GNU Linux-libre 6.8.9-gnu
[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_shared.h"
9 #include "xfs_format.h"
10 #include "xfs_log_format.h"
11 #include "xfs_trans_resv.h"
12 #include "xfs_mount.h"
13 #include "xfs_inode.h"
14 #include "xfs_trans.h"
15 #include "xfs_trans_priv.h"
16 #include "xfs_inode_item.h"
17 #include "xfs_quota.h"
18 #include "xfs_trace.h"
19 #include "xfs_icache.h"
20 #include "xfs_bmap_util.h"
21 #include "xfs_dquot_item.h"
22 #include "xfs_dquot.h"
23 #include "xfs_reflink.h"
24 #include "xfs_ialloc.h"
25 #include "xfs_ag.h"
26 #include "xfs_log_priv.h"
27
28 #include <linux/iversion.h>
29
30 /* Radix tree tags for incore inode tree. */
31
32 /* inode is to be reclaimed */
33 #define XFS_ICI_RECLAIM_TAG     0
34 /* Inode has speculative preallocations (posteof or cow) to clean. */
35 #define XFS_ICI_BLOCKGC_TAG     1
36
37 /*
38  * The goal for walking incore inodes.  These can correspond with incore inode
39  * radix tree tags when convenient.  Avoid existing XFS_IWALK namespace.
40  */
41 enum xfs_icwalk_goal {
42         /* Goals directly associated with tagged inodes. */
43         XFS_ICWALK_BLOCKGC      = XFS_ICI_BLOCKGC_TAG,
44         XFS_ICWALK_RECLAIM      = XFS_ICI_RECLAIM_TAG,
45 };
46
47 static int xfs_icwalk(struct xfs_mount *mp,
48                 enum xfs_icwalk_goal goal, struct xfs_icwalk *icw);
49 static int xfs_icwalk_ag(struct xfs_perag *pag,
50                 enum xfs_icwalk_goal goal, struct xfs_icwalk *icw);
51
52 /*
53  * Private inode cache walk flags for struct xfs_icwalk.  Must not
54  * coincide with XFS_ICWALK_FLAGS_VALID.
55  */
56
57 /* Stop scanning after icw_scan_limit inodes. */
58 #define XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT      (1U << 28)
59
60 #define XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK    (1U << 27)
61 #define XFS_ICWALK_FLAG_UNION           (1U << 26) /* union filter algorithm */
62
63 #define XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS        (XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT | \
64                                          XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK | \
65                                          XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
66
67 /*
68  * Allocate and initialise an xfs_inode.
69  */
70 struct xfs_inode *
71 xfs_inode_alloc(
72         struct xfs_mount        *mp,
73         xfs_ino_t               ino)
74 {
75         struct xfs_inode        *ip;
76
77         /*
78          * XXX: If this didn't occur in transactions, we could drop GFP_NOFAIL
79          * and return NULL here on ENOMEM.
80          */
81         ip = alloc_inode_sb(mp->m_super, xfs_inode_cache, GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL);
82
83         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
84                 kmem_cache_free(xfs_inode_cache, ip);
85                 return NULL;
86         }
87
88         /* VFS doesn't initialise i_mode or i_state! */
89         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
90         VFS_I(ip)->i_state = 0;
91         mapping_set_large_folios(VFS_I(ip)->i_mapping);
92
93         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
94         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
95         ASSERT(ip->i_ino == 0);
96
97         /* initialise the xfs inode */
98         ip->i_ino = ino;
99         ip->i_mount = mp;
100         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
101         ip->i_cowfp = NULL;
102         memset(&ip->i_af, 0, sizeof(ip->i_af));
103         ip->i_af.if_format = XFS_DINODE_FMT_EXTENTS;
104         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(ip->i_df));
105         ip->i_flags = 0;
106         ip->i_delayed_blks = 0;
107         ip->i_diflags2 = mp->m_ino_geo.new_diflags2;
108         ip->i_nblocks = 0;
109         ip->i_forkoff = 0;
110         ip->i_sick = 0;
111         ip->i_checked = 0;
112         INIT_WORK(&ip->i_ioend_work, xfs_end_io);
113         INIT_LIST_HEAD(&ip->i_ioend_list);
114         spin_lock_init(&ip->i_ioend_lock);
115         ip->i_next_unlinked = NULLAGINO;
116         ip->i_prev_unlinked = 0;
117
118         return ip;
119 }
120
121 STATIC void
122 xfs_inode_free_callback(
123         struct rcu_head         *head)
124 {
125         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
126         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
127
128         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
129         case S_IFREG:
130         case S_IFDIR:
131         case S_IFLNK:
132                 xfs_idestroy_fork(&ip->i_df);
133                 break;
134         }
135
136         xfs_ifork_zap_attr(ip);
137
138         if (ip->i_cowfp) {
139                 xfs_idestroy_fork(ip->i_cowfp);
140                 kmem_cache_free(xfs_ifork_cache, ip->i_cowfp);
141         }
142         if (ip->i_itemp) {
143                 ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL,
144                                  &ip->i_itemp->ili_item.li_flags));
145                 xfs_inode_item_destroy(ip);
146                 ip->i_itemp = NULL;
147         }
148
149         kmem_cache_free(xfs_inode_cache, ip);
150 }
151
152 static void
153 __xfs_inode_free(
154         struct xfs_inode        *ip)
155 {
156         /* asserts to verify all state is correct here */
157         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
158         ASSERT(!ip->i_itemp || list_empty(&ip->i_itemp->ili_item.li_bio_list));
159         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
160
161         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
162 }
163
164 void
165 xfs_inode_free(
166         struct xfs_inode        *ip)
167 {
168         ASSERT(!xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLUSHING));
169
170         /*
171          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
172          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
173          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
174          * races.
175          */
176         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
177         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
178         ip->i_ino = 0;
179         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
180
181         __xfs_inode_free(ip);
182 }
183
184 /*
185  * Queue background inode reclaim work if there are reclaimable inodes and there
186  * isn't reclaim work already scheduled or in progress.
187  */
188 static void
189 xfs_reclaim_work_queue(
190         struct xfs_mount        *mp)
191 {
192
193         rcu_read_lock();
194         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
195                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
196                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
197         }
198         rcu_read_unlock();
199 }
200
201 /*
202  * Background scanning to trim preallocated space. This is queued based on the
203  * 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
204  */
205 static inline void
206 xfs_blockgc_queue(
207         struct xfs_perag        *pag)
208 {
209         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
210
211         if (!xfs_is_blockgc_enabled(mp))
212                 return;
213
214         rcu_read_lock();
215         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG))
216                 queue_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
217                                    &pag->pag_blockgc_work,
218                                    msecs_to_jiffies(xfs_blockgc_secs * 1000));
219         rcu_read_unlock();
220 }
221
222 /* Set a tag on both the AG incore inode tree and the AG radix tree. */
223 static void
224 xfs_perag_set_inode_tag(
225         struct xfs_perag        *pag,
226         xfs_agino_t             agino,
227         unsigned int            tag)
228 {
229         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
230         bool                    was_tagged;
231
232         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
233
234         was_tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
235         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, agino, tag);
236
237         if (tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG)
238                 pag->pag_ici_reclaimable++;
239
240         if (was_tagged)
241                 return;
242
243         /* propagate the tag up into the perag radix tree */
244         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
245         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno, tag);
246         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
247
248         /* start background work */
249         switch (tag) {
250         case XFS_ICI_RECLAIM_TAG:
251                 xfs_reclaim_work_queue(mp);
252                 break;
253         case XFS_ICI_BLOCKGC_TAG:
254                 xfs_blockgc_queue(pag);
255                 break;
256         }
257
258         trace_xfs_perag_set_inode_tag(pag, _RET_IP_);
259 }
260
261 /* Clear a tag on both the AG incore inode tree and the AG radix tree. */
262 static void
263 xfs_perag_clear_inode_tag(
264         struct xfs_perag        *pag,
265         xfs_agino_t             agino,
266         unsigned int            tag)
267 {
268         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
269
270         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
271
272         /*
273          * Reclaim can signal (with a null agino) that it cleared its own tag
274          * by removing the inode from the radix tree.
275          */
276         if (agino != NULLAGINO)
277                 radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root, agino, tag);
278         else
279                 ASSERT(tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
280
281         if (tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG)
282                 pag->pag_ici_reclaimable--;
283
284         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag))
285                 return;
286
287         /* clear the tag from the perag radix tree */
288         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
289         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno, tag);
290         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
291
292         trace_xfs_perag_clear_inode_tag(pag, _RET_IP_);
293 }
294
295 /*
296  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
297  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
298  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
299  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
300  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
301  * after reinitialisation even if it fails.
302  */
303 static int
304 xfs_reinit_inode(
305         struct xfs_mount        *mp,
306         struct inode            *inode)
307 {
308         int                     error;
309         uint32_t                nlink = inode->i_nlink;
310         uint32_t                generation = inode->i_generation;
311         uint64_t                version = inode_peek_iversion(inode);
312         umode_t                 mode = inode->i_mode;
313         dev_t                   dev = inode->i_rdev;
314         kuid_t                  uid = inode->i_uid;
315         kgid_t                  gid = inode->i_gid;
316
317         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
318
319         set_nlink(inode, nlink);
320         inode->i_generation = generation;
321         inode_set_iversion_queried(inode, version);
322         inode->i_mode = mode;
323         inode->i_rdev = dev;
324         inode->i_uid = uid;
325         inode->i_gid = gid;
326         mapping_set_large_folios(inode->i_mapping);
327         return error;
328 }
329
330 /*
331  * Carefully nudge an inode whose VFS state has been torn down back into a
332  * usable state.  Drops the i_flags_lock and the rcu read lock.
333  */
334 static int
335 xfs_iget_recycle(
336         struct xfs_perag        *pag,
337         struct xfs_inode        *ip) __releases(&ip->i_flags_lock)
338 {
339         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
340         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
341         int                     error;
342
343         trace_xfs_iget_recycle(ip);
344
345         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
346                 return -EAGAIN;
347
348         /*
349          * We need to make it look like the inode is being reclaimed to prevent
350          * the actual reclaim workers from stomping over us while we recycle
351          * the inode.  We can't clear the radix tree tag yet as it requires
352          * pag_ici_lock to be held exclusive.
353          */
354         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
355
356         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
357         rcu_read_unlock();
358
359         ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
360         error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
361         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
362         if (error) {
363                 /*
364                  * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
365                  * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
366                  */
367                 rcu_read_lock();
368                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
369                 ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
370                 ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
371                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
372                 rcu_read_unlock();
373
374                 trace_xfs_iget_recycle_fail(ip);
375                 return error;
376         }
377
378         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
379         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
380
381         /*
382          * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now effectively
383          * a new inode and need to return to the initial state before reuse
384          * occurs.
385          */
386         ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
387         ip->i_flags |= XFS_INEW;
388         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
389                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
390         inode->i_state = I_NEW;
391         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
392         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
393
394         return 0;
395 }
396
397 /*
398  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
399  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
400  * then check we didn't find a free inode.
401  *
402  * Returns:
403  *      0               if the inode free state matches the lookup context
404  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
405  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
406  */
407 static int
408 xfs_iget_check_free_state(
409         struct xfs_inode        *ip,
410         int                     flags)
411 {
412         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
413                 /* should be a free inode */
414                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
415                         xfs_warn(ip->i_mount,
416 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
417                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
418                         return -EFSCORRUPTED;
419                 }
420
421                 if (ip->i_nblocks != 0) {
422                         xfs_warn(ip->i_mount,
423 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
424                                 ip->i_ino);
425                         return -EFSCORRUPTED;
426                 }
427                 return 0;
428         }
429
430         /* should be an allocated inode */
431         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
432                 return -ENOENT;
433
434         return 0;
435 }
436
437 /* Make all pending inactivation work start immediately. */
438 static bool
439 xfs_inodegc_queue_all(
440         struct xfs_mount        *mp)
441 {
442         struct xfs_inodegc      *gc;
443         int                     cpu;
444         bool                    ret = false;
445
446         for_each_cpu(cpu, &mp->m_inodegc_cpumask) {
447                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
448                 if (!llist_empty(&gc->list)) {
449                         mod_delayed_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work, 0);
450                         ret = true;
451                 }
452         }
453
454         return ret;
455 }
456
457 /* Wait for all queued work and collect errors */
458 static int
459 xfs_inodegc_wait_all(
460         struct xfs_mount        *mp)
461 {
462         int                     cpu;
463         int                     error = 0;
464
465         flush_workqueue(mp->m_inodegc_wq);
466         for_each_cpu(cpu, &mp->m_inodegc_cpumask) {
467                 struct xfs_inodegc      *gc;
468
469                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
470                 if (gc->error && !error)
471                         error = gc->error;
472                 gc->error = 0;
473         }
474
475         return error;
476 }
477
478 /*
479  * Check the validity of the inode we just found it the cache
480  */
481 static int
482 xfs_iget_cache_hit(
483         struct xfs_perag        *pag,
484         struct xfs_inode        *ip,
485         xfs_ino_t               ino,
486         int                     flags,
487         int                     lock_flags) __releases(RCU)
488 {
489         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
490         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
491         int                     error;
492
493         /*
494          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
495          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
496          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
497          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
498          * will not match, so check for that, too.
499          */
500         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
501         if (ip->i_ino != ino)
502                 goto out_skip;
503
504         /*
505          * If we are racing with another cache hit that is currently
506          * instantiating this inode or currently recycling it out of
507          * reclaimable state, wait for the initialisation to complete
508          * before continuing.
509          *
510          * If we're racing with the inactivation worker we also want to wait.
511          * If we're creating a new file, it's possible that the worker
512          * previously marked the inode as free on disk but hasn't finished
513          * updating the incore state yet.  The AGI buffer will be dirty and
514          * locked to the icreate transaction, so a synchronous push of the
515          * inodegc workers would result in deadlock.  For a regular iget, the
516          * worker is running already, so we might as well wait.
517          *
518          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
519          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
520          *           instead of polling for it.
521          */
522         if (ip->i_flags & (XFS_INEW | XFS_IRECLAIM | XFS_INACTIVATING))
523                 goto out_skip;
524
525         if (ip->i_flags & XFS_NEED_INACTIVE) {
526                 /* Unlinked inodes cannot be re-grabbed. */
527                 if (VFS_I(ip)->i_nlink == 0) {
528                         error = -ENOENT;
529                         goto out_error;
530                 }
531                 goto out_inodegc_flush;
532         }
533
534         /*
535          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
536          * racing with unlinks.
537          */
538         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
539         if (error)
540                 goto out_error;
541
542         /* Skip inodes that have no vfs state. */
543         if ((flags & XFS_IGET_INCORE) &&
544             (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE))
545                 goto out_skip;
546
547         /* The inode fits the selection criteria; process it. */
548         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
549                 /* Drops i_flags_lock and RCU read lock. */
550                 error = xfs_iget_recycle(pag, ip);
551                 if (error == -EAGAIN)
552                         goto out_skip;
553                 if (error)
554                         return error;
555         } else {
556                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
557                 if (!igrab(inode))
558                         goto out_skip;
559
560                 /* We've got a live one. */
561                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
562                 rcu_read_unlock();
563                 trace_xfs_iget_hit(ip);
564         }
565
566         if (lock_flags != 0)
567                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
568
569         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
570                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE);
571         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
572
573         return 0;
574
575 out_skip:
576         trace_xfs_iget_skip(ip);
577         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
578         error = -EAGAIN;
579 out_error:
580         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
581         rcu_read_unlock();
582         return error;
583
584 out_inodegc_flush:
585         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
586         rcu_read_unlock();
587         /*
588          * Do not wait for the workers, because the caller could hold an AGI
589          * buffer lock.  We're just going to sleep in a loop anyway.
590          */
591         if (xfs_is_inodegc_enabled(mp))
592                 xfs_inodegc_queue_all(mp);
593         return -EAGAIN;
594 }
595
596 static int
597 xfs_iget_cache_miss(
598         struct xfs_mount        *mp,
599         struct xfs_perag        *pag,
600         xfs_trans_t             *tp,
601         xfs_ino_t               ino,
602         struct xfs_inode        **ipp,
603         int                     flags,
604         int                     lock_flags)
605 {
606         struct xfs_inode        *ip;
607         int                     error;
608         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
609         int                     iflags;
610
611         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
612         if (!ip)
613                 return -ENOMEM;
614
615         error = xfs_imap(pag, tp, ip->i_ino, &ip->i_imap, flags);
616         if (error)
617                 goto out_destroy;
618
619         /*
620          * For version 5 superblocks, if we are initialising a new inode and we
621          * are not utilising the XFS_FEAT_IKEEP inode cluster mode, we can
622          * simply build the new inode core with a random generation number.
623          *
624          * For version 4 (and older) superblocks, log recovery is dependent on
625          * the i_flushiter field being initialised from the current on-disk
626          * value and hence we must also read the inode off disk even when
627          * initializing new inodes.
628          */
629         if (xfs_has_v3inodes(mp) &&
630             (flags & XFS_IGET_CREATE) && !xfs_has_ikeep(mp)) {
631                 VFS_I(ip)->i_generation = get_random_u32();
632         } else {
633                 struct xfs_buf          *bp;
634
635                 error = xfs_imap_to_bp(mp, tp, &ip->i_imap, &bp);
636                 if (error)
637                         goto out_destroy;
638
639                 error = xfs_inode_from_disk(ip,
640                                 xfs_buf_offset(bp, ip->i_imap.im_boffset));
641                 if (!error)
642                         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_INO_REF);
643                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
644
645                 if (error)
646                         goto out_destroy;
647         }
648
649         trace_xfs_iget_miss(ip);
650
651         /*
652          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
653          * racing with unlinks.
654          */
655         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
656         if (error)
657                 goto out_destroy;
658
659         /*
660          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
661          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
662          * region. Since we can be called from transaction context, don't
663          * recurse into the file system.
664          */
665         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
666                 error = -EAGAIN;
667                 goto out_destroy;
668         }
669
670         /*
671          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
672          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
673          */
674         if (lock_flags) {
675                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
676                         BUG();
677         }
678
679         /*
680          * These values must be set before inserting the inode into the radix
681          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
682          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
683          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
684          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
685          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
686          * time.
687          */
688         iflags = XFS_INEW;
689         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
690                 d_mark_dontcache(VFS_I(ip));
691         ip->i_udquot = NULL;
692         ip->i_gdquot = NULL;
693         ip->i_pdquot = NULL;
694         xfs_iflags_set(ip, iflags);
695
696         /* insert the new inode */
697         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
698         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
699         if (unlikely(error)) {
700                 WARN_ON(error != -EEXIST);
701                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
702                 error = -EAGAIN;
703                 goto out_preload_end;
704         }
705         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
706         radix_tree_preload_end();
707
708         *ipp = ip;
709         return 0;
710
711 out_preload_end:
712         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
713         radix_tree_preload_end();
714         if (lock_flags)
715                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
716 out_destroy:
717         __destroy_inode(VFS_I(ip));
718         xfs_inode_free(ip);
719         return error;
720 }
721
722 /*
723  * Look up an inode by number in the given file system.  The inode is looked up
724  * in the cache held in each AG.  If the inode is found in the cache, initialise
725  * the vfs inode if necessary.
726  *
727  * If it is not in core, read it in from the file system's device, add it to the
728  * cache and initialise the vfs inode.
729  *
730  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
731  * Inode lookup is only done during metadata operations and not as part of the
732  * data IO path. Hence we only allow locking of the XFS_ILOCK during lookup.
733  */
734 int
735 xfs_iget(
736         struct xfs_mount        *mp,
737         struct xfs_trans        *tp,
738         xfs_ino_t               ino,
739         uint                    flags,
740         uint                    lock_flags,
741         struct xfs_inode        **ipp)
742 {
743         struct xfs_inode        *ip;
744         struct xfs_perag        *pag;
745         xfs_agino_t             agino;
746         int                     error;
747
748         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
749
750         /* reject inode numbers outside existing AGs */
751         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
752                 return -EINVAL;
753
754         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
755
756         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
757         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
758         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
759
760 again:
761         error = 0;
762         rcu_read_lock();
763         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
764
765         if (ip) {
766                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
767                 if (error)
768                         goto out_error_or_again;
769         } else {
770                 rcu_read_unlock();
771                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
772                         error = -ENODATA;
773                         goto out_error_or_again;
774                 }
775                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
776
777                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
778                                                         flags, lock_flags);
779                 if (error)
780                         goto out_error_or_again;
781         }
782         xfs_perag_put(pag);
783
784         *ipp = ip;
785
786         /*
787          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
788          * now.  If it's a new inode being created, xfs_init_new_inode will
789          * handle it.
790          */
791         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
792                 xfs_setup_existing_inode(ip);
793         return 0;
794
795 out_error_or_again:
796         if (!(flags & (XFS_IGET_INCORE | XFS_IGET_NORETRY)) &&
797             error == -EAGAIN) {
798                 delay(1);
799                 goto again;
800         }
801         xfs_perag_put(pag);
802         return error;
803 }
804
805 /*
806  * Grab the inode for reclaim exclusively.
807  *
808  * We have found this inode via a lookup under RCU, so the inode may have
809  * already been freed, or it may be in the process of being recycled by
810  * xfs_iget(). In both cases, the inode will have XFS_IRECLAIM set. If the inode
811  * has been fully recycled by the time we get the i_flags_lock, XFS_IRECLAIMABLE
812  * will not be set. Hence we need to check for both these flag conditions to
813  * avoid inodes that are no longer reclaim candidates.
814  *
815  * Note: checking for other state flags here, under the i_flags_lock or not, is
816  * racy and should be avoided. Those races should be resolved only after we have
817  * ensured that we are able to reclaim this inode and the world can see that we
818  * are going to reclaim it.
819  *
820  * Return true if we grabbed it, false otherwise.
821  */
822 static bool
823 xfs_reclaim_igrab(
824         struct xfs_inode        *ip,
825         struct xfs_icwalk       *icw)
826 {
827         ASSERT(rcu_read_lock_held());
828
829         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
830         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
831             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
832                 /* not a reclaim candidate. */
833                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
834                 return false;
835         }
836
837         /* Don't reclaim a sick inode unless the caller asked for it. */
838         if (ip->i_sick &&
839             (!icw || !(icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK))) {
840                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
841                 return false;
842         }
843
844         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
845         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
846         return true;
847 }
848
849 /*
850  * Inode reclaim is non-blocking, so the default action if progress cannot be
851  * made is to "requeue" the inode for reclaim by unlocking it and clearing the
852  * XFS_IRECLAIM flag.  If we are in a shutdown state, we don't care about
853  * blocking anymore and hence we can wait for the inode to be able to reclaim
854  * it.
855  *
856  * We do no IO here - if callers require inodes to be cleaned they must push the
857  * AIL first to trigger writeback of dirty inodes.  This enables writeback to be
858  * done in the background in a non-blocking manner, and enables memory reclaim
859  * to make progress without blocking.
860  */
861 static void
862 xfs_reclaim_inode(
863         struct xfs_inode        *ip,
864         struct xfs_perag        *pag)
865 {
866         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
867
868         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
869                 goto out;
870         if (xfs_iflags_test_and_set(ip, XFS_IFLUSHING))
871                 goto out_iunlock;
872
873         /*
874          * Check for log shutdown because aborting the inode can move the log
875          * tail and corrupt in memory state. This is fine if the log is shut
876          * down, but if the log is still active and only the mount is shut down
877          * then the in-memory log tail movement caused by the abort can be
878          * incorrectly propagated to disk.
879          */
880         if (xlog_is_shutdown(ip->i_mount->m_log)) {
881                 xfs_iunpin_wait(ip);
882                 xfs_iflush_shutdown_abort(ip);
883                 goto reclaim;
884         }
885         if (xfs_ipincount(ip))
886                 goto out_clear_flush;
887         if (!xfs_inode_clean(ip))
888                 goto out_clear_flush;
889
890         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
891 reclaim:
892         trace_xfs_inode_reclaiming(ip);
893
894         /*
895          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
896          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
897          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
898          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
899          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
900          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
901          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
902          * will see an invalid inode that it can skip.
903          */
904         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
905         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
906         ip->i_ino = 0;
907         ip->i_sick = 0;
908         ip->i_checked = 0;
909         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
910
911         ASSERT(!ip->i_itemp || ip->i_itemp->ili_item.li_buf == NULL);
912         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
913
914         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
915         /*
916          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
917          *
918          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
919          * added to the tree assert that it's been there before to catch
920          * problems with the inode life time early on.
921          */
922         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
923         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
924                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
925                 ASSERT(0);
926         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, NULLAGINO, XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
927         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
928
929         /*
930          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
931          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
932          * can reference the inodes in the cache without taking references.
933          *
934          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
935          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
936          */
937         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
938         ASSERT(!ip->i_udquot && !ip->i_gdquot && !ip->i_pdquot);
939         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
940         ASSERT(xfs_inode_clean(ip));
941
942         __xfs_inode_free(ip);
943         return;
944
945 out_clear_flush:
946         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
947 out_iunlock:
948         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
949 out:
950         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
951 }
952
953 /* Reclaim sick inodes if we're unmounting or the fs went down. */
954 static inline bool
955 xfs_want_reclaim_sick(
956         struct xfs_mount        *mp)
957 {
958         return xfs_is_unmounting(mp) || xfs_has_norecovery(mp) ||
959                xfs_is_shutdown(mp);
960 }
961
962 void
963 xfs_reclaim_inodes(
964         struct xfs_mount        *mp)
965 {
966         struct xfs_icwalk       icw = {
967                 .icw_flags      = 0,
968         };
969
970         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
971                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
972
973         while (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
974                 xfs_ail_push_all_sync(mp->m_ail);
975                 xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
976         }
977 }
978
979 /*
980  * The shrinker infrastructure determines how many inodes we should scan for
981  * reclaim. We want as many clean inodes ready to reclaim as possible, so we
982  * push the AIL here. We also want to proactively free up memory if we can to
983  * minimise the amount of work memory reclaim has to do so we kick the
984  * background reclaim if it isn't already scheduled.
985  */
986 long
987 xfs_reclaim_inodes_nr(
988         struct xfs_mount        *mp,
989         unsigned long           nr_to_scan)
990 {
991         struct xfs_icwalk       icw = {
992                 .icw_flags      = XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT,
993                 .icw_scan_limit = min_t(unsigned long, LONG_MAX, nr_to_scan),
994         };
995
996         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
997                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
998
999         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1000         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1001         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1002
1003         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
1004         return 0;
1005 }
1006
1007 /*
1008  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1009  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1010  */
1011 long
1012 xfs_reclaim_inodes_count(
1013         struct xfs_mount        *mp)
1014 {
1015         struct xfs_perag        *pag;
1016         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1017         long                    reclaimable = 0;
1018
1019         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1020                 ag = pag->pag_agno + 1;
1021                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1022                 xfs_perag_put(pag);
1023         }
1024         return reclaimable;
1025 }
1026
1027 STATIC bool
1028 xfs_icwalk_match_id(
1029         struct xfs_inode        *ip,
1030         struct xfs_icwalk       *icw)
1031 {
1032         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1033             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1034                 return false;
1035
1036         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1037             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1038                 return false;
1039
1040         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1041             ip->i_projid != icw->icw_prid)
1042                 return false;
1043
1044         return true;
1045 }
1046
1047 /*
1048  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1049  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1050  */
1051 STATIC bool
1052 xfs_icwalk_match_id_union(
1053         struct xfs_inode        *ip,
1054         struct xfs_icwalk       *icw)
1055 {
1056         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1057             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1058                 return true;
1059
1060         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1061             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1062                 return true;
1063
1064         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1065             ip->i_projid == icw->icw_prid)
1066                 return true;
1067
1068         return false;
1069 }
1070
1071 /*
1072  * Is this inode @ip eligible for eof/cow block reclamation, given some
1073  * filtering parameters @icw?  The inode is eligible if @icw is null or
1074  * if the predicate functions match.
1075  */
1076 static bool
1077 xfs_icwalk_match(
1078         struct xfs_inode        *ip,
1079         struct xfs_icwalk       *icw)
1080 {
1081         bool                    match;
1082
1083         if (!icw)
1084                 return true;
1085
1086         if (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
1087                 match = xfs_icwalk_match_id_union(ip, icw);
1088         else
1089                 match = xfs_icwalk_match_id(ip, icw);
1090         if (!match)
1091                 return false;
1092
1093         /* skip the inode if the file size is too small */
1094         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_MINFILESIZE) &&
1095             XFS_ISIZE(ip) < icw->icw_min_file_size)
1096                 return false;
1097
1098         return true;
1099 }
1100
1101 /*
1102  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
1103  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
1104  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
1105  * goes low.
1106  */
1107 void
1108 xfs_reclaim_worker(
1109         struct work_struct *work)
1110 {
1111         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
1112                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
1113
1114         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, NULL);
1115         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1116 }
1117
1118 STATIC int
1119 xfs_inode_free_eofblocks(
1120         struct xfs_inode        *ip,
1121         struct xfs_icwalk       *icw,
1122         unsigned int            *lockflags)
1123 {
1124         bool                    wait;
1125
1126         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1127
1128         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_IEOFBLOCKS))
1129                 return 0;
1130
1131         /*
1132          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1133          * time. Unless we are waiting, skip it.
1134          */
1135         if (!wait && mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1136                 return 0;
1137
1138         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1139                 return 0;
1140
1141         /*
1142          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1143          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1144          */
1145         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1146                 if (wait)
1147                         return -EAGAIN;
1148                 return 0;
1149         }
1150         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1151
1152         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, false))
1153                 return xfs_free_eofblocks(ip);
1154
1155         /* inode could be preallocated or append-only */
1156         trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1157         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1158         return 0;
1159 }
1160
1161 static void
1162 xfs_blockgc_set_iflag(
1163         struct xfs_inode        *ip,
1164         unsigned long           iflag)
1165 {
1166         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1167         struct xfs_perag        *pag;
1168
1169         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1170
1171         /*
1172          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1173          * if we already know that we have the tag set.
1174          */
1175         if (ip->i_flags & iflag)
1176                 return;
1177         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1178         ip->i_flags |= iflag;
1179         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1180
1181         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1182         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1183
1184         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1185                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1186
1187         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1188         xfs_perag_put(pag);
1189 }
1190
1191 void
1192 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1193         xfs_inode_t     *ip)
1194 {
1195         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1196         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1197 }
1198
1199 static void
1200 xfs_blockgc_clear_iflag(
1201         struct xfs_inode        *ip,
1202         unsigned long           iflag)
1203 {
1204         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1205         struct xfs_perag        *pag;
1206         bool                    clear_tag;
1207
1208         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1209
1210         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1211         ip->i_flags &= ~iflag;
1212         clear_tag = (ip->i_flags & (XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0;
1213         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1214
1215         if (!clear_tag)
1216                 return;
1217
1218         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1219         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1220
1221         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1222                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1223
1224         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1225         xfs_perag_put(pag);
1226 }
1227
1228 void
1229 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1230         xfs_inode_t     *ip)
1231 {
1232         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1233         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1234 }
1235
1236 /*
1237  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1238  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1239  * is undergoing some kind of write.
1240  */
1241 static bool
1242 xfs_prep_free_cowblocks(
1243         struct xfs_inode        *ip)
1244 {
1245         /*
1246          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1247          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1248          */
1249         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1250                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1251                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1252                 return false;
1253         }
1254
1255         /*
1256          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1257          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1258          */
1259         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1260             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1261             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1262             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1263                 return false;
1264
1265         return true;
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Automatic CoW Reservation Freeing
1270  *
1271  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1272  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1273  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1274  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1275  * be retained.
1276  *
1277  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1278  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1279  */
1280 STATIC int
1281 xfs_inode_free_cowblocks(
1282         struct xfs_inode        *ip,
1283         struct xfs_icwalk       *icw,
1284         unsigned int            *lockflags)
1285 {
1286         bool                    wait;
1287         int                     ret = 0;
1288
1289         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1290
1291         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_ICOWBLOCKS))
1292                 return 0;
1293
1294         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1295                 return 0;
1296
1297         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1298                 return 0;
1299
1300         /*
1301          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1302          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1303          */
1304         if (!(*lockflags & XFS_IOLOCK_EXCL) &&
1305             !xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1306                 if (wait)
1307                         return -EAGAIN;
1308                 return 0;
1309         }
1310         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1311
1312         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL)) {
1313                 if (wait)
1314                         return -EAGAIN;
1315                 return 0;
1316         }
1317         *lockflags |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1318
1319         /*
1320          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1321          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1322          */
1323         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1324                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1325         return ret;
1326 }
1327
1328 void
1329 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1330         xfs_inode_t     *ip)
1331 {
1332         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1333         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1334 }
1335
1336 void
1337 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1338         xfs_inode_t     *ip)
1339 {
1340         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1341         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1342 }
1343
1344 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1345 void
1346 xfs_blockgc_stop(
1347         struct xfs_mount        *mp)
1348 {
1349         struct xfs_perag        *pag;
1350         xfs_agnumber_t          agno;
1351
1352         if (!xfs_clear_blockgc_enabled(mp))
1353                 return;
1354
1355         for_each_perag(mp, agno, pag)
1356                 cancel_delayed_work_sync(&pag->pag_blockgc_work);
1357         trace_xfs_blockgc_stop(mp, __return_address);
1358 }
1359
1360 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1361 void
1362 xfs_blockgc_start(
1363         struct xfs_mount        *mp)
1364 {
1365         struct xfs_perag        *pag;
1366         xfs_agnumber_t          agno;
1367
1368         if (xfs_set_blockgc_enabled(mp))
1369                 return;
1370
1371         trace_xfs_blockgc_start(mp, __return_address);
1372         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1373                 xfs_blockgc_queue(pag);
1374 }
1375
1376 /* Don't try to run block gc on an inode that's in any of these states. */
1377 #define XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS       (XFS_INEW | \
1378                                          XFS_NEED_INACTIVE | \
1379                                          XFS_INACTIVATING | \
1380                                          XFS_IRECLAIMABLE | \
1381                                          XFS_IRECLAIM)
1382 /*
1383  * Decide if the given @ip is eligible for garbage collection of speculative
1384  * preallocations, and grab it if so.  Returns true if it's ready to go or
1385  * false if we should just ignore it.
1386  */
1387 static bool
1388 xfs_blockgc_igrab(
1389         struct xfs_inode        *ip)
1390 {
1391         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
1392
1393         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1394
1395         /* Check for stale RCU freed inode */
1396         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1397         if (!ip->i_ino)
1398                 goto out_unlock_noent;
1399
1400         if (ip->i_flags & XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS)
1401                 goto out_unlock_noent;
1402         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1403
1404         /* nothing to sync during shutdown */
1405         if (xfs_is_shutdown(ip->i_mount))
1406                 return false;
1407
1408         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
1409         if (!igrab(inode))
1410                 return false;
1411
1412         /* inode is valid */
1413         return true;
1414
1415 out_unlock_noent:
1416         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1417         return false;
1418 }
1419
1420 /* Scan one incore inode for block preallocations that we can remove. */
1421 static int
1422 xfs_blockgc_scan_inode(
1423         struct xfs_inode        *ip,
1424         struct xfs_icwalk       *icw)
1425 {
1426         unsigned int            lockflags = 0;
1427         int                     error;
1428
1429         error = xfs_inode_free_eofblocks(ip, icw, &lockflags);
1430         if (error)
1431                 goto unlock;
1432
1433         error = xfs_inode_free_cowblocks(ip, icw, &lockflags);
1434 unlock:
1435         if (lockflags)
1436                 xfs_iunlock(ip, lockflags);
1437         xfs_irele(ip);
1438         return error;
1439 }
1440
1441 /* Background worker that trims preallocated space. */
1442 void
1443 xfs_blockgc_worker(
1444         struct work_struct      *work)
1445 {
1446         struct xfs_perag        *pag = container_of(to_delayed_work(work),
1447                                         struct xfs_perag, pag_blockgc_work);
1448         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1449         int                     error;
1450
1451         trace_xfs_blockgc_worker(mp, __return_address);
1452
1453         error = xfs_icwalk_ag(pag, XFS_ICWALK_BLOCKGC, NULL);
1454         if (error)
1455                 xfs_info(mp, "AG %u preallocation gc worker failed, err=%d",
1456                                 pag->pag_agno, error);
1457         xfs_blockgc_queue(pag);
1458 }
1459
1460 /*
1461  * Try to free space in the filesystem by purging inactive inodes, eofblocks
1462  * and cowblocks.
1463  */
1464 int
1465 xfs_blockgc_free_space(
1466         struct xfs_mount        *mp,
1467         struct xfs_icwalk       *icw)
1468 {
1469         int                     error;
1470
1471         trace_xfs_blockgc_free_space(mp, icw, _RET_IP_);
1472
1473         error = xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_BLOCKGC, icw);
1474         if (error)
1475                 return error;
1476
1477         return xfs_inodegc_flush(mp);
1478 }
1479
1480 /*
1481  * Reclaim all the free space that we can by scheduling the background blockgc
1482  * and inodegc workers immediately and waiting for them all to clear.
1483  */
1484 int
1485 xfs_blockgc_flush_all(
1486         struct xfs_mount        *mp)
1487 {
1488         struct xfs_perag        *pag;
1489         xfs_agnumber_t          agno;
1490
1491         trace_xfs_blockgc_flush_all(mp, __return_address);
1492
1493         /*
1494          * For each blockgc worker, move its queue time up to now.  If it
1495          * wasn't queued, it will not be requeued.  Then flush whatever's
1496          * left.
1497          */
1498         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1499                 mod_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
1500                                 &pag->pag_blockgc_work, 0);
1501
1502         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1503                 flush_delayed_work(&pag->pag_blockgc_work);
1504
1505         return xfs_inodegc_flush(mp);
1506 }
1507
1508 /*
1509  * Run cow/eofblocks scans on the supplied dquots.  We don't know exactly which
1510  * quota caused an allocation failure, so we make a best effort by including
1511  * each quota under low free space conditions (less than 1% free space) in the
1512  * scan.
1513  *
1514  * Callers must not hold any inode's ILOCK.  If requesting a synchronous scan
1515  * (XFS_ICWALK_FLAG_SYNC), the caller also must not hold any inode's IOLOCK or
1516  * MMAPLOCK.
1517  */
1518 int
1519 xfs_blockgc_free_dquots(
1520         struct xfs_mount        *mp,
1521         struct xfs_dquot        *udqp,
1522         struct xfs_dquot        *gdqp,
1523         struct xfs_dquot        *pdqp,
1524         unsigned int            iwalk_flags)
1525 {
1526         struct xfs_icwalk       icw = {0};
1527         bool                    do_work = false;
1528
1529         if (!udqp && !gdqp && !pdqp)
1530                 return 0;
1531
1532         /*
1533          * Run a scan to free blocks using the union filter to cover all
1534          * applicable quotas in a single scan.
1535          */
1536         icw.icw_flags = XFS_ICWALK_FLAG_UNION | iwalk_flags;
1537
1538         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && udqp && xfs_dquot_lowsp(udqp)) {
1539                 icw.icw_uid = make_kuid(mp->m_super->s_user_ns, udqp->q_id);
1540                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_UID;
1541                 do_work = true;
1542         }
1543
1544         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && gdqp && xfs_dquot_lowsp(gdqp)) {
1545                 icw.icw_gid = make_kgid(mp->m_super->s_user_ns, gdqp->q_id);
1546                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_GID;
1547                 do_work = true;
1548         }
1549
1550         if (XFS_IS_PQUOTA_ENFORCED(mp) && pdqp && xfs_dquot_lowsp(pdqp)) {
1551                 icw.icw_prid = pdqp->q_id;
1552                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_PRID;
1553                 do_work = true;
1554         }
1555
1556         if (!do_work)
1557                 return 0;
1558
1559         return xfs_blockgc_free_space(mp, &icw);
1560 }
1561
1562 /* Run cow/eofblocks scans on the quotas attached to the inode. */
1563 int
1564 xfs_blockgc_free_quota(
1565         struct xfs_inode        *ip,
1566         unsigned int            iwalk_flags)
1567 {
1568         return xfs_blockgc_free_dquots(ip->i_mount,
1569                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_USER),
1570                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_GROUP),
1571                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_PROJ), iwalk_flags);
1572 }
1573
1574 /* XFS Inode Cache Walking Code */
1575
1576 /*
1577  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
1578  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
1579  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
1580  * be too greedy.
1581  */
1582 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
1583
1584
1585 /*
1586  * Decide if we want to grab this inode in anticipation of doing work towards
1587  * the goal.
1588  */
1589 static inline bool
1590 xfs_icwalk_igrab(
1591         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1592         struct xfs_inode        *ip,
1593         struct xfs_icwalk       *icw)
1594 {
1595         switch (goal) {
1596         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1597                 return xfs_blockgc_igrab(ip);
1598         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1599                 return xfs_reclaim_igrab(ip, icw);
1600         default:
1601                 return false;
1602         }
1603 }
1604
1605 /*
1606  * Process an inode.  Each processing function must handle any state changes
1607  * made by the icwalk igrab function.  Return -EAGAIN to skip an inode.
1608  */
1609 static inline int
1610 xfs_icwalk_process_inode(
1611         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1612         struct xfs_inode        *ip,
1613         struct xfs_perag        *pag,
1614         struct xfs_icwalk       *icw)
1615 {
1616         int                     error = 0;
1617
1618         switch (goal) {
1619         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1620                 error = xfs_blockgc_scan_inode(ip, icw);
1621                 break;
1622         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1623                 xfs_reclaim_inode(ip, pag);
1624                 break;
1625         }
1626         return error;
1627 }
1628
1629 /*
1630  * For a given per-AG structure @pag and a goal, grab qualifying inodes and
1631  * process them in some manner.
1632  */
1633 static int
1634 xfs_icwalk_ag(
1635         struct xfs_perag        *pag,
1636         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1637         struct xfs_icwalk       *icw)
1638 {
1639         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1640         uint32_t                first_index;
1641         int                     last_error = 0;
1642         int                     skipped;
1643         bool                    done;
1644         int                     nr_found;
1645
1646 restart:
1647         done = false;
1648         skipped = 0;
1649         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM)
1650                 first_index = READ_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor);
1651         else
1652                 first_index = 0;
1653         nr_found = 0;
1654         do {
1655                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1656                 int             error = 0;
1657                 int             i;
1658
1659                 rcu_read_lock();
1660
1661                 nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(&pag->pag_ici_root,
1662                                 (void **) batch, first_index,
1663                                 XFS_LOOKUP_BATCH, goal);
1664                 if (!nr_found) {
1665                         done = true;
1666                         rcu_read_unlock();
1667                         break;
1668                 }
1669
1670                 /*
1671                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1672                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1673                  */
1674                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1675                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
1676
1677                         if (done || !xfs_icwalk_igrab(goal, ip, icw))
1678                                 batch[i] = NULL;
1679
1680                         /*
1681                          * Update the index for the next lookup. Catch
1682                          * overflows into the next AG range which can occur if
1683                          * we have inodes in the last block of the AG and we
1684                          * are currently pointing to the last inode.
1685                          *
1686                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
1687                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
1688                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
1689                          * us to see this inode, so another lookup from the
1690                          * same index will not find it again.
1691                          */
1692                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
1693                                 continue;
1694                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1695                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1696                                 done = true;
1697                 }
1698
1699                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1700                 rcu_read_unlock();
1701
1702                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1703                         if (!batch[i])
1704                                 continue;
1705                         error = xfs_icwalk_process_inode(goal, batch[i], pag,
1706                                         icw);
1707                         if (error == -EAGAIN) {
1708                                 skipped++;
1709                                 continue;
1710                         }
1711                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1712                                 last_error = error;
1713                 }
1714
1715                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
1716                 if (error == -EFSCORRUPTED)
1717                         break;
1718
1719                 cond_resched();
1720
1721                 if (icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT)) {
1722                         icw->icw_scan_limit -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1723                         if (icw->icw_scan_limit <= 0)
1724                                 break;
1725                 }
1726         } while (nr_found && !done);
1727
1728         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM) {
1729                 if (done)
1730                         first_index = 0;
1731                 WRITE_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor, first_index);
1732         }
1733
1734         if (skipped) {
1735                 delay(1);
1736                 goto restart;
1737         }
1738         return last_error;
1739 }
1740
1741 /* Walk all incore inodes to achieve a given goal. */
1742 static int
1743 xfs_icwalk(
1744         struct xfs_mount        *mp,
1745         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1746         struct xfs_icwalk       *icw)
1747 {
1748         struct xfs_perag        *pag;
1749         int                     error = 0;
1750         int                     last_error = 0;
1751         xfs_agnumber_t          agno;
1752
1753         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, goal) {
1754                 error = xfs_icwalk_ag(pag, goal, icw);
1755                 if (error) {
1756                         last_error = error;
1757                         if (error == -EFSCORRUPTED) {
1758                                 xfs_perag_rele(pag);
1759                                 break;
1760                         }
1761                 }
1762         }
1763         return last_error;
1764         BUILD_BUG_ON(XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS & XFS_ICWALK_FLAGS_VALID);
1765 }
1766
1767 #ifdef DEBUG
1768 static void
1769 xfs_check_delalloc(
1770         struct xfs_inode        *ip,
1771         int                     whichfork)
1772 {
1773         struct xfs_ifork        *ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
1774         struct xfs_bmbt_irec    got;
1775         struct xfs_iext_cursor  icur;
1776
1777         if (!ifp || !xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, 0, &icur, &got))
1778                 return;
1779         do {
1780                 if (isnullstartblock(got.br_startblock)) {
1781                         xfs_warn(ip->i_mount,
1782         "ino %llx %s fork has delalloc extent at [0x%llx:0x%llx]",
1783                                 ip->i_ino,
1784                                 whichfork == XFS_DATA_FORK ? "data" : "cow",
1785                                 got.br_startoff, got.br_blockcount);
1786                 }
1787         } while (xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got));
1788 }
1789 #else
1790 #define xfs_check_delalloc(ip, whichfork)       do { } while (0)
1791 #endif
1792
1793 /* Schedule the inode for reclaim. */
1794 static void
1795 xfs_inodegc_set_reclaimable(
1796         struct xfs_inode        *ip)
1797 {
1798         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1799         struct xfs_perag        *pag;
1800
1801         if (!xfs_is_shutdown(mp) && ip->i_delayed_blks) {
1802                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_DATA_FORK);
1803                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_COW_FORK);
1804                 ASSERT(0);
1805         }
1806
1807         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1808         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1809         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1810
1811         trace_xfs_inode_set_reclaimable(ip);
1812         ip->i_flags &= ~(XFS_NEED_INACTIVE | XFS_INACTIVATING);
1813         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIMABLE;
1814         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1815                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1816
1817         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1818         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1819         xfs_perag_put(pag);
1820 }
1821
1822 /*
1823  * Free all speculative preallocations and possibly even the inode itself.
1824  * This is the last chance to make changes to an otherwise unreferenced file
1825  * before incore reclamation happens.
1826  */
1827 static int
1828 xfs_inodegc_inactivate(
1829         struct xfs_inode        *ip)
1830 {
1831         int                     error;
1832
1833         trace_xfs_inode_inactivating(ip);
1834         error = xfs_inactive(ip);
1835         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
1836         return error;
1837
1838 }
1839
1840 void
1841 xfs_inodegc_worker(
1842         struct work_struct      *work)
1843 {
1844         struct xfs_inodegc      *gc = container_of(to_delayed_work(work),
1845                                                 struct xfs_inodegc, work);
1846         struct llist_node       *node = llist_del_all(&gc->list);
1847         struct xfs_inode        *ip, *n;
1848         struct xfs_mount        *mp = gc->mp;
1849         unsigned int            nofs_flag;
1850
1851         /*
1852          * Clear the cpu mask bit and ensure that we have seen the latest
1853          * update of the gc structure associated with this CPU. This matches
1854          * with the release semantics used when setting the cpumask bit in
1855          * xfs_inodegc_queue.
1856          */
1857         cpumask_clear_cpu(gc->cpu, &mp->m_inodegc_cpumask);
1858         smp_mb__after_atomic();
1859
1860         WRITE_ONCE(gc->items, 0);
1861
1862         if (!node)
1863                 return;
1864
1865         /*
1866          * We can allocate memory here while doing writeback on behalf of
1867          * memory reclaim.  To avoid memory allocation deadlocks set the
1868          * task-wide nofs context for the following operations.
1869          */
1870         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1871
1872         ip = llist_entry(node, struct xfs_inode, i_gclist);
1873         trace_xfs_inodegc_worker(mp, READ_ONCE(gc->shrinker_hits));
1874
1875         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, 0);
1876         llist_for_each_entry_safe(ip, n, node, i_gclist) {
1877                 int     error;
1878
1879                 xfs_iflags_set(ip, XFS_INACTIVATING);
1880                 error = xfs_inodegc_inactivate(ip);
1881                 if (error && !gc->error)
1882                         gc->error = error;
1883         }
1884
1885         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1886 }
1887
1888 /*
1889  * Expedite all pending inodegc work to run immediately. This does not wait for
1890  * completion of the work.
1891  */
1892 void
1893 xfs_inodegc_push(
1894         struct xfs_mount        *mp)
1895 {
1896         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
1897                 return;
1898         trace_xfs_inodegc_push(mp, __return_address);
1899         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1900 }
1901
1902 /*
1903  * Force all currently queued inode inactivation work to run immediately and
1904  * wait for the work to finish.
1905  */
1906 int
1907 xfs_inodegc_flush(
1908         struct xfs_mount        *mp)
1909 {
1910         xfs_inodegc_push(mp);
1911         trace_xfs_inodegc_flush(mp, __return_address);
1912         return xfs_inodegc_wait_all(mp);
1913 }
1914
1915 /*
1916  * Flush all the pending work and then disable the inode inactivation background
1917  * workers and wait for them to stop.  Caller must hold sb->s_umount to
1918  * coordinate changes in the inodegc_enabled state.
1919  */
1920 void
1921 xfs_inodegc_stop(
1922         struct xfs_mount        *mp)
1923 {
1924         bool                    rerun;
1925
1926         if (!xfs_clear_inodegc_enabled(mp))
1927                 return;
1928
1929         /*
1930          * Drain all pending inodegc work, including inodes that could be
1931          * queued by racing xfs_inodegc_queue or xfs_inodegc_shrinker_scan
1932          * threads that sample the inodegc state just prior to us clearing it.
1933          * The inodegc flag state prevents new threads from queuing more
1934          * inodes, so we queue pending work items and flush the workqueue until
1935          * all inodegc lists are empty.  IOWs, we cannot use drain_workqueue
1936          * here because it does not allow other unserialized mechanisms to
1937          * reschedule inodegc work while this draining is in progress.
1938          */
1939         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1940         do {
1941                 flush_workqueue(mp->m_inodegc_wq);
1942                 rerun = xfs_inodegc_queue_all(mp);
1943         } while (rerun);
1944
1945         trace_xfs_inodegc_stop(mp, __return_address);
1946 }
1947
1948 /*
1949  * Enable the inode inactivation background workers and schedule deferred inode
1950  * inactivation work if there is any.  Caller must hold sb->s_umount to
1951  * coordinate changes in the inodegc_enabled state.
1952  */
1953 void
1954 xfs_inodegc_start(
1955         struct xfs_mount        *mp)
1956 {
1957         if (xfs_set_inodegc_enabled(mp))
1958                 return;
1959
1960         trace_xfs_inodegc_start(mp, __return_address);
1961         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1962 }
1963
1964 #ifdef CONFIG_XFS_RT
1965 static inline bool
1966 xfs_inodegc_want_queue_rt_file(
1967         struct xfs_inode        *ip)
1968 {
1969         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1970
1971         if (!XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
1972                 return false;
1973
1974         if (__percpu_counter_compare(&mp->m_frextents,
1975                                 mp->m_low_rtexts[XFS_LOWSP_5_PCNT],
1976                                 XFS_FDBLOCKS_BATCH) < 0)
1977                 return true;
1978
1979         return false;
1980 }
1981 #else
1982 # define xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip)     (false)
1983 #endif /* CONFIG_XFS_RT */
1984
1985 /*
1986  * Schedule the inactivation worker when:
1987  *
1988  *  - We've accumulated more than one inode cluster buffer's worth of inodes.
1989  *  - There is less than 5% free space left.
1990  *  - Any of the quotas for this inode are near an enforcement limit.
1991  */
1992 static inline bool
1993 xfs_inodegc_want_queue_work(
1994         struct xfs_inode        *ip,
1995         unsigned int            items)
1996 {
1997         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1998
1999         if (items > mp->m_ino_geo.inodes_per_cluster)
2000                 return true;
2001
2002         if (__percpu_counter_compare(&mp->m_fdblocks,
2003                                 mp->m_low_space[XFS_LOWSP_5_PCNT],
2004                                 XFS_FDBLOCKS_BATCH) < 0)
2005                 return true;
2006
2007         if (xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip))
2008                 return true;
2009
2010         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_USER))
2011                 return true;
2012
2013         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_GROUP))
2014                 return true;
2015
2016         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_PROJ))
2017                 return true;
2018
2019         return false;
2020 }
2021
2022 /*
2023  * Upper bound on the number of inodes in each AG that can be queued for
2024  * inactivation at any given time, to avoid monopolizing the workqueue.
2025  */
2026 #define XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG         (4 * XFS_INODES_PER_CHUNK)
2027
2028 /*
2029  * Make the frontend wait for inactivations when:
2030  *
2031  *  - Memory shrinkers queued the inactivation worker and it hasn't finished.
2032  *  - The queue depth exceeds the maximum allowable percpu backlog.
2033  *
2034  * Note: If the current thread is running a transaction, we don't ever want to
2035  * wait for other transactions because that could introduce a deadlock.
2036  */
2037 static inline bool
2038 xfs_inodegc_want_flush_work(
2039         struct xfs_inode        *ip,
2040         unsigned int            items,
2041         unsigned int            shrinker_hits)
2042 {
2043         if (current->journal_info)
2044                 return false;
2045
2046         if (shrinker_hits > 0)
2047                 return true;
2048
2049         if (items > XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG)
2050                 return true;
2051
2052         return false;
2053 }
2054
2055 /*
2056  * Queue a background inactivation worker if there are inodes that need to be
2057  * inactivated and higher level xfs code hasn't disabled the background
2058  * workers.
2059  */
2060 static void
2061 xfs_inodegc_queue(
2062         struct xfs_inode        *ip)
2063 {
2064         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2065         struct xfs_inodegc      *gc;
2066         int                     items;
2067         unsigned int            shrinker_hits;
2068         unsigned int            cpu_nr;
2069         unsigned long           queue_delay = 1;
2070
2071         trace_xfs_inode_set_need_inactive(ip);
2072         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
2073         ip->i_flags |= XFS_NEED_INACTIVE;
2074         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
2075
2076         cpu_nr = get_cpu();
2077         gc = this_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2078         llist_add(&ip->i_gclist, &gc->list);
2079         items = READ_ONCE(gc->items);
2080         WRITE_ONCE(gc->items, items + 1);
2081         shrinker_hits = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2082
2083         /*
2084          * Ensure the list add is always seen by anyone who finds the cpumask
2085          * bit set. This effectively gives the cpumask bit set operation
2086          * release ordering semantics.
2087          */
2088         smp_mb__before_atomic();
2089         if (!cpumask_test_cpu(cpu_nr, &mp->m_inodegc_cpumask))
2090                 cpumask_test_and_set_cpu(cpu_nr, &mp->m_inodegc_cpumask);
2091
2092         /*
2093          * We queue the work while holding the current CPU so that the work
2094          * is scheduled to run on this CPU.
2095          */
2096         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp)) {
2097                 put_cpu();
2098                 return;
2099         }
2100
2101         if (xfs_inodegc_want_queue_work(ip, items))
2102                 queue_delay = 0;
2103
2104         trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2105         mod_delayed_work_on(current_cpu(), mp->m_inodegc_wq, &gc->work,
2106                         queue_delay);
2107         put_cpu();
2108
2109         if (xfs_inodegc_want_flush_work(ip, items, shrinker_hits)) {
2110                 trace_xfs_inodegc_throttle(mp, __return_address);
2111                 flush_delayed_work(&gc->work);
2112         }
2113 }
2114
2115 /*
2116  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.  Once we get tag
2117  * lookups on the radix tree, this inode flag can go away.
2118  *
2119  * We always use background reclaim here because even if the inode is clean, it
2120  * still may be under IO and hence we have wait for IO completion to occur
2121  * before we can reclaim the inode. The background reclaim path handles this
2122  * more efficiently than we can here, so simply let background reclaim tear down
2123  * all inodes.
2124  */
2125 void
2126 xfs_inode_mark_reclaimable(
2127         struct xfs_inode        *ip)
2128 {
2129         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2130         bool                    need_inactive;
2131
2132         XFS_STATS_INC(mp, vn_reclaim);
2133
2134         /*
2135          * We should never get here with any of the reclaim flags already set.
2136          */
2137         ASSERT_ALWAYS(!xfs_iflags_test(ip, XFS_ALL_IRECLAIM_FLAGS));
2138
2139         need_inactive = xfs_inode_needs_inactive(ip);
2140         if (need_inactive) {
2141                 xfs_inodegc_queue(ip);
2142                 return;
2143         }
2144
2145         /* Going straight to reclaim, so drop the dquots. */
2146         xfs_qm_dqdetach(ip);
2147         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
2148 }
2149
2150 /*
2151  * Register a phony shrinker so that we can run background inodegc sooner when
2152  * there's memory pressure.  Inactivation does not itself free any memory but
2153  * it does make inodes reclaimable, which eventually frees memory.
2154  *
2155  * The count function, seek value, and batch value are crafted to trigger the
2156  * scan function during the second round of scanning.  Hopefully this means
2157  * that we reclaimed enough memory that initiating metadata transactions won't
2158  * make things worse.
2159  */
2160 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT      (1UL << DEF_PRIORITY)
2161 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH      ((XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT / 2) + 1)
2162
2163 static unsigned long
2164 xfs_inodegc_shrinker_count(
2165         struct shrinker         *shrink,
2166         struct shrink_control   *sc)
2167 {
2168         struct xfs_mount        *mp = shrink->private_data;
2169         struct xfs_inodegc      *gc;
2170         int                     cpu;
2171
2172         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2173                 return 0;
2174
2175         for_each_cpu(cpu, &mp->m_inodegc_cpumask) {
2176                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2177                 if (!llist_empty(&gc->list))
2178                         return XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT;
2179         }
2180
2181         return 0;
2182 }
2183
2184 static unsigned long
2185 xfs_inodegc_shrinker_scan(
2186         struct shrinker         *shrink,
2187         struct shrink_control   *sc)
2188 {
2189         struct xfs_mount        *mp = shrink->private_data;
2190         struct xfs_inodegc      *gc;
2191         int                     cpu;
2192         bool                    no_items = true;
2193
2194         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2195                 return SHRINK_STOP;
2196
2197         trace_xfs_inodegc_shrinker_scan(mp, sc, __return_address);
2198
2199         for_each_cpu(cpu, &mp->m_inodegc_cpumask) {
2200                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2201                 if (!llist_empty(&gc->list)) {
2202                         unsigned int    h = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2203
2204                         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, h + 1);
2205                         mod_delayed_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work, 0);
2206                         no_items = false;
2207                 }
2208         }
2209
2210         /*
2211          * If there are no inodes to inactivate, we don't want the shrinker
2212          * to think there's deferred work to call us back about.
2213          */
2214         if (no_items)
2215                 return LONG_MAX;
2216
2217         return SHRINK_STOP;
2218 }
2219
2220 /* Register a shrinker so we can accelerate inodegc and throttle queuing. */
2221 int
2222 xfs_inodegc_register_shrinker(
2223         struct xfs_mount        *mp)
2224 {
2225         mp->m_inodegc_shrinker = shrinker_alloc(SHRINKER_NONSLAB,
2226                                                 "xfs-inodegc:%s",
2227                                                 mp->m_super->s_id);
2228         if (!mp->m_inodegc_shrinker)
2229                 return -ENOMEM;
2230
2231         mp->m_inodegc_shrinker->count_objects = xfs_inodegc_shrinker_count;
2232         mp->m_inodegc_shrinker->scan_objects = xfs_inodegc_shrinker_scan;
2233         mp->m_inodegc_shrinker->seeks = 0;
2234         mp->m_inodegc_shrinker->batch = XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH;
2235         mp->m_inodegc_shrinker->private_data = mp;
2236
2237         shrinker_register(mp->m_inodegc_shrinker);
2238
2239         return 0;
2240 }