xfs: clean up inode state flag tests in xfs_blockgc_igrab
[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 /* Radix tree tags for incore inode tree. */
30
31 /* inode is to be reclaimed */
32 #define XFS_ICI_RECLAIM_TAG     0
33 /* Inode has speculative preallocations (posteof or cow) to clean. */
34 #define XFS_ICI_BLOCKGC_TAG     1
35
36 /*
37  * The goal for walking incore inodes.  These can correspond with incore inode
38  * radix tree tags when convenient.  Avoid existing XFS_IWALK namespace.
39  */
40 enum xfs_icwalk_goal {
41         /* Goals that are not related to tags; these must be < 0. */
42         XFS_ICWALK_DQRELE       = -1,
43
44         /* Goals directly associated with tagged inodes. */
45         XFS_ICWALK_BLOCKGC      = XFS_ICI_BLOCKGC_TAG,
46 };
47
48 #define XFS_ICWALK_NULL_TAG     (-1U)
49
50 /* Compute the inode radix tree tag for this goal. */
51 static inline unsigned int
52 xfs_icwalk_tag(enum xfs_icwalk_goal goal)
53 {
54         return goal < 0 ? XFS_ICWALK_NULL_TAG : goal;
55 }
56
57 static int xfs_icwalk(struct xfs_mount *mp,
58                 enum xfs_icwalk_goal goal, void *args);
59 static int xfs_icwalk_ag(struct xfs_perag *pag,
60                 enum xfs_icwalk_goal goal, void *args);
61
62 /*
63  * Private inode cache walk flags for struct xfs_eofblocks.  Must not coincide
64  * with XFS_EOF_FLAGS_*.
65  */
66 #define XFS_ICWALK_FLAG_DROP_UDQUOT     (1U << 31)
67 #define XFS_ICWALK_FLAG_DROP_GDQUOT     (1U << 30)
68 #define XFS_ICWALK_FLAG_DROP_PDQUOT     (1U << 29)
69
70 #define XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS        (XFS_ICWALK_FLAG_DROP_UDQUOT | \
71                                          XFS_ICWALK_FLAG_DROP_GDQUOT | \
72                                          XFS_ICWALK_FLAG_DROP_PDQUOT)
73
74 /*
75  * Allocate and initialise an xfs_inode.
76  */
77 struct xfs_inode *
78 xfs_inode_alloc(
79         struct xfs_mount        *mp,
80         xfs_ino_t               ino)
81 {
82         struct xfs_inode        *ip;
83
84         /*
85          * XXX: If this didn't occur in transactions, we could drop GFP_NOFAIL
86          * and return NULL here on ENOMEM.
87          */
88         ip = kmem_cache_alloc(xfs_inode_zone, GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL);
89
90         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
91                 kmem_cache_free(xfs_inode_zone, ip);
92                 return NULL;
93         }
94
95         /* VFS doesn't initialise i_mode! */
96         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
97
98         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
99         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
100         ASSERT(ip->i_ino == 0);
101
102         /* initialise the xfs inode */
103         ip->i_ino = ino;
104         ip->i_mount = mp;
105         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
106         ip->i_afp = NULL;
107         ip->i_cowfp = NULL;
108         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(ip->i_df));
109         ip->i_flags = 0;
110         ip->i_delayed_blks = 0;
111         ip->i_diflags2 = mp->m_ino_geo.new_diflags2;
112         ip->i_nblocks = 0;
113         ip->i_forkoff = 0;
114         ip->i_sick = 0;
115         ip->i_checked = 0;
116         INIT_WORK(&ip->i_ioend_work, xfs_end_io);
117         INIT_LIST_HEAD(&ip->i_ioend_list);
118         spin_lock_init(&ip->i_ioend_lock);
119
120         return ip;
121 }
122
123 STATIC void
124 xfs_inode_free_callback(
125         struct rcu_head         *head)
126 {
127         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
128         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
129
130         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
131         case S_IFREG:
132         case S_IFDIR:
133         case S_IFLNK:
134                 xfs_idestroy_fork(&ip->i_df);
135                 break;
136         }
137
138         if (ip->i_afp) {
139                 xfs_idestroy_fork(ip->i_afp);
140                 kmem_cache_free(xfs_ifork_zone, ip->i_afp);
141         }
142         if (ip->i_cowfp) {
143                 xfs_idestroy_fork(ip->i_cowfp);
144                 kmem_cache_free(xfs_ifork_zone, ip->i_cowfp);
145         }
146         if (ip->i_itemp) {
147                 ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL,
148                                  &ip->i_itemp->ili_item.li_flags));
149                 xfs_inode_item_destroy(ip);
150                 ip->i_itemp = NULL;
151         }
152
153         kmem_cache_free(xfs_inode_zone, ip);
154 }
155
156 static void
157 __xfs_inode_free(
158         struct xfs_inode        *ip)
159 {
160         /* asserts to verify all state is correct here */
161         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
162         ASSERT(!ip->i_itemp || list_empty(&ip->i_itemp->ili_item.li_bio_list));
163         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
164
165         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
166 }
167
168 void
169 xfs_inode_free(
170         struct xfs_inode        *ip)
171 {
172         ASSERT(!xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLUSHING));
173
174         /*
175          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
176          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
177          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
178          * races.
179          */
180         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
181         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
182         ip->i_ino = 0;
183         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
184
185         __xfs_inode_free(ip);
186 }
187
188 /*
189  * Queue background inode reclaim work if there are reclaimable inodes and there
190  * isn't reclaim work already scheduled or in progress.
191  */
192 static void
193 xfs_reclaim_work_queue(
194         struct xfs_mount        *mp)
195 {
196
197         rcu_read_lock();
198         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
199                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
200                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
201         }
202         rcu_read_unlock();
203 }
204
205 static void
206 xfs_perag_set_reclaim_tag(
207         struct xfs_perag        *pag)
208 {
209         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
210
211         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
212         if (pag->pag_ici_reclaimable++)
213                 return;
214
215         /* propagate the reclaim tag up into the perag radix tree */
216         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
217         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
218                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
219         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
220
221         /* schedule periodic background inode reclaim */
222         xfs_reclaim_work_queue(mp);
223
224         trace_xfs_perag_set_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
225 }
226
227 static void
228 xfs_perag_clear_reclaim_tag(
229         struct xfs_perag        *pag)
230 {
231         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
232
233         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
234         if (--pag->pag_ici_reclaimable)
235                 return;
236
237         /* clear the reclaim tag from the perag radix tree */
238         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
239         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
240                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
241         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
242         trace_xfs_perag_clear_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
243 }
244
245
246 /*
247  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.
248  * Once we get tag lookups on the radix tree, this inode flag
249  * can go away.
250  */
251 void
252 xfs_inode_set_reclaim_tag(
253         struct xfs_inode        *ip)
254 {
255         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
256         struct xfs_perag        *pag;
257
258         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
259         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
260         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
261
262         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
263                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
264         xfs_perag_set_reclaim_tag(pag);
265         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIMABLE);
266
267         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
268         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
269         xfs_perag_put(pag);
270 }
271
272 STATIC void
273 xfs_inode_clear_reclaim_tag(
274         struct xfs_perag        *pag,
275         xfs_ino_t               ino)
276 {
277         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
278                              XFS_INO_TO_AGINO(pag->pag_mount, ino),
279                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
280         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
281 }
282
283 static inline void
284 xfs_inew_wait(
285         struct xfs_inode        *ip)
286 {
287         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
288         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
289
290         do {
291                 prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
292                 if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW))
293                         break;
294                 schedule();
295         } while (true);
296         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
297 }
298
299 /*
300  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
301  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
302  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
303  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
304  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
305  * after reinitialisation even if it fails.
306  */
307 static int
308 xfs_reinit_inode(
309         struct xfs_mount        *mp,
310         struct inode            *inode)
311 {
312         int             error;
313         uint32_t        nlink = inode->i_nlink;
314         uint32_t        generation = inode->i_generation;
315         uint64_t        version = inode_peek_iversion(inode);
316         umode_t         mode = inode->i_mode;
317         dev_t           dev = inode->i_rdev;
318         kuid_t          uid = inode->i_uid;
319         kgid_t          gid = inode->i_gid;
320
321         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
322
323         set_nlink(inode, nlink);
324         inode->i_generation = generation;
325         inode_set_iversion_queried(inode, version);
326         inode->i_mode = mode;
327         inode->i_rdev = dev;
328         inode->i_uid = uid;
329         inode->i_gid = gid;
330         return error;
331 }
332
333 /*
334  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
335  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
336  * then check we didn't find a free inode.
337  *
338  * Returns:
339  *      0               if the inode free state matches the lookup context
340  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
341  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
342  */
343 static int
344 xfs_iget_check_free_state(
345         struct xfs_inode        *ip,
346         int                     flags)
347 {
348         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
349                 /* should be a free inode */
350                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
351                         xfs_warn(ip->i_mount,
352 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
353                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
354                         return -EFSCORRUPTED;
355                 }
356
357                 if (ip->i_nblocks != 0) {
358                         xfs_warn(ip->i_mount,
359 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
360                                 ip->i_ino);
361                         return -EFSCORRUPTED;
362                 }
363                 return 0;
364         }
365
366         /* should be an allocated inode */
367         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
368                 return -ENOENT;
369
370         return 0;
371 }
372
373 /*
374  * Check the validity of the inode we just found it the cache
375  */
376 static int
377 xfs_iget_cache_hit(
378         struct xfs_perag        *pag,
379         struct xfs_inode        *ip,
380         xfs_ino_t               ino,
381         int                     flags,
382         int                     lock_flags) __releases(RCU)
383 {
384         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
385         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
386         int                     error;
387
388         /*
389          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
390          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
391          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
392          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
393          * will not match, so check for that, too.
394          */
395         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
396         if (ip->i_ino != ino) {
397                 trace_xfs_iget_skip(ip);
398                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
399                 error = -EAGAIN;
400                 goto out_error;
401         }
402
403
404         /*
405          * If we are racing with another cache hit that is currently
406          * instantiating this inode or currently recycling it out of
407          * reclaimabe state, wait for the initialisation to complete
408          * before continuing.
409          *
410          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
411          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
412          *           instead of polling for it.
413          */
414         if (ip->i_flags & (XFS_INEW|XFS_IRECLAIM)) {
415                 trace_xfs_iget_skip(ip);
416                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
417                 error = -EAGAIN;
418                 goto out_error;
419         }
420
421         /*
422          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
423          * racing with unlinks.
424          */
425         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
426         if (error)
427                 goto out_error;
428
429         /*
430          * If IRECLAIMABLE is set, we've torn down the VFS inode already.
431          * Need to carefully get it back into useable state.
432          */
433         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
434                 trace_xfs_iget_reclaim(ip);
435
436                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
437                         error = -EAGAIN;
438                         goto out_error;
439                 }
440
441                 /*
442                  * We need to set XFS_IRECLAIM to prevent xfs_reclaim_inode
443                  * from stomping over us while we recycle the inode.  We can't
444                  * clear the radix tree reclaimable tag yet as it requires
445                  * pag_ici_lock to be held exclusive.
446                  */
447                 ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
448
449                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
450                 rcu_read_unlock();
451
452                 ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
453                 error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
454                 if (error) {
455                         bool wake;
456                         /*
457                          * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
458                          * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
459                          */
460                         rcu_read_lock();
461                         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
462                         wake = !!__xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW);
463                         ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
464                         if (wake)
465                                 wake_up_bit(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
466                         ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
467                         trace_xfs_iget_reclaim_fail(ip);
468                         goto out_error;
469                 }
470
471                 spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
472                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
473
474                 /*
475                  * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now
476                  * effectively a new inode and need to return to the initial
477                  * state before reuse occurs.
478                  */
479                 ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
480                 ip->i_flags |= XFS_INEW;
481                 xfs_inode_clear_reclaim_tag(pag, ip->i_ino);
482                 inode->i_state = I_NEW;
483                 ip->i_sick = 0;
484                 ip->i_checked = 0;
485
486                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
487                 spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
488         } else {
489                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
490                 if (!igrab(inode)) {
491                         trace_xfs_iget_skip(ip);
492                         error = -EAGAIN;
493                         goto out_error;
494                 }
495
496                 /* We've got a live one. */
497                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
498                 rcu_read_unlock();
499                 trace_xfs_iget_hit(ip);
500         }
501
502         if (lock_flags != 0)
503                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
504
505         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
506                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE);
507         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
508
509         return 0;
510
511 out_error:
512         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
513         rcu_read_unlock();
514         return error;
515 }
516
517
518 static int
519 xfs_iget_cache_miss(
520         struct xfs_mount        *mp,
521         struct xfs_perag        *pag,
522         xfs_trans_t             *tp,
523         xfs_ino_t               ino,
524         struct xfs_inode        **ipp,
525         int                     flags,
526         int                     lock_flags)
527 {
528         struct xfs_inode        *ip;
529         int                     error;
530         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
531         int                     iflags;
532
533         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
534         if (!ip)
535                 return -ENOMEM;
536
537         error = xfs_imap(mp, tp, ip->i_ino, &ip->i_imap, flags);
538         if (error)
539                 goto out_destroy;
540
541         /*
542          * For version 5 superblocks, if we are initialising a new inode and we
543          * are not utilising the XFS_MOUNT_IKEEP inode cluster mode, we can
544          * simply build the new inode core with a random generation number.
545          *
546          * For version 4 (and older) superblocks, log recovery is dependent on
547          * the i_flushiter field being initialised from the current on-disk
548          * value and hence we must also read the inode off disk even when
549          * initializing new inodes.
550          */
551         if (xfs_sb_version_has_v3inode(&mp->m_sb) &&
552             (flags & XFS_IGET_CREATE) && !(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP)) {
553                 VFS_I(ip)->i_generation = prandom_u32();
554         } else {
555                 struct xfs_buf          *bp;
556
557                 error = xfs_imap_to_bp(mp, tp, &ip->i_imap, &bp);
558                 if (error)
559                         goto out_destroy;
560
561                 error = xfs_inode_from_disk(ip,
562                                 xfs_buf_offset(bp, ip->i_imap.im_boffset));
563                 if (!error)
564                         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_INO_REF);
565                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
566
567                 if (error)
568                         goto out_destroy;
569         }
570
571         trace_xfs_iget_miss(ip);
572
573         /*
574          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
575          * racing with unlinks.
576          */
577         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
578         if (error)
579                 goto out_destroy;
580
581         /*
582          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
583          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
584          * region. Since we can be called from transaction context, don't
585          * recurse into the file system.
586          */
587         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
588                 error = -EAGAIN;
589                 goto out_destroy;
590         }
591
592         /*
593          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
594          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
595          */
596         if (lock_flags) {
597                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
598                         BUG();
599         }
600
601         /*
602          * These values must be set before inserting the inode into the radix
603          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
604          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
605          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
606          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
607          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
608          * time.
609          */
610         iflags = XFS_INEW;
611         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
612                 d_mark_dontcache(VFS_I(ip));
613         ip->i_udquot = NULL;
614         ip->i_gdquot = NULL;
615         ip->i_pdquot = NULL;
616         xfs_iflags_set(ip, iflags);
617
618         /* insert the new inode */
619         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
620         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
621         if (unlikely(error)) {
622                 WARN_ON(error != -EEXIST);
623                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
624                 error = -EAGAIN;
625                 goto out_preload_end;
626         }
627         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
628         radix_tree_preload_end();
629
630         *ipp = ip;
631         return 0;
632
633 out_preload_end:
634         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
635         radix_tree_preload_end();
636         if (lock_flags)
637                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
638 out_destroy:
639         __destroy_inode(VFS_I(ip));
640         xfs_inode_free(ip);
641         return error;
642 }
643
644 /*
645  * Look up an inode by number in the given file system.  The inode is looked up
646  * in the cache held in each AG.  If the inode is found in the cache, initialise
647  * the vfs inode if necessary.
648  *
649  * If it is not in core, read it in from the file system's device, add it to the
650  * cache and initialise the vfs inode.
651  *
652  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
653  * Inode lookup is only done during metadata operations and not as part of the
654  * data IO path. Hence we only allow locking of the XFS_ILOCK during lookup.
655  */
656 int
657 xfs_iget(
658         struct xfs_mount        *mp,
659         struct xfs_trans        *tp,
660         xfs_ino_t               ino,
661         uint                    flags,
662         uint                    lock_flags,
663         struct xfs_inode        **ipp)
664 {
665         struct xfs_inode        *ip;
666         struct xfs_perag        *pag;
667         xfs_agino_t             agino;
668         int                     error;
669
670         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
671
672         /* reject inode numbers outside existing AGs */
673         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
674                 return -EINVAL;
675
676         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
677
678         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
679         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
680         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
681
682 again:
683         error = 0;
684         rcu_read_lock();
685         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
686
687         if (ip) {
688                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
689                 if (error)
690                         goto out_error_or_again;
691         } else {
692                 rcu_read_unlock();
693                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
694                         error = -ENODATA;
695                         goto out_error_or_again;
696                 }
697                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
698
699                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
700                                                         flags, lock_flags);
701                 if (error)
702                         goto out_error_or_again;
703         }
704         xfs_perag_put(pag);
705
706         *ipp = ip;
707
708         /*
709          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
710          * now.  If it's a new inode being created, xfs_ialloc will handle it.
711          */
712         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
713                 xfs_setup_existing_inode(ip);
714         return 0;
715
716 out_error_or_again:
717         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE) && error == -EAGAIN) {
718                 delay(1);
719                 goto again;
720         }
721         xfs_perag_put(pag);
722         return error;
723 }
724
725 /*
726  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
727  *
728  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
729  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
730  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
731  * down, etc.), return a negative error code.
732  *
733  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
734  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
735  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
736  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
737  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
738  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
739  * deal with these scenarios appropriately.
740  *
741  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
742  * reading this, you probably want xfs_iget.
743  */
744 int
745 xfs_icache_inode_is_allocated(
746         struct xfs_mount        *mp,
747         struct xfs_trans        *tp,
748         xfs_ino_t               ino,
749         bool                    *inuse)
750 {
751         struct xfs_inode        *ip;
752         int                     error;
753
754         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
755         if (error)
756                 return error;
757
758         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
759         xfs_irele(ip);
760         return 0;
761 }
762
763 /*
764  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
765  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
766  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
767  * be too greedy.
768  *
769  * XXX: This will be moved closer to xfs_icwalk* once we get rid of the
770  * separate reclaim walk functions.
771  */
772 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
773
774 #ifdef CONFIG_XFS_QUOTA
775 /* Decide if we want to grab this inode to drop its dquots. */
776 static bool
777 xfs_dqrele_igrab(
778         struct xfs_inode        *ip)
779 {
780         bool                    ret = false;
781
782         ASSERT(rcu_read_lock_held());
783
784         /* Check for stale RCU freed inode */
785         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
786         if (!ip->i_ino)
787                 goto out_unlock;
788
789         /*
790          * Skip inodes that are anywhere in the reclaim machinery because we
791          * drop dquots before tagging an inode for reclamation.
792          */
793         if (ip->i_flags & (XFS_IRECLAIM | XFS_IRECLAIMABLE))
794                 goto out_unlock;
795
796         /*
797          * The inode looks alive; try to grab a VFS reference so that it won't
798          * get destroyed.  If we got the reference, return true to say that
799          * we grabbed the inode.
800          *
801          * If we can't get the reference, then we know the inode had its VFS
802          * state torn down and hasn't yet entered the reclaim machinery.  Since
803          * we also know that dquots are detached from an inode before it enters
804          * reclaim, we can skip the inode.
805          */
806         ret = igrab(VFS_I(ip)) != NULL;
807
808 out_unlock:
809         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
810         return ret;
811 }
812
813 /* Drop this inode's dquots. */
814 static int
815 xfs_dqrele_inode(
816         struct xfs_inode        *ip,
817         void                    *priv)
818 {
819         struct xfs_eofblocks    *eofb = priv;
820
821         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW))
822                 xfs_inew_wait(ip);
823
824         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
825         if (eofb->eof_flags & XFS_ICWALK_FLAG_DROP_UDQUOT) {
826                 xfs_qm_dqrele(ip->i_udquot);
827                 ip->i_udquot = NULL;
828         }
829         if (eofb->eof_flags & XFS_ICWALK_FLAG_DROP_GDQUOT) {
830                 xfs_qm_dqrele(ip->i_gdquot);
831                 ip->i_gdquot = NULL;
832         }
833         if (eofb->eof_flags & XFS_ICWALK_FLAG_DROP_PDQUOT) {
834                 xfs_qm_dqrele(ip->i_pdquot);
835                 ip->i_pdquot = NULL;
836         }
837         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
838         return 0;
839 }
840
841 /*
842  * Detach all dquots from incore inodes if we can.  The caller must already
843  * have dropped the relevant XFS_[UGP]QUOTA_ACTIVE flags so that dquots will
844  * not get reattached.
845  */
846 int
847 xfs_dqrele_all_inodes(
848         struct xfs_mount        *mp,
849         unsigned int            qflags)
850 {
851         struct xfs_eofblocks    eofb = { .eof_flags = 0 };
852
853         if (qflags & XFS_UQUOTA_ACCT)
854                 eofb.eof_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_DROP_UDQUOT;
855         if (qflags & XFS_GQUOTA_ACCT)
856                 eofb.eof_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_DROP_GDQUOT;
857         if (qflags & XFS_PQUOTA_ACCT)
858                 eofb.eof_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_DROP_PDQUOT;
859
860         return xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_DQRELE, &eofb);
861 }
862 #else
863 # define xfs_dqrele_igrab(ip)           (false)
864 # define xfs_dqrele_inode(ip, priv)     (0)
865 #endif /* CONFIG_XFS_QUOTA */
866
867 /*
868  * Grab the inode for reclaim exclusively.
869  *
870  * We have found this inode via a lookup under RCU, so the inode may have
871  * already been freed, or it may be in the process of being recycled by
872  * xfs_iget(). In both cases, the inode will have XFS_IRECLAIM set. If the inode
873  * has been fully recycled by the time we get the i_flags_lock, XFS_IRECLAIMABLE
874  * will not be set. Hence we need to check for both these flag conditions to
875  * avoid inodes that are no longer reclaim candidates.
876  *
877  * Note: checking for other state flags here, under the i_flags_lock or not, is
878  * racy and should be avoided. Those races should be resolved only after we have
879  * ensured that we are able to reclaim this inode and the world can see that we
880  * are going to reclaim it.
881  *
882  * Return true if we grabbed it, false otherwise.
883  */
884 static bool
885 xfs_reclaim_inode_grab(
886         struct xfs_inode        *ip)
887 {
888         ASSERT(rcu_read_lock_held());
889
890         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
891         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
892             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
893                 /* not a reclaim candidate. */
894                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
895                 return false;
896         }
897         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
898         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
899         return true;
900 }
901
902 /*
903  * Inode reclaim is non-blocking, so the default action if progress cannot be
904  * made is to "requeue" the inode for reclaim by unlocking it and clearing the
905  * XFS_IRECLAIM flag.  If we are in a shutdown state, we don't care about
906  * blocking anymore and hence we can wait for the inode to be able to reclaim
907  * it.
908  *
909  * We do no IO here - if callers require inodes to be cleaned they must push the
910  * AIL first to trigger writeback of dirty inodes.  This enables writeback to be
911  * done in the background in a non-blocking manner, and enables memory reclaim
912  * to make progress without blocking.
913  */
914 static void
915 xfs_reclaim_inode(
916         struct xfs_inode        *ip,
917         struct xfs_perag        *pag)
918 {
919         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
920
921         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
922                 goto out;
923         if (xfs_iflags_test_and_set(ip, XFS_IFLUSHING))
924                 goto out_iunlock;
925
926         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
927                 xfs_iunpin_wait(ip);
928                 xfs_iflush_abort(ip);
929                 goto reclaim;
930         }
931         if (xfs_ipincount(ip))
932                 goto out_clear_flush;
933         if (!xfs_inode_clean(ip))
934                 goto out_clear_flush;
935
936         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
937 reclaim:
938
939         /*
940          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
941          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
942          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
943          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
944          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
945          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
946          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
947          * will see an invalid inode that it can skip.
948          */
949         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
950         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
951         ip->i_ino = 0;
952         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
953
954         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
955
956         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
957         /*
958          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
959          *
960          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
961          * added to the tree assert that it's been there before to catch
962          * problems with the inode life time early on.
963          */
964         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
965         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
966                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
967                 ASSERT(0);
968         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
969         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
970
971         /*
972          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
973          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
974          * can reference the inodes in the cache without taking references.
975          *
976          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
977          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
978          */
979         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
980         ASSERT(!ip->i_udquot && !ip->i_gdquot && !ip->i_pdquot);
981         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
982         ASSERT(xfs_inode_clean(ip));
983
984         __xfs_inode_free(ip);
985         return;
986
987 out_clear_flush:
988         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
989 out_iunlock:
990         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
991 out:
992         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
993 }
994
995 /*
996  * Walk the AGs and reclaim the inodes in them. Even if the filesystem is
997  * corrupted, we still want to try to reclaim all the inodes. If we don't,
998  * then a shut down during filesystem unmount reclaim walk leak all the
999  * unreclaimed inodes.
1000  *
1001  * Returns non-zero if any AGs or inodes were skipped in the reclaim pass
1002  * so that callers that want to block until all dirty inodes are written back
1003  * and reclaimed can sanely loop.
1004  */
1005 static void
1006 xfs_reclaim_inodes_ag(
1007         struct xfs_mount        *mp,
1008         int                     *nr_to_scan)
1009 {
1010         struct xfs_perag        *pag;
1011         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1012
1013         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1014                 unsigned long   first_index = 0;
1015                 int             done = 0;
1016                 int             nr_found = 0;
1017
1018                 ag = pag->pag_agno + 1;
1019
1020                 first_index = READ_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor);
1021                 do {
1022                         struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1023                         int     i;
1024
1025                         rcu_read_lock();
1026                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
1027                                         &pag->pag_ici_root,
1028                                         (void **)batch, first_index,
1029                                         XFS_LOOKUP_BATCH,
1030                                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1031                         if (!nr_found) {
1032                                 done = 1;
1033                                 rcu_read_unlock();
1034                                 break;
1035                         }
1036
1037                         /*
1038                          * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1039                          * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1040                          */
1041                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1042                                 struct xfs_inode *ip = batch[i];
1043
1044                                 if (done || !xfs_reclaim_inode_grab(ip))
1045                                         batch[i] = NULL;
1046
1047                                 /*
1048                                  * Update the index for the next lookup. Catch
1049                                  * overflows into the next AG range which can
1050                                  * occur if we have inodes in the last block of
1051                                  * the AG and we are currently pointing to the
1052                                  * last inode.
1053                                  *
1054                                  * Because we may see inodes that are from the
1055                                  * wrong AG due to RCU freeing and
1056                                  * reallocation, only update the index if it
1057                                  * lies in this AG. It was a race that lead us
1058                                  * to see this inode, so another lookup from
1059                                  * the same index will not find it again.
1060                                  */
1061                                 if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) !=
1062                                                                 pag->pag_agno)
1063                                         continue;
1064                                 first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1065                                 if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1066                                         done = 1;
1067                         }
1068
1069                         /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1070                         rcu_read_unlock();
1071
1072                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1073                                 if (batch[i])
1074                                         xfs_reclaim_inode(batch[i], pag);
1075                         }
1076
1077                         *nr_to_scan -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1078                         cond_resched();
1079                 } while (nr_found && !done && *nr_to_scan > 0);
1080
1081                 if (done)
1082                         first_index = 0;
1083                 WRITE_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor, first_index);
1084                 xfs_perag_put(pag);
1085         }
1086 }
1087
1088 void
1089 xfs_reclaim_inodes(
1090         struct xfs_mount        *mp)
1091 {
1092         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1093
1094         while (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
1095                 xfs_ail_push_all_sync(mp->m_ail);
1096                 xfs_reclaim_inodes_ag(mp, &nr_to_scan);
1097         }
1098 }
1099
1100 /*
1101  * The shrinker infrastructure determines how many inodes we should scan for
1102  * reclaim. We want as many clean inodes ready to reclaim as possible, so we
1103  * push the AIL here. We also want to proactively free up memory if we can to
1104  * minimise the amount of work memory reclaim has to do so we kick the
1105  * background reclaim if it isn't already scheduled.
1106  */
1107 long
1108 xfs_reclaim_inodes_nr(
1109         struct xfs_mount        *mp,
1110         int                     nr_to_scan)
1111 {
1112         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1113         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1114         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1115
1116         xfs_reclaim_inodes_ag(mp, &nr_to_scan);
1117         return 0;
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1122  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1123  */
1124 int
1125 xfs_reclaim_inodes_count(
1126         struct xfs_mount        *mp)
1127 {
1128         struct xfs_perag        *pag;
1129         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1130         int                     reclaimable = 0;
1131
1132         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1133                 ag = pag->pag_agno + 1;
1134                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1135                 xfs_perag_put(pag);
1136         }
1137         return reclaimable;
1138 }
1139
1140 STATIC bool
1141 xfs_inode_match_id(
1142         struct xfs_inode        *ip,
1143         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1144 {
1145         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1146             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1147                 return false;
1148
1149         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1150             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1151                 return false;
1152
1153         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1154             ip->i_projid != eofb->eof_prid)
1155                 return false;
1156
1157         return true;
1158 }
1159
1160 /*
1161  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1162  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1163  */
1164 STATIC bool
1165 xfs_inode_match_id_union(
1166         struct xfs_inode        *ip,
1167         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1168 {
1169         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1170             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1171                 return true;
1172
1173         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1174             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1175                 return true;
1176
1177         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1178             ip->i_projid == eofb->eof_prid)
1179                 return true;
1180
1181         return false;
1182 }
1183
1184 /*
1185  * Is this inode @ip eligible for eof/cow block reclamation, given some
1186  * filtering parameters @eofb?  The inode is eligible if @eofb is null or
1187  * if the predicate functions match.
1188  */
1189 static bool
1190 xfs_inode_matches_eofb(
1191         struct xfs_inode        *ip,
1192         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1193 {
1194         bool                    match;
1195
1196         if (!eofb)
1197                 return true;
1198
1199         if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1200                 match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1201         else
1202                 match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1203         if (!match)
1204                 return false;
1205
1206         /* skip the inode if the file size is too small */
1207         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE) &&
1208             XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1209                 return false;
1210
1211         return true;
1212 }
1213
1214 /*
1215  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
1216  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
1217  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
1218  * goes low.
1219  */
1220 void
1221 xfs_reclaim_worker(
1222         struct work_struct *work)
1223 {
1224         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
1225                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
1226         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1227
1228         xfs_reclaim_inodes_ag(mp, &nr_to_scan);
1229         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1230 }
1231
1232 STATIC int
1233 xfs_inode_free_eofblocks(
1234         struct xfs_inode        *ip,
1235         void                    *args,
1236         unsigned int            *lockflags)
1237 {
1238         struct xfs_eofblocks    *eofb = args;
1239         bool                    wait;
1240
1241         wait = eofb && (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_SYNC);
1242
1243         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_IEOFBLOCKS))
1244                 return 0;
1245
1246         /*
1247          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1248          * time. Unless we are waiting, skip it.
1249          */
1250         if (!wait && mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1251                 return 0;
1252
1253         if (!xfs_inode_matches_eofb(ip, eofb))
1254                 return 0;
1255
1256         /*
1257          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1258          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1259          */
1260         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1261                 if (wait)
1262                         return -EAGAIN;
1263                 return 0;
1264         }
1265         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1266
1267         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, false))
1268                 return xfs_free_eofblocks(ip);
1269
1270         /* inode could be preallocated or append-only */
1271         trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1272         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1273         return 0;
1274 }
1275
1276 /*
1277  * Background scanning to trim preallocated space. This is queued based on the
1278  * 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
1279  */
1280 static inline void
1281 xfs_blockgc_queue(
1282         struct xfs_perag        *pag)
1283 {
1284         rcu_read_lock();
1285         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG))
1286                 queue_delayed_work(pag->pag_mount->m_gc_workqueue,
1287                                    &pag->pag_blockgc_work,
1288                                    msecs_to_jiffies(xfs_blockgc_secs * 1000));
1289         rcu_read_unlock();
1290 }
1291
1292 static void
1293 xfs_blockgc_set_iflag(
1294         struct xfs_inode        *ip,
1295         unsigned long           iflag)
1296 {
1297         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1298         struct xfs_perag        *pag;
1299         int                     tagged;
1300
1301         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1302
1303         /*
1304          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1305          * if we already know that we have the tag set.
1306          */
1307         if (ip->i_flags & iflag)
1308                 return;
1309         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1310         ip->i_flags |= iflag;
1311         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1312
1313         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1314         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1315
1316         tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1317         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root,
1318                            XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1319                            XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1320         if (!tagged) {
1321                 /* propagate the blockgc tag up into the perag radix tree */
1322                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1323                 radix_tree_tag_set(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1324                                    XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1325                                    XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1326                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1327
1328                 /* kick off background trimming */
1329                 xfs_blockgc_queue(pag);
1330
1331                 trace_xfs_perag_set_blockgc(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1,
1332                                 _RET_IP_);
1333         }
1334
1335         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1336         xfs_perag_put(pag);
1337 }
1338
1339 void
1340 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1341         xfs_inode_t     *ip)
1342 {
1343         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1344         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1345 }
1346
1347 static void
1348 xfs_blockgc_clear_iflag(
1349         struct xfs_inode        *ip,
1350         unsigned long           iflag)
1351 {
1352         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1353         struct xfs_perag        *pag;
1354         bool                    clear_tag;
1355
1356         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1357
1358         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1359         ip->i_flags &= ~iflag;
1360         clear_tag = (ip->i_flags & (XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0;
1361         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1362
1363         if (!clear_tag)
1364                 return;
1365
1366         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1367         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1368
1369         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
1370                              XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1371                              XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1372         if (!radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)) {
1373                 /* clear the blockgc tag from the perag radix tree */
1374                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1375                 radix_tree_tag_clear(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1376                                      XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1377                                      XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1378                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1379                 trace_xfs_perag_clear_blockgc(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1,
1380                                 _RET_IP_);
1381         }
1382
1383         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1384         xfs_perag_put(pag);
1385 }
1386
1387 void
1388 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1389         xfs_inode_t     *ip)
1390 {
1391         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1392         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1393 }
1394
1395 /*
1396  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1397  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1398  * is undergoing some kind of write.
1399  */
1400 static bool
1401 xfs_prep_free_cowblocks(
1402         struct xfs_inode        *ip)
1403 {
1404         /*
1405          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1406          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1407          */
1408         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1409                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1410                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1411                 return false;
1412         }
1413
1414         /*
1415          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1416          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1417          */
1418         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1419             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1420             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1421             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1422                 return false;
1423
1424         return true;
1425 }
1426
1427 /*
1428  * Automatic CoW Reservation Freeing
1429  *
1430  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1431  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1432  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1433  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1434  * be retained.
1435  *
1436  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1437  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1438  */
1439 STATIC int
1440 xfs_inode_free_cowblocks(
1441         struct xfs_inode        *ip,
1442         void                    *args,
1443         unsigned int            *lockflags)
1444 {
1445         struct xfs_eofblocks    *eofb = args;
1446         bool                    wait;
1447         int                     ret = 0;
1448
1449         wait = eofb && (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_SYNC);
1450
1451         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_ICOWBLOCKS))
1452                 return 0;
1453
1454         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1455                 return 0;
1456
1457         if (!xfs_inode_matches_eofb(ip, eofb))
1458                 return 0;
1459
1460         /*
1461          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1462          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1463          */
1464         if (!(*lockflags & XFS_IOLOCK_EXCL) &&
1465             !xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1466                 if (wait)
1467                         return -EAGAIN;
1468                 return 0;
1469         }
1470         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1471
1472         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL)) {
1473                 if (wait)
1474                         return -EAGAIN;
1475                 return 0;
1476         }
1477         *lockflags |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1478
1479         /*
1480          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1481          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1482          */
1483         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1484                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1485         return ret;
1486 }
1487
1488 void
1489 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1490         xfs_inode_t     *ip)
1491 {
1492         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1493         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1494 }
1495
1496 void
1497 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1498         xfs_inode_t     *ip)
1499 {
1500         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1501         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1502 }
1503
1504 #define for_each_perag_tag(mp, next_agno, pag, tag) \
1505         for ((next_agno) = 0, (pag) = xfs_perag_get_tag((mp), 0, (tag)); \
1506                 (pag) != NULL; \
1507                 (next_agno) = (pag)->pag_agno + 1, \
1508                 xfs_perag_put(pag), \
1509                 (pag) = xfs_perag_get_tag((mp), (next_agno), (tag)))
1510
1511
1512 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1513 void
1514 xfs_blockgc_stop(
1515         struct xfs_mount        *mp)
1516 {
1517         struct xfs_perag        *pag;
1518         xfs_agnumber_t          agno;
1519
1520         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1521                 cancel_delayed_work_sync(&pag->pag_blockgc_work);
1522 }
1523
1524 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1525 void
1526 xfs_blockgc_start(
1527         struct xfs_mount        *mp)
1528 {
1529         struct xfs_perag        *pag;
1530         xfs_agnumber_t          agno;
1531
1532         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1533                 xfs_blockgc_queue(pag);
1534 }
1535
1536 /* Don't try to run block gc on an inode that's in any of these states. */
1537 #define XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS       (XFS_INEW | \
1538                                          XFS_IRECLAIMABLE | \
1539                                          XFS_IRECLAIM)
1540 /*
1541  * Decide if the given @ip is eligible for garbage collection of speculative
1542  * preallocations, and grab it if so.  Returns true if it's ready to go or
1543  * false if we should just ignore it.
1544  */
1545 static bool
1546 xfs_blockgc_igrab(
1547         struct xfs_inode        *ip)
1548 {
1549         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
1550
1551         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1552
1553         /* Check for stale RCU freed inode */
1554         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1555         if (!ip->i_ino)
1556                 goto out_unlock_noent;
1557
1558         if (ip->i_flags & XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS)
1559                 goto out_unlock_noent;
1560         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1561
1562         /* nothing to sync during shutdown */
1563         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
1564                 return false;
1565
1566         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
1567         if (!igrab(inode))
1568                 return false;
1569
1570         /* inode is valid */
1571         return true;
1572
1573 out_unlock_noent:
1574         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1575         return false;
1576 }
1577
1578 /* Scan one incore inode for block preallocations that we can remove. */
1579 static int
1580 xfs_blockgc_scan_inode(
1581         struct xfs_inode        *ip,
1582         void                    *args)
1583 {
1584         unsigned int            lockflags = 0;
1585         int                     error;
1586
1587         error = xfs_inode_free_eofblocks(ip, args, &lockflags);
1588         if (error)
1589                 goto unlock;
1590
1591         error = xfs_inode_free_cowblocks(ip, args, &lockflags);
1592 unlock:
1593         if (lockflags)
1594                 xfs_iunlock(ip, lockflags);
1595         return error;
1596 }
1597
1598 /* Background worker that trims preallocated space. */
1599 void
1600 xfs_blockgc_worker(
1601         struct work_struct      *work)
1602 {
1603         struct xfs_perag        *pag = container_of(to_delayed_work(work),
1604                                         struct xfs_perag, pag_blockgc_work);
1605         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1606         int                     error;
1607
1608         if (!sb_start_write_trylock(mp->m_super))
1609                 return;
1610         error = xfs_icwalk_ag(pag, XFS_ICWALK_BLOCKGC, NULL);
1611         if (error)
1612                 xfs_info(mp, "AG %u preallocation gc worker failed, err=%d",
1613                                 pag->pag_agno, error);
1614         sb_end_write(mp->m_super);
1615         xfs_blockgc_queue(pag);
1616 }
1617
1618 /*
1619  * Try to free space in the filesystem by purging eofblocks and cowblocks.
1620  */
1621 int
1622 xfs_blockgc_free_space(
1623         struct xfs_mount        *mp,
1624         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1625 {
1626         trace_xfs_blockgc_free_space(mp, eofb, _RET_IP_);
1627
1628         return xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_BLOCKGC, eofb);
1629 }
1630
1631 /*
1632  * Run cow/eofblocks scans on the supplied dquots.  We don't know exactly which
1633  * quota caused an allocation failure, so we make a best effort by including
1634  * each quota under low free space conditions (less than 1% free space) in the
1635  * scan.
1636  *
1637  * Callers must not hold any inode's ILOCK.  If requesting a synchronous scan
1638  * (XFS_EOF_FLAGS_SYNC), the caller also must not hold any inode's IOLOCK or
1639  * MMAPLOCK.
1640  */
1641 int
1642 xfs_blockgc_free_dquots(
1643         struct xfs_mount        *mp,
1644         struct xfs_dquot        *udqp,
1645         struct xfs_dquot        *gdqp,
1646         struct xfs_dquot        *pdqp,
1647         unsigned int            eof_flags)
1648 {
1649         struct xfs_eofblocks    eofb = {0};
1650         bool                    do_work = false;
1651
1652         if (!udqp && !gdqp && !pdqp)
1653                 return 0;
1654
1655         /*
1656          * Run a scan to free blocks using the union filter to cover all
1657          * applicable quotas in a single scan.
1658          */
1659         eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_UNION | eof_flags;
1660
1661         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && udqp && xfs_dquot_lowsp(udqp)) {
1662                 eofb.eof_uid = make_kuid(mp->m_super->s_user_ns, udqp->q_id);
1663                 eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_UID;
1664                 do_work = true;
1665         }
1666
1667         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && gdqp && xfs_dquot_lowsp(gdqp)) {
1668                 eofb.eof_gid = make_kgid(mp->m_super->s_user_ns, gdqp->q_id);
1669                 eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_GID;
1670                 do_work = true;
1671         }
1672
1673         if (XFS_IS_PQUOTA_ENFORCED(mp) && pdqp && xfs_dquot_lowsp(pdqp)) {
1674                 eofb.eof_prid = pdqp->q_id;
1675                 eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_PRID;
1676                 do_work = true;
1677         }
1678
1679         if (!do_work)
1680                 return 0;
1681
1682         return xfs_blockgc_free_space(mp, &eofb);
1683 }
1684
1685 /* Run cow/eofblocks scans on the quotas attached to the inode. */
1686 int
1687 xfs_blockgc_free_quota(
1688         struct xfs_inode        *ip,
1689         unsigned int            eof_flags)
1690 {
1691         return xfs_blockgc_free_dquots(ip->i_mount,
1692                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_USER),
1693                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_GROUP),
1694                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_PROJ), eof_flags);
1695 }
1696
1697 /* XFS Inode Cache Walking Code */
1698
1699 /*
1700  * Decide if we want to grab this inode in anticipation of doing work towards
1701  * the goal.  If selected, the VFS must hold a reference to this inode, which
1702  * will be released after processing.
1703  */
1704 static inline bool
1705 xfs_icwalk_igrab(
1706         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1707         struct xfs_inode        *ip)
1708 {
1709         switch (goal) {
1710         case XFS_ICWALK_DQRELE:
1711                 return xfs_dqrele_igrab(ip);
1712         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1713                 return xfs_blockgc_igrab(ip);
1714         default:
1715                 return false;
1716         }
1717 }
1718
1719 /* Process an inode and release it.  Return -EAGAIN to skip an inode. */
1720 static inline int
1721 xfs_icwalk_process_inode(
1722         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1723         struct xfs_inode        *ip,
1724         void                    *args)
1725 {
1726         int                     error;
1727
1728         switch (goal) {
1729         case XFS_ICWALK_DQRELE:
1730                 error = xfs_dqrele_inode(ip, args);
1731                 break;
1732         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1733                 error = xfs_blockgc_scan_inode(ip, args);
1734                 break;
1735         }
1736         xfs_irele(ip);
1737         return error;
1738 }
1739
1740 /*
1741  * For a given per-AG structure @pag and a goal, grab qualifying inodes and
1742  * process them in some manner.
1743  */
1744 static int
1745 xfs_icwalk_ag(
1746         struct xfs_perag        *pag,
1747         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1748         void                    *args)
1749 {
1750         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1751         uint32_t                first_index;
1752         int                     last_error = 0;
1753         int                     skipped;
1754         bool                    done;
1755         int                     nr_found;
1756
1757 restart:
1758         done = false;
1759         skipped = 0;
1760         first_index = 0;
1761         nr_found = 0;
1762         do {
1763                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1764                 unsigned int    tag = xfs_icwalk_tag(goal);
1765                 int             error = 0;
1766                 int             i;
1767
1768                 rcu_read_lock();
1769
1770                 if (tag == XFS_ICWALK_NULL_TAG)
1771                         nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
1772                                         (void **)batch, first_index,
1773                                         XFS_LOOKUP_BATCH);
1774                 else
1775                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
1776                                         &pag->pag_ici_root,
1777                                         (void **) batch, first_index,
1778                                         XFS_LOOKUP_BATCH, tag);
1779
1780                 if (!nr_found) {
1781                         rcu_read_unlock();
1782                         break;
1783                 }
1784
1785                 /*
1786                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1787                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1788                  */
1789                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1790                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
1791
1792                         if (done || !xfs_icwalk_igrab(goal, ip))
1793                                 batch[i] = NULL;
1794
1795                         /*
1796                          * Update the index for the next lookup. Catch
1797                          * overflows into the next AG range which can occur if
1798                          * we have inodes in the last block of the AG and we
1799                          * are currently pointing to the last inode.
1800                          *
1801                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
1802                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
1803                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
1804                          * us to see this inode, so another lookup from the
1805                          * same index will not find it again.
1806                          */
1807                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
1808                                 continue;
1809                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1810                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1811                                 done = true;
1812                 }
1813
1814                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1815                 rcu_read_unlock();
1816
1817                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1818                         if (!batch[i])
1819                                 continue;
1820                         error = xfs_icwalk_process_inode(goal, batch[i], args);
1821                         if (error == -EAGAIN) {
1822                                 skipped++;
1823                                 continue;
1824                         }
1825                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1826                                 last_error = error;
1827                 }
1828
1829                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
1830                 if (error == -EFSCORRUPTED)
1831                         break;
1832
1833                 cond_resched();
1834
1835         } while (nr_found && !done);
1836
1837         if (skipped) {
1838                 delay(1);
1839                 goto restart;
1840         }
1841         return last_error;
1842 }
1843
1844 /* Fetch the next (possibly tagged) per-AG structure. */
1845 static inline struct xfs_perag *
1846 xfs_icwalk_get_perag(
1847         struct xfs_mount        *mp,
1848         xfs_agnumber_t          agno,
1849         enum xfs_icwalk_goal    goal)
1850 {
1851         unsigned int            tag = xfs_icwalk_tag(goal);
1852
1853         if (tag == XFS_ICWALK_NULL_TAG)
1854                 return xfs_perag_get(mp, agno);
1855         return xfs_perag_get_tag(mp, agno, tag);
1856 }
1857
1858 /* Walk all incore inodes to achieve a given goal. */
1859 static int
1860 xfs_icwalk(
1861         struct xfs_mount        *mp,
1862         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1863         void                    *args)
1864 {
1865         struct xfs_perag        *pag;
1866         int                     error = 0;
1867         int                     last_error = 0;
1868         xfs_agnumber_t          agno = 0;
1869
1870         while ((pag = xfs_icwalk_get_perag(mp, agno, goal))) {
1871                 agno = pag->pag_agno + 1;
1872                 error = xfs_icwalk_ag(pag, goal, args);
1873                 xfs_perag_put(pag);
1874                 if (error) {
1875                         last_error = error;
1876                         if (error == -EFSCORRUPTED)
1877                                 break;
1878                 }
1879         }
1880         return last_error;
1881         BUILD_BUG_ON(XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS & XFS_EOF_FLAGS_VALID);
1882 }