag = 0;
918         while ((pag = xfs_perag_get(mp, ag))) {
919                 ag = pag->pag_agno + 1;
920                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags, args, -1,
921                                           iter_flags);
922                 xfs_perag_put(pag);
923                 if (error) {
924                         last_error = error;
925                         if (error == -EFSCORRUPTED)
926                                 break;
927                 }
928         }
929         return last_error;
930 }
931
932 int
933 xfs_inode_ag_iterator(
934         struct xfs_mount        *mp,
935         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
936                                            void *args),
937         int                     flags,
938         void                    *args)
939 {
940         return xfs_inode_ag_iterator_flags(mp, execute, flags, args, 0);
941 }
942
943 int
944 xfs_inode_ag_iterator_tag(
945         struct xfs_mount        *mp,
946         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
947                                            void *args),
948         int                     flags,
949         void                    *args,
950         int                     tag)
951 {
952         struct xfs_perag        *pag;
953         int                     error = 0;
954         int                     last_error = 0;
955         xfs_agnumber_t          ag;
956
957         ag = 0;
958         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, tag))) {
959                 ag = pag->pag_agno + 1;
960                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags, args, tag,
961                                           0);
962                 xfs_perag_put(pag);
963                 if (error) {
964                         last_error = error;
965                         if (error == -EFSCORRUPTED)
966                                 break;
967                 }
968         }
969         return last_error;
970 }
971
972 /*
973  * Grab the inode for reclaim exclusively.
974  * Return 0 if we grabbed it, non-zero otherwise.
975  */
976 STATIC int
977 xfs_reclaim_inode_grab(
978         struct xfs_inode        *ip,
979         int                     flags)
980 {
981         ASSERT(rcu_read_lock_held());
982
983         /* quick check for stale RCU freed inode */
984         if (!ip->i_ino)
985                 return 1;
986
987         /*
988          * If we are asked for non-blocking operation, do unlocked checks to
989          * see if the inode already is being flushed or in reclaim to avoid
990          * lock traffic.
991          */
992         if ((flags & SYNC_TRYLOCK) &&
993             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLOCK | XFS_IRECLAIM))
994                 return 1;
995
996         /*
997          * The radix tree lock here protects a thread in xfs_iget from racing
998          * with us starting reclaim on the inode.  Once we have the
999          * XFS_IRECLAIM flag set it will not touch us.
1000          *
1001          * Due to RCU lookup, we may find inodes that have been freed and only
1002          * have XFS_IRECLAIM set.  Indeed, we may see reallocated inodes that
1003          * aren't candidates for reclaim at all, so we must check the
1004          * XFS_IRECLAIMABLE is set first before proceeding to reclaim.
1005          */
1006         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1007         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
1008             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
1009                 /* not a reclaim candidate. */
1010                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1011                 return 1;
1012         }
1013         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
1014         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1015         return 0;
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Inodes in different states need to be treated differently. The following
1020  * table lists the inode states and the reclaim actions necessary:
1021  *
1022  *      inode state          iflush ret         required action
1023  *      ---------------      ----------         ---------------
1024  *      bad                     -               reclaim
1025  *      shutdown                EIO             unpin and reclaim
1026  *      clean, unpinned         0               reclaim
1027  *      stale, unpinned         0               reclaim
1028  *      clean, pinned(*)        0               requeue
1029  *      stale, pinned           EAGAIN          requeue
1030  *      dirty, async            -               requeue
1031  *      dirty, sync             0               reclaim
1032  *
1033  * (*) dgc: I don't think the clean, pinned state is possible but it gets
1034  * handled anyway given the order of checks implemented.
1035  *
1036  * Also, because we get the flush lock first, we know that any inode that has
1037  * been flushed delwri has had the flush completed by the time we check that
1038  * the inode is clean.
1039  *
1040  * Note that because the inode is flushed delayed write by AIL pushing, the
1041  * flush lock may already be held here and waiting on it can result in very
1042  * long latencies.  Hence for sync reclaims, where we wait on the flush lock,
1043  * the caller should push the AIL first before trying to reclaim inodes to
1044  * minimise the amount of time spent waiting.  For background relaim, we only
1045  * bother to reclaim clean inodes anyway.
1046  *
1047  * Hence the order of actions after gaining the locks should be:
1048  *      bad             => reclaim
1049  *      shutdown        => unpin and reclaim
1050  *      pinned, async   => requeue
1051  *      pinned, sync    => unpin
1052  *      stale           => reclaim
1053  *      clean           => reclaim
1054  *      dirty, async    => requeue
1055  *      dirty, sync     => flush, wait and reclaim
1056  */
1057 STATIC int
1058 xfs_reclaim_inode(
1059         struct xfs_inode        *ip,
1060         struct xfs_perag        *pag,
1061         int                     sync_mode)
1062 {
1063         struct xfs_buf          *bp = NULL;
1064         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
1065         int                     error;
1066
1067 restart:
1068         error = 0;
1069         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1070         if (!xfs_iflock_nowait(ip)) {
1071                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1072                         goto out;
1073                 xfs_iflock(ip);
1074         }
1075
1076         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1077                 xfs_iunpin_wait(ip);
1078                 /* xfs_iflush_abort() drops the flush lock */
1079                 xfs_iflush_abort(ip, false);
1080                 goto reclaim;
1081         }
1082         if (xfs_ipincount(ip)) {
1083                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1084                         goto out_ifunlock;
1085                 xfs_iunpin_wait(ip);
1086         }
1087         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_ISTALE) || xfs_inode_clean(ip)) {
1088                 xfs_ifunlock(ip);
1089                 goto reclaim;
1090         }
1091
1092         /*
1093          * Never flush out dirty data during non-blocking reclaim, as it would
1094          * just contend with AIL pushing trying to do the same job.
1095          */
1096         if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1097                 goto out_ifunlock;
1098
1099         /*
1100          * Now we have an inode that needs flushing.
1101          *
1102          * Note that xfs_iflush will never block on the inode buffer lock, as
1103          * xfs_ifree_cluster() can lock the inode buffer before it locks the
1104          * ip->i_lock, and we are doing the exact opposite here.  As a result,
1105          * doing a blocking xfs_imap_to_bp() to get the cluster buffer would
1106          * result in an ABBA deadlock with xfs_ifree_cluster().
1107          *
1108          * As xfs_ifree_cluser() must gather all inodes that are active in the
1109          * cache to mark them stale, if we hit this case we don't actually want
1110          * to do IO here - we want the inode marked stale so we can simply
1111          * reclaim it.  Hence if we get an EAGAIN error here,  just unlock the
1112          * inode, back off and try again.  Hopefully the next pass through will
1113          * see the stale flag set on the inode.
1114          */
1115         error = xfs_iflush(ip, &bp);
1116         if (error == -EAGAIN) {
1117                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1118                 /* backoff longer than in xfs_ifree_cluster */
1119                 delay(2);
1120                 goto restart;
1121         }
1122
1123         if (!error) {
1124                 error = xfs_bwrite(bp);
1125                 xfs_buf_relse(bp);
1126         }
1127
1128 reclaim:
1129         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
1130
1131         /*
1132          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
1133          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
1134          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
1135          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
1136          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
1137          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
1138          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
1139          * will see an invalid inode that it can skip.
1140          */
1141         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1142         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
1143         ip->i_ino = 0;
1144         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1145
1146         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1147
1148         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
1149         /*
1150          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
1151          *
1152          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
1153          * added to the tree assert that it's been there before to catch
1154          * problems with the inode life time early on.
1155          */
1156         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1157         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
1158                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
1159                 ASSERT(0);
1160         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
1161         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1162
1163         /*
1164          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
1165          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
1166          * can reference the inodes in the cache without taking references.
1167          *
1168          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
1169          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
1170          */
1171         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1172         xfs_qm_dqdetach(ip);
1173         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1174
1175         __xfs_inode_free(ip);
1176         return error;
1177
1178 out_ifunlock:
1179         xfs_ifunlock(ip);
1180 out:
1181         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
1182         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1183         /*
1184          * We could return -EAGAIN here to make reclaim rescan the inode tree in
1185          * a short while. However, this just burns CPU time scanning the tree
1186          * waiting for IO to complete and the reclaim work never goes back to
1187          * the idle state. Instead, return 0 to let the next scheduled
1188          * background reclaim attempt to reclaim the inode again.
1189          */
1190         return 0;
1191 }
1192
1193 /*
1194  * Walk the AGs and reclaim the inodes in them. Even if the filesystem is
1195  * corrupted, we still want to try to reclaim all the inodes. If we don't,
1196  * then a shut down during filesystem unmount reclaim walk leak all the
1197  * unreclaimed inodes.
1198  */
1199 STATIC int
1200 xfs_reclaim_inodes_ag(
1201         struct xfs_mount        *mp,
1202         int                     flags,
1203         int                     *nr_to_scan)
1204 {
1205         struct xfs_perag        *pag;
1206         int                     error = 0;
1207         int                     last_error = 0;
1208         xfs_agnumber_t          ag;
1209         int                     trylock = flags & SYNC_TRYLOCK;
1210         int                     skipped;
1211
1212 restart:
1213         ag = 0;
1214         skipped = 0;
1215         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1216                 unsigned long   first_index = 0;
1217                 int             done = 0;
1218                 int             nr_found = 0;
1219
1220                 ag = pag->pag_agno + 1;
1221
1222                 if (trylock) {
1223                         if (!mutex_trylock(&pag->pag_ici_reclaim_lock)) {
1224                                 skipped++;
1225                                 xfs_perag_put(pag);
1226                                 continue;
1227                         }
1228                         first_index = pag->pag_ici_reclaim_cursor;
1229                 } else
1230                         mutex_lock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
1231
1232                 do {
1233                         struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1234                         int     i;
1235
1236                         rcu_read_lock();
1237                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
1238                                         &pag->pag_ici_root,
1239                                         (void **)batch, first_index,
1240                                         XFS_LOOKUP_BATCH,
1241                                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1242                         if (!nr_found) {
1243                                 done = 1;
1244                                 rcu_read_unlock();
1245                                 break;
1246                         }
1247
1248                         /*
1249                          * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1250                          * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1251                          */
1252                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1253                                 struct xfs_inode *ip = batch[i];
1254
1255                                 if (done || xfs_reclaim_inode_grab(ip, flags))
1256                                         batch[i] = NULL;
1257
1258                                 /*
1259                                  * Update the index for the next lookup. Catch
1260                                  * overflows into the next AG range which can
1261                                  * occur if we have inodes in the last block of
1262                                  * the AG and we are currently pointing to the
1263                                  * last inode.
1264                                  *
1265                                  * Because we may see inodes that are from the
1266                                  * wrong AG due to RCU freeing and
1267                                  * reallocation, only update the index if it
1268                                  * lies in this AG. It was a race that lead us
1269                                  * to see this inode, so another lookup from
1270                                  * the same index will not find it again.
1271                                  */
1272                                 if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) !=
1273                                                                 pag->pag_agno)
1274                                         continue;
1275                                 first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1276                                 if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1277                                         done = 1;
1278                         }
1279
1280                         /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1281                         rcu_read_unlock();
1282
1283                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1284                                 if (!batch[i])
1285                                         continue;
1286                                 error = xfs_reclaim_inode(batch[i], pag, flags);
1287                                 if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1288                                         last_error = error;
1289                         }
1290
1291                         *nr_to_scan -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1292
1293                         cond_resched();
1294
1295                 } while (nr_found && !done && *nr_to_scan > 0);
1296
1297                 if (trylock && !done)
1298                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = first_index;
1299                 else
1300                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = 0;
1301                 mutex_unlock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
1302                 xfs_perag_put(pag);
1303         }
1304
1305         /*
1306          * if we skipped any AG, and we still have scan count remaining, do
1307          * another pass this time using blocking reclaim semantics (i.e
1308          * waiting on the reclaim locks and ignoring the reclaim cursors). This
1309          * ensure that when we get more reclaimers than AGs we block rather
1310          * than spin trying to execute reclaim.
1311          */
1312         if (skipped && (flags & SYNC_WAIT) && *nr_to_scan > 0) {
1313                 trylock = 0;
1314                 goto restart;
1315         }
1316         return last_error;
1317 }
1318
1319 int
1320 xfs_reclaim_inodes(
1321         xfs_mount_t     *mp,
1322         int             mode)
1323 {
1324         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1325
1326         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, mode, &nr_to_scan);
1327 }
1328
1329 /*
1330  * Scan a certain number of inodes for reclaim.
1331  *
1332  * When called we make sure that there is a background (fast) inode reclaim in
1333  * progress, while we will throttle the speed of reclaim via doing synchronous
1334  * reclaim of inodes. That means if we come across dirty inodes, we wait for
1335  * them to be cleaned, which we hope will not be very long due to the
1336  * background walker having already kicked the IO off on those dirty inodes.
1337  */
1338 long
1339 xfs_reclaim_inodes_nr(
1340         struct xfs_mount        *mp,
1341         int                     nr_to_scan)
1342 {
1343         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1344         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1345         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1346
1347         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, SYNC_TRYLOCK | SYNC_WAIT, &nr_to_scan);
1348 }
1349
1350 /*
1351  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1352  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1353  */
1354 int
1355 xfs_reclaim_inodes_count(
1356         struct xfs_mount        *mp)
1357 {
1358         struct xfs_perag        *pag;
1359         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1360         int                     reclaimable = 0;
1361
1362         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1363                 ag = pag->pag_agno + 1;
1364                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1365                 xfs_perag_put(pag);
1366         }
1367         return reclaimable;
1368 }
1369
1370 STATIC int
1371 xfs_inode_match_id(
1372         struct xfs_inode        *ip,
1373         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1374 {
1375         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1376             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1377                 return 0;
1378
1379         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1380             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1381                 return 0;
1382
1383         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1384             xfs_get_projid(ip) != eofb->eof_prid)
1385                 return 0;
1386
1387         return 1;
1388 }
1389
1390 /*
1391  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1392  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1393  */
1394 STATIC int
1395 xfs_inode_match_id_union(
1396         struct xfs_inode        *ip,
1397         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1398 {
1399         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1400             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1401                 return 1;
1402
1403         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1404             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1405                 return 1;
1406
1407         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1408             xfs_get_projid(ip) == eofb->eof_prid)
1409                 return 1;
1410
1411         return 0;
1412 }
1413
1414 STATIC int
1415 xfs_inode_free_eofblocks(
1416         struct xfs_inode        *ip,
1417         int                     flags,
1418         void                    *args)
1419 {
1420         int ret = 0;
1421         struct xfs_eofblocks *eofb = args;
1422         int match;
1423
1424         if (!xfs_can_free_eofblocks(ip, false)) {
1425                 /* inode could be preallocated or append-only */
1426                 trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1427                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1428                 return 0;
1429         }
1430
1431         /*
1432          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1433          * time. Unless we are waiting, skip it.
1434          */
1435         if (!(flags & SYNC_WAIT) &&
1436             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1437                 return 0;
1438
1439         if (eofb) {
1440                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1441                         match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1442                 else
1443                         match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1444                 if (!match)
1445                         return 0;
1446
1447                 /* skip the inode if the file size is too small */
1448                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE &&
1449                     XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1450                         return 0;
1451         }
1452
1453         /*
1454          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1455          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1456          */
1457         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1458                 if (flags & SYNC_WAIT)
1459                         ret = -EAGAIN;
1460                 return ret;
1461         }
1462         ret = xfs_free_eofblocks(ip);
1463         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1464
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 static int
1469 __xfs_icache_free_eofblocks(
1470         struct xfs_mount        *mp,
1471         struct xfs_eofblocks    *eofb,
1472         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
1473                                            void *args),
1474         int                     tag)
1475 {
1476         int flags = SYNC_TRYLOCK;
1477
1478         if (eofb && (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_SYNC))
1479                 flags = SYNC_WAIT;
1480
1481         return xfs_inode_ag_iterator_tag(mp, execute, flags,
1482                                          eofb, tag);
1483 }
1484
1485 int
1486 xfs_icache_free_eofblocks(
1487         struct xfs_mount        *mp,
1488         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1489 {
1490         return __xfs_icache_free_eofblocks(mp, eofb, xfs_inode_free_eofblocks,
1491                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Run eofblocks scans on the quotas applicable to the inode. For inodes with
1496  * multiple quotas, we don't know exactly which quota caused an allocation
1497  * failure. We make a best effort by including each quota under low free space
1498  * conditions (less than 1% free space) in the scan.
1499  */
1500 static int
1501 __xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1502         struct xfs_inode        *ip,
1503         int                     (*execute)(struct xfs_mount *mp,
1504                                            struct xfs_eofblocks *eofb))
1505 {
1506         int scan = 0;
1507         struct xfs_eofblocks eofb = {0};
1508         struct xfs_dquot *dq;
1509
1510         /*
1511          * Run a sync scan to increase effectiveness and use the union filter to
1512          * cover all applicable quotas in a single scan.
1513          */
1514         eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_UNION|XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
1515
1516         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1517                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQ_USER);
1518                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1519                         eofb.eof_uid = VFS_I(ip)->i_uid;
1520                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_UID;
1521                         scan = 1;
1522                 }
1523         }
1524
1525         if (XFS_IS_GQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1526                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQ_GROUP);
1527                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1528                         eofb.eof_gid = VFS_I(ip)->i_gid;
1529                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_GID;
1530                         scan = 1;
1531                 }
1532         }
1533
1534         if (scan)
1535                 execute(ip->i_mount, &eofb);
1536
1537         return scan;
1538 }
1539
1540 int
1541 xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1542         struct xfs_inode *ip)
1543 {
1544         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_eofblocks);
1545 }
1546
1547 static inline unsigned long
1548 xfs_iflag_for_tag(
1549         int             tag)
1550 {
1551         switch (tag) {
1552         case XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG:
1553                 return XFS_IEOFBLOCKS;
1554         case XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG:
1555                 return XFS_ICOWBLOCKS;
1556         default:
1557                 ASSERT(0);
1558                 return 0;
1559         }
1560 }
1561
1562 static void
1563 __xfs_inode_set_blocks_tag(
1564         xfs_inode_t     *ip,
1565         void            (*execute)(struct xfs_mount *mp),
1566         void            (*set_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1567                                   int error, unsigned long caller_ip),
1568         int             tag)
1569 {
1570         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1571         struct xfs_perag *pag;
1572         int tagged;
1573
1574         /*
1575          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1576          * if we already know that we have the tag set.
1577          */
1578         if (ip->i_flags & xfs_iflag_for_tag(tag))
1579                 return;
1580         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1581         ip->i_flags |= xfs_iflag_for_tag(tag);
1582         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1583
1584         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1585         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1586
1587         tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
1588         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root,
1589                            XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1590         if (!tagged) {
1591                 /* propagate the eofblocks tag up into the perag radix tree */
1592                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1593                 radix_tree_tag_set(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1594                                    XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1595                                    tag);
1596                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1597
1598                 /* kick off background trimming */
1599                 execute(ip->i_mount);
1600
1601                 set_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1602         }
1603
1604         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1605         xfs_perag_put(pag);
1606 }
1607
1608 void
1609 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1610         xfs_inode_t     *ip)
1611 {
1612         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1613         return __xfs_inode_set_blocks_tag(ip, xfs_queue_eofblocks,
1614                         trace_xfs_perag_set_eofblocks,
1615                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1616 }
1617
1618 static void
1619 __xfs_inode_clear_blocks_tag(
1620         xfs_inode_t     *ip,
1621         void            (*clear_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1622                                     int error, unsigned long caller_ip),
1623         int             tag)
1624 {
1625         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1626         struct xfs_perag *pag;
1627
1628         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1629         ip->i_flags &= ~xfs_iflag_for_tag(tag);
1630         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1631
1632         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1633         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1634
1635         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
1636                              XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1637         if (!radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag)) {
1638                 /* clear the eofblocks tag from the perag radix tree */
1639                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1640                 radix_tree_tag_clear(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1641                                      XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1642                                      tag);
1643                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1644                 clear_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1645         }
1646
1647         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1648         xfs_perag_put(pag);
1649 }
1650
1651 void
1652 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1653         xfs_inode_t     *ip)
1654 {
1655         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1656         return __xfs_inode_clear_blocks_tag(ip,
1657                         trace_xfs_perag_clear_eofblocks, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1662  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1663  * is undergoing some kind of write.
1664  */
1665 static bool
1666 xfs_prep_free_cowblocks(
1667         struct xfs_inode        *ip,
1668         struct xfs_ifork        *ifp)
1669 {
1670         /*
1671          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1672          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1673          */
1674         if (!xfs_is_reflink_inode(ip) || !ifp->if_bytes) {
1675                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1676                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1677                 return false;
1678         }
1679
1680         /*
1681          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1682          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1683          */
1684         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1685             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1686             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1687             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1688                 return false;
1689
1690         return true;
1691 }
1692
1693 /*
1694  * Automatic CoW Reservation Freeing
1695  *
1696  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1697  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1698  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1699  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1700  * be retained.
1701  *
1702  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1703  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1704  */
1705 STATIC int
1706 xfs_inode_free_cowblocks(
1707         struct xfs_inode        *ip,
1708         int                     flags,
1709         void                    *args)
1710 {
1711         struct xfs_eofblocks    *eofb = args;
1712         struct xfs_ifork        *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_COW_FORK);
1713         int                     match;
1714         int                     ret = 0;
1715
1716         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip, ifp))
1717                 return 0;
1718
1719         if (eofb) {
1720                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1721                         match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1722                 else
1723                         match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1724                 if (!match)
1725                         return 0;
1726
1727                 /* skip the inode if the file size is too small */
1728                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE &&
1729                     XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1730                         return 0;
1731         }
1732
1733         /* Free the CoW blocks */
1734         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1735         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1736
1737         /*
1738          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1739          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1740          */
1741         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip, ifp))
1742                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1743
1744         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1745         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1746
1747         return ret;
1748 }
1749
1750 int
1751 xfs_icache_free_cowblocks(
1752         struct xfs_mount        *mp,
1753         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1754 {
1755         return __xfs_icache_free_eofblocks(mp, eofb, xfs_inode_free_cowblocks,
1756                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1757 }
1758
1759 int
1760 xfs_inode_free_quota_cowblocks(
1761         struct xfs_inode *ip)
1762 {
1763         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_cowblocks);
1764 }
1765
1766 void
1767 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1768         xfs_inode_t     *ip)
1769 {
1770         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1771         return __xfs_inode_set_blocks_tag(ip, xfs_queue_cowblocks,
1772                         trace_xfs_perag_set_cowblocks,
1773                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1774 }
1775
1776 void
1777 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1778         xfs_inode_t     *ip)
1779 {
1780         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1781         return __xfs_inode_clear_blocks_tag(ip,
1782                         trace_xfs_perag_clear_cowblocks, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1783 }