GNU Linux-libre 4.9.337-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         mrlock_init(&ip->i_iolock, MRLOCK_BARRIER, "xfsio", ip->i_ino);
73
74         /* initialise the xfs inode */
75         ip->i_ino = ino;
76         ip->i_mount = mp;
77         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
78         ip->i_afp = NULL;
79         ip->i_cowfp = NULL;
80         ip->i_cnextents = 0;
81         ip->i_cformat = XFS_DINODE_FMT_EXTENTS;
82         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(xfs_ifork_t));
83         ip->i_flags = 0;
84         ip->i_delayed_blks = 0;
85         memset(&ip->i_d, 0, sizeof(ip->i_d));
86
87         return ip;
88 }
89
90 STATIC void
91 xfs_inode_free_callback(
92         struct rcu_head         *head)
93 {
94         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
95         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
96
97         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
98         case S_IFREG:
99         case S_IFDIR:
100         case S_IFLNK:
101                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_DATA_FORK);
102                 break;
103         }
104
105         if (ip->i_afp)
106                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_ATTR_FORK);
107         if (ip->i_cowfp)
108                 xfs_idestroy_fork(ip, XFS_COW_FORK);
109
110         if (ip->i_itemp) {
111                 ASSERT(!(ip->i_itemp->ili_item.li_flags & XFS_LI_IN_AIL));
112                 xfs_inode_item_destroy(ip);
113                 ip->i_itemp = NULL;
114         }
115
116         kmem_zone_free(xfs_inode_zone, ip);
117 }
118
119 static void
120 __xfs_inode_free(
121         struct xfs_inode        *ip)
122 {
123         /* asserts to verify all state is correct here */
124         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
125         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
126
127         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
128 }
129
130 void
131 xfs_inode_free(
132         struct xfs_inode        *ip)
133 {
134         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
135
136         /*
137          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
138          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
139          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
140          * races.
141          */
142         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
143         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
144         ip->i_ino = 0;
145         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
146
147         __xfs_inode_free(ip);
148 }
149
150 /*
151  * Queue a new inode reclaim pass if there are reclaimable inodes and there
152  * isn't a reclaim pass already in progress. By default it runs every 5s based
153  * on the xfs periodic sync default of 30s. Perhaps this should have it's own
154  * tunable, but that can be done if this method proves to be ineffective or too
155  * aggressive.
156  */
157 static void
158 xfs_reclaim_work_queue(
159         struct xfs_mount        *mp)
160 {
161
162         rcu_read_lock();
163         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
164                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
165                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
166         }
167         rcu_read_unlock();
168 }
169
170 /*
171  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
172  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
173  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
174  * goes low. It scans as quickly as possible avoiding locked inodes or those
175  * already being flushed, and once done schedules a future pass.
176  */
177 void
178 xfs_reclaim_worker(
179         struct work_struct *work)
180 {
181         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
182                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
183
184         xfs_reclaim_inodes(mp, SYNC_TRYLOCK);
185         xfs_reclaim_work_queue(mp);
186 }
187
188 static void
189 xfs_perag_set_reclaim_tag(
190         struct xfs_perag        *pag)
191 {
192         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
193
194         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
195         if (pag->pag_ici_reclaimable++)
196                 return;
197
198         /* propagate the reclaim tag up into the perag radix tree */
199         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
200         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
201                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
202         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
203
204         /* schedule periodic background inode reclaim */
205         xfs_reclaim_work_queue(mp);
206
207         trace_xfs_perag_set_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
208 }
209
210 static void
211 xfs_perag_clear_reclaim_tag(
212         struct xfs_perag        *pag)
213 {
214         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
215
216         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
217         if (--pag->pag_ici_reclaimable)
218                 return;
219
220         /* clear the reclaim tag from the perag radix tree */
221         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
222         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
223                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
224         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
225         trace_xfs_perag_clear_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
226 }
227
228
229 /*
230  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.
231  * Once we get tag lookups on the radix tree, this inode flag
232  * can go away.
233  */
234 void
235 xfs_inode_set_reclaim_tag(
236         struct xfs_inode        *ip)
237 {
238         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
239         struct xfs_perag        *pag;
240
241         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
242         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
243         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
244
245         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
246                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
247         xfs_perag_set_reclaim_tag(pag);
248         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIMABLE);
249
250         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
251         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
252         xfs_perag_put(pag);
253 }
254
255 STATIC void
256 xfs_inode_clear_reclaim_tag(
257         struct xfs_perag        *pag,
258         xfs_ino_t               ino)
259 {
260         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
261                              XFS_INO_TO_AGINO(pag->pag_mount, ino),
262                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
263         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
264 }
265
266 static void
267 xfs_inew_wait(
268         struct xfs_inode        *ip)
269 {
270         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
271         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
272
273         do {
274                 prepare_to_wait(wq, &wait.wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
275                 if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW))
276                         break;
277                 schedule();
278         } while (true);
279         finish_wait(wq, &wait.wait);
280 }
281
282 /*
283  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
284  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
285  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
286  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
287  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
288  * after reinitialisation even if it fails.
289  */
290 static int
291 xfs_reinit_inode(
292         struct xfs_mount        *mp,
293         struct inode            *inode)
294 {
295         int             error;
296         uint32_t        nlink = inode->i_nlink;
297         uint32_t        generation = inode->i_generation;
298         uint64_t        version = inode->i_version;
299         umode_t         mode = inode->i_mode;
300
301         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
302
303         set_nlink(inode, nlink);
304         inode->i_generation = generation;
305         inode->i_version = version;
306         inode->i_mode = mode;
307         return error;
308 }
309
310 /*
311  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
312  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
313  * then check we didn't find a free inode.
314  *
315  * Returns:
316  *      0               if the inode free state matches the lookup context
317  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
318  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
319  */
320 static int
321 xfs_iget_check_free_state(
322         struct xfs_inode        *ip,
323         int                     flags)
324 {
325         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
326                 /* should be a free inode */
327                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
328                         xfs_warn(ip->i_mount,
329 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
330                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
331                         return -EFSCORRUPTED;
332                 }
333
334                 if (ip->i_d.di_nblocks != 0) {
335                         xfs_warn(ip->i_mount,
336 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
337                                 ip->i_ino);
338                         return -EFSCORRUPTED;
339                 }
340                 return 0;
341         }
342
343         /* should be an allocated inode */
344         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
345                 return -ENOENT;
346
347         return 0;
348 }
349
350 /*
351  * Check the validity of the inode we just found it the cache
352  */
353 static int
354 xfs_iget_cache_hit(
355         struct xfs_perag        *pag,
356         struct xfs_inode        *ip,
357         xfs_ino_t               ino,
358         int                     flags,
359         int                     lock_flags) __releases(RCU)
360 {
361         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
362         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
363         int                     error;
364
365         /*
366          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
367          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
368          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
369          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
370          * will not match, so check for that, too.
371          */
372         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
373         if (ip->i_ino != ino) {
374                 trace_xfs_iget_skip(ip);
375                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
376                 error = -EAGAIN;
377                 goto out_error;
378         }
379
380
381         /*
382          * If we are racing with another cache hit that is currently
383          * instantiating this inode or currently recycling it out of
384          * reclaimabe state, wait for the initialisation to complete
385          * before continuing.
386          *
387          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
388          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
389          *           instead of polling for it.
390          */
391         if (ip->i_flags & (XFS_INEW|XFS_IRECLAIM)) {
392                 trace_xfs_iget_skip(ip);
393                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
394                 error = -EAGAIN;
395                 goto out_error;
396         }
397
398         /*
399          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
400          * racing with unlinks.
401          */
402         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
403         if (error)
404                 goto out_error;
405
406         /*
407          * If IRECLAIMABLE is set, we've torn down the VFS inode already.
408          * Need to carefully get it back into useable state.
409          */
410         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
411                 trace_xfs_iget_reclaim(ip);
412
413                 /*
414                  * We need to set XFS_IRECLAIM to prevent xfs_reclaim_inode
415                  * from stomping over us while we recycle the inode.  We can't
416                  * clear the radix tree reclaimable tag yet as it requires
417                  * pag_ici_lock to be held exclusive.
418                  */
419                 ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
420
421                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
422                 rcu_read_unlock();
423
424                 error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
425                 if (error) {
426                         bool wake;
427                         /*
428                          * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
429                          * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
430                          */
431                         rcu_read_lock();
432                         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
433                         wake = !!__xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW);
434                         ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
435                         if (wake)
436                                 wake_up_bit(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
437                         ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
438                         trace_xfs_iget_reclaim_fail(ip);
439                         goto out_error;
440                 }
441
442                 spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
443                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
444
445                 /*
446                  * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now
447                  * effectively a new inode and need to return to the initial
448                  * state before reuse occurs.
449                  */
450                 ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
451                 ip->i_flags |= XFS_INEW;
452                 xfs_inode_clear_reclaim_tag(pag, ip->i_ino);
453                 inode->i_state = I_NEW;
454
455                 ASSERT(!rwsem_is_locked(&ip->i_iolock.mr_lock));
456                 mrlock_init(&ip->i_iolock, MRLOCK_BARRIER, "xfsio", ip->i_ino);
457
458                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
459                 spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
460         } else {
461                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
462                 if (!igrab(inode)) {
463                         trace_xfs_iget_skip(ip);
464                         error = -EAGAIN;
465                         goto out_error;
466                 }
467
468                 /* We've got a live one. */
469                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
470                 rcu_read_unlock();
471                 trace_xfs_iget_hit(ip);
472         }
473
474         if (lock_flags != 0)
475                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
476
477         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE | XFS_IDONTCACHE);
478         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
479
480         return 0;
481
482 out_error:
483         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
484         rcu_read_unlock();
485         return error;
486 }
487
488
489 static int
490 xfs_iget_cache_miss(
491         struct xfs_mount        *mp,
492         struct xfs_perag        *pag,
493         xfs_trans_t             *tp,
494         xfs_ino_t               ino,
495         struct xfs_inode        **ipp,
496         int                     flags,
497         int                     lock_flags)
498 {
499         struct xfs_inode        *ip;
500         int                     error;
501         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
502         int                     iflags;
503
504         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
505         if (!ip)
506                 return -ENOMEM;
507
508         error = xfs_iread(mp, tp, ip, flags);
509         if (error)
510                 goto out_destroy;
511
512         trace_xfs_iget_miss(ip);
513
514
515         /*
516          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
517          * racing with unlinks.
518          */
519         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
520         if (error)
521                 goto out_destroy;
522
523         /*
524          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
525          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
526          * region. Since we can be called from transaction context, don't
527          * recurse into the file system.
528          */
529         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
530                 error = -EAGAIN;
531                 goto out_destroy;
532         }
533
534         /*
535          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
536          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
537          */
538         if (lock_flags) {
539                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
540                         BUG();
541         }
542
543         /*
544          * These values must be set before inserting the inode into the radix
545          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
546          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
547          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
548          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
549          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
550          * time.
551          */
552         iflags = XFS_INEW;
553         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
554                 iflags |= XFS_IDONTCACHE;
555         ip->i_udquot = NULL;
556         ip->i_gdquot = NULL;
557         ip->i_pdquot = NULL;
558         xfs_iflags_set(ip, iflags);
559
560         /* insert the new inode */
561         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
562         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
563         if (unlikely(error)) {
564                 WARN_ON(error != -EEXIST);
565                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
566                 error = -EAGAIN;
567                 goto out_preload_end;
568         }
569         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
570         radix_tree_preload_end();
571
572         *ipp = ip;
573         return 0;
574
575 out_preload_end:
576         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
577         radix_tree_preload_end();
578         if (lock_flags)
579                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
580 out_destroy:
581         __destroy_inode(VFS_I(ip));
582         xfs_inode_free(ip);
583         return error;
584 }
585
586 /*
587  * Look up an inode by number in the given file system.
588  * The inode is looked up in the cache held in each AG.
589  * If the inode is found in the cache, initialise the vfs inode
590  * if necessary.
591  *
592  * If it is not in core, read it in from the file system's device,
593  * add it to the cache and initialise the vfs inode.
594  *
595  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
596  * This flag parameter indicates how and if the inode's IO lock and inode lock
597  * should be taken.
598  *
599  * mp -- the mount point structure for the current file system.  It points
600  *       to the inode hash table.
601  * tp -- a pointer to the current transaction if there is one.  This is
602  *       simply passed through to the xfs_iread() call.
603  * ino -- the number of the inode desired.  This is the unique identifier
604  *        within the file system for the inode being requested.
605  * lock_flags -- flags indicating how to lock the inode.  See the comment
606  *               for xfs_ilock() for a list of valid values.
607  */
608 int
609 xfs_iget(
610         xfs_mount_t     *mp,
611         xfs_trans_t     *tp,
612         xfs_ino_t       ino,
613         uint            flags,
614         uint            lock_flags,
615         xfs_inode_t     **ipp)
616 {
617         xfs_inode_t     *ip;
618         int             error;
619         xfs_perag_t     *pag;
620         xfs_agino_t     agino;
621
622         /*
623          * xfs_reclaim_inode() uses the ILOCK to ensure an inode
624          * doesn't get freed while it's being referenced during a
625          * radix tree traversal here.  It assumes this function
626          * aqcuires only the ILOCK (and therefore it has no need to
627          * involve the IOLOCK in this synchronization).
628          */
629         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
630
631         /* reject inode numbers outside existing AGs */
632         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
633                 return -EINVAL;
634
635         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
636
637         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
638         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
639         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
640
641 again:
642         error = 0;
643         rcu_read_lock();
644         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
645
646         if (ip) {
647                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
648                 if (error)
649                         goto out_error_or_again;
650         } else {
651                 rcu_read_unlock();
652                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
653
654                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
655                                                         flags, lock_flags);
656                 if (error)
657                         goto out_error_or_again;
658         }
659         xfs_perag_put(pag);
660
661         *ipp = ip;
662
663         /*
664          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
665          * now.  If it's a new inode being created, xfs_ialloc will handle it.
666          */
667         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
668                 xfs_setup_existing_inode(ip);
669         return 0;
670
671 out_error_or_again:
672         if (error == -EAGAIN) {
673                 delay(1);
674                 goto again;
675         }
676         xfs_perag_put(pag);
677         return error;
678 }
679
680 /*
681  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
682  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
683  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
684  * be too greedy.
685  */
686 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
687
688 STATIC int
689 xfs_inode_ag_walk_grab(
690         struct xfs_inode        *ip,
691         int                     flags)
692 {
693         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
694         bool                    newinos = !!(flags & XFS_AGITER_INEW_WAIT);
695
696         ASSERT(rcu_read_lock_held());
697
698         /*
699          * check for stale RCU freed inode
700          *
701          * If the inode has been reallocated, it doesn't matter if it's not in
702          * the AG we are walking - we are walking for writeback, so if it
703          * passes all the "valid inode" checks and is dirty, then we'll write
704          * it back anyway.  If it has been reallocated and still being
705          * initialised, the XFS_INEW check below will catch it.
706          */
707         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
708         if (!ip->i_ino)
709                 goto out_unlock_noent;
710
711         /* avoid new or reclaimable inodes. Leave for reclaim code to flush */
712         if ((!newinos && __xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW)) ||
713             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE | XFS_IRECLAIM))
714                 goto out_unlock_noent;
715         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
716
717         /* nothing to sync during shutdown */
718         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
719                 return -EFSCORRUPTED;
720
721         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
722         if (!igrab(inode))
723                 return -ENOENT;
724
725         /* inode is valid */
726         return 0;
727
728 out_unlock_noent:
729         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
730         return -ENOENT;
731 }
732
733 STATIC int
734 xfs_inode_ag_walk(
735         struct xfs_mount        *mp,
736         struct xfs_perag        *pag,
737         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
738                                            void *args),
739         int                     flags,
740         void                    *args,
741         int                     tag,
742         int                     iter_flags)
743 {
744         uint32_t                first_index;
745         int                     last_error = 0;
746         int                     skipped;
747         int                     done;
748         int                     nr_found;
749
750 restart:
751         done = 0;
752         skipped = 0;
753         first_index = 0;
754         nr_found = 0;
755         do {
756                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
757                 int             error = 0;
758                 int             i;
759
760                 rcu_read_lock();
761
762                 if (tag == -1)
763                         nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
764                                         (void **)batch, first_index,
765                                         XFS_LOOKUP_BATCH);
766                 else
767                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
768                                         &pag->pag_ici_root,
769                                         (void **) batch, first_index,
770                                         XFS_LOOKUP_BATCH, tag);
771
772                 if (!nr_found) {
773                         rcu_read_unlock();
774                         break;
775                 }
776
777                 /*
778                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
779                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
780                  */
781                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
782                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
783
784                         if (done || xfs_inode_ag_walk_grab(ip, iter_flags))
785                                 batch[i] = NULL;
786
787                         /*
788                          * Update the index for the next lookup. Catch
789                          * overflows into the next AG range which can occur if
790                          * we have inodes in the last block of the AG and we
791                          * are currently pointing to the last inode.
792                          *
793                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
794                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
795                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
796                          * us to see this inode, so another lookup from the
797                          * same index will not find it again.
798                          */
799                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
800                                 continue;
801                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
802                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
803                                 done = 1;
804                 }
805
806                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
807                 rcu_read_unlock();
808
809                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
810                         if (!batch[i])
811                                 continue;
812                         if ((iter_flags & XFS_AGITER_INEW_WAIT) &&
813                             xfs_iflags_test(batch[i], XFS_INEW))
814                                 xfs_inew_wait(batch[i]);
815                         error = execute(batch[i], flags, args);
816                         IRELE(batch[i]);
817                         if (error == -EAGAIN) {
818                                 skipped++;
819                                 continue;
820                         }
821                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
822                                 last_error = error;
823                 }
824
825                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
826                 if (error == -EFSCORRUPTED)
827                         break;
828
829                 cond_resched();
830
831         } while (nr_found && !done);
832
833         if (skipped) {
834                 delay(1);
835                 goto restart;
836         }
837         return last_error;
838 }
839
840 /*
841  * Background scanning to trim post-EOF preallocated space. This is queued
842  * based on the 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
843  */
844 void
845 xfs_queue_eofblocks(
846         struct xfs_mount *mp)
847 {
848         rcu_read_lock();
849         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG))
850                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
851                                    &mp->m_eofblocks_work,
852                                    msecs_to_jiffies(xfs_eofb_secs * 1000));
853         rcu_read_unlock();
854 }
855
856 void
857 xfs_eofblocks_worker(
858         struct work_struct *work)
859 {
860         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
861                                 struct xfs_mount, m_eofblocks_work);
862         xfs_icache_free_eofblocks(mp, NULL);
863         xfs_queue_eofblocks(mp);
864 }
865
866 /*
867  * Background scanning to trim preallocated CoW space. This is queued
868  * based on the 'speculative_cow_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
869  * (We'll just piggyback on the post-EOF prealloc space workqueue.)
870  */
871 STATIC void
872 xfs_queue_cowblocks(
873         struct xfs_mount *mp)
874 {
875         rcu_read_lock();
876         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG))
877                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
878                                    &mp->m_cowblocks_work,
879                                    msecs_to_jiffies(xfs_cowb_secs * 1000));
880         rcu_read_unlock();
881 }
882
883 void
884 xfs_cowblocks_worker(
885         struct work_struct *work)
886 {
887         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
888                                 struct xfs_mount, m_cowblocks_work);
889         xfs_icache_free_cowblocks(mp, NULL);
890         xfs_queue_cowblocks(mp);
891 }
892
893 int
894 xfs_inode_ag_iterator_flags(
895         struct xfs_mount        *mp,
896         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
897                                            void *args),
898         int                     flags,
899         void                    *args,
900         int                     iter_flags)
901 {
902         struct xfs_perag        *pag;
903         int                     error = 0;
904         int                     last_error = 0;
905         xfs_agnumber_t          ag;
906
907         ag = 0;
908         while ((pag = xfs_perag_get(mp, ag))) {
909                 ag = pag->pag_agno + 1;
910                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags, args, -1,
911                                           iter_flags);
912                 xfs_perag_put(pag);
913                 if (error) {
914                         last_error = error;
915                         if (error == -EFSCORRUPTED)
916                                 break;
917                 }
918         }
919         return last_error;
920 }
921
922 int
923 xfs_inode_ag_iterator(
924         struct xfs_mount        *mp,
925         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
926                                            void *args),
927         int                     flags,
928         void                    *args)
929 {
930         return xfs_inode_ag_iterator_flags(mp, execute, flags, args, 0);
931 }
932
933 int
934 xfs_inode_ag_iterator_tag(
935         struct xfs_mount        *mp,
936         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
937                                            void *args),
938         int                     flags,
939         void                    *args,
940         int                     tag)
941 {
942         struct xfs_perag        *pag;
943         int                     error = 0;
944         int                     last_error = 0;
945         xfs_agnumber_t          ag;
946
947         ag = 0;
948         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, tag))) {
949                 ag = pag->pag_agno + 1;
950                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags, args, tag,
951                                           0);
952                 xfs_perag_put(pag);
953                 if (error) {
954                         last_error = error;
955                         if (error == -EFSCORRUPTED)
956                                 break;
957                 }
958         }
959         return last_error;
960 }
961
962 /*
963  * Grab the inode for reclaim exclusively.
964  * Return 0 if we grabbed it, non-zero otherwise.
965  */
966 STATIC int
967 xfs_reclaim_inode_grab(
968         struct xfs_inode        *ip,
969         int                     flags)
970 {
971         ASSERT(rcu_read_lock_held());
972
973         /* quick check for stale RCU freed inode */
974         if (!ip->i_ino)
975                 return 1;
976
977         /*
978          * If we are asked for non-blocking operation, do unlocked checks to
979          * see if the inode already is being flushed or in reclaim to avoid
980          * lock traffic.
981          */
982         if ((flags & SYNC_TRYLOCK) &&
983             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLOCK | XFS_IRECLAIM))
984                 return 1;
985
986         /*
987          * The radix tree lock here protects a thread in xfs_iget from racing
988          * with us starting reclaim on the inode.  Once we have the
989          * XFS_IRECLAIM flag set it will not touch us.
990          *
991          * Due to RCU lookup, we may find inodes that have been freed and only
992          * have XFS_IRECLAIM set.  Indeed, we may see reallocated inodes that
993          * aren't candidates for reclaim at all, so we must check the
994          * XFS_IRECLAIMABLE is set first before proceeding to reclaim.
995          */
996         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
997         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
998             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
999                 /* not a reclaim candidate. */
1000                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1001                 return 1;
1002         }
1003         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
1004         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1005         return 0;
1006 }
1007
1008 /*
1009  * Inodes in different states need to be treated differently. The following
1010  * table lists the inode states and the reclaim actions necessary:
1011  *
1012  *      inode state          iflush ret         required action
1013  *      ---------------      ----------         ---------------
1014  *      bad                     -               reclaim
1015  *      shutdown                EIO             unpin and reclaim
1016  *      clean, unpinned         0               reclaim
1017  *      stale, unpinned         0               reclaim
1018  *      clean, pinned(*)        0               requeue
1019  *      stale, pinned           EAGAIN          requeue
1020  *      dirty, async            -               requeue
1021  *      dirty, sync             0               reclaim
1022  *
1023  * (*) dgc: I don't think the clean, pinned state is possible but it gets
1024  * handled anyway given the order of checks implemented.
1025  *
1026  * Also, because we get the flush lock first, we know that any inode that has
1027  * been flushed delwri has had the flush completed by the time we check that
1028  * the inode is clean.
1029  *
1030  * Note that because the inode is flushed delayed write by AIL pushing, the
1031  * flush lock may already be held here and waiting on it can result in very
1032  * long latencies.  Hence for sync reclaims, where we wait on the flush lock,
1033  * the caller should push the AIL first before trying to reclaim inodes to
1034  * minimise the amount of time spent waiting.  For background relaim, we only
1035  * bother to reclaim clean inodes anyway.
1036  *
1037  * Hence the order of actions after gaining the locks should be:
1038  *      bad             => reclaim
1039  *      shutdown        => unpin and reclaim
1040  *      pinned, async   => requeue
1041  *      pinned, sync    => unpin
1042  *      stale           => reclaim
1043  *      clean           => reclaim
1044  *      dirty, async    => requeue
1045  *      dirty, sync     => flush, wait and reclaim
1046  */
1047 STATIC int
1048 xfs_reclaim_inode(
1049         struct xfs_inode        *ip,
1050         struct xfs_perag        *pag,
1051         int                     sync_mode)
1052 {
1053         struct xfs_buf          *bp = NULL;
1054         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
1055         int                     error;
1056
1057 restart:
1058         error = 0;
1059         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1060         if (!xfs_iflock_nowait(ip)) {
1061                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1062                         goto out;
1063                 xfs_iflock(ip);
1064         }
1065
1066         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1067                 xfs_iunpin_wait(ip);
1068                 /* xfs_iflush_abort() drops the flush lock */
1069                 xfs_iflush_abort(ip, false);
1070                 goto reclaim;
1071         }
1072         if (xfs_ipincount(ip)) {
1073                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1074                         goto out_ifunlock;
1075                 xfs_iunpin_wait(ip);
1076         }
1077         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_ISTALE) || xfs_inode_clean(ip)) {
1078                 xfs_ifunlock(ip);
1079                 goto reclaim;
1080         }
1081
1082         /*
1083          * Never flush out dirty data during non-blocking reclaim, as it would
1084          * just contend with AIL pushing trying to do the same job.
1085          */
1086         if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
1087                 goto out_ifunlock;
1088
1089         /*
1090          * Now we have an inode that needs flushing.
1091          *
1092          * Note that xfs_iflush will never block on the inode buffer lock, as
1093          * xfs_ifree_cluster() can lock the inode buffer before it locks the
1094          * ip->i_lock, and we are doing the exact opposite here.  As a result,
1095          * doing a blocking xfs_imap_to_bp() to get the cluster buffer would
1096          * result in an ABBA deadlock with xfs_ifree_cluster().
1097          *
1098          * As xfs_ifree_cluser() must gather all inodes that are active in the
1099          * cache to mark them stale, if we hit this case we don't actually want
1100          * to do IO here - we want the inode marked stale so we can simply
1101          * reclaim it.  Hence if we get an EAGAIN error here,  just unlock the
1102          * inode, back off and try again.  Hopefully the next pass through will
1103          * see the stale flag set on the inode.
1104          */
1105         error = xfs_iflush(ip, &bp);
1106         if (error == -EAGAIN) {
1107                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1108                 /* backoff longer than in xfs_ifree_cluster */
1109                 delay(2);
1110                 goto restart;
1111         }
1112
1113         if (!error) {
1114                 error = xfs_bwrite(bp);
1115                 xfs_buf_relse(bp);
1116         }
1117
1118 reclaim:
1119         ASSERT(!xfs_isiflocked(ip));
1120
1121         /*
1122          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
1123          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
1124          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
1125          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
1126          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
1127          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
1128          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
1129          * will see an invalid inode that it can skip.
1130          */
1131         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1132         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
1133         ip->i_ino = 0;
1134         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1135
1136         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1137
1138         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
1139         /*
1140          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
1141          *
1142          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
1143          * added to the tree assert that it's been there before to catch
1144          * problems with the inode life time early on.
1145          */
1146         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1147         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
1148                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
1149                 ASSERT(0);
1150         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
1151         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1152
1153         /*
1154          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
1155          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
1156          * can reference the inodes in the cache without taking references.
1157          *
1158          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
1159          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
1160          */
1161         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1162         xfs_qm_dqdetach(ip);
1163         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1164
1165         __xfs_inode_free(ip);
1166         return error;
1167
1168 out_ifunlock:
1169         xfs_ifunlock(ip);
1170 out:
1171         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
1172         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1173         /*
1174          * We could return -EAGAIN here to make reclaim rescan the inode tree in
1175          * a short while. However, this just burns CPU time scanning the tree
1176          * waiting for IO to complete and the reclaim work never goes back to
1177          * the idle state. Instead, return 0 to let the next scheduled
1178          * background reclaim attempt to reclaim the inode again.
1179          */
1180         return 0;
1181 }
1182
1183 /*
1184  * Walk the AGs and reclaim the inodes in them. Even if the filesystem is
1185  * corrupted, we still want to try to reclaim all the inodes. If we don't,
1186  * then a shut down during filesystem unmount reclaim walk leak all the
1187  * unreclaimed inodes.
1188  */
1189 STATIC int
1190 xfs_reclaim_inodes_ag(
1191         struct xfs_mount        *mp,
1192         int                     flags,
1193         int                     *nr_to_scan)
1194 {
1195         struct xfs_perag        *pag;
1196         int                     error = 0;
1197         int                     last_error = 0;
1198         xfs_agnumber_t          ag;
1199         int                     trylock = flags & SYNC_TRYLOCK;
1200         int                     skipped;
1201
1202 restart:
1203         ag = 0;
1204         skipped = 0;
1205         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1206                 unsigned long   first_index = 0;
1207                 int             done = 0;
1208                 int             nr_found = 0;
1209
1210                 ag = pag->pag_agno + 1;
1211
1212                 if (trylock) {
1213                         if (!mutex_trylock(&pag->pag_ici_reclaim_lock)) {
1214                                 skipped++;
1215                                 xfs_perag_put(pag);
1216                                 continue;
1217                         }
1218                         first_index = pag->pag_ici_reclaim_cursor;
1219                 } else
1220                         mutex_lock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
1221
1222                 do {
1223                         struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1224                         int     i;
1225
1226                         rcu_read_lock();
1227                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
1228                                         &pag->pag_ici_root,
1229                                         (void **)batch, first_index,
1230                                         XFS_LOOKUP_BATCH,
1231                                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1232                         if (!nr_found) {
1233                                 done = 1;
1234                                 rcu_read_unlock();
1235                                 break;
1236                         }
1237
1238                         /*
1239                          * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1240                          * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1241                          */
1242                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1243                                 struct xfs_inode *ip = batch[i];
1244
1245                                 if (done || xfs_reclaim_inode_grab(ip, flags))
1246                                         batch[i] = NULL;
1247
1248                                 /*
1249                                  * Update the index for the next lookup. Catch
1250                                  * overflows into the next AG range which can
1251                                  * occur if we have inodes in the last block of
1252                                  * the AG and we are currently pointing to the
1253                                  * last inode.
1254                                  *
1255                                  * Because we may see inodes that are from the
1256                                  * wrong AG due to RCU freeing and
1257                                  * reallocation, only update the index if it
1258                                  * lies in this AG. It was a race that lead us
1259                                  * to see this inode, so another lookup from
1260                                  * the same index will not find it again.
1261                                  */
1262                                 if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) !=
1263                                                                 pag->pag_agno)
1264                                         continue;
1265                                 first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1266                                 if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1267                                         done = 1;
1268                         }
1269
1270                         /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1271                         rcu_read_unlock();
1272
1273                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1274                                 if (!batch[i])
1275                                         continue;
1276                                 error = xfs_reclaim_inode(batch[i], pag, flags);
1277                                 if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1278                                         last_error = error;
1279                         }
1280
1281                         *nr_to_scan -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1282
1283                         cond_resched();
1284
1285                 } while (nr_found && !done && *nr_to_scan > 0);
1286
1287                 if (trylock && !done)
1288                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = first_index;
1289                 else
1290                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = 0;
1291                 mutex_unlock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
1292                 xfs_perag_put(pag);
1293         }
1294
1295         /*
1296          * if we skipped any AG, and we still have scan count remaining, do
1297          * another pass this time using blocking reclaim semantics (i.e
1298          * waiting on the reclaim locks and ignoring the reclaim cursors). This
1299          * ensure that when we get more reclaimers than AGs we block rather
1300          * than spin trying to execute reclaim.
1301          */
1302         if (skipped && (flags & SYNC_WAIT) && *nr_to_scan > 0) {
1303                 trylock = 0;
1304                 goto restart;
1305         }
1306         return last_error;
1307 }
1308
1309 int
1310 xfs_reclaim_inodes(
1311         xfs_mount_t     *mp,
1312         int             mode)
1313 {
1314         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1315
1316         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, mode, &nr_to_scan);
1317 }
1318
1319 /*
1320  * Scan a certain number of inodes for reclaim.
1321  *
1322  * When called we make sure that there is a background (fast) inode reclaim in
1323  * progress, while we will throttle the speed of reclaim via doing synchronous
1324  * reclaim of inodes. That means if we come across dirty inodes, we wait for
1325  * them to be cleaned, which we hope will not be very long due to the
1326  * background walker having already kicked the IO off on those dirty inodes.
1327  */
1328 long
1329 xfs_reclaim_inodes_nr(
1330         struct xfs_mount        *mp,
1331         int                     nr_to_scan)
1332 {
1333         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1334         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1335         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1336
1337         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, SYNC_TRYLOCK | SYNC_WAIT, &nr_to_scan);
1338 }
1339
1340 /*
1341  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1342  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1343  */
1344 int
1345 xfs_reclaim_inodes_count(
1346         struct xfs_mount        *mp)
1347 {
1348         struct xfs_perag        *pag;
1349         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1350         int                     reclaimable = 0;
1351
1352         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1353                 ag = pag->pag_agno + 1;
1354                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1355                 xfs_perag_put(pag);
1356         }
1357         return reclaimable;
1358 }
1359
1360 STATIC int
1361 xfs_inode_match_id(
1362         struct xfs_inode        *ip,
1363         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1364 {
1365         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1366             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1367                 return 0;
1368
1369         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1370             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1371                 return 0;
1372
1373         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1374             xfs_get_projid(ip) != eofb->eof_prid)
1375                 return 0;
1376
1377         return 1;
1378 }
1379
1380 /*
1381  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1382  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1383  */
1384 STATIC int
1385 xfs_inode_match_id_union(
1386         struct xfs_inode        *ip,
1387         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1388 {
1389         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1390             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1391                 return 1;
1392
1393         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1394             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1395                 return 1;
1396
1397         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1398             xfs_get_projid(ip) == eofb->eof_prid)
1399                 return 1;
1400
1401         return 0;
1402 }
1403
1404 STATIC int
1405 xfs_inode_free_eofblocks(
1406         struct xfs_inode        *ip,
1407         int                     flags,
1408         void                    *args)
1409 {
1410         int ret = 0;
1411         struct xfs_eofblocks *eofb = args;
1412         int match;
1413
1414         if (!xfs_can_free_eofblocks(ip, false)) {
1415                 /* inode could be preallocated or append-only */
1416                 trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1417                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1418                 return 0;
1419         }
1420
1421         /*
1422          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1423          * time. Unless we are waiting, skip it.
1424          */
1425         if (!(flags & SYNC_WAIT) &&
1426             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1427                 return 0;
1428
1429         if (eofb) {
1430                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1431                         match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1432                 else
1433                         match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1434                 if (!match)
1435                         return 0;
1436
1437                 /* skip the inode if the file size is too small */
1438                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE &&
1439                     XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1440                         return 0;
1441         }
1442
1443         /*
1444          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1445          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1446          */
1447         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1448                 if (flags & SYNC_WAIT)
1449                         ret = -EAGAIN;
1450                 return ret;
1451         }
1452         ret = xfs_free_eofblocks(ip);
1453         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1454
1455         return ret;
1456 }
1457
1458 static int
1459 __xfs_icache_free_eofblocks(
1460         struct xfs_mount        *mp,
1461         struct xfs_eofblocks    *eofb,
1462         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, int flags,
1463                                            void *args),
1464         int                     tag)
1465 {
1466         int flags = SYNC_TRYLOCK;
1467
1468         if (eofb && (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_SYNC))
1469                 flags = SYNC_WAIT;
1470
1471         return xfs_inode_ag_iterator_tag(mp, execute, flags,
1472                                          eofb, tag);
1473 }
1474
1475 int
1476 xfs_icache_free_eofblocks(
1477         struct xfs_mount        *mp,
1478         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1479 {
1480         return __xfs_icache_free_eofblocks(mp, eofb, xfs_inode_free_eofblocks,
1481                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Run eofblocks scans on the quotas applicable to the inode. For inodes with
1486  * multiple quotas, we don't know exactly which quota caused an allocation
1487  * failure. We make a best effort by including each quota under low free space
1488  * conditions (less than 1% free space) in the scan.
1489  */
1490 static int
1491 __xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1492         struct xfs_inode        *ip,
1493         int                     (*execute)(struct xfs_mount *mp,
1494                                            struct xfs_eofblocks *eofb))
1495 {
1496         int scan = 0;
1497         struct xfs_eofblocks eofb = {0};
1498         struct xfs_dquot *dq;
1499
1500         /*
1501          * Run a sync scan to increase effectiveness and use the union filter to
1502          * cover all applicable quotas in a single scan.
1503          */
1504         eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_UNION|XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
1505
1506         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1507                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQ_USER);
1508                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1509                         eofb.eof_uid = VFS_I(ip)->i_uid;
1510                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_UID;
1511                         scan = 1;
1512                 }
1513         }
1514
1515         if (XFS_IS_GQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1516                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQ_GROUP);
1517                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1518                         eofb.eof_gid = VFS_I(ip)->i_gid;
1519                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_GID;
1520                         scan = 1;
1521                 }
1522         }
1523
1524         if (scan)
1525                 execute(ip->i_mount, &eofb);
1526
1527         return scan;
1528 }
1529
1530 int
1531 xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1532         struct xfs_inode *ip)
1533 {
1534         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_eofblocks);
1535 }
1536
1537 static void
1538 __xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1539         xfs_inode_t     *ip,
1540         void            (*execute)(struct xfs_mount *mp),
1541         void            (*set_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1542                                   int error, unsigned long caller_ip),
1543         int             tag)
1544 {
1545         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1546         struct xfs_perag *pag;
1547         int tagged;
1548
1549         /*
1550          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1551          * if we already know that we have the tag set.
1552          */
1553         if (ip->i_flags & XFS_IEOFBLOCKS)
1554                 return;
1555         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1556         ip->i_flags |= XFS_IEOFBLOCKS;
1557         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1558
1559         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1560         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1561
1562         tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
1563         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root,
1564                            XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1565         if (!tagged) {
1566                 /* propagate the eofblocks tag up into the perag radix tree */
1567                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1568                 radix_tree_tag_set(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1569                                    XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1570                                    tag);
1571                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1572
1573                 /* kick off background trimming */
1574                 execute(ip->i_mount);
1575
1576                 set_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1577         }
1578
1579         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1580         xfs_perag_put(pag);
1581 }
1582
1583 void
1584 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1585         xfs_inode_t     *ip)
1586 {
1587         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1588         return __xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip, xfs_queue_eofblocks,
1589                         trace_xfs_perag_set_eofblocks,
1590                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1591 }
1592
1593 static void
1594 __xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1595         xfs_inode_t     *ip,
1596         void            (*clear_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1597                                     int error, unsigned long caller_ip),
1598         int             tag)
1599 {
1600         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1601         struct xfs_perag *pag;
1602
1603         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1604         ip->i_flags &= ~XFS_IEOFBLOCKS;
1605         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1606
1607         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1608         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1609
1610         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
1611                              XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1612         if (!radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag)) {
1613                 /* clear the eofblocks tag from the perag radix tree */
1614                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1615                 radix_tree_tag_clear(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1616                                      XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1617                                      tag);
1618                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1619                 clear_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1620         }
1621
1622         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1623         xfs_perag_put(pag);
1624 }
1625
1626 void
1627 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1628         xfs_inode_t     *ip)
1629 {
1630         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1631         return __xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip,
1632                         trace_xfs_perag_clear_eofblocks, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1633 }
1634
1635 /*
1636  * Automatic CoW Reservation Freeing
1637  *
1638  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1639  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1640  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1641  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1642  * be retained.
1643  *
1644  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1645  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1646  */
1647 STATIC int
1648 xfs_inode_free_cowblocks(
1649         struct xfs_inode        *ip,
1650         int                     flags,
1651         void                    *args)
1652 {
1653         int ret;
1654         struct xfs_eofblocks *eofb = args;
1655         int match;
1656         struct xfs_ifork        *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_COW_FORK);
1657
1658         /*
1659          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1660          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1661          */
1662         if (!xfs_is_reflink_inode(ip) || !ifp->if_bytes) {
1663                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1664                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1665                 return 0;
1666         }
1667
1668         /*
1669          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1670          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1671          */
1672         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1673             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1674             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1675             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1676                 return 0;
1677
1678         if (eofb) {
1679                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1680                         match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1681                 else
1682                         match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1683                 if (!match)
1684                         return 0;
1685
1686                 /* skip the inode if the file size is too small */
1687                 if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE &&
1688                     XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1689                         return 0;
1690         }
1691
1692         /* Free the CoW blocks */
1693         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1694         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1695
1696         ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1697
1698         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1699         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1700
1701         return ret;
1702 }
1703
1704 int
1705 xfs_icache_free_cowblocks(
1706         struct xfs_mount        *mp,
1707         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1708 {
1709         return __xfs_icache_free_eofblocks(mp, eofb, xfs_inode_free_cowblocks,
1710                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1711 }
1712
1713 int
1714 xfs_inode_free_quota_cowblocks(
1715         struct xfs_inode *ip)
1716 {
1717         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_cowblocks);
1718 }
1719
1720 void
1721 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1722         xfs_inode_t     *ip)
1723 {
1724         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1725         return __xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip, xfs_queue_cowblocks,
1726                         trace_xfs_perag_set_cowblocks,
1727                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1728 }
1729
1730 void
1731 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1732         xfs_inode_t     *ip)
1733 {
1734         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1735         return __xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip,
1736                         trace_xfs_perag_clear_cowblocks, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1737 }