Merge tag 'vfs-5.8-merge-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/fs/xfs/xfs-linux
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / xfs / xfs_icache.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
4  * All Rights Reserved.
5  */
6 #include "xfs.h"
7 #include "xfs_fs.h"
8 #include "xfs_shared.h"
9 #include "xfs_format.h"
10 #include "xfs_log_format.h"
11 #include "xfs_trans_resv.h"
12 #include "xfs_sb.h"
13 #include "xfs_mount.h"
14 #include "xfs_inode.h"
15 #include "xfs_trans.h"
16 #include "xfs_trans_priv.h"
17 #include "xfs_inode_item.h"
18 #include "xfs_quota.h"
19 #include "xfs_trace.h"
20 #include "xfs_icache.h"
21 #include "xfs_bmap_util.h"
22 #include "xfs_dquot_item.h"
23 #include "xfs_dquot.h"
24 #include "xfs_reflink.h"
25 #include "xfs_ialloc.h"
26
27 #include <linux/iversion.h>
28
29 /*
30  * Allocate and initialise an xfs_inode.
31  */
32 struct xfs_inode *
33 xfs_inode_alloc(
34         struct xfs_mount        *mp,
35         xfs_ino_t               ino)
36 {
37         struct xfs_inode        *ip;
38
39         /*
40          * if this didn't occur in transactions, we could use
41          * KM_MAYFAIL and return NULL here on ENOMEM. Set the
42          * code up to do this anyway.
43          */
44         ip = kmem_zone_alloc(xfs_inode_zone, 0);
45         if (!ip)
46                 return NULL;
47         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
48                 kmem_cache_free(xfs_inode_zone, ip);
49                 return NULL;
50         }
51
52         /* VFS doesn't initialise i_mode! */
53         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
54
55         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
56         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
57         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
58         ASSERT(ip->i_ino == 0);
59
60         /* initialise the xfs inode */
61         ip->i_ino = ino;
62         ip->i_mount = mp;
63         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
64         ip->i_afp = NULL;
65         ip->i_cowfp = NULL;
66         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(ip->i_df));
67         ip->i_flags = 0;
68         ip->i_delayed_blks = 0;
69         memset(&ip->i_d, 0, sizeof(ip->i_d));
70         ip->i_sick = 0;
71         ip->i_checked = 0;
72         INIT_WORK(&ip->i_ioend_work, xfs_end_io);
73         INIT_LIST_HEAD(&ip->i_ioend_list);
74         spin_lock_init(&ip->i_ioend_lock);
75
76         return ip;
77 }
78
79 STATIC void
80 xfs_inode_free_callback(
81         struct rcu_head         *head)
82 {
83         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
84         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
85
86         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
87         case S_IFREG:
88         case S_IFDIR:
89         case S_IFLNK:
90                 xfs_idestroy_fork(&ip->i_df);
91                 break;
92         }
93
94         if (ip->i_afp) {
95                 xfs_idestroy_fork(ip->i_afp);
96                 kmem_cache_free(xfs_ifork_zone, ip->i_afp);
97         }
98         if (ip->i_cowfp) {
99                 xfs_idestroy_fork(ip->i_cowfp);
100                 kmem_cache_free(xfs_ifork_zone, ip->i_cowfp);
101         }
102         if (ip->i_itemp) {
103                 ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL,
104                                  &ip->i_itemp->ili_item.li_flags));
105                 xfs_inode_item_destroy(ip);
106                 ip->i_itemp = NULL;
107         }
108
109         kmem_cache_free(xfs_inode_zone, ip);
110 }
111
112 static void
113 __xfs_inode_free(
114         struct xfs_inode        *ip)
115 {
116         /* asserts to verify all state is correct here */
117         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
118         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
119
120         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
121 }
122
123 void
124 xfs_inode_free(
125         struct xfs_inode        *ip)
126 {
127         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
128
129         /*
130          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
131          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
132          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
133          * races.
134          */
135         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
136         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
137         ip->i_ino = 0;
138         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
139
140         __xfs_inode_free(ip);
141 }
142
143 /*
144  * Queue a new inode reclaim pass if there are reclaimable inodes and there
145  * isn't a reclaim pass already in progress. By default it runs every 5s based
146  * on the xfs periodic sync default of 30s. Perhaps this should have it's own
147  * tunable, but that can be done if this method proves to be ineffective or too
148  * aggressive.
149  */
150 static void
151 xfs_reclaim_work_queue(
152         struct xfs_mount        *mp)
153 {
154
155         rcu_read_lock();
156         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
157                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
158                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
159         }
160         rcu_read_unlock();
161 }
162
163 /*
164  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
165  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
166  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
167  * goes low. It scans as quickly as possible avoiding locked inodes or those
168  * already being flushed, and once done schedules a future pass.
169  */
170 void
171 xfs_reclaim_worker(
172         struct work_struct *work)
173 {
174         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
175                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
176
177         xfs_reclaim_inodes(mp, SYNC_TRYLOCK);
178         xfs_reclaim_work_queue(mp);
179 }
180
181 static void
182 xfs_perag_set_reclaim_tag(
183         struct xfs_perag        *pag)
184 {
185         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
186
187         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
188         if (pag->pag_ici_reclaimable++)
189                 return;
190
191         /* propagate the reclaim tag up into the perag radix tree */
192         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
193         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
194                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
195         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
196
197         /* schedule periodic background inode reclaim */
198         xfs_reclaim_work_queue(mp);
199
200         trace_xfs_perag_set_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
201 }
202
203 static void
204 xfs_perag_clear_reclaim_tag(
205         struct xfs_perag        *pag)
206 {
207         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
208
209         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
210         if (--pag->pag_ici_reclaimable)
211                 return;
212
213         /* clear the reclaim tag from the perag radix tree */
214         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
215         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
216                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
217         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
218         trace_xfs_perag_clear_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
219 }
220
221
222 /*
223  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.
224  * Once we get tag lookups on the radix tree, this inode flag
225  * can go away.
226  */
227 void
228 xfs_inode_set_reclaim_tag(
229         struct xfs_inode        *ip)
230 {
231         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
232         struct xfs_perag        *pag;
233
234         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
235         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
236         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
237
238         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
239                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
240         xfs_perag_set_reclaim_tag(pag);
241         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIMABLE);
242
243         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
244         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
245         xfs_perag_put(pag);
246 }
247
248 STATIC void
249 xfs_inode_clear_reclaim_tag(
250         struct xfs_perag        *pag,
251         xfs_ino_t               ino)
252 {
253         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
254                              XFS_INO_TO_AGINO(pag->pag_mount, ino),
255                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
256         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
257 }
258
259 static void
260 xfs_inew_wait(
261         struct xfs_inode        *ip)
262 {
263         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
264         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
265
266         do {
267                 prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
268                 if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW))
269                         break;
270                 schedule();
271         } while (true);
272         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
273 }
274
275 /*
276  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
277  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
278  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
279  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
280  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
281  * after reinitialisation even if it fails.
282  */
283 static int
284 xfs_reinit_inode(
285         struct xfs_mount        *mp,
286         struct inode            *inode)
287 {
288         int             error;
289         uint32_t        nlink = inode->i_nlink;
290         uint32_t        generation = inode->i_generation;
291         uint64_t        version = inode_peek_iversion(inode);
292         umode_t         mode = inode->i_mode;
293         dev_t           dev = inode->i_rdev;
294         kuid_t          uid = inode->i_uid;
295         kgid_t          gid = inode->i_gid;
296
297         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
298
299         set_nlink(inode, nlink);
300         inode->i_generation = generation;
301         inode_set_iversion_queried(inode, version);
302         inode->i_mode = mode;
303         inode->i_rdev = dev;
304         inode->i_uid = uid;
305         inode->i_gid = gid;
306         return error;
307 }
308
309 /*
310  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
311  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
312  * then check we didn't find a free inode.
313  *
314  * Returns:
315  *      0               if the inode free state matches the lookup context
316  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
317  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
318  */
319 static int
320 xfs_iget_check_free_state(
321         struct xfs_inode        *ip,
322         int                     flags)
323 {
324         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
325                 /* should be a free inode */
326                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
327                         xfs_warn(ip->i_mount,
328 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
329                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
330                         return -EFSCORRUPTED;
331                 }
332
333                 if (ip->i_d.di_nblocks != 0) {
334                         xfs_warn(ip->i_mount,
335 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
336                                 ip->i_ino);
337                         return -EFSCORRUPTED;
338                 }
339                 return 0;
340         }
341
342         /* should be an allocated inode */
343         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
344                 return -ENOENT;
345
346         return 0;
347 }
348
349 /*
350  * Check the validity of the inode we just found it the cache
351  */
352 static int
353 xfs_iget_cache_hit(
354         struct xfs_perag        *pag,
355         struct xfs_inode        *ip,
356         xfs_ino_t               ino,
357         int                     flags,
358         int                     lock_flags) __releases(RCU)
359 {
360         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
361         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
362         int                     error;
363
364         /*
365          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
366          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
367          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
368          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
369          * will not match, so check for that, too.
370          */
371         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
372         if (ip->i_ino != ino) {
373                 trace_xfs_iget_skip(ip);
374                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
375                 error = -EAGAIN;
376                 goto out_error;
377         }
378
379
380         /*
381          * If we are racing with another cache hit that is currently
382          * instantiating this inode or currently recycling it out of
383          * reclaimabe state, wait for the initialisation to complete
384          * before continuing.
385          *
386          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
387          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
388          *           instead of polling for it.
389          */
390         if (ip->i_flags & (XFS_INEW|XFS_IRECLAIM)) {
391                 trace_xfs_iget_skip(ip);
392                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
393                 error = -EAGAIN;
394                 goto out_error;
395         }
396
397         /*
398          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
399          * racing with unlinks.
400          */
401         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
402         if (error)
403                 goto out_error;
404
405         /*
406          * If IRECLAIMABLE is set, we've torn down the VFS inode already.
407          * Need to carefully get it back into useable state.
408          */
409         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
410                 trace_xfs_iget_reclaim(ip);
411
412                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
413                         error = -EAGAIN;
414                         goto out_error;
415                 }
416
417                 /*
418                  * We need to set XFS_IRECLAIM to prevent xfs_reclaim_inode
419                  * from stomping over us while we recycle the inode.  We can't
420                  * clear the radix tree reclaimable tag yet as it requires
421                  * pag_ici_lock to be held exclusive.
422                  */
423                 ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
424
425                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
426                 rcu_read_unlock();
427
428                 ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
429                 error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
430                 if (error) {
431                         bool wake;
432                         /*
433                          * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
434                          * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
435                          */
436                         rcu_read_lock();
437                         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
438                         wake = !!__xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW);
439                         ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
440                         if (wake)
441                                 wake_up_bit(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
442                         ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
443                         trace_xfs_iget_reclaim_fail(ip);
444                         goto out_error;
445                 }
446
447                 spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
448                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
449
450                 /*
451                  * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now
452                  * effectively a new inode and need to return to the initial
453                  * state before reuse occurs.
454                  */
455                 ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
456                 ip->i_flags |= XFS_INEW;
457                 xfs_inode_clear_reclaim_tag(pag, ip->i_ino);
458                 inode->i_state = I_NEW;
459                 ip->i_sick = 0;
460                 ip->i_checked = 0;
461
462                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
463                 spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
464         } else {
465                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
466                 if (!igrab(inode)) {
467                         trace_xfs_iget_skip(ip);
468                         error = -EAGAIN;
469                         goto out_error;
470                 }
471
472                 /* We've got a live one. */
473                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
474                 rcu_read_unlock();
475                 trace_xfs_iget_hit(ip);
476         }
477
478         if (lock_flags != 0)
479                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
480
481         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
482                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE);
483         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
484
485         return 0;
486
487 out_error:
488         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
489         rcu_read_unlock();
490         return error;
491 }
492
493
494 static int
495 xfs_iget_cache_miss(
496         struct xfs_mount        *mp,
497         struct xfs_perag        *pag,
498         xfs_trans_t             *tp,
499         xfs_ino_t               ino,
500         struct xfs_inode        **ipp,
501         int                     flags,
502         int                     lock_flags)
503 {
504         struct xfs_inode        *ip;
505         int                     error;
506         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
507         int                     iflags;
508
509         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
510         if (!ip)
511                 return -ENOMEM;
512
513         error = xfs_imap(mp, tp, ip->i_ino, &ip->i_imap, flags);
514         if (error)
515                 goto out_destroy;
516
517         /*
518          * For version 5 superblocks, if we are initialising a new inode and we
519          * are not utilising the XFS_MOUNT_IKEEP inode cluster mode, we can
520          * simply build the new inode core with a random generation number.
521          *
522          * For version 4 (and older) superblocks, log recovery is dependent on
523          * the di_flushiter field being initialised from the current on-disk
524          * value and hence we must also read the inode off disk even when
525          * initializing new inodes.
526          */
527         if (xfs_sb_version_has_v3inode(&mp->m_sb) &&
528             (flags & XFS_IGET_CREATE) && !(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP)) {
529                 VFS_I(ip)->i_generation = prandom_u32();
530         } else {
531                 struct xfs_dinode       *dip;
532                 struct xfs_buf          *bp;
533
534                 error = xfs_imap_to_bp(mp, tp, &ip->i_imap, &dip, &bp, 0);
535                 if (error)
536                         goto out_destroy;
537
538                 error = xfs_inode_from_disk(ip, dip);
539                 if (!error)
540                         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_INO_REF);
541                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
542
543                 if (error)
544                         goto out_destroy;
545         }
546
547         trace_xfs_iget_miss(ip);
548
549         /*
550          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
551          * racing with unlinks.
552          */
553         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
554         if (error)
555                 goto out_destroy;
556
557         /*
558          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
559          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
560          * region. Since we can be called from transaction context, don't
561          * recurse into the file system.
562          */
563         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
564                 error = -EAGAIN;
565                 goto out_destroy;
566         }
567
568         /*
569          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
570          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
571          */
572         if (lock_flags) {
573                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
574                         BUG();
575         }
576
577         /*
578          * These values must be set before inserting the inode into the radix
579          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
580          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
581          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
582          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
583          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
584          * time.
585          */
586         iflags = XFS_INEW;
587         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
588                 d_mark_dontcache(VFS_I(ip));
589         ip->i_udquot = NULL;
590         ip->i_gdquot = NULL;
591         ip->i_pdquot = NULL;
592         xfs_iflags_set(ip, iflags);
593
594         /* insert the new inode */
595         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
596         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
597         if (unlikely(error)) {
598                 WARN_ON(error != -EEXIST);
599                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
600                 error = -EAGAIN;
601                 goto out_preload_end;
602         }
603         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
604         radix_tree_preload_end();
605
606         *ipp = ip;
607         return 0;
608
609 out_preload_end:
610         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
611         radix_tree_preload_end();
612         if (lock_flags)
613                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
614 out_destroy:
615         __destroy_inode(VFS_I(ip));
616         xfs_inode_free(ip);
617         return error;
618 }
619
620 /*
621  * Look up an inode by number in the given file system.
622  * The inode is looked up in the cache held in each AG.
623  * If the inode is found in the cache, initialise the vfs inode
624  * if necessary.
625  *
626  * If it is not in core, read it in from the file system's device,
627  * add it to the cache and initialise the vfs inode.
628  *
629  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
630  * This flag parameter indicates how and if the inode's IO lock and inode lock
631  * should be taken.
632  *
633  * mp -- the mount point structure for the current file system.  It points
634  *       to the inode hash table.
635  * tp -- a pointer to the current transaction if there is one.  This is
636  *       simply passed through to the xfs_iread() call.
637  * ino -- the number of the inode desired.  This is the unique identifier
638  *        within the file system for the inode being requested.
639  * lock_flags -- flags indicating how to lock the inode.  See the comment
640  *               for xfs_ilock() for a list of valid values.
641  */
642 int
643 xfs_iget(
644         xfs_mount_t     *mp,
645         xfs_trans_t     *tp,
646         xfs_ino_t       ino,
647         uint            flags,
648         uint            lock_flags,
649         xfs_inode_t     **ipp)
650 {
651         xfs_inode_t     *ip;
652         int             error;
653         xfs_perag_t     *pag;
654         xfs_agino_t     agino;
655
656         /*
657          * xfs_reclaim_inode() uses the ILOCK to ensure an inode
658          * doesn't get freed while it's being referenced during a
659          * radix tree traversal here.  It assumes this function
660          * aqcuires only the ILOCK (and therefore it has no need to
661          * involve the IOLOCK in this synchronization).
662          */
663         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
664
665         /* reject inode numbers outside existing AGs */
666         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
667                 return -EINVAL;
668
669         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
670
671         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
672         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
673         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
674
675 again:
676         error = 0;
677         rcu_read_lock();
678         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
679
680         if (ip) {
681                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
682                 if (error)
683                         goto out_error_or_again;
684         } else {
685                 rcu_read_unlock();
686                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
687                         error = -ENODATA;
688                         goto out_error_or_again;
689                 }
690                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
691
692                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
693                                                         flags, lock_flags);
694                 if (error)
695                         goto out_error_or_again;
696         }
697         xfs_perag_put(pag);
698
699         *ipp = ip;
700
701         /*
702          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
703          * now.  If it's a new inode being created, xfs_ialloc will handle it.
704          */
705         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
706                 xfs_setup_existing_inode(ip);
707         return 0;
708
709 out_error_or_again:
710         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE) && error == -EAGAIN) {
711                 delay(1);
712                 goto again;
713         }
714         xfs_perag_put(pag);
715         return error;
716 }
717
718 /*
719  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
720  *
721  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
722  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
723  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
724  * down, etc.), return a negative error code.
725  *
726  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
727  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
728  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
729  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
730  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
731  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
732  * deal with these scenarios appropriately.
733  *
734  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
735  * reading this, you probably want xfs_iget.
736  */
737 int
738 xfs_icache_inode_is_allocated(
739         struct xfs_mount        *mp,
740         struct xfs_trans        *tp,
741         xfs_ino_t               ino,
742         bool                    *inuse)
743 {
744         struct xfs_inode        *ip;
745         int                     error;
746
747         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
748         if (error)
749                 return error;
750
751         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
752         xfs_irele(ip);
753         return 0;
754 }
755
756 /*
757  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
758  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
759  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
760  * be too greedy.
761  */
762 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
763
764 /*
765  * Decide if the given @ip is eligible to be a part of the inode walk, and
766  * grab it if so.  Returns true if it's ready to go or false if we should just
767  * ignore it.
768  */
769 STATIC bool
770 xfs_inode_walk_ag_grab(
771         struct xfs_inode        *ip,
772         int                     flags)
773 {
774         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
775         bool                    newinos = !!(flags & XFS_INODE_WALK_INEW_WAIT);
776
777         ASSERT(rcu_read_lock_held());
778
779         /*
780          * check for stale RCU freed inode
781          *
782          * If the inode has been reallocated, it doesn't matter if it's not in
783          * the AG we are walking - we are walking for writeback, so if it
784          * passes all the "valid inode" checks and is dirty, then we'll write
785          * it back anyway.  If it has been reallocated and still being
786          * initialised, the XFS_INEW check below will catch it.
787          */
788         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
789         if (!ip->i_ino)
790                 goto out_unlock_noent;
791
792         /* avoid new or reclaimable inodes. Leave for reclaim code to flush */
793         if ((!newinos && __xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW)) ||
794             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE | XFS_IRECLAIM))
795                 goto out_unlock_noent;
796         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
797
798         /* nothing to sync during shutdown */
799         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
800                 return false;
801
802         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
803         if (!igrab(inode))
804                 return false;
805
806         /* inode is valid */
807         return true;
808
809 out_unlock_noent:
810         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
811         return false;
812 }
813
814 /*
815  * For a given per-AG structure @pag, grab, @execute, and rele all incore
816  * inodes with the given radix tree @tag.
817  */
818 STATIC int
819 xfs_inode_walk_ag(
820         struct xfs_perag        *pag,
821         int                     iter_flags,
822         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, void *args),
823         void                    *args,
824         int                     tag)
825 {
826         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
827         uint32_t                first_index;
828         int                     last_error = 0;
829         int                     skipped;
830         bool                    done;
831         int                     nr_found;
832
833 restart:
834         done = false;
835         skipped = 0;
836         first_index = 0;
837         nr_found = 0;
838         do {
839                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
840                 int             error = 0;
841                 int             i;
842
843                 rcu_read_lock();
844
845                 if (tag == XFS_ICI_NO_TAG)
846                         nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
847                                         (void **)batch, first_index,
848                                         XFS_LOOKUP_BATCH);
849                 else
850                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
851                                         &pag->pag_ici_root,
852                                         (void **) batch, first_index,
853                                         XFS_LOOKUP_BATCH, tag);
854
855                 if (!nr_found) {
856                         rcu_read_unlock();
857                         break;
858                 }
859
860                 /*
861                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
862                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
863                  */
864                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
865                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
866
867                         if (done || !xfs_inode_walk_ag_grab(ip, iter_flags))
868                                 batch[i] = NULL;
869
870                         /*
871                          * Update the index for the next lookup. Catch
872                          * overflows into the next AG range which can occur if
873                          * we have inodes in the last block of the AG and we
874                          * are currently pointing to the last inode.
875                          *
876                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
877                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
878                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
879                          * us to see this inode, so another lookup from the
880                          * same index will not find it again.
881                          */
882                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
883                                 continue;
884                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
885                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
886                                 done = true;
887                 }
888
889                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
890                 rcu_read_unlock();
891
892                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
893                         if (!batch[i])
894                                 continue;
895                         if ((iter_flags & XFS_INODE_WALK_INEW_WAIT) &&
896                             xfs_iflags_test(batch[i], XFS_INEW))
897                                 xfs_inew_wait(batch[i]);
898                         error = execute(batch[i], args);
899                         xfs_irele(batch[i]);
900                         if (error == -EAGAIN) {
901                                 skipped++;
902                                 continue;
903                         }
904                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
905                                 last_error = error;
906                 }
907
908                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
909                 if (error == -EFSCORRUPTED)
910                         break;
911
912                 cond_resched();
913
914         } while (nr_found && !done);
915
916         if (skipped) {
917                 delay(1);
918                 goto restart;
919         }
920         return last_error;
921 }
922
923 /* Fetch the next (possibly tagged) per-AG structure. */
924 static inline struct xfs_perag *
925 xfs_inode_walk_get_perag(
926         struct xfs_mount        *mp,
927         xfs_agnumber_t          agno,
928         int                     tag)
929 {
930         if (tag == XFS_ICI_NO_TAG)
931                 return xfs_perag_get(mp, agno);
932         return xfs_perag_get_tag(mp, agno, tag);
933 }
934
935 /*
936  * Call the @execute function on all incore inodes matching the radix tree
937  * @tag.
938  */
939 int
940 xfs_inode_walk(
941         struct xfs_mount        *mp,
942         int                     iter_flags,
943         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, void *args),
944         void                    *args,
945         int                     tag)
946 {
947         struct xfs_perag        *pag;
948         int                     error = 0;
949         int                     last_error = 0;
950         xfs_agnumber_t          ag;
951
952         ag = 0;
953         while ((pag = xfs_inode_walk_get_perag(mp, ag, tag))) {
954                 ag = pag->pag_agno + 1;
955                 error = xfs_inode_walk_ag(pag, iter_flags, execute, args, tag);
956                 xfs_perag_put(pag);
957                 if (error) {
958                         last_error = error;
959                         if (error == -EFSCORRUPTED)
960                                 break;
961                 }
962         }
963         return last_error;
964 }
965
966 /*
967  * Background scanning to trim post-EOF preallocated space. This is queued
968  * based on the 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
969  */
970 void
971 xfs_queue_eofblocks(
972         struct xfs_mount *mp)
973 {
974         rcu_read_lock();
975         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG))
976                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
977                                    &mp->m_eofblocks_work,
978                                    msecs_to_jiffies(xfs_eofb_secs * 1000));
979         rcu_read_unlock();
980 }
981
982 void
983 xfs_eofblocks_worker(
984         struct work_struct *work)
985 {
986         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
987                                 struct xfs_mount, m_eofblocks_work);
988
989         if (!sb_start_write_trylock(mp->m_super))
990                 return;
991         xfs_icache_free_eofblocks(mp, NULL);
992         sb_end_write(mp->m_super);
993
994         xfs_queue_eofblocks(mp);
995 }
996
997 /*
998  * Background scanning to trim preallocated CoW space. This is queued
999  * based on the 'speculative_cow_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
1000  * (We'll just piggyback on the post-EOF prealloc space workqueue.)
1001  */
1002 void
1003 xfs_queue_cowblocks(
1004         struct xfs_mount *mp)
1005 {
1006         rcu_read_lock();
1007         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG))
1008                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
1009                                    &mp->m_cowblocks_work,
1010                                    msecs_to_jiffies(xfs_cowb_secs * 1000));
1011         rcu_read_unlock();
1012 }
1013
1014 void
1015 xfs_cowblocks_worker(
1016         struct work_struct *work)
1017 {
1018         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
1019                                 struct xfs_mount, m_cowblocks_work);
1020
1021         if (!sb_start_write_trylock(mp->m_super))
1022                 return;
1023         xfs_icache_free_cowblocks(mp, NULL);
1024         sb_end_write(mp->m_super);
1025
1026         xfs_queue_cowblocks(mp);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Grab the inode for reclaim exclusively.
1031  * Return 0 if we grabbed it, non-zero otherwise.
1032  */
1033 STATIC int
1034 xfs_reclaim_inode_grab(
1035         struct xfs_inode        *ip,
1036         int                     flags)
1037 {
1038         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1039
1040         /* quick check for stale RCU freed inode */
1041         if (!ip->i_ino)
1042                 return 1;
1043
1044         /*
1045          * If we are asked for non-blocking operation, do unlocked checks to
1046          * see if the inode already is being flushed or in reclaim to avoid
1047          * lock traffic.
1048          */
1049         if ((flags & SYNC_TRYLOCK) &&
1050             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLOCK | XFS_IRECLAIM))
1051                 return 1;
1052
1053         /*
1054          * The radix tree lock here protects a thread in xfs_iget from racing
1055          * with us starting reclaim on the inode.  Once we have the
1056          * XFS_IRECLAIM flag set it will not touch us.
1057          *
1058          * Due to RCU lookup, we may find inodes that have been freed and only
1059          * have XFS_IRECLAIM set.  Indeed, we may see reallocated inodes that
1060          * aren't candidates for reclaim at all, so we must check the
1061          * XFS_IRECLAIMABLE is set first before proceeding to reclaim.
1062          */
1063         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1064         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
1065             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
1066                 /* not a reclaim candidate. */
1067                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1068                 return 1;
1069         }
1070         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
1071         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1072         return 0;
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Inodes in different states need to be treated differently. The following
1077  * table lists the inode states and the reclaim actions necessary:
1078  *
1079  *      inode state          iflush ret         required action
1080  *      ---------------      ----------         ---------------
1081  *      bad                     -               reclaim
1082  *      shutdown                EIO             unpin and reclaim
1083  *      clean, unpinned         0               reclaim
1084  *      stale, unpinned         0               reclaim
1085  *      clean, pinned(*)        0               requeue
1086  *      stale, pinned           EAGAIN          requeue
1087  *      dirty, async            -               requeue
1088  *      dirty, sync             0               reclaim
1089  *
1090  * (*) dgc: I don't think the clean, pinned state is possible but it gets
1091  * handled anyway given the order of checks implemented.
1092  *
1093  * Also, because we get the flush lock first, we know that any inode that has
1094  * been flushed delwri has had the flush completed by the time we check that
1095  * the inode is clean.
1096  *
1097  * Note that because the inode is flushed delayed write by AIL pushing, the
1098  * flush lock may already be held here and waiting on it can result in very
1099  * long latencies.  Hence for sync reclaims, where we wait on the flush lock,
1100  * the caller should push the AIL first before trying to reclaim inodes to
1101  * minimise the amount of time spent waiting.  For background relaim, we only
1102  * bother to reclaim clean inodes anyway.
1103  *
1104  * Hence the order of actions after gaining the locks should be:
1105  *      bad             => reclaim
1106  *      shutdown        => unpin and reclaim
1107  *      pinned, async   => requeue
1108  *      pinned, sync    => unpin
1109  *      stale           => reclaim
1110  *      clean           => reclaim
1111  *      dirty, async    => requeue
1112  *      dirty, sync     => flush, wait and reclaim
1113  */
1114 STATIC int
1115 xfs_reclaim_inode(
1116         struct xfs_inode        *ip,
1117         struct xfs_perag        *pag,
1118         int                     sync_mode)
1119 {
1120         struct xfs_buf          *bp = NULL;
1121         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
1122         int                     error;
1123
1124 restart:
1125         error = 0;
1126         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1127         if (!xfs_iflock_nowait(ip)) {
1128                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1129                         goto out;
1130                 xfs_iflock(ip);
1131         }
1132
1133         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1134                 xfs_iunpin_wait(ip);
1135                 /* xfs_iflush_abort() drops the flush lock */
1136                 xfs_iflush_abort(ip);
1137                 goto reclaim;
1138         }
1139         if (xfs_ipincount(ip)) {
1140                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1141                         goto out_ifunlock;
1142                 xfs_iunpin_wait(ip);
1143         }
1144         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_ISTALE) || xfs_inode_clean(ip)) {
1145                 xfs_ifunlock(ip);
1146                 goto reclaim;
1147         }
1148
1149         /*
1150          * Never flush out dirty data during non-blocking reclaim, as it would
1151          * just contend with AIL pushing trying to do the same job.
1152          */
1153         if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1154                 goto out_ifunlock;
1155
1156         /*
1157          * Now we have an inode that needs flushing.
1158          *
1159          * Note that xfs_iflush will never block on the inode buffer lock, as
1160          * xfs_ifree_cluster() can lock the inode buffer before it locks the
1161          * ip->i_lock, and we are doing the exact opposite here.  As a result,
1162          * doing a blocking xfs_imap_to_bp() to get the cluster buffer would
1163          * result in an ABBA deadlock with xfs_ifree_cluster().
1164          *
1165          * As xfs_ifree_cluser() must gather all inodes that are active in the
1166          * cache to mark them stale, if we hit this case we don't actually want
1167          * to do IO here - we want the inode marked stale so we can simply
1168          * reclaim it.  Hence if we get an EAGAIN error here,  just unlock the
1169          * inode, back off and try again.  Hopefully the next pass through will
1170          * see the stale flag set on the inode.
1171          */
1172         error = xfs_iflush(ip, &bp);
1173         if (error == -EAGAIN) {
1174                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1175                 /* backoff longer than in xfs_ifree_cluster */
1176                 delay(2);
1177                 goto restart;
1178         }
1179
1180         if (!error) {
1181                 error = xfs_bwrite(bp);
1182                 xfs_buf_relse(bp);
1183         }
1184
1185 reclaim:
1186         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
1187
1188         /*
1189          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
1190          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
1191          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
1192          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
1193          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
1194          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
1195          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
1196          * will see an invalid inode that it can skip.
1197          */
1198         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1199         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
1200         ip->i_ino = 0;
1201         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1202
1203         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1204
1205         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
1206         /*
1207          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
1208          *
1209          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
1210          * added to the tree assert that it's been there before to catch
1211          * problems with the inode life time early on.
1212          */
1213         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1214         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
1215                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
1216                 ASSERT(0);
1217         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
1218         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1219
1220         /*
1221          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
1222          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
1223          * can reference the inodes in the cache without taking references.
1224          *
1225          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
1226          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
1227          */
1228         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1229         xfs_qm_dqdetach(ip);
1230         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1231
1232         __xfs_inode_free(ip);
1233         return error;
1234
1235 out_ifunlock:
1236         xfs_ifunlock(ip);
1237 out:
1238         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
1239         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1240         /*
1241          * We could return -EAGAIN here to make reclaim rescan the inode tree in
1242          * a short while. However, this just burns CPU time scanning the tree
1243          * waiting for IO to complete and the reclaim work never goes back to
1244          * the idle state. Instead, return 0 to let the next scheduled
1245          * background reclaim attempt to reclaim the inode again.
1246          */
1247         return 0;
1248 }
1249
1250 /*
1251  * Walk the AGs and reclaim the inodes in them. Even if the filesystem is
1252  * corrupted, we still want to try to reclaim all the inodes. If we don't,
1253  * then a shut down during filesystem unmount reclaim walk leak all the
1254  * unreclaimed inodes.
1255  */
1256 STATIC int
1257 xfs_reclaim_inodes_ag(
1258         struct xfs_mount        *mp,
1259         int                     flags,
1260         int                     *nr_to_scan)
1261 {
1262         struct xfs_perag        *pag;
1263         int                     error = 0;
1264         int                     last_error = 0;
1265         xfs_agnumber_t          ag;
1266         int                     trylock = flags & SYNC_TRYLOCK;
1267         int                     skipped;
1268
1269 restart:
1270         ag = 0;
1271         skipped = 0;
1272         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1273                 unsigned long   first_index = 0;
1274                 int             done = 0;
1275                 int             nr_found = 0;
1276
1277                 ag = pag->pag_agno + 1;
1278
1279                 if (trylock) {
1280                         if (!mutex_trylock(&pag->pag_ici_reclaim_lock)) {
1281                                 skipped++;
1282                                 xfs_perag_put(pag);
1283                                 continue;
1284                         }
1285                         first_index = pag->pag_ici_reclaim_cursor;
1286                 } else
1287                         mutex_lock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
1288
1289                 do {
1290                         struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1291                         int     i;
1292
1293                         rcu_read_lock();
1294                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
1295                                         &pag->pag_ici_root,
1296                                         (void **)batch, first_index,
1297                                         XFS_LOOKUP_BATCH,
1298                                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1299                         if (!nr_found) {
1300                                 done = 1;
1301                                 rcu_read_unlock();
1302                                 break;
1303                         }
1304
1305                         /*
1306                          * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1307                          * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1308                          */
1309                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1310                                 struct xfs_inode *ip = batch[i];
1311
1312                                 if (done || xfs_reclaim_inode_grab(ip, flags))
1313                                         batch[i] = NULL;
1314
1315                                 /*
1316                                  * Update the index for the next lookup. Catch
1317                                  * overflows into the next AG range which can
1318                                  * occur if we have inodes in the last block of
1319                                  * the AG and we are currently pointing to the
1320                                  * last inode.
1321                                  *
1322                                  * Because we may see inodes that are from the
1323                                  * wrong AG due to RCU freeing and
1324                                  * reallocation, only update the index if it
1325                                  * lies in this AG. It was a race that lead us
1326                                  * to see this inode, so another lookup from
1327                                  * the same index will not find it again.
1328                                  */
1329                                 if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) !=
1330                                                                 pag->pag_agno)
1331                                         continue;
1332                                 first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1333                                 if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1334                                         done = 1;
1335                         }
1336
1337                         /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1338                         rcu_read_unlock();
1339
1340                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1341                                 if (!batch[i])
1342                                         continue;
1343                                 error = xfs_reclaim_inode(batch[i], pag, flags);
1344                                 if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1345                                         last_error = error;
1346                         }
1347
1348                         *nr_to_scan -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1349
1350                         cond_resched();
1351
1352                 } while (nr_found && !done && *nr_to_scan > 0);
1353
1354                 if (trylock && !done)
1355                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = first_index;
1356                 else
1357                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = 0;
1358                 mutex_unlock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
1359                 xfs_perag_put(pag);
1360         }
1361
1362         /*
1363          * if we skipped any AG, and we still have scan count remaining, do
1364          * another pass this time using blocking reclaim semantics (i.e
1365          * waiting on the reclaim locks and ignoring the reclaim cursors). This
1366          * ensure that when we get more reclaimers than AGs we block rather
1367          * than spin trying to execute reclaim.
1368          */
1369         if (skipped && (flags & SYNC_WAIT) && *nr_to_scan > 0) {
1370                 trylock = 0;
1371                 goto restart;
1372         }
1373         return last_error;
1374 }
1375
1376 int
1377 xfs_reclaim_inodes(
1378         xfs_mount_t     *mp,
1379         int             mode)
1380 {
1381         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1382
1383         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, mode, &nr_to_scan);
1384 }
1385
1386 /*
1387  * Scan a certain number of inodes for reclaim.
1388  *
1389  * When called we make sure that there is a background (fast) inode reclaim in
1390  * progress, while we will throttle the speed of reclaim via doing synchronous
1391  * reclaim of inodes. That means if we come across dirty inodes, we wait for
1392  * them to be cleaned, which we hope will not be very long due to the
1393  * background walker having already kicked the IO off on those dirty inodes.
1394  */
1395 long
1396 xfs_reclaim_inodes_nr(
1397         struct xfs_mount        *mp,
1398         int                     nr_to_scan)
1399 {
1400         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1401         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1402         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1403
1404         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, SYNC_TRYLOCK | SYNC_WAIT, &nr_to_scan);
1405 }
1406
1407 /*
1408  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1409  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1410  */
1411 int
1412 xfs_reclaim_inodes_count(
1413         struct xfs_mount        *mp)
1414 {
1415         struct xfs_perag        *pag;
1416         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1417         int                     reclaimable = 0;
1418
1419         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1420                 ag = pag->pag_agno + 1;
1421                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1422                 xfs_perag_put(pag);
1423         }
1424         return reclaimable;
1425 }
1426
1427 STATIC bool
1428 xfs_inode_match_id(
1429         struct xfs_inode        *ip,
1430         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1431 {
1432         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1433             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1434                 return false;
1435
1436         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1437             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1438                 return false;
1439
1440         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1441             ip->i_d.di_projid != eofb->eof_prid)
1442                 return false;
1443
1444         return true;
1445 }
1446
1447 /*
1448  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1449  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1450  */
1451 STATIC bool
1452 xfs_inode_match_id_union(
1453         struct xfs_inode        *ip,
1454         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1455 {
1456         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1457             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1458                 return true;
1459
1460         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1461             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1462                 return true;
1463
1464         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1465             ip->i_d.di_projid == eofb->eof_prid)
1466                 return true;
1467
1468         return false;
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Is this inode @ip eligible for eof/cow block reclamation, given some
1473  * filtering parameters @eofb?  The inode is eligible if @eofb is null or
1474  * if the predicate functions match.
1475  */
1476 static bool
1477 xfs_inode_matches_eofb(
1478         struct xfs_inode        *ip,
1479         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1480 {
1481         bool                    match;
1482
1483         if (!eofb)
1484                 return true;
1485
1486         if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1487                 match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1488         else
1489                 match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1490         if (!match)
1491                 return false;
1492
1493         /* skip the inode if the file size is too small */
1494         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE) &&
1495             XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1496                 return false;
1497
1498         return true;
1499 }
1500
1501 STATIC int
1502 xfs_inode_free_eofblocks(
1503         struct xfs_inode        *ip,
1504         void                    *args)
1505 {
1506         struct xfs_eofblocks    *eofb = args;
1507         bool                    wait;
1508         int                     ret;
1509
1510         wait = eofb && (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_SYNC);
1511
1512         if (!xfs_can_free_eofblocks(ip, false)) {
1513                 /* inode could be preallocated or append-only */
1514                 trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1515                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1516                 return 0;
1517         }
1518
1519         /*
1520          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1521          * time. Unless we are waiting, skip it.
1522          */
1523         if (!wait && mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1524                 return 0;
1525
1526         if (!xfs_inode_matches_eofb(ip, eofb))
1527                 return 0;
1528
1529         /*
1530          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1531          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1532          */
1533         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1534                 if (wait)
1535                         return -EAGAIN;
1536                 return 0;
1537         }
1538
1539         ret = xfs_free_eofblocks(ip);
1540         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1541
1542         return ret;
1543 }
1544
1545 int
1546 xfs_icache_free_eofblocks(
1547         struct xfs_mount        *mp,
1548         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1549 {
1550         return xfs_inode_walk(mp, 0, xfs_inode_free_eofblocks, eofb,
1551                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1552 }
1553
1554 /*
1555  * Run eofblocks scans on the quotas applicable to the inode. For inodes with
1556  * multiple quotas, we don't know exactly which quota caused an allocation
1557  * failure. We make a best effort by including each quota under low free space
1558  * conditions (less than 1% free space) in the scan.
1559  */
1560 static int
1561 __xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1562         struct xfs_inode        *ip,
1563         int                     (*execute)(struct xfs_mount *mp,
1564                                            struct xfs_eofblocks *eofb))
1565 {
1566         int scan = 0;
1567         struct xfs_eofblocks eofb = {0};
1568         struct xfs_dquot *dq;
1569
1570         /*
1571          * Run a sync scan to increase effectiveness and use the union filter to
1572          * cover all applicable quotas in a single scan.
1573          */
1574         eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_UNION|XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
1575
1576         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1577                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQ_USER);
1578                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1579                         eofb.eof_uid = VFS_I(ip)->i_uid;
1580                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_UID;
1581                         scan = 1;
1582                 }
1583         }
1584
1585         if (XFS_IS_GQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1586                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQ_GROUP);
1587                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1588                         eofb.eof_gid = VFS_I(ip)->i_gid;
1589                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_GID;
1590                         scan = 1;
1591                 }
1592         }
1593
1594         if (scan)
1595                 execute(ip->i_mount, &eofb);
1596
1597         return scan;
1598 }
1599
1600 int
1601 xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1602         struct xfs_inode *ip)
1603 {
1604         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_eofblocks);
1605 }
1606
1607 static inline unsigned long
1608 xfs_iflag_for_tag(
1609         int             tag)
1610 {
1611         switch (tag) {
1612         case XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG:
1613                 return XFS_IEOFBLOCKS;
1614         case XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG:
1615                 return XFS_ICOWBLOCKS;
1616         default:
1617                 ASSERT(0);
1618                 return 0;
1619         }
1620 }
1621
1622 static void
1623 __xfs_inode_set_blocks_tag(
1624         xfs_inode_t     *ip,
1625         void            (*execute)(struct xfs_mount *mp),
1626         void            (*set_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1627                                   int error, unsigned long caller_ip),
1628         int             tag)
1629 {
1630         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1631         struct xfs_perag *pag;
1632         int tagged;
1633
1634         /*
1635          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1636          * if we already know that we have the tag set.
1637          */
1638         if (ip->i_flags & xfs_iflag_for_tag(tag))
1639                 return;
1640         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1641         ip->i_flags |= xfs_iflag_for_tag(tag);
1642         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1643
1644         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1645         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1646
1647         tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
1648         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root,
1649                            XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1650         if (!tagged) {
1651                 /* propagate the eofblocks tag up into the perag radix tree */
1652                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1653                 radix_tree_tag_set(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1654                                    XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1655                                    tag);
1656                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1657
1658                 /* kick off background trimming */
1659                 execute(ip->i_mount);
1660
1661                 set_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1662         }
1663
1664         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1665         xfs_perag_put(pag);
1666 }
1667
1668 void
1669 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1670         xfs_inode_t     *ip)
1671 {
1672         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1673         return __xfs_inode_set_blocks_tag(ip, xfs_queue_eofblocks,
1674                         trace_xfs_perag_set_eofblocks,
1675                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1676 }
1677
1678 static void
1679 __xfs_inode_clear_blocks_tag(
1680         xfs_inode_t     *ip,
1681         void            (*clear_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1682                                     int error, unsigned long caller_ip),
1683         int             tag)
1684 {
1685         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1686         struct xfs_perag *pag;
1687
1688         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1689         ip->i_flags &= ~xfs_iflag_for_tag(tag);
1690         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1691
1692         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1693         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1694
1695         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
1696                              XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1697         if (!radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag)) {
1698                 /* clear the eofblocks tag from the perag radix tree */
1699                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1700                 radix_tree_tag_clear(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1701                                      XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1702                                      tag);
1703                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1704                 clear_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1705         }
1706
1707         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1708         xfs_perag_put(pag);
1709 }
1710
1711 void
1712 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1713         xfs_inode_t     *ip)
1714 {
1715         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1716         return __xfs_inode_clear_blocks_tag(ip,
1717                         trace_xfs_perag_clear_eofblocks, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1718 }
1719
1720 /*
1721  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1722  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1723  * is undergoing some kind of write.
1724  */
1725 static bool
1726 xfs_prep_free_cowblocks(
1727         struct xfs_inode        *ip)
1728 {
1729         /*
1730          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1731          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1732          */
1733         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1734                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1735                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1736                 return false;
1737         }
1738
1739         /*
1740          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1741          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1742          */
1743         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1744             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1745             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1746             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1747                 return false;
1748
1749         return true;
1750 }
1751
1752 /*
1753  * Automatic CoW Reservation Freeing
1754  *
1755  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1756  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1757  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1758  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1759  * be retained.
1760  *
1761  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1762  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1763  */
1764 STATIC int
1765 xfs_inode_free_cowblocks(
1766         struct xfs_inode        *ip,
1767         void                    *args)
1768 {
1769         struct xfs_eofblocks    *eofb = args;
1770         int                     ret = 0;
1771
1772         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1773                 return 0;
1774
1775         if (!xfs_inode_matches_eofb(ip, eofb))
1776                 return 0;
1777
1778         /* Free the CoW blocks */
1779         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1780         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1781
1782         /*
1783          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1784          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1785          */
1786         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1787                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1788
1789         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1790         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1791
1792         return ret;
1793 }
1794
1795 int
1796 xfs_icache_free_cowblocks(
1797         struct xfs_mount        *mp,
1798         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1799 {
1800         return xfs_inode_walk(mp, 0, xfs_inode_free_cowblocks, eofb,
1801                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1802 }
1803
1804 int
1805 xfs_inode_free_quota_cowblocks(
1806         struct xfs_inode *ip)
1807 {
1808         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_cowblocks);
1809 }
1810
1811 void
1812 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1813         xfs_inode_t     *ip)
1814 {
1815         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1816         return __xfs_inode_set_blocks_tag(ip, xfs_queue_cowblocks,
1817                         trace_xfs_perag_set_cowblocks,
1818                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1819 }
1820
1821 void
1822 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1823         xfs_inode_t     *ip)
1824 {
1825         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1826         return __xfs_inode_clear_blocks_tag(ip,
1827                         trace_xfs_perag_clear_cowblocks, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1828 }
1829
1830 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1831 void
1832 xfs_stop_block_reaping(
1833         struct xfs_mount        *mp)
1834 {
1835         cancel_delayed_work_sync(&mp->m_eofblocks_work);
1836         cancel_delayed_work_sync(&mp->m_cowblocks_work);
1837 }
1838
1839 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1840 void
1841 xfs_start_block_reaping(
1842         struct xfs_mount        *mp)
1843 {
1844         xfs_queue_eofblocks(mp);
1845         xfs_queue_cowblocks(mp);
1846 }