GNU Linux-libre 4.19.211-gnu1
[releases.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_format.h"
9 #include "xfs_log_format.h"
10 #include "xfs_trans_resv.h"
11 #include "xfs_sb.h"
12 #include "xfs_mount.h"
13 #include "xfs_inode.h"
14 #include "xfs_error.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
26 #include <linux/kthread.h>
27 #include <linux/freezer.h>
28 #include <linux/iversion.h>
29
30 /*
31  * Allocate and initialise an xfs_inode.
32  */
33 struct xfs_inode *
34 xfs_inode_alloc(
35         struct xfs_mount        *mp,
36         xfs_ino_t               ino)
37 {
38         struct xfs_inode        *ip;
39
40         /*
41          * if this didn't occur in transactions, we could use
42          * KM_MAYFAIL and return NULL here on ENOMEM. Set the
43          * code up to do this anyway.
44          */
45         ip = kmem_zone_alloc(xfs_inode_zone, KM_SLEEP);
46         if (!ip)
47                 return NULL;
48         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
49                 kmem_zone_free(xfs_inode_zone, ip);
50                 return NULL;
51         }
52
53         /* VFS doesn't initialise i_mode! */
54         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
55
56         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
57         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
58         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
59         ASSERT(ip->i_ino == 0);
60
61         /* initialise the xfs inode */
62         ip->i_ino = ino;
63         ip->i_mount = mp;
64         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
65         ip->i_afp = NULL;
66         ip->i_cowfp = NULL;
67         ip->i_cnextents = 0;
68         ip->i_cformat = XFS_DINODE_FMT_EXTENTS;
69         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(ip->i_df));
70         ip->i_flags = 0;
71         ip->i_delayed_blks = 0;
72         memset(&ip->i_d, 0, sizeof(ip->i_d));
73
74         return ip;
75 }
76
77 STATIC void
78 xfs_inode_free_callback(
79         struct rcu_head         *head)
80 {
81         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
82         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
83
84         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
85         case S_IFREG:
86         case S_IFDIR:
87         case S_IFLNK:
88                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_DATA_FORK);
89                 break;
90         }
91
92         if (ip->i_afp)
93                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_ATTR_FORK);
94         if (ip->i_cowfp)
95                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_COW_FORK);
96
97         if (ip->i_itemp) {
98                 ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL,
99                                  &ip->i_itemp->ili_item.li_flags));
100                 xfs_inode_item_destroy(ip);
101                 ip->i_itemp = NULL;
102         }
103
104         kmem_zone_free(xfs_inode_zone, ip);
105 }
106
107 static void
108 __xfs_inode_free(
109         struct xfs_inode        *ip)
110 {
111         /* asserts to verify all state is correct here */
112         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
113         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
114
115         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
116 }
117
118 void
119 xfs_inode_free(
120         struct xfs_inode        *ip)
121 {
122         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
123
124         /*
125          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
126          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
127          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
128          * races.
129          */
130         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
131         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
132         ip->i_ino = 0;
133         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
134
135         __xfs_inode_free(ip);
136 }
137
138 /*
139  * Queue a new inode reclaim pass if there are reclaimable inodes and there
140  * isn't a reclaim pass already in progress. By default it runs every 5s based
141  * on the xfs periodic sync default of 30s. Perhaps this should have it's own
142  * tunable, but that can be done if this method proves to be ineffective or too
143  * aggressive.
144  */
145 static void
146 xfs_reclaim_work_queue(
147         struct xfs_mount        *mp)
148 {
149
150         rcu_read_lock();
151         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
152                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
153                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
154         }
155         rcu_read_unlock();
156 }
157
158 /*
159  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
160  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
161  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
162  * goes low. It scans as quickly as possible avoiding locked inodes or those
163  * already being flushed, and once done schedules a future pass.
164  */
165 void
166 xfs_reclaim_worker(
167         struct work_struct *work)
168 {
169         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
170                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
171
172         xfs_reclaim_inodes(mp, SYNC_TRYLOCK);
173         xfs_reclaim_work_queue(mp);
174 }
175
176 static void
177 xfs_perag_set_reclaim_tag(
178         struct xfs_perag        *pag)
179 {
180         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
181
182         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
183         if (pag->pag_ici_reclaimable++)
184                 return;
185
186         /* propagate the reclaim tag up into the perag radix tree */
187         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
188         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
189                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
190         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
191
192         /* schedule periodic background inode reclaim */
193         xfs_reclaim_work_queue(mp);
194
195         trace_xfs_perag_set_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
196 }
197
198 static void
199 xfs_perag_clear_reclaim_tag(
200         struct xfs_perag        *pag)
201 {
202         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
203
204         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
205         if (--pag->pag_ici_reclaimable)
206                 return;
207
208         /* clear the reclaim tag from the perag radix tree */
209         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
210         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
211                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
212         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
213         trace_xfs_perag_clear_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
214 }
215
216
217 /*
218  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.
219  * Once we get tag lookups on the radix tree, this inode flag
220  * can go away.
221  */
222 void
223 xfs_inode_set_reclaim_tag(
224         struct xfs_inode        *ip)
225 {
226         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
227         struct xfs_perag        *pag;
228
229         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
230         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
231         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
232
233         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
234                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
235         xfs_perag_set_reclaim_tag(pag);
236         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIMABLE);
237
238         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
239         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
240         xfs_perag_put(pag);
241 }
242
243 STATIC void
244 xfs_inode_clear_reclaim_tag(
245         struct xfs_perag        *pag,
246         xfs_ino_t               ino)
247 {
248         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
249                              XFS_INO_TO_AGINO(pag->pag_mount, ino),
250                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
251         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
252 }
253
254 static void
255 xfs_inew_wait(
256         struct xfs_inode        *ip)
257 {
258         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
259         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
260
261         do {
262                 prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
263                 if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW))
264                         break;
265                 schedule();
266         } while (true);
267         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
268 }
269
270 /*
271  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
272  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
273  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
274  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
275  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
276  * after reinitialisation even if it fails.
277  */
278 static int
279 xfs_reinit_inode(
280         struct xfs_mount        *mp,
281         struct inode            *inode)
282 {
283         int             error;
284         uint32_t        nlink = inode->i_nlink;
285         uint32_t        generation = inode->i_generation;
286         uint64_t        version = inode_peek_iversion(inode);
287         umode_t         mode = inode->i_mode;
288         dev_t           dev = inode->i_rdev;
289
290         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
291
292         set_nlink(inode, nlink);
293         inode->i_generation = generation;
294         inode_set_iversion_queried(inode, version);
295         inode->i_mode = mode;
296         inode->i_rdev = dev;
297         return error;
298 }
299
300 /*
301  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
302  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
303  * then check we didn't find a free inode.
304  *
305  * Returns:
306  *      0               if the inode free state matches the lookup context
307  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
308  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
309  */
310 static int
311 xfs_iget_check_free_state(
312         struct xfs_inode        *ip,
313         int                     flags)
314 {
315         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
316                 /* should be a free inode */
317                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
318                         xfs_warn(ip->i_mount,
319 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
320                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
321                         return -EFSCORRUPTED;
322                 }
323
324                 if (ip->i_d.di_nblocks != 0) {
325                         xfs_warn(ip->i_mount,
326 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
327                                 ip->i_ino);
328                         return -EFSCORRUPTED;
329                 }
330                 return 0;
331         }
332
333         /* should be an allocated inode */
334         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
335                 return -ENOENT;
336
337         return 0;
338 }
339
340 /*
341  * Check the validity of the inode we just found it the cache
342  */
343 static int
344 xfs_iget_cache_hit(
345         struct xfs_perag        *pag,
346         struct xfs_inode        *ip,
347         xfs_ino_t               ino,
348         int                     flags,
349         int                     lock_flags) __releases(RCU)
350 {
351         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
352         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
353         int                     error;
354
355         /*
356          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
357          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
358          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
359          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
360          * will not match, so check for that, too.
361          */
362         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
363         if (ip->i_ino != ino) {
364                 trace_xfs_iget_skip(ip);
365                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
366                 error = -EAGAIN;
367                 goto out_error;
368         }
369
370
371         /*
372          * If we are racing with another cache hit that is currently
373          * instantiating this inode or currently recycling it out of
374          * reclaimabe state, wait for the initialisation to complete
375          * before continuing.
376          *
377          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
378          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
379          *           instead of polling for it.
380          */
381         if (ip->i_flags & (XFS_INEW|XFS_IRECLAIM)) {
382                 trace_xfs_iget_skip(ip);
383                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
384                 error = -EAGAIN;
385                 goto out_error;
386         }
387
388         /*
389          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
390          * racing with unlinks.
391          */
392         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
393         if (error)
394                 goto out_error;
395
396         /*
397          * If IRECLAIMABLE is set, we've torn down the VFS inode already.
398          * Need to carefully get it back into useable state.
399          */
400         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
401                 trace_xfs_iget_reclaim(ip);
402
403                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
404                         error = -EAGAIN;
405                         goto out_error;
406                 }
407
408                 /*
409                  * We need to set XFS_IRECLAIM to prevent xfs_reclaim_inode
410                  * from stomping over us while we recycle the inode.  We can't
411                  * clear the radix tree reclaimable tag yet as it requires
412                  * pag_ici_lock to be held exclusive.
413                  */
414                 ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
415
416                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
417                 rcu_read_unlock();
418
419                 error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
420                 if (error) {
421                         bool wake;
422                         /*
423                          * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
424                          * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
425                          */
426                         rcu_read_lock();
427                         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
428                         wake = !!__xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW);
429                         ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
430                         if (wake)
431                                 wake_up_bit(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
432                         ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
433                         trace_xfs_iget_reclaim_fail(ip);
434                         goto out_error;
435                 }
436
437                 spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
438                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
439
440                 /*
441                  * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now
442                  * effectively a new inode and need to return to the initial
443                  * state before reuse occurs.
444                  */
445                 ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
446                 ip->i_flags |= XFS_INEW;
447                 xfs_inode_clear_reclaim_tag(pag, ip->i_ino);
448                 inode->i_state = I_NEW;
449
450                 ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
451                 init_rwsem(&inode->i_rwsem);
452
453                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
454                 spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
455         } else {
456                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
457                 if (!igrab(inode)) {
458                         trace_xfs_iget_skip(ip);
459                         error = -EAGAIN;
460                         goto out_error;
461                 }
462
463                 /* We've got a live one. */
464                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
465                 rcu_read_unlock();
466                 trace_xfs_iget_hit(ip);
467         }
468
469         if (lock_flags != 0)
470                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
471
472         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
473                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE | XFS_IDONTCACHE);
474         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
475
476         return 0;
477
478 out_error:
479         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
480         rcu_read_unlock();
481         return error;
482 }
483
484
485 static int
486 xfs_iget_cache_miss(
487         struct xfs_mount        *mp,
488         struct xfs_perag        *pag,
489         xfs_trans_t             *tp,
490         xfs_ino_t               ino,
491         struct xfs_inode        **ipp,
492         int                     flags,
493         int                     lock_flags)
494 {
495         struct xfs_inode        *ip;
496         int                     error;
497         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
498         int                     iflags;
499
500         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
501         if (!ip)
502                 return -ENOMEM;
503
504         error = xfs_iread(mp, tp, ip, flags);
505         if (error)
506                 goto out_destroy;
507
508         if (!xfs_inode_verify_forks(ip)) {
509                 error = -EFSCORRUPTED;
510                 goto out_destroy;
511         }
512
513         trace_xfs_iget_miss(ip);
514
515
516         /*
517          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
518          * racing with unlinks.
519          */
520         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
521         if (error)
522                 goto out_destroy;
523
524         /*
525          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
526          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
527          * region. Since we can be called from transaction context, don't
528          * recurse into the file system.
529          */
530         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
531                 error = -EAGAIN;
532                 goto out_destroy;
533         }
534
535         /*
536          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
537          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
538          */
539         if (lock_flags) {
540                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
541                         BUG();
542         }
543
544         /*
545          * These values must be set before inserting the inode into the radix
546          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
547          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
548          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
549          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
550          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
551          * time.
552          */
553         iflags = XFS_INEW;
554         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
555                 iflags |= XFS_IDONTCACHE;
556         ip->i_udquot = NULL;
557         ip->i_gdquot = NULL;
558         ip->i_pdquot = NULL;
559         xfs_iflags_set(ip, iflags);
560
561         /* insert the new inode */
562         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
563         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
564         if (unlikely(error)) {
565                 WARN_ON(error != -EEXIST);
566                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
567                 error = -EAGAIN;
568                 goto out_preload_end;
569         }
570         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
571         radix_tree_preload_end();
572
573         *ipp = ip;
574         return 0;
575
576 out_preload_end:
577         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
578         radix_tree_preload_end();
579         if (lock_flags)
580                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
581 out_destroy:
582         __destroy_inode(VFS_I(ip));
583         xfs_inode_free(ip);
584         return error;
585 }
586
587 /*
588  * Look up an inode by number in the given file system.
589  * The inode is looked up in the cache held in each AG.
590  * If the inode is found in the cache, initialise the vfs inode
591  * if necessary.
592  *
593  * If it is not in core, read it in from the file system's device,
594  * add it to the cache and initialise the vfs inode.
595  *
596  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
597  * This flag parameter indicates how and if the inode's IO lock and inode lock
598  * should be taken.
599  *
600  * mp -- the mount point structure for the current file system.  It points
601  *       to the inode hash table.
602  * tp -- a pointer to the current transaction if there is one.  This is
603  *       simply passed through to the xfs_iread() call.
604  * ino -- the number of the inode desired.  This is the unique identifier
605  *        within the file system for the inode being requested.
606  * lock_flags -- flags indicating how to lock the inode.  See the comment
607  *               for xfs_ilock() for a list of valid values.
608  */
609 int
610 xfs_iget(
611         xfs_mount_t     *mp,
612         xfs_trans_t     *tp,
613         xfs_ino_t       ino,
614         uint            flags,
615         uint            lock_flags,
616         xfs_inode_t     **ipp)
617 {
618         xfs_inode_t     *ip;
619         int             error;
620         xfs_perag_t     *pag;
621         xfs_agino_t     agino;
622
623         /*
624          * xfs_reclaim_inode() uses the ILOCK to ensure an inode
625          * doesn't get freed while it's being referenced during a
626          * radix tree traversal here.  It assumes this function
627          * aqcuires only the ILOCK (and therefore it has no need to
628          * involve the IOLOCK in this synchronization).
629          */
630         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
631
632         /* reject inode numbers outside existing AGs */
633         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
634                 return -EINVAL;
635
636         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
637
638         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
639         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
640         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
641
642 again:
643         error = 0;
644         rcu_read_lock();
645         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
646
647         if (ip) {
648                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
649                 if (error)
650                         goto out_error_or_again;
651         } else {
652                 rcu_read_unlock();
653                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
654                         error = -ENODATA;
655                         goto out_error_or_again;
656                 }
657                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
658
659                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
660                                                         flags, lock_flags);
661                 if (error)
662                         goto out_error_or_again;
663         }
664         xfs_perag_put(pag);
665
666         *ipp = ip;
667
668         /*
669          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
670          * now.  If it's a new inode being created, xfs_ialloc will handle it.
671          */
672         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
673                 xfs_setup_existing_inode(ip);
674         return 0;
675
676 out_error_or_again:
677         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE) && error == -EAGAIN) {
678                 delay(1);
679                 goto again;
680         }
681         xfs_perag_put(pag);
682         return error;
683 }
684
685 /*
686  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
687  *
688  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
689  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
690  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
691  * down, etc.), return a negative error code.
692  *
693  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
694  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
695  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
696  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
697  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
698  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
699  * deal with these scenarios appropriately.
700  *
701  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
702  * reading this, you probably want xfs_iget.
703  */
704 int
705 xfs_icache_inode_is_allocated(
706         struct xfs_mount        *mp,
707         struct xfs_trans        *tp,
708         xfs_ino_t               ino,
709         bool                    *inuse)
710 {
711         struct xfs_inode        *ip;
712         int                     error;
713
714         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
715         if (error)
716                 return error;
717
718         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
719         xfs_irele(ip);
720         return 0;
721 }
722
723 /*
724  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
725  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
726  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
727  * be too greedy.
728  */
729 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
730
731 STATIC int
732 xfs_inode_ag_walk_grab(
733         struct xfs_inode        *ip,
734         int                     flags)
735 {
736         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
737         bool                    newinos = !!(flags & XFS_AGITER_INEW_WAIT);
738
739         ASSERT(rcu_read_lock_held());
740
741         /*
742          * check for stale RCU freed inode
743          *
744          * If the inode has been reallocated, it doesn't matter if it's not in
745          * the AG we are walking - we are walking for writeback, so if it
746          * passes all the "valid inode" checks and is dirty, then we'll write
747          * it back anyway.  If it has been reallocated and still being
748          * initialised, the XFS_INEW check below will catch it.
749          */
750         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
751         if (!ip->i_ino)
752                 goto out_unlock_noent;
753
754         /* avoid new or reclaimable inodes. Leave for reclaim code to flush */
755         if ((!newinos && __xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW)) ||
756             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE | XFS_IRECLAIM))
757                 goto out_unlock_noent;
758         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
759
760         /* nothing to sync during shutdown */
761         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
762                 return -EFSCORRUPTED;
763
764         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
765         if (!igrab(inode))
766                 return -ENOENT;
767
768         /* inode is valid */
769         return 0;
770
771 out_unlock_noent:
772         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
773         return -ENOENT;
774 }
775
776 STATIC int
777 xfs_inode_ag_walk(
778         struct xfs_mount        *mp,
779         struct xfs_perag        *pag,
780         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
781                                            void *args),
782         int                     flags,
783         void                    *args,
784         int                     tag,
785         int                     iter_flags)
786 {
787         uint32_t                first_index;
788         int                     last_error = 0;
789         int                     skipped;
790         int                     done;
791         int                     nr_found;
792
793 restart:
794         done = 0;
795         skipped = 0;
796         first_index = 0;
797         nr_found = 0;
798         do {
799                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
800                 int             error = 0;
801                 int             i;
802
803                 rcu_read_lock();
804
805                 if (tag == -1)
806                         nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
807                                         (void **)batch, first_index,
808                                         XFS_LOOKUP_BATCH);
809                 else
810                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
811                                         &pag->pag_ici_root,
812                                         (void **) batch, first_index,
813                                         XFS_LOOKUP_BATCH, tag);
814
815                 if (!nr_found) {
816                         rcu_read_unlock();
817                         break;
818                 }
819
820                 /*
821                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
822                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
823                  */
824                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
825                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
826
827                         if (done || xfs_inode_ag_walk_grab(ip, iter_flags))
828                                 batch[i] = NULL;
829
830                         /*
831                          * Update the index for the next lookup. Catch
832                          * overflows into the next AG range which can occur if
833                          * we have inodes in the last block of the AG and we
834                          * are currently pointing to the last inode.
835                          *
836                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
837                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
838                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
839                          * us to see this inode, so another lookup from the
840                          * same index will not find it again.
841                          */
842                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
843                                 continue;
844                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
845                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
846                                 done = 1;
847                 }
848
849                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
850                 rcu_read_unlock();
851
852                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
853                         if (!batch[i])
854                                 continue;
855                         if ((iter_flags & XFS_AGITER_INEW_WAIT) &&
856                             xfs_iflags_test(batch[i], XFS_INEW))
857                                 xfs_inew_wait(batch[i]);
858                         error = execute(batch[i], flags, args);
859                         xfs_irele(batch[i]);
860                         if (error == -EAGAIN) {
861                                 skipped++;
862                                 continue;
863                         }
864                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
865                                 last_error = error;
866                 }
867
868                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
869                 if (error == -EFSCORRUPTED)
870                         break;
871
872                 cond_resched();
873
874         } while (nr_found && !done);
875
876         if (skipped) {
877                 delay(1);
878                 goto restart;
879         }
880         return last_error;
881 }
882
883 /*
884  * Background scanning to trim post-EOF preallocated space. This is queued
885  * based on the 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
886  */
887 void
888 xfs_queue_eofblocks(
889         struct xfs_mount *mp)
890 {
891         rcu_read_lock();
892         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG))
893                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
894                                    &mp->m_eofblocks_work,
895                                    msecs_to_jiffies(xfs_eofb_secs * 1000));
896         rcu_read_unlock();
897 }
898
899 void
900 xfs_eofblocks_worker(
901         struct work_struct *work)
902 {
903         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
904                                 struct xfs_mount, m_eofblocks_work);
905
906         if (!sb_start_write_trylock(mp->m_super))
907                 return;
908         xfs_icache_free_eofblocks(mp, NULL);
909         sb_end_write(mp->m_super);
910
911         xfs_queue_eofblocks(mp);
912 }
913
914 /*
915  * Background scanning to trim preallocated CoW space. This is queued
916  * based on the 'speculative_cow_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
917  * (We'll just piggyback on the post-EOF prealloc space workqueue.)
918  */
919 void
920 xfs_queue_cowblocks(
921         struct xfs_mount *mp)
922 {
923         rcu_read_lock();
924         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG))
925                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
926                                    &mp->m_cowblocks_work,
927                                    msecs_to_jiffies(xfs_cowb_secs * 1000));
928         rcu_read_unlock();
929 }
930
931 void
932 xfs_cowblocks_worker(
933         struct work_struct *work)
934 {
935         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
936                                 struct xfs_mount, m_cowblocks_work);
937
938         if (!sb_start_write_trylock(mp->m_super))
939                 return;
940         xfs_icache_free_cowblocks(mp, NULL);
941         sb_end_write(mp->m_super);
942
943         xfs_queue_cowblocks(mp);
944 }
945
946 int
947 xfs_inode_ag_iterator_flags(
948         struct xfs_mount        *mp,
949         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
950                                            void *args),
951         int                     flags,
952         void                    *args,
953         int                     iter_flags)
954 {
955         struct xfs_perag        *pag;
956         int                     error = 0;
957         int                     last_error = 0;
958         xfs_agnumber_t          ag;
959
960         ag = 0;
961         while ((pag = xfs_perag_get(mp, ag))) {
962                 ag = pag->pag_agno + 1;
963                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags, args, -1,
964                                           iter_flags);
965                 xfs_perag_put(pag);
966                 if (error) {
967                         last_error = error;
968                         if (error == -EFSCORRUPTED)
969                                 break;
970                 }
971         }
972         return last_error;
973 }
974
975 int
976 xfs_inode_ag_iterator(
977         struct xfs_mount        *mp,
978         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
979                                            void *args),
980         int                     flags,
981         void                    *args)
982 {
983         return xfs_inode_ag_iterator_flags(mp, execute, flags, args, 0);
984 }
985
986 int
987 xfs_inode_ag_iterator_tag(
988         struct xfs_mount        *mp,
989         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
990                                            void *args),
991         int                     flags,
992         void                    *args,
993         int                     tag)
994 {
995         struct xfs_perag        *pag;
996         int                     error = 0;
997         int                     last_error = 0;
998         xfs_agnumber_t          ag;
999
1000         ag = 0;
1001         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, tag))) {
1002                 ag = pag->pag_agno + 1;
1003                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags, args, tag,
1004                                           0);
1005                 xfs_perag_put(pag);
1006                 if (error) {
1007                         last_error = error;
1008                         if (error == -EFSCORRUPTED)
1009                                 break;
1010                 }
1011         }
1012         return last_error;
1013 }
1014
1015 /*
1016  * Grab the inode for reclaim exclusively.
1017  * Return 0 if we grabbed it, non-zero otherwise.
1018  */
1019 STATIC int
1020 xfs_reclaim_inode_grab(
1021         struct xfs_inode        *ip,
1022         int                     flags)
1023 {
1024         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1025
1026         /* quick check for stale RCU freed inode */
1027         if (!ip->i_ino)
1028                 return 1;
1029
1030         /*
1031          * If we are asked for non-blocking operation, do unlocked checks to
1032          * see if the inode already is being flushed or in reclaim to avoid
1033          * lock traffic.
1034          */
1035         if ((flags & SYNC_TRYLOCK) &&
1036             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLOCK | XFS_IRECLAIM))
1037                 return 1;
1038
1039         /*
1040          * The radix tree lock here protects a thread in xfs_iget from racing
1041          * with us starting reclaim on the inode.  Once we have the
1042          * XFS_IRECLAIM flag set it will not touch us.
1043          *
1044          * Due to RCU lookup, we may find inodes that have been freed and only
1045          * have XFS_IRECLAIM set.  Indeed, we may see reallocated inodes that
1046          * aren't candidates for reclaim at all, so we must check the
1047          * XFS_IRECLAIMABLE is set first before proceeding to reclaim.
1048          */
1049         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1050         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
1051             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
1052                 /* not a reclaim candidate. */
1053                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1054                 return 1;
1055         }
1056         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
1057         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1058         return 0;
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Inodes in different states need to be treated differently. The following
1063  * table lists the inode states and the reclaim actions necessary:
1064  *
1065  *      inode state          iflush ret         required action
1066  *      ---------------      ----------         ---------------
1067  *      bad                     -               reclaim
1068  *      shutdown                EIO             unpin and reclaim
1069  *      clean, unpinned         0               reclaim
1070  *      stale, unpinned         0               reclaim
1071  *      clean, pinned(*)        0               requeue
1072  *      stale, pinned           EAGAIN          requeue
1073  *      dirty, async            -               requeue
1074  *      dirty, sync             0               reclaim
1075  *
1076  * (*) dgc: I don't think the clean, pinned state is possible but it gets
1077  * handled anyway given the order of checks implemented.
1078  *
1079  * Also, because we get the flush lock first, we know that any inode that has
1080  * been flushed delwri has had the flush completed by the time we check that
1081  * the inode is clean.
1082  *
1083  * Note that because the inode is flushed delayed write by AIL pushing, the
1084  * flush lock may already be held here and waiting on it can result in very
1085  * long latencies.  Hence for sync reclaims, where we wait on the flush lock,
1086  * the caller should push the AIL first before trying to reclaim inodes to
1087  * minimise the amount of time spent waiting.  For background relaim, we only
1088  * bother to reclaim clean inodes anyway.
1089  *
1090  * Hence the order of actions after gaining the locks should be:
1091  *      bad             => reclaim
1092  *      shutdown        => unpin and reclaim
1093  *      pinned, async   => requeue
1094  *      pinned, sync    => unpin
1095  *      stale           => reclaim
1096  *      clean           => reclaim
1097  *      dirty, async    => requeue
1098  *      dirty, sync     => flush, wait and reclaim
1099  */
1100 STATIC int
1101 xfs_reclaim_inode(
1102         struct xfs_inode        *ip,
1103         struct xfs_perag        *pag,
1104         int                     sync_mode)
1105 {
1106         struct xfs_buf          *bp = NULL;
1107         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
1108         int                     error;
1109
1110 restart:
1111         error = 0;
1112         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1113         if (!xfs_iflock_nowait(ip)) {
1114                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1115                         goto out;
1116                 xfs_iflock(ip);
1117         }
1118
1119         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1120                 xfs_iunpin_wait(ip);
1121                 /* xfs_iflush_abort() drops the flush lock */
1122                 xfs_iflush_abort(ip, false);
1123                 goto reclaim;
1124         }
1125         if (xfs_ipincount(ip)) {
1126                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1127                         goto out_ifunlock;
1128                 xfs_iunpin_wait(ip);
1129         }
1130         if (xfs_inode_clean(ip)) {
1131                 xfs_ifunlock(ip);
1132                 goto reclaim;
1133         }
1134
1135         /*
1136          * Never flush out dirty data during non-blocking reclaim, as it would
1137          * just contend with AIL pushing trying to do the same job.
1138          */
1139         if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1140                 goto out_ifunlock;
1141
1142         /*
1143          * Now we have an inode that needs flushing.
1144          *
1145          * Note that xfs_iflush will never block on the inode buffer lock, as
1146          * xfs_ifree_cluster() can lock the inode buffer before it locks the
1147          * ip->i_lock, and we are doing the exact opposite here.  As a result,
1148          * doing a blocking xfs_imap_to_bp() to get the cluster buffer would
1149          * result in an ABBA deadlock with xfs_ifree_cluster().
1150          *
1151          * As xfs_ifree_cluser() must gather all inodes that are active in the
1152          * cache to mark them stale, if we hit this case we don't actually want
1153          * to do IO here - we want the inode marked stale so we can simply
1154          * reclaim it.  Hence if we get an EAGAIN error here,  just unlock the
1155          * inode, back off and try again.  Hopefully the next pass through will
1156          * see the stale flag set on the inode.
1157          */
1158         error = xfs_iflush(ip, &bp);
1159         if (error == -EAGAIN) {
1160                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1161                 /* backoff longer than in xfs_ifree_cluster */
1162                 delay(2);
1163                 goto restart;
1164         }
1165
1166         if (!error) {
1167                 error = xfs_bwrite(bp);
1168                 xfs_buf_relse(bp);
1169         }
1170
1171 reclaim:
1172         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
1173
1174         /*
1175          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
1176          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
1177          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
1178          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
1179          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
1180          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
1181          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
1182          * will see an invalid inode that it can skip.
1183          */
1184         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1185         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
1186         ip->i_ino = 0;
1187         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1188
1189         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1190
1191         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
1192         /*
1193          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
1194          *
1195          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
1196          * added to the tree assert that it's been there before to catch
1197          * problems with the inode life time early on.
1198          */
1199         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1200         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
1201                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
1202                 ASSERT(0);
1203         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
1204         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1205
1206         /*
1207          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
1208          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
1209          * can reference the inodes in the cache without taking references.
1210          *
1211          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
1212          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
1213          */
1214         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1215         xfs_qm_dqdetach(ip);
1216         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1217         ASSERT(xfs_inode_clean(ip));
1218
1219         __xfs_inode_free(ip);
1220         return error;
1221
1222 out_ifunlock:
1223         xfs_ifunlock(ip);
1224 out:
1225         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
1226         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1227         /*
1228          * We could return -EAGAIN here to make reclaim rescan the inode tree in
1229          * a short while. However, this just burns CPU time scanning the tree
1230          * waiting for IO to complete and the reclaim work never goes back to
1231          * the idle state. Instead, return 0 to let the next scheduled
1232          * background reclaim attempt to reclaim the inode again.
1233          */
1234         return 0;
1235 }
1236
1237 /*
1238  * Walk the AGs and reclaim the inodes in them. Even if the filesystem is
1239  * corrupted, we still want to try to reclaim all the inodes. If we don't,
1240  * then a shut down during filesystem unmount reclaim walk leak all the
1241  * unreclaimed inodes.
1242  */
1243 STATIC int
1244 xfs_reclaim_inodes_ag(
1245         struct xfs_mount        *mp,
1246         int                     flags,
1247         int                     *nr_to_scan)
1248 {
1249         struct xfs_perag        *pag;
1250         int                     error = 0;
1251         int                     last_error = 0;
1252         xfs_agnumber_t          ag;
1253         int                     trylock = flags & SYNC_TRYLOCK;
1254         int                     skipped;
1255
1256 restart:
1257         ag = 0;
1258         skipped = 0;
1259         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1260                 unsigned long   first_index = 0;
1261                 int             done = 0;
1262                 int             nr_found = 0;
1263
1264                 ag = pag->pag_agno + 1;
1265
1266                 if (trylock) {
1267                         if (!mutex_trylock(&pag->pag_ici_reclaim_lock)) {
1268                                 skipped++;
1269                                 xfs_perag_put(pag);
1270                                 continue;
1271                         }
1272                         first_index = pag->pag_ici_reclaim_cursor;
1273                 } else
1274                         mutex_lock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
1275
1276                 do {
1277                         struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1278                         int     i;
1279
1280                         rcu_read_lock();
1281                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
1282                                         &pag->pag_ici_root,
1283                                         (void **)batch, first_index,
1284                                         XFS_LOOKUP_BATCH,
1285                                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1286                         if (!nr_found) {
1287                                 done = 1;
1288                                 rcu_read_unlock();
1289                                 break;
1290                         }
1291
1292                         /*
1293                          * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1294                          * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1295                          */
1296                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1297                                 struct xfs_inode *ip = batch[i];
1298
1299                                 if (done || xfs_reclaim_inode_grab(ip, flags))
1300                                         batch[i] = NULL;
1301
1302                                 /*
1303                                  * Update the index for the next lookup. Catch
1304                                  * overflows into the next AG range which can
1305                                  * occur if we have inodes in the last block of
1306                                  * the AG and we are currently pointing to the
1307                                  * last inode.
1308                                  *
1309                                  * Because we may see inodes that are from the
1310                                  * wrong AG due to RCU freeing and
1311                                  * reallocation, only update the index if it
1312                                  * lies in this AG. It was a race that lead us
1313                                  * to see this inode, so another lookup from
1314                                  * the same index will not find it again.
1315                                  */
1316                                 if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) !=
1317                                                                 pag->pag_agno)
1318                                         continue;
1319                                 first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1320                                 if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1321                                         done = 1;
1322                         }
1323
1324                         /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1325                         rcu_read_unlock();
1326
1327                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1328                                 if (!batch[i])
1329                                         continue;
1330                                 error = xfs_reclaim_inode(batch[i], pag, flags);
1331                                 if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1332                                         last_error = error;
1333                         }
1334
1335                         *nr_to_scan -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1336
1337                         cond_resched();
1338
1339                 } while (nr_found && !done && *nr_to_scan > 0);
1340
1341                 if (trylock && !done)
1342                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = first_index;
1343                 else
1344                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = 0;
1345                 mutex_unlock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
1346                 xfs_perag_put(pag);
1347         }
1348
1349         /*
1350          * if we skipped any AG, and we still have scan count remaining, do
1351          * another pass this time using blocking reclaim semantics (i.e
1352          * waiting on the reclaim locks and ignoring the reclaim cursors). This
1353          * ensure that when we get more reclaimers than AGs we block rather
1354          * than spin trying to execute reclaim.
1355          */
1356         if (skipped && (flags & SYNC_WAIT) && *nr_to_scan > 0) {
1357                 trylock = 0;
1358                 goto restart;
1359         }
1360         return last_error;
1361 }
1362
1363 int
1364 xfs_reclaim_inodes(
1365         xfs_mount_t     *mp,
1366         int             mode)
1367 {
1368         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1369
1370         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, mode, &nr_to_scan);
1371 }
1372
1373 /*
1374  * Scan a certain number of inodes for reclaim.
1375  *
1376  * When called we make sure that there is a background (fast) inode reclaim in
1377  * progress, while we will throttle the speed of reclaim via doing synchronous
1378  * reclaim of inodes. That means if we come across dirty inodes, we wait for
1379  * them to be cleaned, which we hope will not be very long due to the
1380  * background walker having already kicked the IO off on those dirty inodes.
1381  */
1382 long
1383 xfs_reclaim_inodes_nr(
1384         struct xfs_mount        *mp,
1385         int                     nr_to_scan)
1386 {
1387         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1388         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1389         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1390
1391         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, SYNC_TRYLOCK | SYNC_WAIT, &nr_to_scan);
1392 }
1393
1394 /*
1395  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1396  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1397  */
1398 int
1399 xfs_reclaim_inodes_count(
1400         struct xfs_mount        *mp)
1401 {
1402         struct xfs_perag        *pag;
1403         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1404         int                     reclaimable = 0;
1405
1406         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1407                 ag = pag->pag_agno + 1;
1408                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1409                 xfs_perag_put(pag);
1410         }
1411         return reclaimable;
1412 }
1413
1414 STATIC int
1415 xfs_inode_match_id(
1416         struct xfs_inode        *ip,
1417         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1418 {
1419         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1420             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1421                 return 0;
1422
1423         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1424             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1425                 return 0;
1426
1427         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1428             xfs_get_projid(ip) != eofb->eof_prid)
1429                 return 0;
1430
1431         return 1;
1432 }
1433
1434 /*
1435  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1436  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1437  */
1438 STATIC int
1439 xfs_inode_match_id_union(
1440         struct xfs_inode        *ip,
1441         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1442 {
1443         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1444             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1445                 return 1;
1446
1447         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1448             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1449                 return 1;
1450
1451         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1452             xfs_get_projid(ip) == eofb->eof_prid)
1453                 return 1;
1454
1455         return 0;
1456 }
1457
1458 STATIC int
1459 xfs_inode_free_eofblocks(
1460         struct xfs_inode        *ip,
1461         int                     flags,
1462         void                    *args)
1463 {
1464         int ret = 0;
1465         struct xfs_eofblocks *eofb = args;
1466         int match;
1467
1468         if (!xfs_can_free_eofblocks(ip, false)) {
1469                 /* inode could be preallocated or append-only */
1470                 trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1471                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1472                 return 0;
1473         }
1474
1475         /*
1476          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1477          * time. Unless we are waiting, skip it.
1478          */
1479         if (!(flags & SYNC_WAIT) &&
1480             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1481                 return 0;
1482
1483         if (eofb) {
1484                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1485                         match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1486                 else
1487                         match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1488                 if (!match)
1489                         return 0;
1490
1491                 /* skip the inode if the file size is too small */
1492                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE &&
1493                     XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1494                         return 0;
1495         }
1496
1497         /*
1498          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1499          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1500          */
1501         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1502                 if (flags & SYNC_WAIT)
1503                         ret = -EAGAIN;
1504                 return ret;
1505         }
1506         ret = xfs_free_eofblocks(ip);
1507         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1508
1509         return ret;
1510 }
1511
1512 static int
1513 __xfs_icache_free_eofblocks(
1514         struct xfs_mount        *mp,
1515         struct xfs_eofblocks    *eofb,
1516         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
1517                                            void *args),
1518         int                     tag)
1519 {
1520         int flags = SYNC_TRYLOCK;
1521
1522         if (eofb && (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_SYNC))
1523                 flags = SYNC_WAIT;
1524
1525         return xfs_inode_ag_iterator_tag(mp, execute, flags,
1526                                          eofb, tag);
1527 }
1528
1529 int
1530 xfs_icache_free_eofblocks(
1531         struct xfs_mount        *mp,
1532         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1533 {
1534         return __xfs_icache_free_eofblocks(mp, eofb, xfs_inode_free_eofblocks,
1535                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1536 }
1537
1538 /*
1539  * Run eofblocks scans on the quotas applicable to the inode. For inodes with
1540  * multiple quotas, we don't know exactly which quota caused an allocation
1541  * failure. We make a best effort by including each quota under low free space
1542  * conditions (less than 1% free space) in the scan.
1543  */
1544 static int
1545 __xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1546         struct xfs_inode        *ip,
1547         int                     (*execute)(struct xfs_mount *mp,
1548                                            struct xfs_eofblocks *eofb))
1549 {
1550         int scan = 0;
1551         struct xfs_eofblocks eofb = {0};
1552         struct xfs_dquot *dq;
1553
1554         /*
1555          * Run a sync scan to increase effectiveness and use the union filter to
1556          * cover all applicable quotas in a single scan.
1557          */
1558         eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_UNION|XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
1559
1560         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1561                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQ_USER);
1562                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1563                         eofb.eof_uid = VFS_I(ip)->i_uid;
1564                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_UID;
1565                         scan = 1;
1566                 }
1567         }
1568
1569         if (XFS_IS_GQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1570                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQ_GROUP);
1571                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1572                         eofb.eof_gid = VFS_I(ip)->i_gid;
1573                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_GID;
1574                         scan = 1;
1575                 }
1576         }
1577
1578         if (scan)
1579                 execute(ip->i_mount, &eofb);
1580
1581         return scan;
1582 }
1583
1584 int
1585 xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1586         struct xfs_inode *ip)
1587 {
1588         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_eofblocks);
1589 }
1590
1591 static inline unsigned long
1592 xfs_iflag_for_tag(
1593         int             tag)
1594 {
1595         switch (tag) {
1596         case XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG:
1597                 return XFS_IEOFBLOCKS;
1598         case XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG:
1599                 return XFS_ICOWBLOCKS;
1600         default:
1601                 ASSERT(0);
1602                 return 0;
1603         }
1604 }
1605
1606 static void
1607 __xfs_inode_set_blocks_tag(
1608         xfs_inode_t     *ip,
1609         void            (*execute)(struct xfs_mount *mp),
1610         void            (*set_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1611                                   int error, unsigned long caller_ip),
1612         int             tag)
1613 {
1614         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1615         struct xfs_perag *pag;
1616         int tagged;
1617
1618         /*
1619          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1620          * if we already know that we have the tag set.
1621          */
1622         if (ip->i_flags & xfs_iflag_for_tag(tag))
1623                 return;
1624         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1625         ip->i_flags |= xfs_iflag_for_tag(tag);
1626         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1627
1628         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1629         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1630
1631         tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
1632         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root,
1633                            XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1634         if (!tagged) {
1635                 /* propagate the eofblocks tag up into the perag radix tree */
1636                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1637                 radix_tree_tag_set(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1638                                    XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1639                                    tag);
1640                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1641
1642                 /* kick off background trimming */
1643                 execute(ip->i_mount);
1644
1645                 set_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1646         }
1647
1648         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1649         xfs_perag_put(pag);
1650 }
1651
1652 void
1653 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1654         xfs_inode_t     *ip)
1655 {
1656         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1657         return __xfs_inode_set_blocks_tag(ip, xfs_queue_eofblocks,
1658                         trace_xfs_perag_set_eofblocks,
1659                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1660 }
1661
1662 static void
1663 __xfs_inode_clear_blocks_tag(
1664         xfs_inode_t     *ip,
1665         void            (*clear_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1666                                     int error, unsigned long caller_ip),
1667         int             tag)
1668 {
1669         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1670         struct xfs_perag *pag;
1671
1672         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1673         ip->i_flags &= ~xfs_iflag_for_tag(tag);
1674         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1675
1676         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1677         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1678
1679         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
1680                              XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1681         if (!radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag)) {
1682                 /* clear the eofblocks tag from the perag radix tree */
1683                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1684                 radix_tree_tag_clear(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1685                                      XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1686                                      tag);
1687                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1688                 clear_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1689         }
1690
1691         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1692         xfs_perag_put(pag);
1693 }
1694
1695 void
1696 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1697         xfs_inode_t     *ip)
1698 {
1699         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1700         return __xfs_inode_clear_blocks_tag(ip,
1701                         trace_xfs_perag_clear_eofblocks, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1702 }
1703
1704 /*
1705  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1706  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1707  * is undergoing some kind of write.
1708  */
1709 static bool
1710 xfs_prep_free_cowblocks(
1711         struct xfs_inode        *ip)
1712 {
1713         /*
1714          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1715          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1716          */
1717         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1718                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1719                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1720                 return false;
1721         }
1722
1723         /*
1724          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1725          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1726          */
1727         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1728             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1729             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1730             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1731                 return false;
1732
1733         return true;
1734 }
1735
1736 /*
1737  * Automatic CoW Reservation Freeing
1738  *
1739  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1740  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1741  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1742  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1743  * be retained.
1744  *
1745  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1746  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1747  */
1748 STATIC int
1749 xfs_inode_free_cowblocks(
1750         struct xfs_inode        *ip,
1751         int                     flags,
1752         void                    *args)
1753 {
1754         struct xfs_eofblocks    *eofb = args;
1755         int                     match;
1756         int                     ret = 0;
1757
1758         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1759                 return 0;
1760
1761         if (eofb) {
1762                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1763                         match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1764                 else
1765                         match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1766                 if (!match)
1767                         return 0;
1768
1769                 /* skip the inode if the file size is too small */
1770                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE &&
1771                     XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1772                         return 0;
1773         }
1774
1775         /* Free the CoW blocks */
1776         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1777         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1778
1779         /*
1780          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1781          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1782          */
1783         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1784                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1785
1786         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1787         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1788
1789         return ret;
1790 }
1791
1792 int
1793 xfs_icache_free_cowblocks(
1794         struct xfs_mount        *mp,
1795         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1796 {
1797         return __xfs_icache_free_eofblocks(mp, eofb, xfs_inode_free_cowblocks,
1798                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1799 }
1800
1801 int
1802 xfs_inode_free_quota_cowblocks(
1803         struct xfs_inode *ip)
1804 {
1805         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_cowblocks);
1806 }
1807
1808 void
1809 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1810         xfs_inode_t     *ip)
1811 {
1812         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1813         return __xfs_inode_set_blocks_tag(ip, xfs_queue_cowblocks,
1814                         trace_xfs_perag_set_cowblocks,
1815                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1816 }
1817
1818 void
1819 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1820         xfs_inode_t     *ip)
1821 {
1822         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1823         return __xfs_inode_clear_blocks_tag(ip,
1824                         trace_xfs_perag_clear_cowblocks, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1825 }
1826
1827 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1828 void
1829 xfs_icache_disable_reclaim(
1830         struct xfs_mount        *mp)
1831 {
1832         cancel_delayed_work_sync(&mp->m_eofblocks_work);
1833         cancel_delayed_work_sync(&mp->m_cowblocks_work);
1834 }
1835
1836 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1837 void
1838 xfs_icache_enable_reclaim(
1839         struct xfs_mount        *mp)
1840 {
1841         xfs_queue_eofblocks(mp);
1842         xfs_queue_cowblocks(mp);
1843 }