GNU Linux-libre 4.14.332-gnu1
[releases.git] / fs / xfs / xfs_icache.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_fs.h"
20 #include "xfs_format.h"
21 #include "xfs_log_format.h"
22 #include "xfs_trans_resv.h"
23 #include "xfs_sb.h"
24 #include "xfs_mount.h"
25 #include "xfs_inode.h"
26 #include "xfs_error.h"
27 #include "xfs_trans.h"
28 #include "xfs_trans_priv.h"
29 #include "xfs_inode_item.h"
30 #include "xfs_quota.h"
31 #include "xfs_trace.h"
32 #include "xfs_icache.h"
33 #include "xfs_bmap_util.h"
34 #include "xfs_dquot_item.h"
35 #include "xfs_dquot.h"
36 #include "xfs_reflink.h"
37
38 #include <linux/kthread.h>
39 #include <linux/freezer.h>
40
41 /*
42  * Allocate and initialise an xfs_inode.
43  */
44 struct xfs_inode *
45 xfs_inode_alloc(
46         struct xfs_mount        *mp,
47         xfs_ino_t               ino)
48 {
49         struct xfs_inode        *ip;
50
51         /*
52          * if this didn't occur in transactions, we could use
53          * KM_MAYFAIL and return NULL here on ENOMEM. Set the
54          * code up to do this anyway.
55          */
56         ip = kmem_zone_alloc(xfs_inode_zone, KM_SLEEP);
57         if (!ip)
58                 return NULL;
59         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
60                 kmem_zone_free(xfs_inode_zone, ip);
61                 return NULL;
62         }
63
64         /* VFS doesn't initialise i_mode! */
65         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
66
67         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
68         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
69         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
70         ASSERT(ip->i_ino == 0);
71
72         /* initialise the xfs inode */
73         ip->i_ino = ino;
74         ip->i_mount = mp;
75         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
76         ip->i_afp = NULL;
77         ip->i_cowfp = NULL;
78         ip->i_cnextents = 0;
79         ip->i_cformat = XFS_DINODE_FMT_EXTENTS;
80         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(xfs_ifork_t));
81         ip->i_flags = 0;
82         ip->i_delayed_blks = 0;
83         memset(&ip->i_d, 0, sizeof(ip->i_d));
84
85         return ip;
86 }
87
88 STATIC void
89 xfs_inode_free_callback(
90         struct rcu_head         *head)
91 {
92         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
93         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
94
95         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
96         case S_IFREG:
97         case S_IFDIR:
98         case S_IFLNK:
99                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_DATA_FORK);
100                 break;
101         }
102
103         if (ip->i_afp)
104                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_ATTR_FORK);
105         if (ip->i_cowfp)
106                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_COW_FORK);
107
108         if (ip->i_itemp) {
109                 ASSERT(!(ip->i_itemp->ili_item.li_flags & XFS_LI_IN_AIL));
110                 xfs_inode_item_destroy(ip);
111                 ip->i_itemp = NULL;
112         }
113
114         kmem_zone_free(xfs_inode_zone, ip);
115 }
116
117 static void
118 __xfs_inode_free(
119         struct xfs_inode        *ip)
120 {
121         /* asserts to verify all state is correct here */
122         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
123         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
124
125         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
126 }
127
128 void
129 xfs_inode_free(
130         struct xfs_inode        *ip)
131 {
132         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
133
134         /*
135          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
136          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
137          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
138          * races.
139          */
140         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
141         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
142         ip->i_ino = 0;
143         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
144
145         __xfs_inode_free(ip);
146 }
147
148 /*
149  * Queue a new inode reclaim pass if there are reclaimable inodes and there
150  * isn't a reclaim pass already in progress. By default it runs every 5s based
151  * on the xfs periodic sync default of 30s. Perhaps this should have it's own
152  * tunable, but that can be done if this method proves to be ineffective or too
153  * aggressive.
154  */
155 static void
156 xfs_reclaim_work_queue(
157         struct xfs_mount        *mp)
158 {
159
160         rcu_read_lock();
161         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
162                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
163                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
164         }
165         rcu_read_unlock();
166 }
167
168 /*
169  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
170  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
171  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
172  * goes low. It scans as quickly as possible avoiding locked inodes or those
173  * already being flushed, and once done schedules a future pass.
174  */
175 void
176 xfs_reclaim_worker(
177         struct work_struct *work)
178 {
179         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
180                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
181
182         xfs_reclaim_inodes(mp, SYNC_TRYLOCK);
183         xfs_reclaim_work_queue(mp);
184 }
185
186 static void
187 xfs_perag_set_reclaim_tag(
188         struct xfs_perag        *pag)
189 {
190         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
191
192         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
193         if (pag->pag_ici_reclaimable++)
194                 return;
195
196         /* propagate the reclaim tag up into the perag radix tree */
197         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
198         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
199                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
200         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
201
202         /* schedule periodic background inode reclaim */
203         xfs_reclaim_work_queue(mp);
204
205         trace_xfs_perag_set_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
206 }
207
208 static void
209 xfs_perag_clear_reclaim_tag(
210         struct xfs_perag        *pag)
211 {
212         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
213
214         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
215         if (--pag->pag_ici_reclaimable)
216                 return;
217
218         /* clear the reclaim tag from the perag radix tree */
219         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
220         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
221                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
222         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
223         trace_xfs_perag_clear_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
224 }
225
226
227 /*
228  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.
229  * Once we get tag lookups on the radix tree, this inode flag
230  * can go away.
231  */
232 void
233 xfs_inode_set_reclaim_tag(
234         struct xfs_inode        *ip)
235 {
236         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
237         struct xfs_perag        *pag;
238
239         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
240         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
241         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
242
243         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
244                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
245         xfs_perag_set_reclaim_tag(pag);
246         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIMABLE);
247
248         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
249         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
250         xfs_perag_put(pag);
251 }
252
253 STATIC void
254 xfs_inode_clear_reclaim_tag(
255         struct xfs_perag        *pag,
256         xfs_ino_t               ino)
257 {
258         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
259                              XFS_INO_TO_AGINO(pag->pag_mount, ino),
260                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
261         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
262 }
263
264 static void
265 xfs_inew_wait(
266         struct xfs_inode        *ip)
267 {
268         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
269         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
270
271         do {
272                 prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
273                 if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW))
274                         break;
275                 schedule();
276         } while (true);
277         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
278 }
279
280 /*
281  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
282  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
283  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
284  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
285  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
286  * after reinitialisation even if it fails.
287  */
288 static int
289 xfs_reinit_inode(
290         struct xfs_mount        *mp,
291         struct inode            *inode)
292 {
293         int             error;
294         uint32_t        nlink = inode->i_nlink;
295         uint32_t        generation = inode->i_generation;
296         uint64_t        version = inode->i_version;
297         umode_t         mode = inode->i_mode;
298
299         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
300
301         set_nlink(inode, nlink);
302         inode->i_generation = generation;
303         inode->i_version = version;
304         inode->i_mode = mode;
305         return error;
306 }
307
308 /*
309  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
310  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
311  * then check we didn't find a free inode.
312  *
313  * Returns:
314  *      0               if the inode free state matches the lookup context
315  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
316  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
317  */
318 static int
319 xfs_iget_check_free_state(
320         struct xfs_inode        *ip,
321         int                     flags)
322 {
323         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
324                 /* should be a free inode */
325                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
326                         xfs_warn(ip->i_mount,
327 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
328                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
329                         return -EFSCORRUPTED;
330                 }
331
332                 if (ip->i_d.di_nblocks != 0) {
333                         xfs_warn(ip->i_mount,
334 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
335                                 ip->i_ino);
336                         return -EFSCORRUPTED;
337                 }
338                 return 0;
339         }
340
341         /* should be an allocated inode */
342         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
343                 return -ENOENT;
344
345         return 0;
346 }
347
348 /*
349  * Check the validity of the inode we just found it the cache
350  */
351 static int
352 xfs_iget_cache_hit(
353         struct xfs_perag        *pag,
354         struct xfs_inode        *ip,
355         xfs_ino_t               ino,
356         int                     flags,
357         int                     lock_flags) __releases(RCU)
358 {
359         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
360         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
361         int                     error;
362
363         /*
364          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
365          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
366          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
367          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
368          * will not match, so check for that, too.
369          */
370         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
371         if (ip->i_ino != ino) {
372                 trace_xfs_iget_skip(ip);
373                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
374                 error = -EAGAIN;
375                 goto out_error;
376         }
377
378
379         /*
380          * If we are racing with another cache hit that is currently
381          * instantiating this inode or currently recycling it out of
382          * reclaimabe state, wait for the initialisation to complete
383          * before continuing.
384          *
385          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
386          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
387          *           instead of polling for it.
388          */
389         if (ip->i_flags & (XFS_INEW|XFS_IRECLAIM)) {
390                 trace_xfs_iget_skip(ip);
391                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
392                 error = -EAGAIN;
393                 goto out_error;
394         }
395
396         /*
397          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
398          * racing with unlinks.
399          */
400         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
401         if (error)
402                 goto out_error;
403
404         /*
405          * If IRECLAIMABLE is set, we've torn down the VFS inode already.
406          * Need to carefully get it back into useable state.
407          */
408         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
409                 trace_xfs_iget_reclaim(ip);
410
411                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
412                         error = -EAGAIN;
413                         goto out_error;
414                 }
415
416                 /*
417                  * We need to set XFS_IRECLAIM to prevent xfs_reclaim_inode
418                  * from stomping over us while we recycle the inode.  We can't
419                  * clear the radix tree reclaimable tag yet as it requires
420                  * pag_ici_lock to be held exclusive.
421                  */
422                 ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
423
424                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
425                 rcu_read_unlock();
426
427                 error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
428                 if (error) {
429                         bool wake;
430                         /*
431                          * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
432                          * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
433                          */
434                         rcu_read_lock();
435                         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
436                         wake = !!__xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW);
437                         ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
438                         if (wake)
439                                 wake_up_bit(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
440                         ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
441                         trace_xfs_iget_reclaim_fail(ip);
442                         goto out_error;
443                 }
444
445                 spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
446                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
447
448                 /*
449                  * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now
450                  * effectively a new inode and need to return to the initial
451                  * state before reuse occurs.
452                  */
453                 ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
454                 ip->i_flags |= XFS_INEW;
455                 xfs_inode_clear_reclaim_tag(pag, ip->i_ino);
456                 inode->i_state = I_NEW;
457
458                 ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
459                 init_rwsem(&inode->i_rwsem);
460
461                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
462                 spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
463         } else {
464                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
465                 if (!igrab(inode)) {
466                         trace_xfs_iget_skip(ip);
467                         error = -EAGAIN;
468                         goto out_error;
469                 }
470
471                 /* We've got a live one. */
472                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
473                 rcu_read_unlock();
474                 trace_xfs_iget_hit(ip);
475         }
476
477         if (lock_flags != 0)
478                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
479
480         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
481                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE | XFS_IDONTCACHE);
482         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
483
484         return 0;
485
486 out_error:
487         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
488         rcu_read_unlock();
489         return error;
490 }
491
492
493 static int
494 xfs_iget_cache_miss(
495         struct xfs_mount        *mp,
496         struct xfs_perag        *pag,
497         xfs_trans_t             *tp,
498         xfs_ino_t               ino,
499         struct xfs_inode        **ipp,
500         int                     flags,
501         int                     lock_flags)
502 {
503         struct xfs_inode        *ip;
504         int                     error;
505         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
506         int                     iflags;
507
508         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
509         if (!ip)
510                 return -ENOMEM;
511
512         error = xfs_iread(mp, tp, ip, flags);
513         if (error)
514                 goto out_destroy;
515
516         trace_xfs_iget_miss(ip);
517
518
519         /*
520          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
521          * racing with unlinks.
522          */
523         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
524         if (error)
525                 goto out_destroy;
526
527         /*
528          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
529          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
530          * region. Since we can be called from transaction context, don't
531          * recurse into the file system.
532          */
533         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
534                 error = -EAGAIN;
535                 goto out_destroy;
536         }
537
538         /*
539          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
540          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
541          */
542         if (lock_flags) {
543                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
544                         BUG();
545         }
546
547         /*
548          * These values must be set before inserting the inode into the radix
549          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
550          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
551          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
552          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
553          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
554          * time.
555          */
556         iflags = XFS_INEW;
557         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
558                 iflags |= XFS_IDONTCACHE;
559         ip->i_udquot = NULL;
560         ip->i_gdquot = NULL;
561         ip->i_pdquot = NULL;
562         xfs_iflags_set(ip, iflags);
563
564         /* insert the new inode */
565         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
566         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
567         if (unlikely(error)) {
568                 WARN_ON(error != -EEXIST);
569                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
570                 error = -EAGAIN;
571                 goto out_preload_end;
572         }
573         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
574         radix_tree_preload_end();
575
576         *ipp = ip;
577         return 0;
578
579 out_preload_end:
580         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
581         radix_tree_preload_end();
582         if (lock_flags)
583                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
584 out_destroy:
585         __destroy_inode(VFS_I(ip));
586         xfs_inode_free(ip);
587         return error;
588 }
589
590 /*
591  * Look up an inode by number in the given file system.
592  * The inode is looked up in the cache held in each AG.
593  * If the inode is found in the cache, initialise the vfs inode
594  * if necessary.
595  *
596  * If it is not in core, read it in from the file system's device,
597  * add it to the cache and initialise the vfs inode.
598  *
599  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
600  * This flag parameter indicates how and if the inode's IO lock and inode lock
601  * should be taken.
602  *
603  * mp -- the mount point structure for the current file system.  It points
604  *       to the inode hash table.
605  * tp -- a pointer to the current transaction if there is one.  This is
606  *       simply passed through to the xfs_iread() call.
607  * ino -- the number of the inode desired.  This is the unique identifier
608  *        within the file system for the inode being requested.
609  * lock_flags -- flags indicating how to lock the inode.  See the comment
610  *               for xfs_ilock() for a list of valid values.
611  */
612 int
613 xfs_iget(
614         xfs_mount_t     *mp,
615         xfs_trans_t     *tp,
616         xfs_ino_t       ino,
617         uint            flags,
618         uint            lock_flags,
619         xfs_inode_t     **ipp)
620 {
621         xfs_inode_t     *ip;
622         int             error;
623         xfs_perag_t     *pag;
624         xfs_agino_t     agino;
625
626         /*
627          * xfs_reclaim_inode() uses the ILOCK to ensure an inode
628          * doesn't get freed while it's being referenced during a
629          * radix tree traversal here.  It assumes this function
630          * aqcuires only the ILOCK (and therefore it has no need to
631          * involve the IOLOCK in this synchronization).
632          */
633         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
634
635         /* reject inode numbers outside existing AGs */
636         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
637                 return -EINVAL;
638
639         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
640
641         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
642         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
643         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
644
645 again:
646         error = 0;
647         rcu_read_lock();
648         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
649
650         if (ip) {
651                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
652                 if (error)
653                         goto out_error_or_again;
654         } else {
655                 rcu_read_unlock();
656                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
657                         error = -ENODATA;
658                         goto out_error_or_again;
659                 }
660                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
661
662                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
663                                                         flags, lock_flags);
664                 if (error)
665                         goto out_error_or_again;
666         }
667         xfs_perag_put(pag);
668
669         *ipp = ip;
670
671         /*
672          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
673          * now.  If it's a new inode being created, xfs_ialloc will handle it.
674          */
675         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
676                 xfs_setup_existing_inode(ip);
677         return 0;
678
679 out_error_or_again:
680         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE) && error == -EAGAIN) {
681                 delay(1);
682                 goto again;
683         }
684         xfs_perag_put(pag);
685         return error;
686 }
687
688 /*
689  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
690  *
691  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
692  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
693  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
694  * down, etc.), return a negative error code.
695  *
696  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
697  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
698  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
699  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
700  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
701  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
702  * deal with these scenarios appropriately.
703  *
704  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
705  * reading this, you probably want xfs_iget.
706  */
707 int
708 xfs_icache_inode_is_allocated(
709         struct xfs_mount        *mp,
710         struct xfs_trans        *tp,
711         xfs_ino_t               ino,
712         bool                    *inuse)
713 {
714         struct xfs_inode        *ip;
715         int                     error;
716
717         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
718         if (error)
719                 return error;
720
721         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
722         IRELE(ip);
723         return 0;
724 }
725
726 /*
727  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
728  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
729  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
730  * be too greedy.
731  */
732 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
733
734 STATIC int
735 xfs_inode_ag_walk_grab(
736         struct xfs_inode        *ip,
737         int                     flags)
738 {
739         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
740         bool                    newinos = !!(flags & XFS_AGITER_INEW_WAIT);
741
742         ASSERT(rcu_read_lock_held());
743
744         /*
745          * check for stale RCU freed inode
746          *
747          * If the inode has been reallocated, it doesn't matter if it's not in
748          * the AG we are walking - we are walking for writeback, so if it
749          * passes all the "valid inode" checks and is dirty, then we'll write
750          * it back anyway.  If it has been reallocated and still being
751          * initialised, the XFS_INEW check below will catch it.
752          */
753         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
754         if (!ip->i_ino)
755                 goto out_unlock_noent;
756
757         /* avoid new or reclaimable inodes. Leave for reclaim code to flush */
758         if ((!newinos && __xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW)) ||
759             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE | XFS_IRECLAIM))
760                 goto out_unlock_noent;
761         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
762
763         /* nothing to sync during shutdown */
764         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
765                 return -EFSCORRUPTED;
766
767         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
768         if (!igrab(inode))
769                 return -ENOENT;
770
771         /* inode is valid */
772         return 0;
773
774 out_unlock_noent:
775         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
776         return -ENOENT;
777 }
778
779 STATIC int
780 xfs_inode_ag_walk(
781         struct xfs_mount        *mp,
782         struct xfs_perag        *pag,
783         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
784                                            void *args),
785         int                     flags,
786         void                    *args,
787         int                     tag,
788         int                     iter_flags)
789 {
790         uint32_t                first_index;
791         int                     last_error = 0;
792         int                     skipped;
793         int                     done;
794         int                     nr_found;
795
796 restart:
797         done = 0;
798         skipped = 0;
799         first_index = 0;
800         nr_found = 0;
801         do {
802                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
803                 int             error = 0;
804                 int             i;
805
806                 rcu_read_lock();
807
808                 if (tag == -1)
809                         nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
810                                         (void **)batch, first_index,
811                                         XFS_LOOKUP_BATCH);
812                 else
813                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
814                                         &pag->pag_ici_root,
815                                         (void **) batch, first_index,
816                                         XFS_LOOKUP_BATCH, tag);
817
818                 if (!nr_found) {
819                         rcu_read_unlock();
820                         break;
821                 }
822
823                 /*
824                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
825                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
826                  */
827                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
828                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
829
830                         if (done || xfs_inode_ag_walk_grab(ip, iter_flags))
831                                 batch[i] = NULL;
832
833                         /*
834                          * Update the index for the next lookup. Catch
835                          * overflows into the next AG range which can occur if
836                          * we have inodes in the last block of the AG and we
837                          * are currently pointing to the last inode.
838                          *
839                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
840                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
841                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
842                          * us to see this inode, so another lookup from the
843                          * same index will not find it again.
844                          */
845                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
846                                 continue;
847                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
848                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
849                                 done = 1;
850                 }
851
852                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
853                 rcu_read_unlock();
854
855                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
856                         if (!batch[i])
857                                 continue;
858                         if ((iter_flags & XFS_AGITER_INEW_WAIT) &&
859                             xfs_iflags_test(batch[i], XFS_INEW))
860                                 xfs_inew_wait(batch[i]);
861                         error = execute(batch[i], flags, args);
862                         IRELE(batch[i]);
863                         if (error == -EAGAIN) {
864                                 skipped++;
865                                 continue;
866                         }
867                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
868                                 last_error = error;
869                 }
870
871                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
872                 if (error == -EFSCORRUPTED)
873                         break;
874
875                 cond_resched();
876
877         } while (nr_found && !done);
878
879         if (skipped) {
880                 delay(1);
881                 goto restart;
882         }
883         return last_error;
884 }
885
886 /*
887  * Background scanning to trim post-EOF preallocated space. This is queued
888  * based on the 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
889  */
890 void
891 xfs_queue_eofblocks(
892         struct xfs_mount *mp)
893 {
894         rcu_read_lock();
895         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG))
896                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
897                                    &mp->m_eofblocks_work,
898                                    msecs_to_jiffies(xfs_eofb_secs * 1000));
899         rcu_read_unlock();
900 }
901
902 void
903 xfs_eofblocks_worker(
904         struct work_struct *work)
905 {
906         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
907                                 struct xfs_mount, m_eofblocks_work);
908         xfs_icache_free_eofblocks(mp, NULL);
909         xfs_queue_eofblocks(mp);
910 }
911
912 /*
913  * Background scanning to trim preallocated CoW space. This is queued
914  * based on the 'speculative_cow_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
915  * (We'll just piggyback on the post-EOF prealloc space workqueue.)
916  */
917 STATIC void
918 xfs_queue_cowblocks(
919         struct xfs_mount *mp)
920 {
921         rcu_read_lock();
922         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG))
923                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
924                                    &mp->m_cowblocks_work,
925                                    msecs_to_jiffies(xfs_cowb_secs * 1000));
926         rcu_read_unlock();
927 }
928
929 void
930 xfs_cowblocks_worker(
931         struct work_struct *work)
932 {
933         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
934                                 struct xfs_mount, m_cowblocks_work);
935         xfs_icache_free_cowblocks(mp, NULL);
936         xfs_queue_cowblocks(mp);
937 }
938
939 int
940 xfs_inode_ag_iterator_flags(
941         struct xfs_mount        *mp,
942         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
943                                            void *args),
944         int                     flags,
945         void                    *args,
946         int                     iter_flags)
947 {
948         struct xfs_perag        *pag;
949         int                     error = 0;
950         int                     last_error = 0;
951         xfs_agnumber_t          ag;
952
953         ag = 0;
954         while ((pag = xfs_perag_get(mp, ag))) {
955                 ag = pag->pag_agno + 1;
956                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags, args, -1,
957                                           iter_flags);
958                 xfs_perag_put(pag);
959                 if (error) {
960                         last_error = error;
961                         if (error == -EFSCORRUPTED)
962                                 break;
963                 }
964         }
965         return last_error;
966 }
967
968 int
969 xfs_inode_ag_iterator(
970         struct xfs_mount        *mp,
971         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
972                                            void *args),
973         int                     flags,
974         void                    *args)
975 {
976         return xfs_inode_ag_iterator_flags(mp, execute, flags, args, 0);
977 }
978
979 int
980 xfs_inode_ag_iterator_tag(
981         struct xfs_mount        *mp,
982         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
983                                            void *args),
984         int                     flags,
985         void                    *args,
986         int                     tag)
987 {
988         struct xfs_perag        *pag;
989         int                     error = 0;
990         int                     last_error = 0;
991         xfs_agnumber_t          ag;
992
993         ag = 0;
994         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, tag))) {
995                 ag = pag->pag_agno + 1;
996                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags, args, tag,
997                                           0);
998                 xfs_perag_put(pag);
999                 if (error) {
1000                         last_error = error;
1001                         if (error == -EFSCORRUPTED)
1002                                 break;
1003                 }
1004         }
1005         return last_error;
1006 }
1007
1008 /*
1009  * Grab the inode for reclaim exclusively.
1010  * Return 0 if we grabbed it, non-zero otherwise.
1011  */
1012 STATIC int
1013 xfs_reclaim_inode_grab(
1014         struct xfs_inode        *ip,
1015         int                     flags)
1016 {
1017         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1018
1019         /* quick check for stale RCU freed inode */
1020         if (!ip->i_ino)
1021                 return 1;
1022
1023         /*
1024          * If we are asked for non-blocking operation, do unlocked checks to
1025          * see if the inode already is being flushed or in reclaim to avoid
1026          * lock traffic.
1027          */
1028         if ((flags & SYNC_TRYLOCK) &&
1029             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLOCK | XFS_IRECLAIM))
1030                 return 1;
1031
1032         /*
1033          * The radix tree lock here protects a thread in xfs_iget from racing
1034          * with us starting reclaim on the inode.  Once we have the
1035          * XFS_IRECLAIM flag set it will not touch us.
1036          *
1037          * Due to RCU lookup, we may find inodes that have been freed and only
1038          * have XFS_IRECLAIM set.  Indeed, we may see reallocated inodes that
1039          * aren't candidates for reclaim at all, so we must check the
1040          * XFS_IRECLAIMABLE is set first before proceeding to reclaim.
1041          */
1042         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1043         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
1044             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
1045                 /* not a reclaim candidate. */
1046                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1047                 return 1;
1048         }
1049         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
1050         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1051         return 0;
1052 }
1053
1054 /*
1055  * Inodes in different states need to be treated differently. The following
1056  * table lists the inode states and the reclaim actions necessary:
1057  *
1058  *      inode state          iflush ret         required action
1059  *      ---------------      ----------         ---------------
1060  *      bad                     -               reclaim
1061  *      shutdown                EIO             unpin and reclaim
1062  *      clean, unpinned         0               reclaim
1063  *      stale, unpinned         0               reclaim
1064  *      clean, pinned(*)        0               requeue
1065  *      stale, pinned           EAGAIN          requeue
1066  *      dirty, async            -               requeue
1067  *      dirty, sync             0               reclaim
1068  *
1069  * (*) dgc: I don't think the clean, pinned state is possible but it gets
1070  * handled anyway given the order of checks implemented.
1071  *
1072  * Also, because we get the flush lock first, we know that any inode that has
1073  * been flushed delwri has had the flush completed by the time we check that
1074  * the inode is clean.
1075  *
1076  * Note that because the inode is flushed delayed write by AIL pushing, the
1077  * flush lock may already be held here and waiting on it can result in very
1078  * long latencies.  Hence for sync reclaims, where we wait on the flush lock,
1079  * the caller should push the AIL first before trying to reclaim inodes to
1080  * minimise the amount of time spent waiting.  For background relaim, we only
1081  * bother to reclaim clean inodes anyway.
1082  *
1083  * Hence the order of actions after gaining the locks should be:
1084  *      bad             => reclaim
1085  *      shutdown        => unpin and reclaim
1086  *      pinned, async   => requeue
1087  *      pinned, sync    => unpin
1088  *      stale           => reclaim
1089  *      clean           => reclaim
1090  *      dirty, async    => requeue
1091  *      dirty, sync     => flush, wait and reclaim
1092  */
1093 STATIC int
1094 xfs_reclaim_inode(
1095         struct xfs_inode        *ip,
1096         struct xfs_perag        *pag,
1097         int                     sync_mode)
1098 {
1099         struct xfs_buf          *bp = NULL;
1100         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
1101         int                     error;
1102
1103 restart:
1104         error = 0;
1105         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1106         if (!xfs_iflock_nowait(ip)) {
1107                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1108                         goto out;
1109                 xfs_iflock(ip);
1110         }
1111
1112         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1113                 xfs_iunpin_wait(ip);
1114                 /* xfs_iflush_abort() drops the flush lock */
1115                 xfs_iflush_abort(ip, false);
1116                 goto reclaim;
1117         }
1118         if (xfs_ipincount(ip)) {
1119                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1120                         goto out_ifunlock;
1121                 xfs_iunpin_wait(ip);
1122         }
1123         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_ISTALE) || xfs_inode_clean(ip)) {
1124                 xfs_ifunlock(ip);
1125                 goto reclaim;
1126         }
1127
1128         /*
1129          * Never flush out dirty data during non-blocking reclaim, as it would
1130          * just contend with AIL pushing trying to do the same job.
1131          */
1132         if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1133                 goto out_ifunlock;
1134
1135         /*
1136          * Now we have an inode that needs flushing.
1137          *
1138          * Note that xfs_iflush will never block on the inode buffer lock, as
1139          * xfs_ifree_cluster() can lock the inode buffer before it locks the
1140          * ip->i_lock, and we are doing the exact opposite here.  As a result,
1141          * doing a blocking xfs_imap_to_bp() to get the cluster buffer would
1142          * result in an ABBA deadlock with xfs_ifree_cluster().
1143          *
1144          * As xfs_ifree_cluser() must gather all inodes that are active in the
1145          * cache to mark them stale, if we hit this case we don't actually want
1146          * to do IO here - we want the inode marked stale so we can simply
1147          * reclaim it.  Hence if we get an EAGAIN error here,  just unlock the
1148          * inode, back off and try again.  Hopefully the next pass through will
1149          * see the stale flag set on the inode.
1150          */
1151         error = xfs_iflush(ip, &bp);
1152         if (error == -EAGAIN) {
1153                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1154                 /* backoff longer than in xfs_ifree_cluster */
1155                 delay(2);
1156                 goto restart;
1157         }
1158
1159         if (!error) {
1160                 error = xfs_bwrite(bp);
1161                 xfs_buf_relse(bp);
1162         }
1163
1164 reclaim:
1165         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
1166
1167         /*
1168          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
1169          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
1170          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
1171          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
1172          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
1173          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
1174          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
1175          * will see an invalid inode that it can skip.
1176          */
1177         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1178         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
1179         ip->i_ino = 0;
1180         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1181
1182         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1183
1184         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
1185         /*
1186          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
1187          *
1188          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
1189          * added to the tree assert that it's been there before to catch
1190          * problems with the inode life time early on.
1191          */
1192         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1193         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
1194                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
1195                 ASSERT(0);
1196         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
1197         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1198
1199         /*
1200          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
1201          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
1202          * can reference the inodes in the cache without taking references.
1203          *
1204          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
1205          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
1206          */
1207         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1208         xfs_qm_dqdetach(ip);
1209         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1210
1211         __xfs_inode_free(ip);
1212         return error;
1213
1214 out_ifunlock:
1215         xfs_ifunlock(ip);
1216 out:
1217         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
1218         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1219         /*
1220          * We could return -EAGAIN here to make reclaim rescan the inode tree in
1221          * a short while. However, this just burns CPU time scanning the tree
1222          * waiting for IO to complete and the reclaim work never goes back to
1223          * the idle state. Instead, return 0 to let the next scheduled
1224          * background reclaim attempt to reclaim the inode again.
1225          */
1226         return 0;
1227 }
1228
1229 /*
1230  * Walk the AGs and reclaim the inodes in them. Even if the filesystem is
1231  * corrupted, we still want to try to reclaim all the inodes. If we don't,
1232  * then a shut down during filesystem unmount reclaim walk leak all the
1233  * unreclaimed inodes.
1234  */
1235 STATIC int
1236 xfs_reclaim_inodes_ag(
1237         struct xfs_mount        *mp,
1238         int                     flags,
1239         int                     *nr_to_scan)
1240 {
1241         struct xfs_perag        *pag;
1242         int                     error = 0;
1243         int                     last_error = 0;
1244         xfs_agnumber_t          ag;
1245         int                     trylock = flags & SYNC_TRYLOCK;
1246         int                     skipped;
1247
1248 restart:
1249         ag = 0;
1250         skipped = 0;
1251         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1252                 unsigned long   first_index = 0;
1253                 int             done = 0;
1254                 int             nr_found = 0;
1255
1256                 ag = pag->pag_agno + 1;
1257
1258                 if (trylock) {
1259                         if (!mutex_trylock(&pag->pag_ici_reclaim_lock)) {
1260                                 skipped++;
1261                                 xfs_perag_put(pag);
1262                                 continue;
1263                         }
1264                         first_index = pag->pag_ici_reclaim_cursor;
1265                 } else
1266                         mutex_lock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
1267
1268                 do {
1269                         struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1270                         int     i;
1271
1272                         rcu_read_lock();
1273                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
1274                                         &pag->pag_ici_root,
1275                                         (void **)batch, first_index,
1276                                         XFS_LOOKUP_BATCH,
1277                                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1278                         if (!nr_found) {
1279                                 done = 1;
1280                                 rcu_read_unlock();
1281                                 break;
1282                         }
1283
1284                         /*
1285                          * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1286                          * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1287                          */
1288                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1289                                 struct xfs_inode *ip = batch[i];
1290
1291                                 if (done || xfs_reclaim_inode_grab(ip, flags))
1292                                         batch[i] = NULL;
1293
1294                                 /*
1295                                  * Update the index for the next lookup. Catch
1296                                  * overflows into the next AG range which can
1297                                  * occur if we have inodes in the last block of
1298                                  * the AG and we are currently pointing to the
1299                                  * last inode.
1300                                  *
1301                                  * Because we may see inodes that are from the
1302                                  * wrong AG due to RCU freeing and
1303                                  * reallocation, only update the index if it
1304                                  * lies in this AG. It was a race that lead us
1305                                  * to see this inode, so another lookup from
1306                                  * the same index will not find it again.
1307                                  */
1308                                 if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) !=
1309                                                                 pag->pag_agno)
1310                                         continue;
1311                                 first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1312                                 if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1313                                         done = 1;
1314                         }
1315
1316                         /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1317                         rcu_read_unlock();
1318
1319                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1320                                 if (!batch[i])
1321                                         continue;
1322                                 error = xfs_reclaim_inode(batch[i], pag, flags);
1323                                 if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1324                                         last_error = error;
1325                         }
1326
1327                         *nr_to_scan -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1328
1329                         cond_resched();
1330
1331                 } while (nr_found && !done && *nr_to_scan > 0);
1332
1333                 if (trylock && !done)
1334                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = first_index;
1335                 else
1336                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = 0;
1337                 mutex_unlock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
1338                 xfs_perag_put(pag);
1339         }
1340
1341         /*
1342          * if we skipped any AG, and we still have scan count remaining, do
1343          * another pass this time using blocking reclaim semantics (i.e
1344          * waiting on the reclaim locks and ignoring the reclaim cursors). This
1345          * ensure that when we get more reclaimers than AGs we block rather
1346          * than spin trying to execute reclaim.
1347          */
1348         if (skipped && (flags & SYNC_WAIT) && *nr_to_scan > 0) {
1349                 trylock = 0;
1350                 goto restart;
1351         }
1352         return last_error;
1353 }
1354
1355 int
1356 xfs_reclaim_inodes(
1357         xfs_mount_t     *mp,
1358         int             mode)
1359 {
1360         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1361
1362         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, mode, &nr_to_scan);
1363 }
1364
1365 /*
1366  * Scan a certain number of inodes for reclaim.
1367  *
1368  * When called we make sure that there is a background (fast) inode reclaim in
1369  * progress, while we will throttle the speed of reclaim via doing synchronous
1370  * reclaim of inodes. That means if we come across dirty inodes, we wait for
1371  * them to be cleaned, which we hope will not be very long due to the
1372  * background walker having already kicked the IO off on those dirty inodes.
1373  */
1374 long
1375 xfs_reclaim_inodes_nr(
1376         struct xfs_mount        *mp,
1377         int                     nr_to_scan)
1378 {
1379         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1380         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1381         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1382
1383         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, SYNC_TRYLOCK | SYNC_WAIT, &nr_to_scan);
1384 }
1385
1386 /*
1387  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1388  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1389  */
1390 int
1391 xfs_reclaim_inodes_count(
1392         struct xfs_mount        *mp)
1393 {
1394         struct xfs_perag        *pag;
1395         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1396         int                     reclaimable = 0;
1397
1398         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1399                 ag = pag->pag_agno + 1;
1400                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1401                 xfs_perag_put(pag);
1402         }
1403         return reclaimable;
1404 }
1405
1406 STATIC int
1407 xfs_inode_match_id(
1408         struct xfs_inode        *ip,
1409         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1410 {
1411         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1412             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1413                 return 0;
1414
1415         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1416             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1417                 return 0;
1418
1419         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1420             xfs_get_projid(ip) != eofb->eof_prid)
1421                 return 0;
1422
1423         return 1;
1424 }
1425
1426 /*
1427  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1428  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1429  */
1430 STATIC int
1431 xfs_inode_match_id_union(
1432         struct xfs_inode        *ip,
1433         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1434 {
1435         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1436             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1437                 return 1;
1438
1439         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1440             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1441                 return 1;
1442
1443         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1444             xfs_get_projid(ip) == eofb->eof_prid)
1445                 return 1;
1446
1447         return 0;
1448 }
1449
1450 STATIC int
1451 xfs_inode_free_eofblocks(
1452         struct xfs_inode        *ip,
1453         int                     flags,
1454         void                    *args)
1455 {
1456         int ret = 0;
1457         struct xfs_eofblocks *eofb = args;
1458         int match;
1459
1460         if (!xfs_can_free_eofblocks(ip, false)) {
1461                 /* inode could be preallocated or append-only */
1462                 trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1463                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1464                 return 0;
1465         }
1466
1467         /*
1468          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1469          * time. Unless we are waiting, skip it.
1470          */
1471         if (!(flags & SYNC_WAIT) &&
1472             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1473                 return 0;
1474
1475         if (eofb) {
1476                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1477                         match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1478                 else
1479                         match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1480                 if (!match)
1481                         return 0;
1482
1483                 /* skip the inode if the file size is too small */
1484                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE &&
1485                     XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1486                         return 0;
1487         }
1488
1489         /*
1490          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1491          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1492          */
1493         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1494                 if (flags & SYNC_WAIT)
1495                         ret = -EAGAIN;
1496                 return ret;
1497         }
1498         ret = xfs_free_eofblocks(ip);
1499         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1500
1501         return ret;
1502 }
1503
1504 static int
1505 __xfs_icache_free_eofblocks(
1506         struct xfs_mount        *mp,
1507         struct xfs_eofblocks    *eofb,
1508         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
1509                                            void *args),
1510         int                     tag)
1511 {
1512         int flags = SYNC_TRYLOCK;
1513
1514         if (eofb && (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_SYNC))
1515                 flags = SYNC_WAIT;
1516
1517         return xfs_inode_ag_iterator_tag(mp, execute, flags,
1518                                          eofb, tag);
1519 }
1520
1521 int
1522 xfs_icache_free_eofblocks(
1523         struct xfs_mount        *mp,
1524         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1525 {
1526         return __xfs_icache_free_eofblocks(mp, eofb, xfs_inode_free_eofblocks,
1527                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1528 }
1529
1530 /*
1531  * Run eofblocks scans on the quotas applicable to the inode. For inodes with
1532  * multiple quotas, we don't know exactly which quota caused an allocation
1533  * failure. We make a best effort by including each quota under low free space
1534  * conditions (less than 1% free space) in the scan.
1535  */
1536 static int
1537 __xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1538         struct xfs_inode        *ip,
1539         int                     (*execute)(struct xfs_mount *mp,
1540                                            struct xfs_eofblocks *eofb))
1541 {
1542         int scan = 0;
1543         struct xfs_eofblocks eofb = {0};
1544         struct xfs_dquot *dq;
1545
1546         /*
1547          * Run a sync scan to increase effectiveness and use the union filter to
1548          * cover all applicable quotas in a single scan.
1549          */
1550         eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_UNION|XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
1551
1552         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1553                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQ_USER);
1554                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1555                         eofb.eof_uid = VFS_I(ip)->i_uid;
1556                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_UID;
1557                         scan = 1;
1558                 }
1559         }
1560
1561         if (XFS_IS_GQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1562                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQ_GROUP);
1563                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1564                         eofb.eof_gid = VFS_I(ip)->i_gid;
1565                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_GID;
1566                         scan = 1;
1567                 }
1568         }
1569
1570         if (scan)
1571                 execute(ip->i_mount, &eofb);
1572
1573         return scan;
1574 }
1575
1576 int
1577 xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1578         struct xfs_inode *ip)
1579 {
1580         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_eofblocks);
1581 }
1582
1583 static void
1584 __xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1585         xfs_inode_t     *ip,
1586         void            (*execute)(struct xfs_mount *mp),
1587         void            (*set_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1588                                   int error, unsigned long caller_ip),
1589         int             tag)
1590 {
1591         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1592         struct xfs_perag *pag;
1593         int tagged;
1594
1595         /*
1596          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1597          * if we already know that we have the tag set.
1598          */
1599         if (ip->i_flags & XFS_IEOFBLOCKS)
1600                 return;
1601         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1602         ip->i_flags |= XFS_IEOFBLOCKS;
1603         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1604
1605         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1606         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1607
1608         tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
1609         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root,
1610                            XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1611         if (!tagged) {
1612                 /* propagate the eofblocks tag up into the perag radix tree */
1613                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1614                 radix_tree_tag_set(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1615                                    XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1616                                    tag);
1617                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1618
1619                 /* kick off background trimming */
1620                 execute(ip->i_mount);
1621
1622                 set_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1623         }
1624
1625         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1626         xfs_perag_put(pag);
1627 }
1628
1629 void
1630 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1631         xfs_inode_t     *ip)
1632 {
1633         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1634         return __xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip, xfs_queue_eofblocks,
1635                         trace_xfs_perag_set_eofblocks,
1636                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1637 }
1638
1639 static void
1640 __xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1641         xfs_inode_t     *ip,
1642         void            (*clear_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1643                                     int error, unsigned long caller_ip),
1644         int             tag)
1645 {
1646         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1647         struct xfs_perag *pag;
1648
1649         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1650         ip->i_flags &= ~XFS_IEOFBLOCKS;
1651         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1652
1653         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1654         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1655
1656         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
1657                              XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1658         if (!radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag)) {
1659                 /* clear the eofblocks tag from the perag radix tree */
1660                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1661                 radix_tree_tag_clear(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1662                                      XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1663                                      tag);
1664                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1665                 clear_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1666         }
1667
1668         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1669         xfs_perag_put(pag);
1670 }
1671
1672 void
1673 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1674         xfs_inode_t     *ip)
1675 {
1676         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1677         return __xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip,
1678                         trace_xfs_perag_clear_eofblocks, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1679 }
1680
1681 /*
1682  * Automatic CoW Reservation Freeing
1683  *
1684  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1685  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1686  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1687  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1688  * be retained.
1689  *
1690  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1691  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1692  */
1693 STATIC int
1694 xfs_inode_free_cowblocks(
1695         struct xfs_inode        *ip,
1696         int                     flags,
1697         void                    *args)
1698 {
1699         int ret;
1700         struct xfs_eofblocks *eofb = args;
1701         int match;
1702         struct xfs_ifork        *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_COW_FORK);
1703
1704         /*
1705          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1706          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1707          */
1708         if (!xfs_is_reflink_inode(ip) || !ifp->if_bytes) {
1709                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1710                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1711                 return 0;
1712         }
1713
1714         /*
1715          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1716          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1717          */
1718         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1719             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1720             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1721             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1722                 return 0;
1723
1724         if (eofb) {
1725                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1726                         match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1727                 else
1728                         match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1729                 if (!match)
1730                         return 0;
1731
1732                 /* skip the inode if the file size is too small */
1733                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE &&
1734                     XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1735                         return 0;
1736         }
1737
1738         /* Free the CoW blocks */
1739         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1740         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1741
1742         ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1743
1744         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1745         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1746
1747         return ret;
1748 }
1749
1750 int
1751 xfs_icache_free_cowblocks(
1752         struct xfs_mount        *mp,
1753         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1754 {
1755         return __xfs_icache_free_eofblocks(mp, eofb, xfs_inode_free_cowblocks,
1756                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1757 }
1758
1759 int
1760 xfs_inode_free_quota_cowblocks(
1761         struct xfs_inode *ip)
1762 {
1763         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_cowblocks);
1764 }
1765
1766 void
1767 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1768         xfs_inode_t     *ip)
1769 {
1770         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1771         return __xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip, xfs_queue_cowblocks,
1772                         trace_xfs_perag_set_cowblocks,
1773                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1774 }
1775
1776 void
1777 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1778         xfs_inode_t     *ip)
1779 {
1780         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1781         return __xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip,
1782                         trace_xfs_perag_clear_cowblocks, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1783 }