Merge branch 'for-5.15' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj/cgroup
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / xfs / xfs_buf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
4  * All Rights Reserved.
5  */
6 #include "xfs.h"
7 #include <linux/backing-dev.h>
8
9 #include "xfs_shared.h"
10 #include "xfs_format.h"
11 #include "xfs_log_format.h"
12 #include "xfs_trans_resv.h"
13 #include "xfs_mount.h"
14 #include "xfs_trace.h"
15 #include "xfs_log.h"
16 #include "xfs_log_recover.h"
17 #include "xfs_trans.h"
18 #include "xfs_buf_item.h"
19 #include "xfs_errortag.h"
20 #include "xfs_error.h"
21 #include "xfs_ag.h"
22
23 static kmem_zone_t *xfs_buf_zone;
24
25 /*
26  * Locking orders
27  *
28  * xfs_buf_ioacct_inc:
29  * xfs_buf_ioacct_dec:
30  *      b_sema (caller holds)
31  *        b_lock
32  *
33  * xfs_buf_stale:
34  *      b_sema (caller holds)
35  *        b_lock
36  *          lru_lock
37  *
38  * xfs_buf_rele:
39  *      b_lock
40  *        pag_buf_lock
41  *          lru_lock
42  *
43  * xfs_buftarg_drain_rele
44  *      lru_lock
45  *        b_lock (trylock due to inversion)
46  *
47  * xfs_buftarg_isolate
48  *      lru_lock
49  *        b_lock (trylock due to inversion)
50  */
51
52 static int __xfs_buf_submit(struct xfs_buf *bp, bool wait);
53
54 static inline int
55 xfs_buf_submit(
56         struct xfs_buf          *bp)
57 {
58         return __xfs_buf_submit(bp, !(bp->b_flags & XBF_ASYNC));
59 }
60
61 static inline int
62 xfs_buf_is_vmapped(
63         struct xfs_buf  *bp)
64 {
65         /*
66          * Return true if the buffer is vmapped.
67          *
68          * b_addr is null if the buffer is not mapped, but the code is clever
69          * enough to know it doesn't have to map a single page, so the check has
70          * to be both for b_addr and bp->b_page_count > 1.
71          */
72         return bp->b_addr && bp->b_page_count > 1;
73 }
74
75 static inline int
76 xfs_buf_vmap_len(
77         struct xfs_buf  *bp)
78 {
79         return (bp->b_page_count * PAGE_SIZE);
80 }
81
82 /*
83  * Bump the I/O in flight count on the buftarg if we haven't yet done so for
84  * this buffer. The count is incremented once per buffer (per hold cycle)
85  * because the corresponding decrement is deferred to buffer release. Buffers
86  * can undergo I/O multiple times in a hold-release cycle and per buffer I/O
87  * tracking adds unnecessary overhead. This is used for sychronization purposes
88  * with unmount (see xfs_buftarg_drain()), so all we really need is a count of
89  * in-flight buffers.
90  *
91  * Buffers that are never released (e.g., superblock, iclog buffers) must set
92  * the XBF_NO_IOACCT flag before I/O submission. Otherwise, the buftarg count
93  * never reaches zero and unmount hangs indefinitely.
94  */
95 static inline void
96 xfs_buf_ioacct_inc(
97         struct xfs_buf  *bp)
98 {
99         if (bp->b_flags & XBF_NO_IOACCT)
100                 return;
101
102         ASSERT(bp->b_flags & XBF_ASYNC);
103         spin_lock(&bp->b_lock);
104         if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_IN_FLIGHT)) {
105                 bp->b_state |= XFS_BSTATE_IN_FLIGHT;
106                 percpu_counter_inc(&bp->b_target->bt_io_count);
107         }
108         spin_unlock(&bp->b_lock);
109 }
110
111 /*
112  * Clear the in-flight state on a buffer about to be released to the LRU or
113  * freed and unaccount from the buftarg.
114  */
115 static inline void
116 __xfs_buf_ioacct_dec(
117         struct xfs_buf  *bp)
118 {
119         lockdep_assert_held(&bp->b_lock);
120
121         if (bp->b_state & XFS_BSTATE_IN_FLIGHT) {
122                 bp->b_state &= ~XFS_BSTATE_IN_FLIGHT;
123                 percpu_counter_dec(&bp->b_target->bt_io_count);
124         }
125 }
126
127 static inline void
128 xfs_buf_ioacct_dec(
129         struct xfs_buf  *bp)
130 {
131         spin_lock(&bp->b_lock);
132         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
133         spin_unlock(&bp->b_lock);
134 }
135
136 /*
137  * When we mark a buffer stale, we remove the buffer from the LRU and clear the
138  * b_lru_ref count so that the buffer is freed immediately when the buffer
139  * reference count falls to zero. If the buffer is already on the LRU, we need
140  * to remove the reference that LRU holds on the buffer.
141  *
142  * This prevents build-up of stale buffers on the LRU.
143  */
144 void
145 xfs_buf_stale(
146         struct xfs_buf  *bp)
147 {
148         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
149
150         bp->b_flags |= XBF_STALE;
151
152         /*
153          * Clear the delwri status so that a delwri queue walker will not
154          * flush this buffer to disk now that it is stale. The delwri queue has
155          * a reference to the buffer, so this is safe to do.
156          */
157         bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
158
159         /*
160          * Once the buffer is marked stale and unlocked, a subsequent lookup
161          * could reset b_flags. There is no guarantee that the buffer is
162          * unaccounted (released to LRU) before that occurs. Drop in-flight
163          * status now to preserve accounting consistency.
164          */
165         spin_lock(&bp->b_lock);
166         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
167
168         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
169         if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_DISPOSE) &&
170             (list_lru_del(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru)))
171                 atomic_dec(&bp->b_hold);
172
173         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) >= 1);
174         spin_unlock(&bp->b_lock);
175 }
176
177 static int
178 xfs_buf_get_maps(
179         struct xfs_buf          *bp,
180         int                     map_count)
181 {
182         ASSERT(bp->b_maps == NULL);
183         bp->b_map_count = map_count;
184
185         if (map_count == 1) {
186                 bp->b_maps = &bp->__b_map;
187                 return 0;
188         }
189
190         bp->b_maps = kmem_zalloc(map_count * sizeof(struct xfs_buf_map),
191                                 KM_NOFS);
192         if (!bp->b_maps)
193                 return -ENOMEM;
194         return 0;
195 }
196
197 /*
198  *      Frees b_pages if it was allocated.
199  */
200 static void
201 xfs_buf_free_maps(
202         struct xfs_buf  *bp)
203 {
204         if (bp->b_maps != &bp->__b_map) {
205                 kmem_free(bp->b_maps);
206                 bp->b_maps = NULL;
207         }
208 }
209
210 static int
211 _xfs_buf_alloc(
212         struct xfs_buftarg      *target,
213         struct xfs_buf_map      *map,
214         int                     nmaps,
215         xfs_buf_flags_t         flags,
216         struct xfs_buf          **bpp)
217 {
218         struct xfs_buf          *bp;
219         int                     error;
220         int                     i;
221
222         *bpp = NULL;
223         bp = kmem_cache_zalloc(xfs_buf_zone, GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
224
225         /*
226          * We don't want certain flags to appear in b_flags unless they are
227          * specifically set by later operations on the buffer.
228          */
229         flags &= ~(XBF_UNMAPPED | XBF_TRYLOCK | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
230
231         atomic_set(&bp->b_hold, 1);
232         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 1);
233         init_completion(&bp->b_iowait);
234         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_lru);
235         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_list);
236         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_li_list);
237         sema_init(&bp->b_sema, 0); /* held, no waiters */
238         spin_lock_init(&bp->b_lock);
239         bp->b_target = target;
240         bp->b_mount = target->bt_mount;
241         bp->b_flags = flags;
242
243         /*
244          * Set length and io_length to the same value initially.
245          * I/O routines should use io_length, which will be the same in
246          * most cases but may be reset (e.g. XFS recovery).
247          */
248         error = xfs_buf_get_maps(bp, nmaps);
249         if (error)  {
250                 kmem_cache_free(xfs_buf_zone, bp);
251                 return error;
252         }
253
254         bp->b_bn = map[0].bm_bn;
255         bp->b_length = 0;
256         for (i = 0; i < nmaps; i++) {
257                 bp->b_maps[i].bm_bn = map[i].bm_bn;
258                 bp->b_maps[i].bm_len = map[i].bm_len;
259                 bp->b_length += map[i].bm_len;
260         }
261
262         atomic_set(&bp->b_pin_count, 0);
263         init_waitqueue_head(&bp->b_waiters);
264
265         XFS_STATS_INC(bp->b_mount, xb_create);
266         trace_xfs_buf_init(bp, _RET_IP_);
267
268         *bpp = bp;
269         return 0;
270 }
271
272 static void
273 xfs_buf_free_pages(
274         struct xfs_buf  *bp)
275 {
276         uint            i;
277
278         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_PAGES);
279
280         if (xfs_buf_is_vmapped(bp))
281                 vm_unmap_ram(bp->b_addr, bp->b_page_count);
282
283         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
284                 if (bp->b_pages[i])
285                         __free_page(bp->b_pages[i]);
286         }
287         if (current->reclaim_state)
288                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += bp->b_page_count;
289
290         if (bp->b_pages != bp->b_page_array)
291                 kmem_free(bp->b_pages);
292         bp->b_pages = NULL;
293         bp->b_flags &= ~_XBF_PAGES;
294 }
295
296 static void
297 xfs_buf_free(
298         struct xfs_buf          *bp)
299 {
300         trace_xfs_buf_free(bp, _RET_IP_);
301
302         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
303
304         if (bp->b_flags & _XBF_PAGES)
305                 xfs_buf_free_pages(bp);
306         else if (bp->b_flags & _XBF_KMEM)
307                 kmem_free(bp->b_addr);
308
309         xfs_buf_free_maps(bp);
310         kmem_cache_free(xfs_buf_zone, bp);
311 }
312
313 static int
314 xfs_buf_alloc_kmem(
315         struct xfs_buf  *bp,
316         xfs_buf_flags_t flags)
317 {
318         int             align_mask = xfs_buftarg_dma_alignment(bp->b_target);
319         xfs_km_flags_t  kmflag_mask = KM_NOFS;
320         size_t          size = BBTOB(bp->b_length);
321
322         /* Assure zeroed buffer for non-read cases. */
323         if (!(flags & XBF_READ))
324                 kmflag_mask |= KM_ZERO;
325
326         bp->b_addr = kmem_alloc_io(size, align_mask, kmflag_mask);
327         if (!bp->b_addr)
328                 return -ENOMEM;
329
330         if (((unsigned long)(bp->b_addr + size - 1) & PAGE_MASK) !=
331             ((unsigned long)bp->b_addr & PAGE_MASK)) {
332                 /* b_addr spans two pages - use alloc_page instead */
333                 kmem_free(bp->b_addr);
334                 bp->b_addr = NULL;
335                 return -ENOMEM;
336         }
337         bp->b_offset = offset_in_page(bp->b_addr);
338         bp->b_pages = bp->b_page_array;
339         bp->b_pages[0] = kmem_to_page(bp->b_addr);
340         bp->b_page_count = 1;
341         bp->b_flags |= _XBF_KMEM;
342         return 0;
343 }
344
345 static int
346 xfs_buf_alloc_pages(
347         struct xfs_buf  *bp,
348         xfs_buf_flags_t flags)
349 {
350         gfp_t           gfp_mask = __GFP_NOWARN;
351         long            filled = 0;
352
353         if (flags & XBF_READ_AHEAD)
354                 gfp_mask |= __GFP_NORETRY;
355         else
356                 gfp_mask |= GFP_NOFS;
357
358         /* Make sure that we have a page list */
359         bp->b_page_count = DIV_ROUND_UP(BBTOB(bp->b_length), PAGE_SIZE);
360         if (bp->b_page_count <= XB_PAGES) {
361                 bp->b_pages = bp->b_page_array;
362         } else {
363                 bp->b_pages = kzalloc(sizeof(struct page *) * bp->b_page_count,
364                                         gfp_mask);
365                 if (!bp->b_pages)
366                         return -ENOMEM;
367         }
368         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
369
370         /* Assure zeroed buffer for non-read cases. */
371         if (!(flags & XBF_READ))
372                 gfp_mask |= __GFP_ZERO;
373
374         /*
375          * Bulk filling of pages can take multiple calls. Not filling the entire
376          * array is not an allocation failure, so don't back off if we get at
377          * least one extra page.
378          */
379         for (;;) {
380                 long    last = filled;
381
382                 filled = alloc_pages_bulk_array(gfp_mask, bp->b_page_count,
383                                                 bp->b_pages);
384                 if (filled == bp->b_page_count) {
385                         XFS_STATS_INC(bp->b_mount, xb_page_found);
386                         break;
387                 }
388
389                 if (filled != last)
390                         continue;
391
392                 if (flags & XBF_READ_AHEAD) {
393                         xfs_buf_free_pages(bp);
394                         return -ENOMEM;
395                 }
396
397                 XFS_STATS_INC(bp->b_mount, xb_page_retries);
398                 congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ / 50);
399         }
400         return 0;
401 }
402
403 /*
404  *      Map buffer into kernel address-space if necessary.
405  */
406 STATIC int
407 _xfs_buf_map_pages(
408         struct xfs_buf          *bp,
409         uint                    flags)
410 {
411         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_PAGES);
412         if (bp->b_page_count == 1) {
413                 /* A single page buffer is always mappable */
414                 bp->b_addr = page_address(bp->b_pages[0]);
415         } else if (flags & XBF_UNMAPPED) {
416                 bp->b_addr = NULL;
417         } else {
418                 int retried = 0;
419                 unsigned nofs_flag;
420
421                 /*
422                  * vm_map_ram() will allocate auxiliary structures (e.g.
423                  * pagetables) with GFP_KERNEL, yet we are likely to be under
424                  * GFP_NOFS context here. Hence we need to tell memory reclaim
425                  * that we are in such a context via PF_MEMALLOC_NOFS to prevent
426                  * memory reclaim re-entering the filesystem here and
427                  * potentially deadlocking.
428                  */
429                 nofs_flag = memalloc_nofs_save();
430                 do {
431                         bp->b_addr = vm_map_ram(bp->b_pages, bp->b_page_count,
432                                                 -1);
433                         if (bp->b_addr)
434                                 break;
435                         vm_unmap_aliases();
436                 } while (retried++ <= 1);
437                 memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
438
439                 if (!bp->b_addr)
440                         return -ENOMEM;
441         }
442
443         return 0;
444 }
445
446 /*
447  *      Finding and Reading Buffers
448  */
449 static int
450 _xfs_buf_obj_cmp(
451         struct rhashtable_compare_arg   *arg,
452         const void                      *obj)
453 {
454         const struct xfs_buf_map        *map = arg->key;
455         const struct xfs_buf            *bp = obj;
456
457         /*
458          * The key hashing in the lookup path depends on the key being the
459          * first element of the compare_arg, make sure to assert this.
460          */
461         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct xfs_buf_map, bm_bn) != 0);
462
463         if (bp->b_bn != map->bm_bn)
464                 return 1;
465
466         if (unlikely(bp->b_length != map->bm_len)) {
467                 /*
468                  * found a block number match. If the range doesn't
469                  * match, the only way this is allowed is if the buffer
470                  * in the cache is stale and the transaction that made
471                  * it stale has not yet committed. i.e. we are
472                  * reallocating a busy extent. Skip this buffer and
473                  * continue searching for an exact match.
474                  */
475                 ASSERT(bp->b_flags & XBF_STALE);
476                 return 1;
477         }
478         return 0;
479 }
480
481 static const struct rhashtable_params xfs_buf_hash_params = {
482         .min_size               = 32,   /* empty AGs have minimal footprint */
483         .nelem_hint             = 16,
484         .key_len                = sizeof(xfs_daddr_t),
485         .key_offset             = offsetof(struct xfs_buf, b_bn),
486         .head_offset            = offsetof(struct xfs_buf, b_rhash_head),
487         .automatic_shrinking    = true,
488         .obj_cmpfn              = _xfs_buf_obj_cmp,
489 };
490
491 int
492 xfs_buf_hash_init(
493         struct xfs_perag        *pag)
494 {
495         spin_lock_init(&pag->pag_buf_lock);
496         return rhashtable_init(&pag->pag_buf_hash, &xfs_buf_hash_params);
497 }
498
499 void
500 xfs_buf_hash_destroy(
501         struct xfs_perag        *pag)
502 {
503         rhashtable_destroy(&pag->pag_buf_hash);
504 }
505
506 /*
507  * Look up a buffer in the buffer cache and return it referenced and locked
508  * in @found_bp.
509  *
510  * If @new_bp is supplied and we have a lookup miss, insert @new_bp into the
511  * cache.
512  *
513  * If XBF_TRYLOCK is set in @flags, only try to lock the buffer and return
514  * -EAGAIN if we fail to lock it.
515  *
516  * Return values are:
517  *      -EFSCORRUPTED if have been supplied with an invalid address
518  *      -EAGAIN on trylock failure
519  *      -ENOENT if we fail to find a match and @new_bp was NULL
520  *      0, with @found_bp:
521  *              - @new_bp if we inserted it into the cache
522  *              - the buffer we found and locked.
523  */
524 static int
525 xfs_buf_find(
526         struct xfs_buftarg      *btp,
527         struct xfs_buf_map      *map,
528         int                     nmaps,
529         xfs_buf_flags_t         flags,
530         struct xfs_buf          *new_bp,
531         struct xfs_buf          **found_bp)
532 {
533         struct xfs_perag        *pag;
534         struct xfs_buf          *bp;
535         struct xfs_buf_map      cmap = { .bm_bn = map[0].bm_bn };
536         xfs_daddr_t             eofs;
537         int                     i;
538
539         *found_bp = NULL;
540
541         for (i = 0; i < nmaps; i++)
542                 cmap.bm_len += map[i].bm_len;
543
544         /* Check for IOs smaller than the sector size / not sector aligned */
545         ASSERT(!(BBTOB(cmap.bm_len) < btp->bt_meta_sectorsize));
546         ASSERT(!(BBTOB(cmap.bm_bn) & (xfs_off_t)btp->bt_meta_sectormask));
547
548         /*
549          * Corrupted block numbers can get through to here, unfortunately, so we
550          * have to check that the buffer falls within the filesystem bounds.
551          */
552         eofs = XFS_FSB_TO_BB(btp->bt_mount, btp->bt_mount->m_sb.sb_dblocks);
553         if (cmap.bm_bn < 0 || cmap.bm_bn >= eofs) {
554                 xfs_alert(btp->bt_mount,
555                           "%s: daddr 0x%llx out of range, EOFS 0x%llx",
556                           __func__, cmap.bm_bn, eofs);
557                 WARN_ON(1);
558                 return -EFSCORRUPTED;
559         }
560
561         pag = xfs_perag_get(btp->bt_mount,
562                             xfs_daddr_to_agno(btp->bt_mount, cmap.bm_bn));
563
564         spin_lock(&pag->pag_buf_lock);
565         bp = rhashtable_lookup_fast(&pag->pag_buf_hash, &cmap,
566                                     xfs_buf_hash_params);
567         if (bp) {
568                 atomic_inc(&bp->b_hold);
569                 goto found;
570         }
571
572         /* No match found */
573         if (!new_bp) {
574                 XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_miss_locked);
575                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
576                 xfs_perag_put(pag);
577                 return -ENOENT;
578         }
579
580         /* the buffer keeps the perag reference until it is freed */
581         new_bp->b_pag = pag;
582         rhashtable_insert_fast(&pag->pag_buf_hash, &new_bp->b_rhash_head,
583                                xfs_buf_hash_params);
584         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
585         *found_bp = new_bp;
586         return 0;
587
588 found:
589         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
590         xfs_perag_put(pag);
591
592         if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
593                 if (flags & XBF_TRYLOCK) {
594                         xfs_buf_rele(bp);
595                         XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_busy_locked);
596                         return -EAGAIN;
597                 }
598                 xfs_buf_lock(bp);
599                 XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_get_locked_waited);
600         }
601
602         /*
603          * if the buffer is stale, clear all the external state associated with
604          * it. We need to keep flags such as how we allocated the buffer memory
605          * intact here.
606          */
607         if (bp->b_flags & XBF_STALE) {
608                 ASSERT((bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) == 0);
609                 bp->b_flags &= _XBF_KMEM | _XBF_PAGES;
610                 bp->b_ops = NULL;
611         }
612
613         trace_xfs_buf_find(bp, flags, _RET_IP_);
614         XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_get_locked);
615         *found_bp = bp;
616         return 0;
617 }
618
619 struct xfs_buf *
620 xfs_buf_incore(
621         struct xfs_buftarg      *target,
622         xfs_daddr_t             blkno,
623         size_t                  numblks,
624         xfs_buf_flags_t         flags)
625 {
626         struct xfs_buf          *bp;
627         int                     error;
628         DEFINE_SINGLE_BUF_MAP(map, blkno, numblks);
629
630         error = xfs_buf_find(target, &map, 1, flags, NULL, &bp);
631         if (error)
632                 return NULL;
633         return bp;
634 }
635
636 /*
637  * Assembles a buffer covering the specified range. The code is optimised for
638  * cache hits, as metadata intensive workloads will see 3 orders of magnitude
639  * more hits than misses.
640  */
641 int
642 xfs_buf_get_map(
643         struct xfs_buftarg      *target,
644         struct xfs_buf_map      *map,
645         int                     nmaps,
646         xfs_buf_flags_t         flags,
647         struct xfs_buf          **bpp)
648 {
649         struct xfs_buf          *bp;
650         struct xfs_buf          *new_bp;
651         int                     error;
652
653         *bpp = NULL;
654         error = xfs_buf_find(target, map, nmaps, flags, NULL, &bp);
655         if (!error)
656                 goto found;
657         if (error != -ENOENT)
658                 return error;
659
660         error = _xfs_buf_alloc(target, map, nmaps, flags, &new_bp);
661         if (error)
662                 return error;
663
664         /*
665          * For buffers that fit entirely within a single page, first attempt to
666          * allocate the memory from the heap to minimise memory usage. If we
667          * can't get heap memory for these small buffers, we fall back to using
668          * the page allocator.
669          */
670         if (BBTOB(new_bp->b_length) >= PAGE_SIZE ||
671             xfs_buf_alloc_kmem(new_bp, flags) < 0) {
672                 error = xfs_buf_alloc_pages(new_bp, flags);
673                 if (error)
674                         goto out_free_buf;
675         }
676
677         error = xfs_buf_find(target, map, nmaps, flags, new_bp, &bp);
678         if (error)
679                 goto out_free_buf;
680
681         if (bp != new_bp)
682                 xfs_buf_free(new_bp);
683
684 found:
685         if (!bp->b_addr) {
686                 error = _xfs_buf_map_pages(bp, flags);
687                 if (unlikely(error)) {
688                         xfs_warn_ratelimited(target->bt_mount,
689                                 "%s: failed to map %u pages", __func__,
690                                 bp->b_page_count);
691                         xfs_buf_relse(bp);
692                         return error;
693                 }
694         }
695
696         /*
697          * Clear b_error if this is a lookup from a caller that doesn't expect
698          * valid data to be found in the buffer.
699          */
700         if (!(flags & XBF_READ))
701                 xfs_buf_ioerror(bp, 0);
702
703         XFS_STATS_INC(target->bt_mount, xb_get);
704         trace_xfs_buf_get(bp, flags, _RET_IP_);
705         *bpp = bp;
706         return 0;
707 out_free_buf:
708         xfs_buf_free(new_bp);
709         return error;
710 }
711
712 int
713 _xfs_buf_read(
714         struct xfs_buf          *bp,
715         xfs_buf_flags_t         flags)
716 {
717         ASSERT(!(flags & XBF_WRITE));
718         ASSERT(bp->b_maps[0].bm_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL);
719
720         bp->b_flags &= ~(XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD | XBF_DONE);
721         bp->b_flags |= flags & (XBF_READ | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
722
723         return xfs_buf_submit(bp);
724 }
725
726 /*
727  * Reverify a buffer found in cache without an attached ->b_ops.
728  *
729  * If the caller passed an ops structure and the buffer doesn't have ops
730  * assigned, set the ops and use it to verify the contents. If verification
731  * fails, clear XBF_DONE. We assume the buffer has no recorded errors and is
732  * already in XBF_DONE state on entry.
733  *
734  * Under normal operations, every in-core buffer is verified on read I/O
735  * completion. There are two scenarios that can lead to in-core buffers without
736  * an assigned ->b_ops. The first is during log recovery of buffers on a V4
737  * filesystem, though these buffers are purged at the end of recovery. The
738  * other is online repair, which intentionally reads with a NULL buffer ops to
739  * run several verifiers across an in-core buffer in order to establish buffer
740  * type.  If repair can't establish that, the buffer will be left in memory
741  * with NULL buffer ops.
742  */
743 int
744 xfs_buf_reverify(
745         struct xfs_buf          *bp,
746         const struct xfs_buf_ops *ops)
747 {
748         ASSERT(bp->b_flags & XBF_DONE);
749         ASSERT(bp->b_error == 0);
750
751         if (!ops || bp->b_ops)
752                 return 0;
753
754         bp->b_ops = ops;
755         bp->b_ops->verify_read(bp);
756         if (bp->b_error)
757                 bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
758         return bp->b_error;
759 }
760
761 int
762 xfs_buf_read_map(
763         struct xfs_buftarg      *target,
764         struct xfs_buf_map      *map,
765         int                     nmaps,
766         xfs_buf_flags_t         flags,
767         struct xfs_buf          **bpp,
768         const struct xfs_buf_ops *ops,
769         xfs_failaddr_t          fa)
770 {
771         struct xfs_buf          *bp;
772         int                     error;
773
774         flags |= XBF_READ;
775         *bpp = NULL;
776
777         error = xfs_buf_get_map(target, map, nmaps, flags, &bp);
778         if (error)
779                 return error;
780
781         trace_xfs_buf_read(bp, flags, _RET_IP_);
782
783         if (!(bp->b_flags & XBF_DONE)) {
784                 /* Initiate the buffer read and wait. */
785                 XFS_STATS_INC(target->bt_mount, xb_get_read);
786                 bp->b_ops = ops;
787                 error = _xfs_buf_read(bp, flags);
788
789                 /* Readahead iodone already dropped the buffer, so exit. */
790                 if (flags & XBF_ASYNC)
791                         return 0;
792         } else {
793                 /* Buffer already read; all we need to do is check it. */
794                 error = xfs_buf_reverify(bp, ops);
795
796                 /* Readahead already finished; drop the buffer and exit. */
797                 if (flags & XBF_ASYNC) {
798                         xfs_buf_relse(bp);
799                         return 0;
800                 }
801
802                 /* We do not want read in the flags */
803                 bp->b_flags &= ~XBF_READ;
804                 ASSERT(bp->b_ops != NULL || ops == NULL);
805         }
806
807         /*
808          * If we've had a read error, then the contents of the buffer are
809          * invalid and should not be used. To ensure that a followup read tries
810          * to pull the buffer from disk again, we clear the XBF_DONE flag and
811          * mark the buffer stale. This ensures that anyone who has a current
812          * reference to the buffer will interpret it's contents correctly and
813          * future cache lookups will also treat it as an empty, uninitialised
814          * buffer.
815          */
816         if (error) {
817                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(target->bt_mount))
818                         xfs_buf_ioerror_alert(bp, fa);
819
820                 bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
821                 xfs_buf_stale(bp);
822                 xfs_buf_relse(bp);
823
824                 /* bad CRC means corrupted metadata */
825                 if (error == -EFSBADCRC)
826                         error = -EFSCORRUPTED;
827                 return error;
828         }
829
830         *bpp = bp;
831         return 0;
832 }
833
834 /*
835  *      If we are not low on memory then do the readahead in a deadlock
836  *      safe manner.
837  */
838 void
839 xfs_buf_readahead_map(
840         struct xfs_buftarg      *target,
841         struct xfs_buf_map      *map,
842         int                     nmaps,
843         const struct xfs_buf_ops *ops)
844 {
845         struct xfs_buf          *bp;
846
847         if (bdi_read_congested(target->bt_bdev->bd_disk->bdi))
848                 return;
849
850         xfs_buf_read_map(target, map, nmaps,
851                      XBF_TRYLOCK | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD, &bp, ops,
852                      __this_address);
853 }
854
855 /*
856  * Read an uncached buffer from disk. Allocates and returns a locked
857  * buffer containing the disk contents or nothing.
858  */
859 int
860 xfs_buf_read_uncached(
861         struct xfs_buftarg      *target,
862         xfs_daddr_t             daddr,
863         size_t                  numblks,
864         int                     flags,
865         struct xfs_buf          **bpp,
866         const struct xfs_buf_ops *ops)
867 {
868         struct xfs_buf          *bp;
869         int                     error;
870
871         *bpp = NULL;
872
873         error = xfs_buf_get_uncached(target, numblks, flags, &bp);
874         if (error)
875                 return error;
876
877         /* set up the buffer for a read IO */
878         ASSERT(bp->b_map_count == 1);
879         bp->b_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;  /* always null for uncached buffers */
880         bp->b_maps[0].bm_bn = daddr;
881         bp->b_flags |= XBF_READ;
882         bp->b_ops = ops;
883
884         xfs_buf_submit(bp);
885         if (bp->b_error) {
886                 error = bp->b_error;
887                 xfs_buf_relse(bp);
888                 return error;
889         }
890
891         *bpp = bp;
892         return 0;
893 }
894
895 int
896 xfs_buf_get_uncached(
897         struct xfs_buftarg      *target,
898         size_t                  numblks,
899         int                     flags,
900         struct xfs_buf          **bpp)
901 {
902         int                     error;
903         struct xfs_buf          *bp;
904         DEFINE_SINGLE_BUF_MAP(map, XFS_BUF_DADDR_NULL, numblks);
905
906         *bpp = NULL;
907
908         /* flags might contain irrelevant bits, pass only what we care about */
909         error = _xfs_buf_alloc(target, &map, 1, flags & XBF_NO_IOACCT, &bp);
910         if (error)
911                 return error;
912
913         error = xfs_buf_alloc_pages(bp, flags);
914         if (error)
915                 goto fail_free_buf;
916
917         error = _xfs_buf_map_pages(bp, 0);
918         if (unlikely(error)) {
919                 xfs_warn(target->bt_mount,
920                         "%s: failed to map pages", __func__);
921                 goto fail_free_buf;
922         }
923
924         trace_xfs_buf_get_uncached(bp, _RET_IP_);
925         *bpp = bp;
926         return 0;
927
928 fail_free_buf:
929         xfs_buf_free(bp);
930         return error;
931 }
932
933 /*
934  *      Increment reference count on buffer, to hold the buffer concurrently
935  *      with another thread which may release (free) the buffer asynchronously.
936  *      Must hold the buffer already to call this function.
937  */
938 void
939 xfs_buf_hold(
940         struct xfs_buf          *bp)
941 {
942         trace_xfs_buf_hold(bp, _RET_IP_);
943         atomic_inc(&bp->b_hold);
944 }
945
946 /*
947  * Release a hold on the specified buffer. If the hold count is 1, the buffer is
948  * placed on LRU or freed (depending on b_lru_ref).
949  */
950 void
951 xfs_buf_rele(
952         struct xfs_buf          *bp)
953 {
954         struct xfs_perag        *pag = bp->b_pag;
955         bool                    release;
956         bool                    freebuf = false;
957
958         trace_xfs_buf_rele(bp, _RET_IP_);
959
960         if (!pag) {
961                 ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
962                 if (atomic_dec_and_test(&bp->b_hold)) {
963                         xfs_buf_ioacct_dec(bp);
964                         xfs_buf_free(bp);
965                 }
966                 return;
967         }
968
969         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) > 0);
970
971         /*
972          * We grab the b_lock here first to serialise racing xfs_buf_rele()
973          * calls. The pag_buf_lock being taken on the last reference only
974          * serialises against racing lookups in xfs_buf_find(). IOWs, the second
975          * to last reference we drop here is not serialised against the last
976          * reference until we take bp->b_lock. Hence if we don't grab b_lock
977          * first, the last "release" reference can win the race to the lock and
978          * free the buffer before the second-to-last reference is processed,
979          * leading to a use-after-free scenario.
980          */
981         spin_lock(&bp->b_lock);
982         release = atomic_dec_and_lock(&bp->b_hold, &pag->pag_buf_lock);
983         if (!release) {
984                 /*
985                  * Drop the in-flight state if the buffer is already on the LRU
986                  * and it holds the only reference. This is racy because we
987                  * haven't acquired the pag lock, but the use of _XBF_IN_FLIGHT
988                  * ensures the decrement occurs only once per-buf.
989                  */
990                 if ((atomic_read(&bp->b_hold) == 1) && !list_empty(&bp->b_lru))
991                         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
992                 goto out_unlock;
993         }
994
995         /* the last reference has been dropped ... */
996         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
997         if (!(bp->b_flags & XBF_STALE) && atomic_read(&bp->b_lru_ref)) {
998                 /*
999                  * If the buffer is added to the LRU take a new reference to the
1000                  * buffer for the LRU and clear the (now stale) dispose list
1001                  * state flag
1002                  */
1003                 if (list_lru_add(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru)) {
1004                         bp->b_state &= ~XFS_BSTATE_DISPOSE;
1005                         atomic_inc(&bp->b_hold);
1006                 }
1007                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
1008         } else {
1009                 /*
1010                  * most of the time buffers will already be removed from the
1011                  * LRU, so optimise that case by checking for the
1012                  * XFS_BSTATE_DISPOSE flag indicating the last list the buffer
1013                  * was on was the disposal list
1014                  */
1015                 if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_DISPOSE)) {
1016                         list_lru_del(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru);
1017                 } else {
1018                         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
1019                 }
1020
1021                 ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1022                 rhashtable_remove_fast(&pag->pag_buf_hash, &bp->b_rhash_head,
1023                                        xfs_buf_hash_params);
1024                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
1025                 xfs_perag_put(pag);
1026                 freebuf = true;
1027         }
1028
1029 out_unlock:
1030         spin_unlock(&bp->b_lock);
1031
1032         if (freebuf)
1033                 xfs_buf_free(bp);
1034 }
1035
1036
1037 /*
1038  *      Lock a buffer object, if it is not already locked.
1039  *
1040  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we are
1041  *      being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because it is
1042  *      pinned, we know that the log has not been pushed to disk and hence it
1043  *      will still be locked.  Rather than continuing to have trylock attempts
1044  *      fail until someone else pushes the log, push it ourselves before
1045  *      returning.  This means that the xfsaild will not get stuck trying
1046  *      to push on stale inode buffers.
1047  */
1048 int
1049 xfs_buf_trylock(
1050         struct xfs_buf          *bp)
1051 {
1052         int                     locked;
1053
1054         locked = down_trylock(&bp->b_sema) == 0;
1055         if (locked)
1056                 trace_xfs_buf_trylock(bp, _RET_IP_);
1057         else
1058                 trace_xfs_buf_trylock_fail(bp, _RET_IP_);
1059         return locked;
1060 }
1061
1062 /*
1063  *      Lock a buffer object.
1064  *
1065  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we
1066  *      are being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because
1067  *      it is pinned, we know that the log has not been pushed to disk and
1068  *      hence it will still be locked. Rather than sleeping until someone
1069  *      else pushes the log, push it ourselves before trying to get the lock.
1070  */
1071 void
1072 xfs_buf_lock(
1073         struct xfs_buf          *bp)
1074 {
1075         trace_xfs_buf_lock(bp, _RET_IP_);
1076
1077         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) && (bp->b_flags & XBF_STALE))
1078                 xfs_log_force(bp->b_mount, 0);
1079         down(&bp->b_sema);
1080
1081         trace_xfs_buf_lock_done(bp, _RET_IP_);
1082 }
1083
1084 void
1085 xfs_buf_unlock(
1086         struct xfs_buf          *bp)
1087 {
1088         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1089
1090         up(&bp->b_sema);
1091         trace_xfs_buf_unlock(bp, _RET_IP_);
1092 }
1093
1094 STATIC void
1095 xfs_buf_wait_unpin(
1096         struct xfs_buf          *bp)
1097 {
1098         DECLARE_WAITQUEUE       (wait, current);
1099
1100         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
1101                 return;
1102
1103         add_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
1104         for (;;) {
1105                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1106                 if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
1107                         break;
1108                 io_schedule();
1109         }
1110         remove_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
1111         set_current_state(TASK_RUNNING);
1112 }
1113
1114 static void
1115 xfs_buf_ioerror_alert_ratelimited(
1116         struct xfs_buf          *bp)
1117 {
1118         static unsigned long    lasttime;
1119         static struct xfs_buftarg *lasttarg;
1120
1121         if (bp->b_target != lasttarg ||
1122             time_after(jiffies, (lasttime + 5*HZ))) {
1123                 lasttime = jiffies;
1124                 xfs_buf_ioerror_alert(bp, __this_address);
1125         }
1126         lasttarg = bp->b_target;
1127 }
1128
1129 /*
1130  * Account for this latest trip around the retry handler, and decide if
1131  * we've failed enough times to constitute a permanent failure.
1132  */
1133 static bool
1134 xfs_buf_ioerror_permanent(
1135         struct xfs_buf          *bp,
1136         struct xfs_error_cfg    *cfg)
1137 {
1138         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
1139
1140         if (cfg->max_retries != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1141             ++bp->b_retries > cfg->max_retries)
1142                 return true;
1143         if (cfg->retry_timeout != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1144             time_after(jiffies, cfg->retry_timeout + bp->b_first_retry_time))
1145                 return true;
1146
1147         /* At unmount we may treat errors differently */
1148         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_UNMOUNTING) && mp->m_fail_unmount)
1149                 return true;
1150
1151         return false;
1152 }
1153
1154 /*
1155  * On a sync write or shutdown we just want to stale the buffer and let the
1156  * caller handle the error in bp->b_error appropriately.
1157  *
1158  * If the write was asynchronous then no one will be looking for the error.  If
1159  * this is the first failure of this type, clear the error state and write the
1160  * buffer out again. This means we always retry an async write failure at least
1161  * once, but we also need to set the buffer up to behave correctly now for
1162  * repeated failures.
1163  *
1164  * If we get repeated async write failures, then we take action according to the
1165  * error configuration we have been set up to use.
1166  *
1167  * Returns true if this function took care of error handling and the caller must
1168  * not touch the buffer again.  Return false if the caller should proceed with
1169  * normal I/O completion handling.
1170  */
1171 static bool
1172 xfs_buf_ioend_handle_error(
1173         struct xfs_buf          *bp)
1174 {
1175         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
1176         struct xfs_error_cfg    *cfg;
1177
1178         /*
1179          * If we've already decided to shutdown the filesystem because of I/O
1180          * errors, there's no point in giving this a retry.
1181          */
1182         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1183                 goto out_stale;
1184
1185         xfs_buf_ioerror_alert_ratelimited(bp);
1186
1187         /*
1188          * We're not going to bother about retrying this during recovery.
1189          * One strike!
1190          */
1191         if (bp->b_flags & _XBF_LOGRECOVERY) {
1192                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1193                 return false;
1194         }
1195
1196         /*
1197          * Synchronous writes will have callers process the error.
1198          */
1199         if (!(bp->b_flags & XBF_ASYNC))
1200                 goto out_stale;
1201
1202         trace_xfs_buf_iodone_async(bp, _RET_IP_);
1203
1204         cfg = xfs_error_get_cfg(mp, XFS_ERR_METADATA, bp->b_error);
1205         if (bp->b_last_error != bp->b_error ||
1206             !(bp->b_flags & (XBF_STALE | XBF_WRITE_FAIL))) {
1207                 bp->b_last_error = bp->b_error;
1208                 if (cfg->retry_timeout != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1209                     !bp->b_first_retry_time)
1210                         bp->b_first_retry_time = jiffies;
1211                 goto resubmit;
1212         }
1213
1214         /*
1215          * Permanent error - we need to trigger a shutdown if we haven't already
1216          * to indicate that inconsistency will result from this action.
1217          */
1218         if (xfs_buf_ioerror_permanent(bp, cfg)) {
1219                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1220                 goto out_stale;
1221         }
1222
1223         /* Still considered a transient error. Caller will schedule retries. */
1224         if (bp->b_flags & _XBF_INODES)
1225                 xfs_buf_inode_io_fail(bp);
1226         else if (bp->b_flags & _XBF_DQUOTS)
1227                 xfs_buf_dquot_io_fail(bp);
1228         else
1229                 ASSERT(list_empty(&bp->b_li_list));
1230         xfs_buf_ioerror(bp, 0);
1231         xfs_buf_relse(bp);
1232         return true;
1233
1234 resubmit:
1235         xfs_buf_ioerror(bp, 0);
1236         bp->b_flags |= (XBF_DONE | XBF_WRITE_FAIL);
1237         xfs_buf_submit(bp);
1238         return true;
1239 out_stale:
1240         xfs_buf_stale(bp);
1241         bp->b_flags |= XBF_DONE;
1242         bp->b_flags &= ~XBF_WRITE;
1243         trace_xfs_buf_error_relse(bp, _RET_IP_);
1244         return false;
1245 }
1246
1247 static void
1248 xfs_buf_ioend(
1249         struct xfs_buf  *bp)
1250 {
1251         trace_xfs_buf_iodone(bp, _RET_IP_);
1252
1253         /*
1254          * Pull in IO completion errors now. We are guaranteed to be running
1255          * single threaded, so we don't need the lock to read b_io_error.
1256          */
1257         if (!bp->b_error && bp->b_io_error)
1258                 xfs_buf_ioerror(bp, bp->b_io_error);
1259
1260         if (bp->b_flags & XBF_READ) {
1261                 if (!bp->b_error && bp->b_ops)
1262                         bp->b_ops->verify_read(bp);
1263                 if (!bp->b_error)
1264                         bp->b_flags |= XBF_DONE;
1265         } else {
1266                 if (!bp->b_error) {
1267                         bp->b_flags &= ~XBF_WRITE_FAIL;
1268                         bp->b_flags |= XBF_DONE;
1269                 }
1270
1271                 if (unlikely(bp->b_error) && xfs_buf_ioend_handle_error(bp))
1272                         return;
1273
1274                 /* clear the retry state */
1275                 bp->b_last_error = 0;
1276                 bp->b_retries = 0;
1277                 bp->b_first_retry_time = 0;
1278
1279                 /*
1280                  * Note that for things like remote attribute buffers, there may
1281                  * not be a buffer log item here, so processing the buffer log
1282                  * item must remain optional.
1283                  */
1284                 if (bp->b_log_item)
1285                         xfs_buf_item_done(bp);
1286
1287                 if (bp->b_flags & _XBF_INODES)
1288                         xfs_buf_inode_iodone(bp);
1289                 else if (bp->b_flags & _XBF_DQUOTS)
1290                         xfs_buf_dquot_iodone(bp);
1291
1292         }
1293
1294         bp->b_flags &= ~(XBF_READ | XBF_WRITE | XBF_READ_AHEAD |
1295                          _XBF_LOGRECOVERY);
1296
1297         if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
1298                 xfs_buf_relse(bp);
1299         else
1300                 complete(&bp->b_iowait);
1301 }
1302
1303 static void
1304 xfs_buf_ioend_work(
1305         struct work_struct      *work)
1306 {
1307         struct xfs_buf          *bp =
1308                 container_of(work, struct xfs_buf, b_ioend_work);
1309
1310         xfs_buf_ioend(bp);
1311 }
1312
1313 static void
1314 xfs_buf_ioend_async(
1315         struct xfs_buf  *bp)
1316 {
1317         INIT_WORK(&bp->b_ioend_work, xfs_buf_ioend_work);
1318         queue_work(bp->b_mount->m_buf_workqueue, &bp->b_ioend_work);
1319 }
1320
1321 void
1322 __xfs_buf_ioerror(
1323         struct xfs_buf          *bp,
1324         int                     error,
1325         xfs_failaddr_t          failaddr)
1326 {
1327         ASSERT(error <= 0 && error >= -1000);
1328         bp->b_error = error;
1329         trace_xfs_buf_ioerror(bp, error, failaddr);
1330 }
1331
1332 void
1333 xfs_buf_ioerror_alert(
1334         struct xfs_buf          *bp,
1335         xfs_failaddr_t          func)
1336 {
1337         xfs_buf_alert_ratelimited(bp, "XFS: metadata IO error",
1338                 "metadata I/O error in \"%pS\" at daddr 0x%llx len %d error %d",
1339                                   func, (uint64_t)XFS_BUF_ADDR(bp),
1340                                   bp->b_length, -bp->b_error);
1341 }
1342
1343 /*
1344  * To simulate an I/O failure, the buffer must be locked and held with at least
1345  * three references. The LRU reference is dropped by the stale call. The buf
1346  * item reference is dropped via ioend processing. The third reference is owned
1347  * by the caller and is dropped on I/O completion if the buffer is XBF_ASYNC.
1348  */
1349 void
1350 xfs_buf_ioend_fail(
1351         struct xfs_buf  *bp)
1352 {
1353         bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
1354         xfs_buf_stale(bp);
1355         xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
1356         xfs_buf_ioend(bp);
1357 }
1358
1359 int
1360 xfs_bwrite(
1361         struct xfs_buf          *bp)
1362 {
1363         int                     error;
1364
1365         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1366
1367         bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1368         bp->b_flags &= ~(XBF_ASYNC | XBF_READ | _XBF_DELWRI_Q |
1369                          XBF_DONE);
1370
1371         error = xfs_buf_submit(bp);
1372         if (error)
1373                 xfs_force_shutdown(bp->b_mount, SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1374         return error;
1375 }
1376
1377 static void
1378 xfs_buf_bio_end_io(
1379         struct bio              *bio)
1380 {
1381         struct xfs_buf          *bp = (struct xfs_buf *)bio->bi_private;
1382
1383         if (!bio->bi_status &&
1384             (bp->b_flags & XBF_WRITE) && (bp->b_flags & XBF_ASYNC) &&
1385             XFS_TEST_ERROR(false, bp->b_mount, XFS_ERRTAG_BUF_IOERROR))
1386                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
1387
1388         /*
1389          * don't overwrite existing errors - otherwise we can lose errors on
1390          * buffers that require multiple bios to complete.
1391          */
1392         if (bio->bi_status) {
1393                 int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
1394
1395                 cmpxchg(&bp->b_io_error, 0, error);
1396         }
1397
1398         if (!bp->b_error && xfs_buf_is_vmapped(bp) && (bp->b_flags & XBF_READ))
1399                 invalidate_kernel_vmap_range(bp->b_addr, xfs_buf_vmap_len(bp));
1400
1401         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1)
1402                 xfs_buf_ioend_async(bp);
1403         bio_put(bio);
1404 }
1405
1406 static void
1407 xfs_buf_ioapply_map(
1408         struct xfs_buf  *bp,
1409         int             map,
1410         int             *buf_offset,
1411         int             *count,
1412         int             op)
1413 {
1414         int             page_index;
1415         unsigned int    total_nr_pages = bp->b_page_count;
1416         int             nr_pages;
1417         struct bio      *bio;
1418         sector_t        sector =  bp->b_maps[map].bm_bn;
1419         int             size;
1420         int             offset;
1421
1422         /* skip the pages in the buffer before the start offset */
1423         page_index = 0;
1424         offset = *buf_offset;
1425         while (offset >= PAGE_SIZE) {
1426                 page_index++;
1427                 offset -= PAGE_SIZE;
1428         }
1429
1430         /*
1431          * Limit the IO size to the length of the current vector, and update the
1432          * remaining IO count for the next time around.
1433          */
1434         size = min_t(int, BBTOB(bp->b_maps[map].bm_len), *count);
1435         *count -= size;
1436         *buf_offset += size;
1437
1438 next_chunk:
1439         atomic_inc(&bp->b_io_remaining);
1440         nr_pages = bio_max_segs(total_nr_pages);
1441
1442         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nr_pages);
1443         bio_set_dev(bio, bp->b_target->bt_bdev);
1444         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1445         bio->bi_end_io = xfs_buf_bio_end_io;
1446         bio->bi_private = bp;
1447         bio->bi_opf = op;
1448
1449         for (; size && nr_pages; nr_pages--, page_index++) {
1450                 int     rbytes, nbytes = PAGE_SIZE - offset;
1451
1452                 if (nbytes > size)
1453                         nbytes = size;
1454
1455                 rbytes = bio_add_page(bio, bp->b_pages[page_index], nbytes,
1456                                       offset);
1457                 if (rbytes < nbytes)
1458                         break;
1459
1460                 offset = 0;
1461                 sector += BTOBB(nbytes);
1462                 size -= nbytes;
1463                 total_nr_pages--;
1464         }
1465
1466         if (likely(bio->bi_iter.bi_size)) {
1467                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp)) {
1468                         flush_kernel_vmap_range(bp->b_addr,
1469                                                 xfs_buf_vmap_len(bp));
1470                 }
1471                 submit_bio(bio);
1472                 if (size)
1473                         goto next_chunk;
1474         } else {
1475                 /*
1476                  * This is guaranteed not to be the last io reference count
1477                  * because the caller (xfs_buf_submit) holds a count itself.
1478                  */
1479                 atomic_dec(&bp->b_io_remaining);
1480                 xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
1481                 bio_put(bio);
1482         }
1483
1484 }
1485
1486 STATIC void
1487 _xfs_buf_ioapply(
1488         struct xfs_buf  *bp)
1489 {
1490         struct blk_plug plug;
1491         int             op;
1492         int             offset;
1493         int             size;
1494         int             i;
1495
1496         /*
1497          * Make sure we capture only current IO errors rather than stale errors
1498          * left over from previous use of the buffer (e.g. failed readahead).
1499          */
1500         bp->b_error = 0;
1501
1502         if (bp->b_flags & XBF_WRITE) {
1503                 op = REQ_OP_WRITE;
1504
1505                 /*
1506                  * Run the write verifier callback function if it exists. If
1507                  * this function fails it will mark the buffer with an error and
1508                  * the IO should not be dispatched.
1509                  */
1510                 if (bp->b_ops) {
1511                         bp->b_ops->verify_write(bp);
1512                         if (bp->b_error) {
1513                                 xfs_force_shutdown(bp->b_mount,
1514                                                    SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
1515                                 return;
1516                         }
1517                 } else if (bp->b_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL) {
1518                         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
1519
1520                         /*
1521                          * non-crc filesystems don't attach verifiers during
1522                          * log recovery, so don't warn for such filesystems.
1523                          */
1524                         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
1525                                 xfs_warn(mp,
1526                                         "%s: no buf ops on daddr 0x%llx len %d",
1527                                         __func__, bp->b_bn, bp->b_length);
1528                                 xfs_hex_dump(bp->b_addr,
1529                                                 XFS_CORRUPTION_DUMP_LEN);
1530                                 dump_stack();
1531                         }
1532                 }
1533         } else {
1534                 op = REQ_OP_READ;
1535                 if (bp->b_flags & XBF_READ_AHEAD)
1536                         op |= REQ_RAHEAD;
1537         }
1538
1539         /* we only use the buffer cache for meta-data */
1540         op |= REQ_META;
1541
1542         /*
1543          * Walk all the vectors issuing IO on them. Set up the initial offset
1544          * into the buffer and the desired IO size before we start -
1545          * _xfs_buf_ioapply_vec() will modify them appropriately for each
1546          * subsequent call.
1547          */
1548         offset = bp->b_offset;
1549         size = BBTOB(bp->b_length);
1550         blk_start_plug(&plug);
1551         for (i = 0; i < bp->b_map_count; i++) {
1552                 xfs_buf_ioapply_map(bp, i, &offset, &size, op);
1553                 if (bp->b_error)
1554                         break;
1555                 if (size <= 0)
1556                         break;  /* all done */
1557         }
1558         blk_finish_plug(&plug);
1559 }
1560
1561 /*
1562  * Wait for I/O completion of a sync buffer and return the I/O error code.
1563  */
1564 static int
1565 xfs_buf_iowait(
1566         struct xfs_buf  *bp)
1567 {
1568         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_ASYNC));
1569
1570         trace_xfs_buf_iowait(bp, _RET_IP_);
1571         wait_for_completion(&bp->b_iowait);
1572         trace_xfs_buf_iowait_done(bp, _RET_IP_);
1573
1574         return bp->b_error;
1575 }
1576
1577 /*
1578  * Buffer I/O submission path, read or write. Asynchronous submission transfers
1579  * the buffer lock ownership and the current reference to the IO. It is not
1580  * safe to reference the buffer after a call to this function unless the caller
1581  * holds an additional reference itself.
1582  */
1583 static int
1584 __xfs_buf_submit(
1585         struct xfs_buf  *bp,
1586         bool            wait)
1587 {
1588         int             error = 0;
1589
1590         trace_xfs_buf_submit(bp, _RET_IP_);
1591
1592         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1593
1594         /* on shutdown we stale and complete the buffer immediately */
1595         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(bp->b_mount)) {
1596                 xfs_buf_ioend_fail(bp);
1597                 return -EIO;
1598         }
1599
1600         /*
1601          * Grab a reference so the buffer does not go away underneath us. For
1602          * async buffers, I/O completion drops the callers reference, which
1603          * could occur before submission returns.
1604          */
1605         xfs_buf_hold(bp);
1606
1607         if (bp->b_flags & XBF_WRITE)
1608                 xfs_buf_wait_unpin(bp);
1609
1610         /* clear the internal error state to avoid spurious errors */
1611         bp->b_io_error = 0;
1612
1613         /*
1614          * Set the count to 1 initially, this will stop an I/O completion
1615          * callout which happens before we have started all the I/O from calling
1616          * xfs_buf_ioend too early.
1617          */
1618         atomic_set(&bp->b_io_remaining, 1);
1619         if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
1620                 xfs_buf_ioacct_inc(bp);
1621         _xfs_buf_ioapply(bp);
1622
1623         /*
1624          * If _xfs_buf_ioapply failed, we can get back here with only the IO
1625          * reference we took above. If we drop it to zero, run completion so
1626          * that we don't return to the caller with completion still pending.
1627          */
1628         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1) {
1629                 if (bp->b_error || !(bp->b_flags & XBF_ASYNC))
1630                         xfs_buf_ioend(bp);
1631                 else
1632                         xfs_buf_ioend_async(bp);
1633         }
1634
1635         if (wait)
1636                 error = xfs_buf_iowait(bp);
1637
1638         /*
1639          * Release the hold that keeps the buffer referenced for the entire
1640          * I/O. Note that if the buffer is async, it is not safe to reference
1641          * after this release.
1642          */
1643         xfs_buf_rele(bp);
1644         return error;
1645 }
1646
1647 void *
1648 xfs_buf_offset(
1649         struct xfs_buf          *bp,
1650         size_t                  offset)
1651 {
1652         struct page             *page;
1653
1654         if (bp->b_addr)
1655                 return bp->b_addr + offset;
1656
1657         page = bp->b_pages[offset >> PAGE_SHIFT];
1658         return page_address(page) + (offset & (PAGE_SIZE-1));
1659 }
1660
1661 void
1662 xfs_buf_zero(
1663         struct xfs_buf          *bp,
1664         size_t                  boff,
1665         size_t                  bsize)
1666 {
1667         size_t                  bend;
1668
1669         bend = boff + bsize;
1670         while (boff < bend) {
1671                 struct page     *page;
1672                 int             page_index, page_offset, csize;
1673
1674                 page_index = (boff + bp->b_offset) >> PAGE_SHIFT;
1675                 page_offset = (boff + bp->b_offset) & ~PAGE_MASK;
1676                 page = bp->b_pages[page_index];
1677                 csize = min_t(size_t, PAGE_SIZE - page_offset,
1678                                       BBTOB(bp->b_length) - boff);
1679
1680                 ASSERT((csize + page_offset) <= PAGE_SIZE);
1681
1682                 memset(page_address(page) + page_offset, 0, csize);
1683
1684                 boff += csize;
1685         }
1686 }
1687
1688 /*
1689  * Log a message about and stale a buffer that a caller has decided is corrupt.
1690  *
1691  * This function should be called for the kinds of metadata corruption that
1692  * cannot be detect from a verifier, such as incorrect inter-block relationship
1693  * data.  Do /not/ call this function from a verifier function.
1694  *
1695  * The buffer must be XBF_DONE prior to the call.  Afterwards, the buffer will
1696  * be marked stale, but b_error will not be set.  The caller is responsible for
1697  * releasing the buffer or fixing it.
1698  */
1699 void
1700 __xfs_buf_mark_corrupt(
1701         struct xfs_buf          *bp,
1702         xfs_failaddr_t          fa)
1703 {
1704         ASSERT(bp->b_flags & XBF_DONE);
1705
1706         xfs_buf_corruption_error(bp, fa);
1707         xfs_buf_stale(bp);
1708 }
1709
1710 /*
1711  *      Handling of buffer targets (buftargs).
1712  */
1713
1714 /*
1715  * Wait for any bufs with callbacks that have been submitted but have not yet
1716  * returned. These buffers will have an elevated hold count, so wait on those
1717  * while freeing all the buffers only held by the LRU.
1718  */
1719 static enum lru_status
1720 xfs_buftarg_drain_rele(
1721         struct list_head        *item,
1722         struct list_lru_one     *lru,
1723         spinlock_t              *lru_lock,
1724         void                    *arg)
1725
1726 {
1727         struct xfs_buf          *bp = container_of(item, struct xfs_buf, b_lru);
1728         struct list_head        *dispose = arg;
1729
1730         if (atomic_read(&bp->b_hold) > 1) {
1731                 /* need to wait, so skip it this pass */
1732                 trace_xfs_buf_drain_buftarg(bp, _RET_IP_);
1733                 return LRU_SKIP;
1734         }
1735         if (!spin_trylock(&bp->b_lock))
1736                 return LRU_SKIP;
1737
1738         /*
1739          * clear the LRU reference count so the buffer doesn't get
1740          * ignored in xfs_buf_rele().
1741          */
1742         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
1743         bp->b_state |= XFS_BSTATE_DISPOSE;
1744         list_lru_isolate_move(lru, item, dispose);
1745         spin_unlock(&bp->b_lock);
1746         return LRU_REMOVED;
1747 }
1748
1749 /*
1750  * Wait for outstanding I/O on the buftarg to complete.
1751  */
1752 void
1753 xfs_buftarg_wait(
1754         struct xfs_buftarg      *btp)
1755 {
1756         /*
1757          * First wait on the buftarg I/O count for all in-flight buffers to be
1758          * released. This is critical as new buffers do not make the LRU until
1759          * they are released.
1760          *
1761          * Next, flush the buffer workqueue to ensure all completion processing
1762          * has finished. Just waiting on buffer locks is not sufficient for
1763          * async IO as the reference count held over IO is not released until
1764          * after the buffer lock is dropped. Hence we need to ensure here that
1765          * all reference counts have been dropped before we start walking the
1766          * LRU list.
1767          */
1768         while (percpu_counter_sum(&btp->bt_io_count))
1769                 delay(100);
1770         flush_workqueue(btp->bt_mount->m_buf_workqueue);
1771 }
1772
1773 void
1774 xfs_buftarg_drain(
1775         struct xfs_buftarg      *btp)
1776 {
1777         LIST_HEAD(dispose);
1778         int                     loop = 0;
1779         bool                    write_fail = false;
1780
1781         xfs_buftarg_wait(btp);
1782
1783         /* loop until there is nothing left on the lru list. */
1784         while (list_lru_count(&btp->bt_lru)) {
1785                 list_lru_walk(&btp->bt_lru, xfs_buftarg_drain_rele,
1786                               &dispose, LONG_MAX);
1787
1788                 while (!list_empty(&dispose)) {
1789                         struct xfs_buf *bp;
1790                         bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1791                         list_del_init(&bp->b_lru);
1792                         if (bp->b_flags & XBF_WRITE_FAIL) {
1793                                 write_fail = true;
1794                                 xfs_buf_alert_ratelimited(bp,
1795                                         "XFS: Corruption Alert",
1796 "Corruption Alert: Buffer at daddr 0x%llx had permanent write failures!",
1797                                         (long long)bp->b_bn);
1798                         }
1799                         xfs_buf_rele(bp);
1800                 }
1801                 if (loop++ != 0)
1802                         delay(100);
1803         }
1804
1805         /*
1806          * If one or more failed buffers were freed, that means dirty metadata
1807          * was thrown away. This should only ever happen after I/O completion
1808          * handling has elevated I/O error(s) to permanent failures and shuts
1809          * down the fs.
1810          */
1811         if (write_fail) {
1812                 ASSERT(XFS_FORCED_SHUTDOWN(btp->bt_mount));
1813                 xfs_alert(btp->bt_mount,
1814               "Please run xfs_repair to determine the extent of the problem.");
1815         }
1816 }
1817
1818 static enum lru_status
1819 xfs_buftarg_isolate(
1820         struct list_head        *item,
1821         struct list_lru_one     *lru,
1822         spinlock_t              *lru_lock,
1823         void                    *arg)
1824 {
1825         struct xfs_buf          *bp = container_of(item, struct xfs_buf, b_lru);
1826         struct list_head        *dispose = arg;
1827
1828         /*
1829          * we are inverting the lru lock/bp->b_lock here, so use a trylock.
1830          * If we fail to get the lock, just skip it.
1831          */
1832         if (!spin_trylock(&bp->b_lock))
1833                 return LRU_SKIP;
1834         /*
1835          * Decrement the b_lru_ref count unless the value is already
1836          * zero. If the value is already zero, we need to reclaim the
1837          * buffer, otherwise it gets another trip through the LRU.
1838          */
1839         if (atomic_add_unless(&bp->b_lru_ref, -1, 0)) {
1840                 spin_unlock(&bp->b_lock);
1841                 return LRU_ROTATE;
1842         }
1843
1844         bp->b_state |= XFS_BSTATE_DISPOSE;
1845         list_lru_isolate_move(lru, item, dispose);
1846         spin_unlock(&bp->b_lock);
1847         return LRU_REMOVED;
1848 }
1849
1850 static unsigned long
1851 xfs_buftarg_shrink_scan(
1852         struct shrinker         *shrink,
1853         struct shrink_control   *sc)
1854 {
1855         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1856                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1857         LIST_HEAD(dispose);
1858         unsigned long           freed;
1859
1860         freed = list_lru_shrink_walk(&btp->bt_lru, sc,
1861                                      xfs_buftarg_isolate, &dispose);
1862
1863         while (!list_empty(&dispose)) {
1864                 struct xfs_buf *bp;
1865                 bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1866                 list_del_init(&bp->b_lru);
1867                 xfs_buf_rele(bp);
1868         }
1869
1870         return freed;
1871 }
1872
1873 static unsigned long
1874 xfs_buftarg_shrink_count(
1875         struct shrinker         *shrink,
1876         struct shrink_control   *sc)
1877 {
1878         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1879                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1880         return list_lru_shrink_count(&btp->bt_lru, sc);
1881 }
1882
1883 void
1884 xfs_free_buftarg(
1885         struct xfs_buftarg      *btp)
1886 {
1887         unregister_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1888         ASSERT(percpu_counter_sum(&btp->bt_io_count) == 0);
1889         percpu_counter_destroy(&btp->bt_io_count);
1890         list_lru_destroy(&btp->bt_lru);
1891
1892         blkdev_issue_flush(btp->bt_bdev);
1893
1894         kmem_free(btp);
1895 }
1896
1897 int
1898 xfs_setsize_buftarg(
1899         xfs_buftarg_t           *btp,
1900         unsigned int            sectorsize)
1901 {
1902         /* Set up metadata sector size info */
1903         btp->bt_meta_sectorsize = sectorsize;
1904         btp->bt_meta_sectormask = sectorsize - 1;
1905
1906         if (set_blocksize(btp->bt_bdev, sectorsize)) {
1907                 xfs_warn(btp->bt_mount,
1908                         "Cannot set_blocksize to %u on device %pg",
1909                         sectorsize, btp->bt_bdev);
1910                 return -EINVAL;
1911         }
1912
1913         /* Set up device logical sector size mask */
1914         btp->bt_logical_sectorsize = bdev_logical_block_size(btp->bt_bdev);
1915         btp->bt_logical_sectormask = bdev_logical_block_size(btp->bt_bdev) - 1;
1916
1917         return 0;
1918 }
1919
1920 /*
1921  * When allocating the initial buffer target we have not yet
1922  * read in the superblock, so don't know what sized sectors
1923  * are being used at this early stage.  Play safe.
1924  */
1925 STATIC int
1926 xfs_setsize_buftarg_early(
1927         xfs_buftarg_t           *btp,
1928         struct block_device     *bdev)
1929 {
1930         return xfs_setsize_buftarg(btp, bdev_logical_block_size(bdev));
1931 }
1932
1933 xfs_buftarg_t *
1934 xfs_alloc_buftarg(
1935         struct xfs_mount        *mp,
1936         struct block_device     *bdev,
1937         struct dax_device       *dax_dev)
1938 {
1939         xfs_buftarg_t           *btp;
1940
1941         btp = kmem_zalloc(sizeof(*btp), KM_NOFS);
1942
1943         btp->bt_mount = mp;
1944         btp->bt_dev =  bdev->bd_dev;
1945         btp->bt_bdev = bdev;
1946         btp->bt_daxdev = dax_dev;
1947
1948         /*
1949          * Buffer IO error rate limiting. Limit it to no more than 10 messages
1950          * per 30 seconds so as to not spam logs too much on repeated errors.
1951          */
1952         ratelimit_state_init(&btp->bt_ioerror_rl, 30 * HZ,
1953                              DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1954
1955         if (xfs_setsize_buftarg_early(btp, bdev))
1956                 goto error_free;
1957
1958         if (list_lru_init(&btp->bt_lru))
1959                 goto error_free;
1960
1961         if (percpu_counter_init(&btp->bt_io_count, 0, GFP_KERNEL))
1962                 goto error_lru;
1963
1964         btp->bt_shrinker.count_objects = xfs_buftarg_shrink_count;
1965         btp->bt_shrinker.scan_objects = xfs_buftarg_shrink_scan;
1966         btp->bt_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
1967         btp->bt_shrinker.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE;
1968         if (register_shrinker(&btp->bt_shrinker))
1969                 goto error_pcpu;
1970         return btp;
1971
1972 error_pcpu:
1973         percpu_counter_destroy(&btp->bt_io_count);
1974 error_lru:
1975         list_lru_destroy(&btp->bt_lru);
1976 error_free:
1977         kmem_free(btp);
1978         return NULL;
1979 }
1980
1981 /*
1982  * Cancel a delayed write list.
1983  *
1984  * Remove each buffer from the list, clear the delwri queue flag and drop the
1985  * associated buffer reference.
1986  */
1987 void
1988 xfs_buf_delwri_cancel(
1989         struct list_head        *list)
1990 {
1991         struct xfs_buf          *bp;
1992
1993         while (!list_empty(list)) {
1994                 bp = list_first_entry(list, struct xfs_buf, b_list);
1995
1996                 xfs_buf_lock(bp);
1997                 bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
1998                 list_del_init(&bp->b_list);
1999                 xfs_buf_relse(bp);
2000         }
2001 }
2002
2003 /*
2004  * Add a buffer to the delayed write list.
2005  *
2006  * This queues a buffer for writeout if it hasn't already been.  Note that
2007  * neither this routine nor the buffer list submission functions perform
2008  * any internal synchronization.  It is expected that the lists are thread-local
2009  * to the callers.
2010  *
2011  * Returns true if we queued up the buffer, or false if it already had
2012  * been on the buffer list.
2013  */
2014 bool
2015 xfs_buf_delwri_queue(
2016         struct xfs_buf          *bp,
2017         struct list_head        *list)
2018 {
2019         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
2020         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_READ));
2021
2022         /*
2023          * If the buffer is already marked delwri it already is queued up
2024          * by someone else for imediate writeout.  Just ignore it in that
2025          * case.
2026          */
2027         if (bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) {
2028                 trace_xfs_buf_delwri_queued(bp, _RET_IP_);
2029                 return false;
2030         }
2031
2032         trace_xfs_buf_delwri_queue(bp, _RET_IP_);
2033
2034         /*
2035          * If a buffer gets written out synchronously or marked stale while it
2036          * is on a delwri list we lazily remove it. To do this, the other party
2037          * clears the  _XBF_DELWRI_Q flag but otherwise leaves the buffer alone.
2038          * It remains referenced and on the list.  In a rare corner case it
2039          * might get readded to a delwri list after the synchronous writeout, in
2040          * which case we need just need to re-add the flag here.
2041          */
2042         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
2043         if (list_empty(&bp->b_list)) {
2044                 atomic_inc(&bp->b_hold);
2045                 list_add_tail(&bp->b_list, list);
2046         }
2047
2048         return true;
2049 }
2050
2051 /*
2052  * Compare function is more complex than it needs to be because
2053  * the return value is only 32 bits and we are doing comparisons
2054  * on 64 bit values
2055  */
2056 static int
2057 xfs_buf_cmp(
2058         void                    *priv,
2059         const struct list_head  *a,
2060         const struct list_head  *b)
2061 {
2062         struct xfs_buf  *ap = container_of(a, struct xfs_buf, b_list);
2063         struct xfs_buf  *bp = container_of(b, struct xfs_buf, b_list);
2064         xfs_daddr_t             diff;
2065
2066         diff = ap->b_maps[0].bm_bn - bp->b_maps[0].bm_bn;
2067         if (diff < 0)
2068                 return -1;
2069         if (diff > 0)
2070                 return 1;
2071         return 0;
2072 }
2073
2074 /*
2075  * Submit buffers for write. If wait_list is specified, the buffers are
2076  * submitted using sync I/O and placed on the wait list such that the caller can
2077  * iowait each buffer. Otherwise async I/O is used and the buffers are released
2078  * at I/O completion time. In either case, buffers remain locked until I/O
2079  * completes and the buffer is released from the queue.
2080  */
2081 static int
2082 xfs_buf_delwri_submit_buffers(
2083         struct list_head        *buffer_list,
2084         struct list_head        *wait_list)
2085 {
2086         struct xfs_buf          *bp, *n;
2087         int                     pinned = 0;
2088         struct blk_plug         plug;
2089
2090         list_sort(NULL, buffer_list, xfs_buf_cmp);
2091
2092         blk_start_plug(&plug);
2093         list_for_each_entry_safe(bp, n, buffer_list, b_list) {
2094                 if (!wait_list) {
2095                         if (xfs_buf_ispinned(bp)) {
2096                                 pinned++;
2097                                 continue;
2098                         }
2099                         if (!xfs_buf_trylock(bp))
2100                                 continue;
2101                 } else {
2102                         xfs_buf_lock(bp);
2103                 }
2104
2105                 /*
2106                  * Someone else might have written the buffer synchronously or
2107                  * marked it stale in the meantime.  In that case only the
2108                  * _XBF_DELWRI_Q flag got cleared, and we have to drop the
2109                  * reference and remove it from the list here.
2110                  */
2111                 if (!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q)) {
2112                         list_del_init(&bp->b_list);
2113                         xfs_buf_relse(bp);
2114                         continue;
2115                 }
2116
2117                 trace_xfs_buf_delwri_split(bp, _RET_IP_);
2118
2119                 /*
2120                  * If we have a wait list, each buffer (and associated delwri
2121                  * queue reference) transfers to it and is submitted
2122                  * synchronously. Otherwise, drop the buffer from the delwri
2123                  * queue and submit async.
2124                  */
2125                 bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
2126                 bp->b_flags |= XBF_WRITE;
2127                 if (wait_list) {
2128                         bp->b_flags &= ~XBF_ASYNC;
2129                         list_move_tail(&bp->b_list, wait_list);
2130                 } else {
2131                         bp->b_flags |= XBF_ASYNC;
2132                         list_del_init(&bp->b_list);
2133                 }
2134                 __xfs_buf_submit(bp, false);
2135         }
2136         blk_finish_plug(&plug);
2137
2138         return pinned;
2139 }
2140
2141 /*
2142  * Write out a buffer list asynchronously.
2143  *
2144  * This will take the @buffer_list, write all non-locked and non-pinned buffers
2145  * out and not wait for I/O completion on any of the buffers.  This interface
2146  * is only safely useable for callers that can track I/O completion by higher
2147  * level means, e.g. AIL pushing as the @buffer_list is consumed in this
2148  * function.
2149  *
2150  * Note: this function will skip buffers it would block on, and in doing so
2151  * leaves them on @buffer_list so they can be retried on a later pass. As such,
2152  * it is up to the caller to ensure that the buffer list is fully submitted or
2153  * cancelled appropriately when they are finished with the list. Failure to
2154  * cancel or resubmit the list until it is empty will result in leaked buffers
2155  * at unmount time.
2156  */
2157 int
2158 xfs_buf_delwri_submit_nowait(
2159         struct list_head        *buffer_list)
2160 {
2161         return xfs_buf_delwri_submit_buffers(buffer_list, NULL);
2162 }
2163
2164 /*
2165  * Write out a buffer list synchronously.
2166  *
2167  * This will take the @buffer_list, write all buffers out and wait for I/O
2168  * completion on all of the buffers. @buffer_list is consumed by the function,
2169  * so callers must have some other way of tracking buffers if they require such
2170  * functionality.
2171  */
2172 int
2173 xfs_buf_delwri_submit(
2174         struct list_head        *buffer_list)
2175 {
2176         LIST_HEAD               (wait_list);
2177         int                     error = 0, error2;
2178         struct xfs_buf          *bp;
2179
2180         xfs_buf_delwri_submit_buffers(buffer_list, &wait_list);
2181
2182         /* Wait for IO to complete. */
2183         while (!list_empty(&wait_list)) {
2184                 bp = list_first_entry(&wait_list, struct xfs_buf, b_list);
2185
2186                 list_del_init(&bp->b_list);
2187
2188                 /*
2189                  * Wait on the locked buffer, check for errors and unlock and
2190                  * release the delwri queue reference.
2191                  */
2192                 error2 = xfs_buf_iowait(bp);
2193                 xfs_buf_relse(bp);
2194                 if (!error)
2195                         error = error2;
2196         }
2197
2198         return error;
2199 }
2200
2201 /*
2202  * Push a single buffer on a delwri queue.
2203  *
2204  * The purpose of this function is to submit a single buffer of a delwri queue
2205  * and return with the buffer still on the original queue. The waiting delwri
2206  * buffer submission infrastructure guarantees transfer of the delwri queue
2207  * buffer reference to a temporary wait list. We reuse this infrastructure to
2208  * transfer the buffer back to the original queue.
2209  *
2210  * Note the buffer transitions from the queued state, to the submitted and wait
2211  * listed state and back to the queued state during this call. The buffer
2212  * locking and queue management logic between _delwri_pushbuf() and
2213  * _delwri_queue() guarantee that the buffer cannot be queued to another list
2214  * before returning.
2215  */
2216 int
2217 xfs_buf_delwri_pushbuf(
2218         struct xfs_buf          *bp,
2219         struct list_head        *buffer_list)
2220 {
2221         LIST_HEAD               (submit_list);
2222         int                     error;
2223
2224         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q);
2225
2226         trace_xfs_buf_delwri_pushbuf(bp, _RET_IP_);
2227
2228         /*
2229          * Isolate the buffer to a new local list so we can submit it for I/O
2230          * independently from the rest of the original list.
2231          */
2232         xfs_buf_lock(bp);
2233         list_move(&bp->b_list, &submit_list);
2234         xfs_buf_unlock(bp);
2235
2236         /*
2237          * Delwri submission clears the DELWRI_Q buffer flag and returns with
2238          * the buffer on the wait list with the original reference. Rather than
2239          * bounce the buffer from a local wait list back to the original list
2240          * after I/O completion, reuse the original list as the wait list.
2241          */
2242         xfs_buf_delwri_submit_buffers(&submit_list, buffer_list);
2243
2244         /*
2245          * The buffer is now locked, under I/O and wait listed on the original
2246          * delwri queue. Wait for I/O completion, restore the DELWRI_Q flag and
2247          * return with the buffer unlocked and on the original queue.
2248          */
2249         error = xfs_buf_iowait(bp);
2250         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
2251         xfs_buf_unlock(bp);
2252
2253         return error;
2254 }
2255
2256 int __init
2257 xfs_buf_init(void)
2258 {
2259         xfs_buf_zone = kmem_cache_create("xfs_buf", sizeof(struct xfs_buf), 0,
2260                                          SLAB_HWCACHE_ALIGN |
2261                                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT |
2262                                          SLAB_MEM_SPREAD,
2263                                          NULL);
2264         if (!xfs_buf_zone)
2265                 goto out;
2266
2267         return 0;
2268
2269  out:
2270         return -ENOMEM;
2271 }
2272
2273 void
2274 xfs_buf_terminate(void)
2275 {
2276         kmem_cache_destroy(xfs_buf_zone);
2277 }
2278
2279 void xfs_buf_set_ref(struct xfs_buf *bp, int lru_ref)
2280 {
2281         /*
2282          * Set the lru reference count to 0 based on the error injection tag.
2283          * This allows userspace to disrupt buffer caching for debug/testing
2284          * purposes.
2285          */
2286         if (XFS_TEST_ERROR(false, bp->b_mount, XFS_ERRTAG_BUF_LRU_REF))
2287                 lru_ref = 0;
2288
2289         atomic_set(&bp->b_lru_ref, lru_ref);
2290 }
2291
2292 /*
2293  * Verify an on-disk magic value against the magic value specified in the
2294  * verifier structure. The verifier magic is in disk byte order so the caller is
2295  * expected to pass the value directly from disk.
2296  */
2297 bool
2298 xfs_verify_magic(
2299         struct xfs_buf          *bp,
2300         __be32                  dmagic)
2301 {
2302         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2303         int                     idx;
2304
2305         idx = xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb);
2306         if (WARN_ON(!bp->b_ops || !bp->b_ops->magic[idx]))
2307                 return false;
2308         return dmagic == bp->b_ops->magic[idx];
2309 }
2310 /*
2311  * Verify an on-disk magic value against the magic value specified in the
2312  * verifier structure. The verifier magic is in disk byte order so the caller is
2313  * expected to pass the value directly from disk.
2314  */
2315 bool
2316 xfs_verify_magic16(
2317         struct xfs_buf          *bp,
2318         __be16                  dmagic)
2319 {
2320         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2321         int                     idx;
2322
2323         idx = xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb);
2324         if (WARN_ON(!bp->b_ops || !bp->b_ops->magic16[idx]))
2325                 return false;
2326         return dmagic == bp->b_ops->magic16[idx];
2327 }