GNU Linux-libre 5.10.153-gnu1
[releases.git] / fs / xfs / xfs_icache.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
4  * All Rights Reserved.
5  */
6 #include "xfs.h"
7 #include "xfs_fs.h"
8 #include "xfs_shared.h"
9 #include "xfs_format.h"
10 #include "xfs_log_format.h"
11 #include "xfs_trans_resv.h"
12 #include "xfs_sb.h"
13 #include "xfs_mount.h"
14 #include "xfs_inode.h"
15 #include "xfs_trans.h"
16 #include "xfs_trans_priv.h"
17 #include "xfs_inode_item.h"
18 #include "xfs_quota.h"
19 #include "xfs_trace.h"
20 #include "xfs_icache.h"
21 #include "xfs_bmap_util.h"
22 #include "xfs_dquot_item.h"
23 #include "xfs_dquot.h"
24 #include "xfs_reflink.h"
25 #include "xfs_ialloc.h"
26
27 #include <linux/iversion.h>
28
29 /*
30  * Allocate and initialise an xfs_inode.
31  */
32 struct xfs_inode *
33 xfs_inode_alloc(
34         struct xfs_mount        *mp,
35         xfs_ino_t               ino)
36 {
37         struct xfs_inode        *ip;
38
39         /*
40          * XXX: If this didn't occur in transactions, we could drop GFP_NOFAIL
41          * and return NULL here on ENOMEM.
42          */
43         ip = kmem_cache_alloc(xfs_inode_zone, GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL);
44
45         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
46                 kmem_cache_free(xfs_inode_zone, ip);
47                 return NULL;
48         }
49
50         /* VFS doesn't initialise i_mode or i_state! */
51         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
52         VFS_I(ip)->i_state = 0;
53
54         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
55         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
56         ASSERT(ip->i_ino == 0);
57
58         /* initialise the xfs inode */
59         ip->i_ino = ino;
60         ip->i_mount = mp;
61         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
62         ip->i_afp = NULL;
63         ip->i_cowfp = NULL;
64         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(ip->i_df));
65         ip->i_flags = 0;
66         ip->i_delayed_blks = 0;
67         memset(&ip->i_d, 0, sizeof(ip->i_d));
68         ip->i_sick = 0;
69         ip->i_checked = 0;
70         INIT_WORK(&ip->i_ioend_work, xfs_end_io);
71         INIT_LIST_HEAD(&ip->i_ioend_list);
72         spin_lock_init(&ip->i_ioend_lock);
73
74         return ip;
75 }
76
77 STATIC void
78 xfs_inode_free_callback(
79         struct rcu_head         *head)
80 {
81         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
82         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
83
84         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
85         case S_IFREG:
86         case S_IFDIR:
87         case S_IFLNK:
88                 xfs_idestroy_fork(&ip->i_df);
89                 break;
90         }
91
92         if (ip->i_afp) {
93                 xfs_idestroy_fork(ip->i_afp);
94                 kmem_cache_free(xfs_ifork_zone, ip->i_afp);
95         }
96         if (ip->i_cowfp) {
97                 xfs_idestroy_fork(ip->i_cowfp);
98                 kmem_cache_free(xfs_ifork_zone, ip->i_cowfp);
99         }
100         if (ip->i_itemp) {
101                 ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL,
102                                  &ip->i_itemp->ili_item.li_flags));
103                 xfs_inode_item_destroy(ip);
104                 ip->i_itemp = NULL;
105         }
106
107         kmem_cache_free(xfs_inode_zone, ip);
108 }
109
110 static void
111 __xfs_inode_free(
112         struct xfs_inode        *ip)
113 {
114         /* asserts to verify all state is correct here */
115         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
116         ASSERT(!ip->i_itemp || list_empty(&ip->i_itemp->ili_item.li_bio_list));
117         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
118
119         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
120 }
121
122 void
123 xfs_inode_free(
124         struct xfs_inode        *ip)
125 {
126         ASSERT(!xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLUSHING));
127
128         /*
129          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
130          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
131          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
132          * races.
133          */
134         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
135         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
136         ip->i_ino = 0;
137         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
138
139         __xfs_inode_free(ip);
140 }
141
142 /*
143  * Queue background inode reclaim work if there are reclaimable inodes and there
144  * isn't reclaim work already scheduled or in progress.
145  */
146 static void
147 xfs_reclaim_work_queue(
148         struct xfs_mount        *mp)
149 {
150
151         rcu_read_lock();
152         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
153                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
154                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
155         }
156         rcu_read_unlock();
157 }
158
159 static void
160 xfs_perag_set_reclaim_tag(
161         struct xfs_perag        *pag)
162 {
163         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
164
165         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
166         if (pag->pag_ici_reclaimable++)
167                 return;
168
169         /* propagate the reclaim tag up into the perag radix tree */
170         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
171         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
172                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
173         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
174
175         /* schedule periodic background inode reclaim */
176         xfs_reclaim_work_queue(mp);
177
178         trace_xfs_perag_set_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
179 }
180
181 static void
182 xfs_perag_clear_reclaim_tag(
183         struct xfs_perag        *pag)
184 {
185         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
186
187         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
188         if (--pag->pag_ici_reclaimable)
189                 return;
190
191         /* clear the reclaim tag from the perag radix tree */
192         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
193         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno,
194                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
195         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
196         trace_xfs_perag_clear_reclaim(mp, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
197 }
198
199
200 /*
201  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.
202  * Once we get tag lookups on the radix tree, this inode flag
203  * can go away.
204  */
205 void
206 xfs_inode_set_reclaim_tag(
207         struct xfs_inode        *ip)
208 {
209         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
210         struct xfs_perag        *pag;
211
212         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
213         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
214         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
215
216         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
217                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
218         xfs_perag_set_reclaim_tag(pag);
219         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIMABLE);
220
221         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
222         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
223         xfs_perag_put(pag);
224 }
225
226 STATIC void
227 xfs_inode_clear_reclaim_tag(
228         struct xfs_perag        *pag,
229         xfs_ino_t               ino)
230 {
231         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
232                              XFS_INO_TO_AGINO(pag->pag_mount, ino),
233                              XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
234         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
235 }
236
237 static void
238 xfs_inew_wait(
239         struct xfs_inode        *ip)
240 {
241         wait_queue_head_t *wq = bit_waitqueue(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
242         DEFINE_WAIT_BIT(wait, &ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
243
244         do {
245                 prepare_to_wait(wq, &wait.wq_entry, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
246                 if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW))
247                         break;
248                 schedule();
249         } while (true);
250         finish_wait(wq, &wait.wq_entry);
251 }
252
253 /*
254  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
255  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
256  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
257  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
258  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
259  * after reinitialisation even if it fails.
260  */
261 static int
262 xfs_reinit_inode(
263         struct xfs_mount        *mp,
264         struct inode            *inode)
265 {
266         int             error;
267         uint32_t        nlink = inode->i_nlink;
268         uint32_t        generation = inode->i_generation;
269         uint64_t        version = inode_peek_iversion(inode);
270         umode_t         mode = inode->i_mode;
271         dev_t           dev = inode->i_rdev;
272         kuid_t          uid = inode->i_uid;
273         kgid_t          gid = inode->i_gid;
274
275         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
276
277         set_nlink(inode, nlink);
278         inode->i_generation = generation;
279         inode_set_iversion_queried(inode, version);
280         inode->i_mode = mode;
281         inode->i_rdev = dev;
282         inode->i_uid = uid;
283         inode->i_gid = gid;
284         return error;
285 }
286
287 /*
288  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
289  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
290  * then check we didn't find a free inode.
291  *
292  * Returns:
293  *      0               if the inode free state matches the lookup context
294  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
295  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
296  */
297 static int
298 xfs_iget_check_free_state(
299         struct xfs_inode        *ip,
300         int                     flags)
301 {
302         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
303                 /* should be a free inode */
304                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
305                         xfs_warn(ip->i_mount,
306 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
307                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
308                         return -EFSCORRUPTED;
309                 }
310
311                 if (ip->i_d.di_nblocks != 0) {
312                         xfs_warn(ip->i_mount,
313 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
314                                 ip->i_ino);
315                         return -EFSCORRUPTED;
316                 }
317                 return 0;
318         }
319
320         /* should be an allocated inode */
321         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
322                 return -ENOENT;
323
324         return 0;
325 }
326
327 /*
328  * Check the validity of the inode we just found it the cache
329  */
330 static int
331 xfs_iget_cache_hit(
332         struct xfs_perag        *pag,
333         struct xfs_inode        *ip,
334         xfs_ino_t               ino,
335         int                     flags,
336         int                     lock_flags) __releases(RCU)
337 {
338         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
339         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
340         int                     error;
341
342         /*
343          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
344          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
345          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
346          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
347          * will not match, so check for that, too.
348          */
349         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
350         if (ip->i_ino != ino) {
351                 trace_xfs_iget_skip(ip);
352                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
353                 error = -EAGAIN;
354                 goto out_error;
355         }
356
357
358         /*
359          * If we are racing with another cache hit that is currently
360          * instantiating this inode or currently recycling it out of
361          * reclaimabe state, wait for the initialisation to complete
362          * before continuing.
363          *
364          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
365          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
366          *           instead of polling for it.
367          */
368         if (ip->i_flags & (XFS_INEW|XFS_IRECLAIM)) {
369                 trace_xfs_iget_skip(ip);
370                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
371                 error = -EAGAIN;
372                 goto out_error;
373         }
374
375         /*
376          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
377          * racing with unlinks.
378          */
379         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
380         if (error)
381                 goto out_error;
382
383         /*
384          * If IRECLAIMABLE is set, we've torn down the VFS inode already.
385          * Need to carefully get it back into useable state.
386          */
387         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
388                 trace_xfs_iget_reclaim(ip);
389
390                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
391                         error = -EAGAIN;
392                         goto out_error;
393                 }
394
395                 /*
396                  * We need to set XFS_IRECLAIM to prevent xfs_reclaim_inode
397                  * from stomping over us while we recycle the inode.  We can't
398                  * clear the radix tree reclaimable tag yet as it requires
399                  * pag_ici_lock to be held exclusive.
400                  */
401                 ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
402
403                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
404                 rcu_read_unlock();
405
406                 ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
407                 error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
408                 if (error) {
409                         bool wake;
410                         /*
411                          * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
412                          * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
413                          */
414                         rcu_read_lock();
415                         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
416                         wake = !!__xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW);
417                         ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
418                         if (wake)
419                                 wake_up_bit(&ip->i_flags, __XFS_INEW_BIT);
420                         ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
421                         trace_xfs_iget_reclaim_fail(ip);
422                         goto out_error;
423                 }
424
425                 spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
426                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
427
428                 /*
429                  * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now
430                  * effectively a new inode and need to return to the initial
431                  * state before reuse occurs.
432                  */
433                 ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
434                 ip->i_flags |= XFS_INEW;
435                 xfs_inode_clear_reclaim_tag(pag, ip->i_ino);
436                 inode->i_state = I_NEW;
437                 ip->i_sick = 0;
438                 ip->i_checked = 0;
439
440                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
441                 spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
442         } else {
443                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
444                 if (!igrab(inode)) {
445                         trace_xfs_iget_skip(ip);
446                         error = -EAGAIN;
447                         goto out_error;
448                 }
449
450                 /* We've got a live one. */
451                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
452                 rcu_read_unlock();
453                 trace_xfs_iget_hit(ip);
454         }
455
456         if (lock_flags != 0)
457                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
458
459         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
460                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE);
461         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
462
463         return 0;
464
465 out_error:
466         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
467         rcu_read_unlock();
468         return error;
469 }
470
471
472 static int
473 xfs_iget_cache_miss(
474         struct xfs_mount        *mp,
475         struct xfs_perag        *pag,
476         xfs_trans_t             *tp,
477         xfs_ino_t               ino,
478         struct xfs_inode        **ipp,
479         int                     flags,
480         int                     lock_flags)
481 {
482         struct xfs_inode        *ip;
483         int                     error;
484         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
485         int                     iflags;
486
487         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
488         if (!ip)
489                 return -ENOMEM;
490
491         error = xfs_imap(mp, tp, ip->i_ino, &ip->i_imap, flags);
492         if (error)
493                 goto out_destroy;
494
495         /*
496          * For version 5 superblocks, if we are initialising a new inode and we
497          * are not utilising the XFS_MOUNT_IKEEP inode cluster mode, we can
498          * simply build the new inode core with a random generation number.
499          *
500          * For version 4 (and older) superblocks, log recovery is dependent on
501          * the di_flushiter field being initialised from the current on-disk
502          * value and hence we must also read the inode off disk even when
503          * initializing new inodes.
504          */
505         if (xfs_sb_version_has_v3inode(&mp->m_sb) &&
506             (flags & XFS_IGET_CREATE) && !(mp->m_flags & XFS_MOUNT_IKEEP)) {
507                 VFS_I(ip)->i_generation = prandom_u32();
508         } else {
509                 struct xfs_dinode       *dip;
510                 struct xfs_buf          *bp;
511
512                 error = xfs_imap_to_bp(mp, tp, &ip->i_imap, &dip, &bp, 0);
513                 if (error)
514                         goto out_destroy;
515
516                 error = xfs_inode_from_disk(ip, dip);
517                 if (!error)
518                         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_INO_REF);
519                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
520
521                 if (error)
522                         goto out_destroy;
523         }
524
525         trace_xfs_iget_miss(ip);
526
527         /*
528          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
529          * racing with unlinks.
530          */
531         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
532         if (error)
533                 goto out_destroy;
534
535         /*
536          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
537          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
538          * region. Since we can be called from transaction context, don't
539          * recurse into the file system.
540          */
541         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
542                 error = -EAGAIN;
543                 goto out_destroy;
544         }
545
546         /*
547          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
548          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
549          */
550         if (lock_flags) {
551                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
552                         BUG();
553         }
554
555         /*
556          * These values must be set before inserting the inode into the radix
557          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
558          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
559          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
560          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
561          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
562          * time.
563          */
564         iflags = XFS_INEW;
565         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
566                 d_mark_dontcache(VFS_I(ip));
567         ip->i_udquot = NULL;
568         ip->i_gdquot = NULL;
569         ip->i_pdquot = NULL;
570         xfs_iflags_set(ip, iflags);
571
572         /* insert the new inode */
573         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
574         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
575         if (unlikely(error)) {
576                 WARN_ON(error != -EEXIST);
577                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
578                 error = -EAGAIN;
579                 goto out_preload_end;
580         }
581         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
582         radix_tree_preload_end();
583
584         *ipp = ip;
585         return 0;
586
587 out_preload_end:
588         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
589         radix_tree_preload_end();
590         if (lock_flags)
591                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
592 out_destroy:
593         __destroy_inode(VFS_I(ip));
594         xfs_inode_free(ip);
595         return error;
596 }
597
598 /*
599  * Look up an inode by number in the given file system.  The inode is looked up
600  * in the cache held in each AG.  If the inode is found in the cache, initialise
601  * the vfs inode if necessary.
602  *
603  * If it is not in core, read it in from the file system's device, add it to the
604  * cache and initialise the vfs inode.
605  *
606  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
607  * Inode lookup is only done during metadata operations and not as part of the
608  * data IO path. Hence we only allow locking of the XFS_ILOCK during lookup.
609  */
610 int
611 xfs_iget(
612         struct xfs_mount        *mp,
613         struct xfs_trans        *tp,
614         xfs_ino_t               ino,
615         uint                    flags,
616         uint                    lock_flags,
617         struct xfs_inode        **ipp)
618 {
619         struct xfs_inode        *ip;
620         struct xfs_perag        *pag;
621         xfs_agino_t             agino;
622         int                     error;
623
624         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
625
626         /* reject inode numbers outside existing AGs */
627         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
628                 return -EINVAL;
629
630         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
631
632         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
633         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
634         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
635
636 again:
637         error = 0;
638         rcu_read_lock();
639         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
640
641         if (ip) {
642                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
643                 if (error)
644                         goto out_error_or_again;
645         } else {
646                 rcu_read_unlock();
647                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
648                         error = -ENODATA;
649                         goto out_error_or_again;
650                 }
651                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
652
653                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
654                                                         flags, lock_flags);
655                 if (error)
656                         goto out_error_or_again;
657         }
658         xfs_perag_put(pag);
659
660         *ipp = ip;
661
662         /*
663          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
664          * now.  If it's a new inode being created, xfs_ialloc will handle it.
665          */
666         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
667                 xfs_setup_existing_inode(ip);
668         return 0;
669
670 out_error_or_again:
671         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE) && error == -EAGAIN) {
672                 delay(1);
673                 goto again;
674         }
675         xfs_perag_put(pag);
676         return error;
677 }
678
679 /*
680  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
681  *
682  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
683  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
684  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
685  * down, etc.), return a negative error code.
686  *
687  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
688  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
689  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
690  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
691  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
692  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
693  * deal with these scenarios appropriately.
694  *
695  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
696  * reading this, you probably want xfs_iget.
697  */
698 int
699 xfs_icache_inode_is_allocated(
700         struct xfs_mount        *mp,
701         struct xfs_trans        *tp,
702         xfs_ino_t               ino,
703         bool                    *inuse)
704 {
705         struct xfs_inode        *ip;
706         int                     error;
707
708         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
709         if (error)
710                 return error;
711
712         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
713         xfs_irele(ip);
714         return 0;
715 }
716
717 /*
718  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
719  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
720  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
721  * be too greedy.
722  */
723 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
724
725 /*
726  * Decide if the given @ip is eligible to be a part of the inode walk, and
727  * grab it if so.  Returns true if it's ready to go or false if we should just
728  * ignore it.
729  */
730 STATIC bool
731 xfs_inode_walk_ag_grab(
732         struct xfs_inode        *ip,
733         int                     flags)
734 {
735         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
736         bool                    newinos = !!(flags & XFS_INODE_WALK_INEW_WAIT);
737
738         ASSERT(rcu_read_lock_held());
739
740         /* Check for stale RCU freed inode */
741         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
742         if (!ip->i_ino)
743                 goto out_unlock_noent;
744
745         /* avoid new or reclaimable inodes. Leave for reclaim code to flush */
746         if ((!newinos && __xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW)) ||
747             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE | XFS_IRECLAIM))
748                 goto out_unlock_noent;
749         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
750
751         /* nothing to sync during shutdown */
752         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
753                 return false;
754
755         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
756         if (!igrab(inode))
757                 return false;
758
759         /* inode is valid */
760         return true;
761
762 out_unlock_noent:
763         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
764         return false;
765 }
766
767 /*
768  * For a given per-AG structure @pag, grab, @execute, and rele all incore
769  * inodes with the given radix tree @tag.
770  */
771 STATIC int
772 xfs_inode_walk_ag(
773         struct xfs_perag        *pag,
774         int                     iter_flags,
775         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, void *args),
776         void                    *args,
777         int                     tag)
778 {
779         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
780         uint32_t                first_index;
781         int                     last_error = 0;
782         int                     skipped;
783         bool                    done;
784         int                     nr_found;
785
786 restart:
787         done = false;
788         skipped = 0;
789         first_index = 0;
790         nr_found = 0;
791         do {
792                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
793                 int             error = 0;
794                 int             i;
795
796                 rcu_read_lock();
797
798                 if (tag == XFS_ICI_NO_TAG)
799                         nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
800                                         (void **)batch, first_index,
801                                         XFS_LOOKUP_BATCH);
802                 else
803                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
804                                         &pag->pag_ici_root,
805                                         (void **) batch, first_index,
806                                         XFS_LOOKUP_BATCH, tag);
807
808                 if (!nr_found) {
809                         rcu_read_unlock();
810                         break;
811                 }
812
813                 /*
814                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
815                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
816                  */
817                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
818                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
819
820                         if (done || !xfs_inode_walk_ag_grab(ip, iter_flags))
821                                 batch[i] = NULL;
822
823                         /*
824                          * Update the index for the next lookup. Catch
825                          * overflows into the next AG range which can occur if
826                          * we have inodes in the last block of the AG and we
827                          * are currently pointing to the last inode.
828                          *
829                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
830                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
831                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
832                          * us to see this inode, so another lookup from the
833                          * same index will not find it again.
834                          */
835                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
836                                 continue;
837                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
838                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
839                                 done = true;
840                 }
841
842                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
843                 rcu_read_unlock();
844
845                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
846                         if (!batch[i])
847                                 continue;
848                         if ((iter_flags & XFS_INODE_WALK_INEW_WAIT) &&
849                             xfs_iflags_test(batch[i], XFS_INEW))
850                                 xfs_inew_wait(batch[i]);
851                         error = execute(batch[i], args);
852                         xfs_irele(batch[i]);
853                         if (error == -EAGAIN) {
854                                 skipped++;
855                                 continue;
856                         }
857                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
858                                 last_error = error;
859                 }
860
861                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
862                 if (error == -EFSCORRUPTED)
863                         break;
864
865                 cond_resched();
866
867         } while (nr_found && !done);
868
869         if (skipped) {
870                 delay(1);
871                 goto restart;
872         }
873         return last_error;
874 }
875
876 /* Fetch the next (possibly tagged) per-AG structure. */
877 static inline struct xfs_perag *
878 xfs_inode_walk_get_perag(
879         struct xfs_mount        *mp,
880         xfs_agnumber_t          agno,
881         int                     tag)
882 {
883         if (tag == XFS_ICI_NO_TAG)
884                 return xfs_perag_get(mp, agno);
885         return xfs_perag_get_tag(mp, agno, tag);
886 }
887
888 /*
889  * Call the @execute function on all incore inodes matching the radix tree
890  * @tag.
891  */
892 int
893 xfs_inode_walk(
894         struct xfs_mount        *mp,
895         int                     iter_flags,
896         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip, void *args),
897         void                    *args,
898         int                     tag)
899 {
900         struct xfs_perag        *pag;
901         int                     error = 0;
902         int                     last_error = 0;
903         xfs_agnumber_t          ag;
904
905         ag = 0;
906         while ((pag = xfs_inode_walk_get_perag(mp, ag, tag))) {
907                 ag = pag->pag_agno + 1;
908                 error = xfs_inode_walk_ag(pag, iter_flags, execute, args, tag);
909                 xfs_perag_put(pag);
910                 if (error) {
911                         last_error = error;
912                         if (error == -EFSCORRUPTED)
913                                 break;
914                 }
915         }
916         return last_error;
917 }
918
919 /*
920  * Background scanning to trim post-EOF preallocated space. This is queued
921  * based on the 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
922  */
923 void
924 xfs_queue_eofblocks(
925         struct xfs_mount *mp)
926 {
927         rcu_read_lock();
928         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG))
929                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
930                                    &mp->m_eofblocks_work,
931                                    msecs_to_jiffies(xfs_eofb_secs * 1000));
932         rcu_read_unlock();
933 }
934
935 void
936 xfs_eofblocks_worker(
937         struct work_struct *work)
938 {
939         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
940                                 struct xfs_mount, m_eofblocks_work);
941
942         if (!sb_start_write_trylock(mp->m_super))
943                 return;
944         xfs_icache_free_eofblocks(mp, NULL);
945         sb_end_write(mp->m_super);
946
947         xfs_queue_eofblocks(mp);
948 }
949
950 /*
951  * Background scanning to trim preallocated CoW space. This is queued
952  * based on the 'speculative_cow_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
953  * (We'll just piggyback on the post-EOF prealloc space workqueue.)
954  */
955 void
956 xfs_queue_cowblocks(
957         struct xfs_mount *mp)
958 {
959         rcu_read_lock();
960         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG))
961                 queue_delayed_work(mp->m_eofblocks_workqueue,
962                                    &mp->m_cowblocks_work,
963                                    msecs_to_jiffies(xfs_cowb_secs * 1000));
964         rcu_read_unlock();
965 }
966
967 void
968 xfs_cowblocks_worker(
969         struct work_struct *work)
970 {
971         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
972                                 struct xfs_mount, m_cowblocks_work);
973
974         if (!sb_start_write_trylock(mp->m_super))
975                 return;
976         xfs_icache_free_cowblocks(mp, NULL);
977         sb_end_write(mp->m_super);
978
979         xfs_queue_cowblocks(mp);
980 }
981
982 /*
983  * Grab the inode for reclaim exclusively.
984  *
985  * We have found this inode via a lookup under RCU, so the inode may have
986  * already been freed, or it may be in the process of being recycled by
987  * xfs_iget(). In both cases, the inode will have XFS_IRECLAIM set. If the inode
988  * has been fully recycled by the time we get the i_flags_lock, XFS_IRECLAIMABLE
989  * will not be set. Hence we need to check for both these flag conditions to
990  * avoid inodes that are no longer reclaim candidates.
991  *
992  * Note: checking for other state flags here, under the i_flags_lock or not, is
993  * racy and should be avoided. Those races should be resolved only after we have
994  * ensured that we are able to reclaim this inode and the world can see that we
995  * are going to reclaim it.
996  *
997  * Return true if we grabbed it, false otherwise.
998  */
999 static bool
1000 xfs_reclaim_inode_grab(
1001         struct xfs_inode        *ip)
1002 {
1003         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1004
1005         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1006         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
1007             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
1008                 /* not a reclaim candidate. */
1009                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1010                 return false;
1011         }
1012         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
1013         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1014         return true;
1015 }
1016
1017 /*
1018  * Inode reclaim is non-blocking, so the default action if progress cannot be
1019  * made is to "requeue" the inode for reclaim by unlocking it and clearing the
1020  * XFS_IRECLAIM flag.  If we are in a shutdown state, we don't care about
1021  * blocking anymore and hence we can wait for the inode to be able to reclaim
1022  * it.
1023  *
1024  * We do no IO here - if callers require inodes to be cleaned they must push the
1025  * AIL first to trigger writeback of dirty inodes.  This enables writeback to be
1026  * done in the background in a non-blocking manner, and enables memory reclaim
1027  * to make progress without blocking.
1028  */
1029 static void
1030 xfs_reclaim_inode(
1031         struct xfs_inode        *ip,
1032         struct xfs_perag        *pag)
1033 {
1034         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
1035
1036         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
1037                 goto out;
1038         if (xfs_iflags_test_and_set(ip, XFS_IFLUSHING))
1039                 goto out_iunlock;
1040
1041         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1042                 xfs_iunpin_wait(ip);
1043                 xfs_iflush_abort(ip);
1044                 goto reclaim;
1045         }
1046         if (xfs_ipincount(ip))
1047                 goto out_clear_flush;
1048         if (!xfs_inode_clean(ip))
1049                 goto out_clear_flush;
1050
1051         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
1052 reclaim:
1053
1054         /*
1055          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
1056          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
1057          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
1058          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
1059          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
1060          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
1061          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
1062          * will see an invalid inode that it can skip.
1063          */
1064         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1065         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
1066         ip->i_ino = 0;
1067         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1068
1069         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1070
1071         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
1072         /*
1073          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
1074          *
1075          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
1076          * added to the tree assert that it's been there before to catch
1077          * problems with the inode life time early on.
1078          */
1079         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1080         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
1081                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
1082                 ASSERT(0);
1083         xfs_perag_clear_reclaim_tag(pag);
1084         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1085
1086         /*
1087          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
1088          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
1089          * can reference the inodes in the cache without taking references.
1090          *
1091          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
1092          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
1093          */
1094         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1095         xfs_qm_dqdetach(ip);
1096         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1097         ASSERT(xfs_inode_clean(ip));
1098
1099         __xfs_inode_free(ip);
1100         return;
1101
1102 out_clear_flush:
1103         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
1104 out_iunlock:
1105         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1106 out:
1107         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
1108 }
1109
1110 /*
1111  * Walk the AGs and reclaim the inodes in them. Even if the filesystem is
1112  * corrupted, we still want to try to reclaim all the inodes. If we don't,
1113  * then a shut down during filesystem unmount reclaim walk leak all the
1114  * unreclaimed inodes.
1115  *
1116  * Returns non-zero if any AGs or inodes were skipped in the reclaim pass
1117  * so that callers that want to block until all dirty inodes are written back
1118  * and reclaimed can sanely loop.
1119  */
1120 static void
1121 xfs_reclaim_inodes_ag(
1122         struct xfs_mount        *mp,
1123         int                     *nr_to_scan)
1124 {
1125         struct xfs_perag        *pag;
1126         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1127
1128         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1129                 unsigned long   first_index = 0;
1130                 int             done = 0;
1131                 int             nr_found = 0;
1132
1133                 ag = pag->pag_agno + 1;
1134
1135                 first_index = READ_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor);
1136                 do {
1137                         struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1138                         int     i;
1139
1140                         rcu_read_lock();
1141                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
1142                                         &pag->pag_ici_root,
1143                                         (void **)batch, first_index,
1144                                         XFS_LOOKUP_BATCH,
1145                                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1146                         if (!nr_found) {
1147                                 done = 1;
1148                                 rcu_read_unlock();
1149                                 break;
1150                         }
1151
1152                         /*
1153                          * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1154                          * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1155                          */
1156                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1157                                 struct xfs_inode *ip = batch[i];
1158
1159                                 if (done || !xfs_reclaim_inode_grab(ip))
1160                                         batch[i] = NULL;
1161
1162                                 /*
1163                                  * Update the index for the next lookup. Catch
1164                                  * overflows into the next AG range which can
1165                                  * occur if we have inodes in the last block of
1166                                  * the AG and we are currently pointing to the
1167                                  * last inode.
1168                                  *
1169                                  * Because we may see inodes that are from the
1170                                  * wrong AG due to RCU freeing and
1171                                  * reallocation, only update the index if it
1172                                  * lies in this AG. It was a race that lead us
1173                                  * to see this inode, so another lookup from
1174                                  * the same index will not find it again.
1175                                  */
1176                                 if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) !=
1177                                                                 pag->pag_agno)
1178                                         continue;
1179                                 first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1180                                 if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1181                                         done = 1;
1182                         }
1183
1184                         /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1185                         rcu_read_unlock();
1186
1187                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1188                                 if (batch[i])
1189                                         xfs_reclaim_inode(batch[i], pag);
1190                         }
1191
1192                         *nr_to_scan -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1193                         cond_resched();
1194                 } while (nr_found && !done && *nr_to_scan > 0);
1195
1196                 if (done)
1197                         first_index = 0;
1198                 WRITE_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor, first_index);
1199                 xfs_perag_put(pag);
1200         }
1201 }
1202
1203 void
1204 xfs_reclaim_inodes(
1205         struct xfs_mount        *mp)
1206 {
1207         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1208
1209         while (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
1210                 xfs_ail_push_all_sync(mp->m_ail);
1211                 xfs_reclaim_inodes_ag(mp, &nr_to_scan);
1212         }
1213 }
1214
1215 /*
1216  * The shrinker infrastructure determines how many inodes we should scan for
1217  * reclaim. We want as many clean inodes ready to reclaim as possible, so we
1218  * push the AIL here. We also want to proactively free up memory if we can to
1219  * minimise the amount of work memory reclaim has to do so we kick the
1220  * background reclaim if it isn't already scheduled.
1221  */
1222 long
1223 xfs_reclaim_inodes_nr(
1224         struct xfs_mount        *mp,
1225         int                     nr_to_scan)
1226 {
1227         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1228         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1229         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1230
1231         xfs_reclaim_inodes_ag(mp, &nr_to_scan);
1232         return 0;
1233 }
1234
1235 /*
1236  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1237  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1238  */
1239 int
1240 xfs_reclaim_inodes_count(
1241         struct xfs_mount        *mp)
1242 {
1243         struct xfs_perag        *pag;
1244         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1245         int                     reclaimable = 0;
1246
1247         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1248                 ag = pag->pag_agno + 1;
1249                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1250                 xfs_perag_put(pag);
1251         }
1252         return reclaimable;
1253 }
1254
1255 STATIC bool
1256 xfs_inode_match_id(
1257         struct xfs_inode        *ip,
1258         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1259 {
1260         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1261             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1262                 return false;
1263
1264         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1265             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1266                 return false;
1267
1268         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1269             ip->i_d.di_projid != eofb->eof_prid)
1270                 return false;
1271
1272         return true;
1273 }
1274
1275 /*
1276  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1277  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1278  */
1279 STATIC bool
1280 xfs_inode_match_id_union(
1281         struct xfs_inode        *ip,
1282         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1283 {
1284         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UID) &&
1285             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, eofb->eof_uid))
1286                 return true;
1287
1288         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_GID) &&
1289             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, eofb->eof_gid))
1290                 return true;
1291
1292         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_PRID) &&
1293             ip->i_d.di_projid == eofb->eof_prid)
1294                 return true;
1295
1296         return false;
1297 }
1298
1299 /*
1300  * Is this inode @ip eligible for eof/cow block reclamation, given some
1301  * filtering parameters @eofb?  The inode is eligible if @eofb is null or
1302  * if the predicate functions match.
1303  */
1304 static bool
1305 xfs_inode_matches_eofb(
1306         struct xfs_inode        *ip,
1307         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1308 {
1309         bool                    match;
1310
1311         if (!eofb)
1312                 return true;
1313
1314         if (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_UNION)
1315                 match = xfs_inode_match_id_union(ip, eofb);
1316         else
1317                 match = xfs_inode_match_id(ip, eofb);
1318         if (!match)
1319                 return false;
1320
1321         /* skip the inode if the file size is too small */
1322         if ((eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_MINFILESIZE) &&
1323             XFS_ISIZE(ip) < eofb->eof_min_file_size)
1324                 return false;
1325
1326         return true;
1327 }
1328
1329 /*
1330  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
1331  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
1332  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
1333  * goes low.
1334  */
1335 void
1336 xfs_reclaim_worker(
1337         struct work_struct *work)
1338 {
1339         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
1340                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
1341         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1342
1343         xfs_reclaim_inodes_ag(mp, &nr_to_scan);
1344         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1345 }
1346
1347 STATIC int
1348 xfs_inode_free_eofblocks(
1349         struct xfs_inode        *ip,
1350         void                    *args)
1351 {
1352         struct xfs_eofblocks    *eofb = args;
1353         bool                    wait;
1354         int                     ret;
1355
1356         wait = eofb && (eofb->eof_flags & XFS_EOF_FLAGS_SYNC);
1357
1358         if (!xfs_can_free_eofblocks(ip, false)) {
1359                 /* inode could be preallocated or append-only */
1360                 trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1361                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1362                 return 0;
1363         }
1364
1365         /*
1366          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1367          * time. Unless we are waiting, skip it.
1368          */
1369         if (!wait && mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1370                 return 0;
1371
1372         if (!xfs_inode_matches_eofb(ip, eofb))
1373                 return 0;
1374
1375         /*
1376          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1377          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1378          */
1379         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1380                 if (wait)
1381                         return -EAGAIN;
1382                 return 0;
1383         }
1384
1385         ret = xfs_free_eofblocks(ip);
1386         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1387
1388         return ret;
1389 }
1390
1391 int
1392 xfs_icache_free_eofblocks(
1393         struct xfs_mount        *mp,
1394         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1395 {
1396         return xfs_inode_walk(mp, 0, xfs_inode_free_eofblocks, eofb,
1397                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Run eofblocks scans on the quotas applicable to the inode. For inodes with
1402  * multiple quotas, we don't know exactly which quota caused an allocation
1403  * failure. We make a best effort by including each quota under low free space
1404  * conditions (less than 1% free space) in the scan.
1405  */
1406 static int
1407 __xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1408         struct xfs_inode        *ip,
1409         int                     (*execute)(struct xfs_mount *mp,
1410                                            struct xfs_eofblocks *eofb))
1411 {
1412         int scan = 0;
1413         struct xfs_eofblocks eofb = {0};
1414         struct xfs_dquot *dq;
1415
1416         /*
1417          * Run a sync scan to increase effectiveness and use the union filter to
1418          * cover all applicable quotas in a single scan.
1419          */
1420         eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_UNION|XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
1421
1422         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1423                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_USER);
1424                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1425                         eofb.eof_uid = VFS_I(ip)->i_uid;
1426                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_UID;
1427                         scan = 1;
1428                 }
1429         }
1430
1431         if (XFS_IS_GQUOTA_ENFORCED(ip->i_mount)) {
1432                 dq = xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_GROUP);
1433                 if (dq && xfs_dquot_lowsp(dq)) {
1434                         eofb.eof_gid = VFS_I(ip)->i_gid;
1435                         eofb.eof_flags |= XFS_EOF_FLAGS_GID;
1436                         scan = 1;
1437                 }
1438         }
1439
1440         if (scan)
1441                 execute(ip->i_mount, &eofb);
1442
1443         return scan;
1444 }
1445
1446 int
1447 xfs_inode_free_quota_eofblocks(
1448         struct xfs_inode *ip)
1449 {
1450         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_eofblocks);
1451 }
1452
1453 static inline unsigned long
1454 xfs_iflag_for_tag(
1455         int             tag)
1456 {
1457         switch (tag) {
1458         case XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG:
1459                 return XFS_IEOFBLOCKS;
1460         case XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG:
1461                 return XFS_ICOWBLOCKS;
1462         default:
1463                 ASSERT(0);
1464                 return 0;
1465         }
1466 }
1467
1468 static void
1469 __xfs_inode_set_blocks_tag(
1470         xfs_inode_t     *ip,
1471         void            (*execute)(struct xfs_mount *mp),
1472         void            (*set_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1473                                   int error, unsigned long caller_ip),
1474         int             tag)
1475 {
1476         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1477         struct xfs_perag *pag;
1478         int tagged;
1479
1480         /*
1481          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1482          * if we already know that we have the tag set.
1483          */
1484         if (ip->i_flags & xfs_iflag_for_tag(tag))
1485                 return;
1486         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1487         ip->i_flags |= xfs_iflag_for_tag(tag);
1488         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1489
1490         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1491         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1492
1493         tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
1494         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root,
1495                            XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1496         if (!tagged) {
1497                 /* propagate the eofblocks tag up into the perag radix tree */
1498                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1499                 radix_tree_tag_set(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1500                                    XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1501                                    tag);
1502                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1503
1504                 /* kick off background trimming */
1505                 execute(ip->i_mount);
1506
1507                 set_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1508         }
1509
1510         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1511         xfs_perag_put(pag);
1512 }
1513
1514 void
1515 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1516         xfs_inode_t     *ip)
1517 {
1518         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1519         return __xfs_inode_set_blocks_tag(ip, xfs_queue_eofblocks,
1520                         trace_xfs_perag_set_eofblocks,
1521                         XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1522 }
1523
1524 static void
1525 __xfs_inode_clear_blocks_tag(
1526         xfs_inode_t     *ip,
1527         void            (*clear_tp)(struct xfs_mount *mp, xfs_agnumber_t agno,
1528                                     int error, unsigned long caller_ip),
1529         int             tag)
1530 {
1531         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
1532         struct xfs_perag *pag;
1533
1534         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1535         ip->i_flags &= ~xfs_iflag_for_tag(tag);
1536         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1537
1538         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1539         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1540
1541         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
1542                              XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino), tag);
1543         if (!radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag)) {
1544                 /* clear the eofblocks tag from the perag radix tree */
1545                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1546                 radix_tree_tag_clear(&ip->i_mount->m_perag_tree,
1547                                      XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
1548                                      tag);
1549                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
1550                 clear_tp(ip->i_mount, pag->pag_agno, -1, _RET_IP_);
1551         }
1552
1553         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1554         xfs_perag_put(pag);
1555 }
1556
1557 void
1558 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1559         xfs_inode_t     *ip)
1560 {
1561         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1562         return __xfs_inode_clear_blocks_tag(ip,
1563                         trace_xfs_perag_clear_eofblocks, XFS_ICI_EOFBLOCKS_TAG);
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1568  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1569  * is undergoing some kind of write.
1570  */
1571 static bool
1572 xfs_prep_free_cowblocks(
1573         struct xfs_inode        *ip)
1574 {
1575         /*
1576          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1577          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1578          */
1579         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1580                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1581                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1582                 return false;
1583         }
1584
1585         /*
1586          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1587          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1588          */
1589         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1590             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1591             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1592             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1593                 return false;
1594
1595         return true;
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Automatic CoW Reservation Freeing
1600  *
1601  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1602  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1603  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1604  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1605  * be retained.
1606  *
1607  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1608  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1609  */
1610 STATIC int
1611 xfs_inode_free_cowblocks(
1612         struct xfs_inode        *ip,
1613         void                    *args)
1614 {
1615         struct xfs_eofblocks    *eofb = args;
1616         int                     ret = 0;
1617
1618         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1619                 return 0;
1620
1621         if (!xfs_inode_matches_eofb(ip, eofb))
1622                 return 0;
1623
1624         /* Free the CoW blocks */
1625         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1626         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1627
1628         /*
1629          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1630          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1631          */
1632         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1633                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1634
1635         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1636         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1637
1638         return ret;
1639 }
1640
1641 int
1642 xfs_icache_free_cowblocks(
1643         struct xfs_mount        *mp,
1644         struct xfs_eofblocks    *eofb)
1645 {
1646         return xfs_inode_walk(mp, 0, xfs_inode_free_cowblocks, eofb,
1647                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1648 }
1649
1650 int
1651 xfs_inode_free_quota_cowblocks(
1652         struct xfs_inode *ip)
1653 {
1654         return __xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip, xfs_icache_free_cowblocks);
1655 }
1656
1657 void
1658 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1659         xfs_inode_t     *ip)
1660 {
1661         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1662         return __xfs_inode_set_blocks_tag(ip, xfs_queue_cowblocks,
1663                         trace_xfs_perag_set_cowblocks,
1664                         XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1665 }
1666
1667 void
1668 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1669         xfs_inode_t     *ip)
1670 {
1671         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1672         return __xfs_inode_clear_blocks_tag(ip,
1673                         trace_xfs_perag_clear_cowblocks, XFS_ICI_COWBLOCKS_TAG);
1674 }
1675
1676 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1677 void
1678 xfs_stop_block_reaping(
1679         struct xfs_mount        *mp)
1680 {
1681         cancel_delayed_work_sync(&mp->m_eofblocks_work);
1682         cancel_delayed_work_sync(&mp->m_cowblocks_work);
1683 }
1684
1685 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1686 void
1687 xfs_start_block_reaping(
1688         struct xfs_mount        *mp)
1689 {
1690         xfs_queue_eofblocks(mp);
1691         xfs_queue_cowblocks(mp);
1692 }