fs/xfs/linux-2.6/xfs_sync.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_types.h"
  21 #include "xfs_bit.h"
  22 #include "xfs_log.h"
  23 #include "xfs_inum.h"
  24 #include "xfs_trans.h"
  25 #include "xfs_sb.h"
  26 #include "xfs_ag.h"
  27 #include "xfs_mount.h"
  28 #include "xfs_bmap_btree.h"
  29 #include "xfs_inode.h"
  30 #include "xfs_dinode.h"
  31 #include "xfs_error.h"
  32 #include "xfs_filestream.h"
  33 #include "xfs_vnodeops.h"
  34 #include "xfs_inode_item.h"
  35 #include "xfs_quota.h"
  36 #include "xfs_trace.h"
  37 #include "xfs_fsops.h"
  38
  39 #include <linux/kthread.h>
  40 #include <linux/freezer.h>
  41
  42 STATIC int
  43 xfs_inode_ag_walk_grab(
  44         struct xfs_inode        *ip)
  45 {
  46         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
  47
  48         /* nothing to sync during shutdown */
  49         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
  50                 return EFSCORRUPTED;
  51
  52         /* avoid new or reclaimable inodes. Leave for reclaim code to flush */
  53         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW | XFS_IRECLAIMABLE | XFS_IRECLAIM))
  54                 return ENOENT;
  55
  56         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
  57         if (!igrab(inode))
  58                 return ENOENT;
  59
  60         if (is_bad_inode(inode)) {
  61                 IRELE(ip);
  62                 return ENOENT;
  63         }
  64
  65         /* inode is valid */
  66         return 0;
  67 }
  68
  69
  70 STATIC int
  71 xfs_inode_ag_walk(
  72         struct xfs_mount        *mp,
  73         struct xfs_perag        *pag,
  74         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip,
  75                                            struct xfs_perag *pag, int flags),
  76         int                     flags)
  77 {
  78         uint32_t                first_index;
  79         int                     last_error = 0;
  80         int                     skipped;
  81         int                     done;
  82
  83 restart:
  84         done = 0;
  85         skipped = 0;
  86         first_index = 0;
  87         do {
  88                 int             error = 0;
  89                 int             nr_found;
  90                 xfs_inode_t     *ip;
  91
  92                 read_lock(&pag->pag_ici_lock);
  93                 nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
  94                                 (void **)&ip, first_index, 1);
  95                 if (!nr_found) {
  96                         read_unlock(&pag->pag_ici_lock);
  97                         break;
  98                 }
  99
 100                 /*
 101                  * Update the index for the next lookup. Catch overflows
 102                  * into the next AG range which can occur if we have inodes
 103                  * in the last block of the AG and we are currently
 104                  * pointing to the last inode.
 105                  */
 106                 first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
 107                 if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
 108                         done = 1;
 109
 110                 if (xfs_inode_ag_walk_grab(ip)) {
 111                         read_unlock(&pag->pag_ici_lock);
 112                         continue;
 113                 }
 114                 read_unlock(&pag->pag_ici_lock);
 115
 116                 error = execute(ip, pag, flags);
 117                 IRELE(ip);
 118                 if (error == EAGAIN) {
 119                         skipped++;
 120                         continue;
 121                 }
 122                 if (error)
 123                         last_error = error;
 124
 125                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
 126                 if (error == EFSCORRUPTED)
 127                         break;
 128
 129         } while (!done);
 130
 131         if (skipped) {
 132                 delay(1);
 133                 goto restart;
 134         }
 135         return last_error;
 136 }
 137
 138 int
 139 xfs_inode_ag_iterator(
 140         struct xfs_mount        *mp,
 141         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip,
 142                                            struct xfs_perag *pag, int flags),
 143         int                     flags)
 144 {
 145         struct xfs_perag        *pag;
 146         int                     error = 0;
 147         int                     last_error = 0;
 148         xfs_agnumber_t          ag;
 149
 150         ag = 0;
 151         while ((pag = xfs_perag_get(mp, ag))) {
 152                 ag = pag->pag_agno + 1;
 153                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags);
 154                 xfs_perag_put(pag);
 155                 if (error) {
 156                         last_error = error;
 157                         if (error == EFSCORRUPTED)
 158                                 break;
 159                 }
 160         }
 161         return XFS_ERROR(last_error);
 162 }
 163
 164 STATIC int
 165 xfs_sync_inode_data(
 166         struct xfs_inode        *ip,
 167         struct xfs_perag        *pag,
 168         int                     flags)
 169 {
 170         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
 171         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 172         int                     error = 0;
 173
 174         if (!mapping_tagged(mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
 175                 goto out_wait;
 176
 177         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_SHARED)) {
 178                 if (flags & SYNC_TRYLOCK)
 179                         goto out_wait;
 180                 xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 181         }
 182
 183         error = xfs_flush_pages(ip, 0, -1, (flags & SYNC_WAIT) ?
 184                                 0 : XBF_ASYNC, FI_NONE);
 185         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 186
 187  out_wait:
 188         if (flags & SYNC_WAIT)
 189                 xfs_ioend_wait(ip);
 190         return error;
 191 }
 192
 193 STATIC int
 194 xfs_sync_inode_attr(
 195         struct xfs_inode        *ip,
 196         struct xfs_perag        *pag,
 197         int                     flags)
 198 {
 199         int                     error = 0;
 200
 201         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 202         if (xfs_inode_clean(ip))
 203                 goto out_unlock;
 204         if (!xfs_iflock_nowait(ip)) {
 205                 if (!(flags & SYNC_WAIT))
 206                         goto out_unlock;
 207                 xfs_iflock(ip);
 208         }
 209
 210         if (xfs_inode_clean(ip)) {
 211                 xfs_ifunlock(ip);
 212                 goto out_unlock;
 213         }
 214
 215         error = xfs_iflush(ip, flags);
 216
 217  out_unlock:
 218         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 219         return error;
 220 }
 221
 222 /*
 223  * Write out pagecache data for the whole filesystem.
 224  */
 225 STATIC int
 226 xfs_sync_data(
 227         struct xfs_mount        *mp,
 228         int                     flags)
 229 {
 230         int                     error;
 231
 232         ASSERT((flags & ~(SYNC_TRYLOCK|SYNC_WAIT)) == 0);
 233
 234         error = xfs_inode_ag_iterator(mp, xfs_sync_inode_data, flags);
 235         if (error)
 236                 return XFS_ERROR(error);
 237
 238         xfs_log_force(mp, (flags & SYNC_WAIT) ? XFS_LOG_SYNC : 0);
 239         return 0;
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Write out inode metadata (attributes) for the whole filesystem.
 244  */
 245 STATIC int
 246 xfs_sync_attr(
 247         struct xfs_mount        *mp,
 248         int                     flags)
 249 {
 250         ASSERT((flags & ~SYNC_WAIT) == 0);
 251
 252         return xfs_inode_ag_iterator(mp, xfs_sync_inode_attr, flags);
 253 }
 254
 255 STATIC int
 256 xfs_sync_fsdata(
 257         struct xfs_mount        *mp)
 258 {
 259         struct xfs_buf          *bp;
 260
 261         /*
 262          * If the buffer is pinned then push on the log so we won't get stuck
 263          * waiting in the write for someone, maybe ourselves, to flush the log.
 264          *
 265          * Even though we just pushed the log above, we did not have the
 266          * superblock buffer locked at that point so it can become pinned in
 267          * between there and here.
 268          */
 269         bp = xfs_getsb(mp, 0);
 270         if (XFS_BUF_ISPINNED(bp))
 271                 xfs_log_force(mp, 0);
 272
 273         return xfs_bwrite(mp, bp);
 274 }
 275
 276 /*
 277  * When remounting a filesystem read-only or freezing the filesystem, we have
 278  * two phases to execute. This first phase is syncing the data before we
 279  * quiesce the filesystem, and the second is flushing all the inodes out after
 280  * we've waited for all the transactions created by the first phase to
 281  * complete. The second phase ensures that the inodes are written to their
 282  * location on disk rather than just existing in transactions in the log. This
 283  * means after a quiesce there is no log replay required to write the inodes to
 284  * disk (this is the main difference between a sync and a quiesce).
 285  */
 286 /*
 287  * First stage of freeze - no writers will make progress now we are here,
 288  * so we flush delwri and delalloc buffers here, then wait for all I/O to
 289  * complete.  Data is frozen at that point. Metadata is not frozen,
 290  * transactions can still occur here so don't bother flushing the buftarg
 291  * because it'll just get dirty again.
 292  */
 293 int
 294 xfs_quiesce_data(
 295         struct xfs_mount        *mp)
 296 {
 297         int                     error, error2 = 0;
 298
 299         /* push non-blocking */
 300         xfs_sync_data(mp, 0);
 301         xfs_qm_sync(mp, SYNC_TRYLOCK);
 302
 303         /* push and block till complete */
 304         xfs_sync_data(mp, SYNC_WAIT);
 305         xfs_qm_sync(mp, SYNC_WAIT);
 306
 307         /* write superblock and hoover up shutdown errors */
 308         error = xfs_sync_fsdata(mp);
 309
 310         /* make sure all delwri buffers are written out */
 311         xfs_flush_buftarg(mp->m_ddev_targp, 1);
 312
 313         /* mark the log as covered if needed */
 314         if (xfs_log_need_covered(mp))
 315                 error2 = xfs_fs_log_dummy(mp, SYNC_WAIT);
 316
 317         /* flush data-only devices */
 318         if (mp->m_rtdev_targp)
 319                 XFS_bflush(mp->m_rtdev_targp);
 320
 321         return error ? error : error2;
 322 }
 323
 324 STATIC void
 325 xfs_quiesce_fs(
 326         struct xfs_mount        *mp)
 327 {
 328         int     count = 0, pincount;
 329
 330         xfs_reclaim_inodes(mp, 0);
 331         xfs_flush_buftarg(mp->m_ddev_targp, 0);
 332
 333         /*
 334          * This loop must run at least twice.  The first instance of the loop
 335          * will flush most meta data but that will generate more meta data
 336          * (typically directory updates).  Which then must be flushed and
 337          * logged before we can write the unmount record. We also so sync
 338          * reclaim of inodes to catch any that the above delwri flush skipped.
 339          */
 340         do {
 341                 xfs_reclaim_inodes(mp, SYNC_WAIT);
 342                 xfs_sync_attr(mp, SYNC_WAIT);
 343                 pincount = xfs_flush_buftarg(mp->m_ddev_targp, 1);
 344                 if (!pincount) {
 345                         delay(50);
 346                         count++;
 347                 }
 348         } while (count < 2);
 349 }
 350
 351 /*
 352  * Second stage of a quiesce. The data is already synced, now we have to take
 353  * care of the metadata. New transactions are already blocked, so we need to
 354  * wait for any remaining transactions to drain out before proceding.
 355  */
 356 void
 357 xfs_quiesce_attr(
 358         struct xfs_mount        *mp)
 359 {
 360         int     error = 0;
 361
 362         /* wait for all modifications to complete */
 363         while (atomic_read(&mp->m_active_trans) > 0)
 364                 delay(100);
 365
 366         /* flush inodes and push all remaining buffers out to disk */
 367         xfs_quiesce_fs(mp);
 368
 369         /*
 370          * Just warn here till VFS can correctly support
 371          * read-only remount without racing.
 372          */
 373         WARN_ON(atomic_read(&mp->m_active_trans) != 0);
 374
 375         /* Push the superblock and write an unmount record */
 376         error = xfs_log_sbcount(mp, 1);
 377         if (error)
 378                 xfs_fs_cmn_err(CE_WARN, mp,
 379                                 "xfs_attr_quiesce: failed to log sb changes. "
 380                                 "Frozen image may not be consistent.");
 381         xfs_log_unmount_write(mp);
 382         xfs_unmountfs_writesb(mp);
 383 }
 384
 385 /*
 386  * Enqueue a work item to be picked up by the vfs xfssyncd thread.
 387  * Doing this has two advantages:
 388  * - It saves on stack space, which is tight in certain situations
 389  * - It can be used (with care) as a mechanism to avoid deadlocks.
 390  * Flushing while allocating in a full filesystem requires both.
 391  */
 392 STATIC void
 393 xfs_syncd_queue_work(
 394         struct xfs_mount *mp,
 395         void            *data,
 396         void            (*syncer)(struct xfs_mount *, void *),
 397         struct completion *completion)
 398 {
 399         struct xfs_sync_work *work;
 400
 401         work = kmem_alloc(sizeof(struct xfs_sync_work), KM_SLEEP);
 402         INIT_LIST_HEAD(&work->w_list);
 403         work->w_syncer = syncer;
 404         work->w_data = data;
 405         work->w_mount = mp;
 406         work->w_completion = completion;
 407         spin_lock(&mp->m_sync_lock);
 408         list_add_tail(&work->w_list, &mp->m_sync_list);
 409         spin_unlock(&mp->m_sync_lock);
 410         wake_up_process(mp->m_sync_task);
 411 }
 412
 413 /*
 414  * Flush delayed allocate data, attempting to free up reserved space
 415  * from existing allocations.  At this point a new allocation attempt
 416  * has failed with ENOSPC and we are in the process of scratching our
 417  * heads, looking about for more room...
 418  */
 419 STATIC void
 420 xfs_flush_inodes_work(
 421         struct xfs_mount *mp,
 422         void            *arg)
 423 {
 424         struct inode    *inode = arg;
 425         xfs_sync_data(mp, SYNC_TRYLOCK);
 426         xfs_sync_data(mp, SYNC_TRYLOCK | SYNC_WAIT);
 427         iput(inode);
 428 }
 429
 430 void
 431 xfs_flush_inodes(
 432         xfs_inode_t     *ip)
 433 {
 434         struct inode    *inode = VFS_I(ip);
 435         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(completion);
 436
 437         igrab(inode);
 438         xfs_syncd_queue_work(ip->i_mount, inode, xfs_flush_inodes_work, &completion);
 439         wait_for_completion(&completion);
 440         xfs_log_force(ip->i_mount, XFS_LOG_SYNC);
 441 }
 442
 443 /*
 444  * Every sync period we need to unpin all items, reclaim inodes and sync
 445  * disk quotas.  We might need to cover the log to indicate that the
 446  * filesystem is idle and not frozen.
 447  */
 448 STATIC void
 449 xfs_sync_worker(
 450         struct xfs_mount *mp,
 451         void            *unused)
 452 {
 453         int             error;
 454
 455         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_RDONLY)) {
 456                 xfs_log_force(mp, 0);
 457                 xfs_reclaim_inodes(mp, 0);
 458                 /* dgc: errors ignored here */
 459                 error = xfs_qm_sync(mp, SYNC_TRYLOCK);
 460                 if (mp->m_super->s_frozen == SB_UNFROZEN &&
 461                     xfs_log_need_covered(mp))
 462                         error = xfs_fs_log_dummy(mp, 0);
 463         }
 464         mp->m_sync_seq++;
 465         wake_up(&mp->m_wait_single_sync_task);
 466 }
 467
 468 STATIC int
 469 xfssyncd(
 470         void                    *arg)
 471 {
 472         struct xfs_mount        *mp = arg;
 473         long                    timeleft;
 474         xfs_sync_work_t         *work, *n;
 475         LIST_HEAD               (tmp);
 476
 477         set_freezable();
 478         timeleft = xfs_syncd_centisecs * msecs_to_jiffies(10);
 479         for (;;) {
 480                 if (list_empty(&mp->m_sync_list))
 481                         timeleft = schedule_timeout_interruptible(timeleft);
 482                 /* swsusp */
 483                 try_to_freeze();
 484                 if (kthread_should_stop() && list_empty(&mp->m_sync_list))
 485                         break;
 486
 487                 spin_lock(&mp->m_sync_lock);
 488                 /*
 489                  * We can get woken by laptop mode, to do a sync -
 490                  * that's the (only!) case where the list would be
 491                  * empty with time remaining.
 492                  */
 493                 if (!timeleft || list_empty(&mp->m_sync_list)) {
 494                         if (!timeleft)
 495                                 timeleft = xfs_syncd_centisecs *
 496                                                         msecs_to_jiffies(10);
 497                         INIT_LIST_HEAD(&mp->m_sync_work.w_list);
 498                         list_add_tail(&mp->m_sync_work.w_list,
 499                                         &mp->m_sync_list);
 500                 }
 501                 list_splice_init(&mp->m_sync_list, &tmp);
 502                 spin_unlock(&mp->m_sync_lock);
 503
 504                 list_for_each_entry_safe(work, n, &tmp, w_list) {
 505                         (*work->w_syncer)(mp, work->w_data);
 506                         list_del(&work->w_list);
 507                         if (work == &mp->m_sync_work)
 508                                 continue;
 509                         if (work->w_completion)
 510                                 complete(work->w_completion);
 511                         kmem_free(work);
 512                 }
 513         }
 514
 515         return 0;
 516 }
 517
 518 int
 519 xfs_syncd_init(
 520         struct xfs_mount        *mp)
 521 {
 522         mp->m_sync_work.w_syncer = xfs_sync_worker;
 523         mp->m_sync_work.w_mount = mp;
 524         mp->m_sync_work.w_completion = NULL;
 525         mp->m_sync_task = kthread_run(xfssyncd, mp, "xfssyncd/%s", mp->m_fsname);
 526         if (IS_ERR(mp->m_sync_task))
 527                 return -PTR_ERR(mp->m_sync_task);
 528         return 0;
 529 }
 530
 531 void
 532 xfs_syncd_stop(
 533         struct xfs_mount        *mp)
 534 {
 535         kthread_stop(mp->m_sync_task);
 536 }
 537
 538 void
 539 __xfs_inode_set_reclaim_tag(
 540         struct xfs_perag        *pag,
 541         struct xfs_inode        *ip)
 542 {
 543         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root,
 544                            XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino),
 545                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
 546
 547         if (!pag->pag_ici_reclaimable) {
 548                 /* propagate the reclaim tag up into the perag radix tree */
 549                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
 550                 radix_tree_tag_set(&ip->i_mount->m_perag_tree,
 551                                 XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
 552                                 XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
 553                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
 554                 trace_xfs_perag_set_reclaim(ip->i_mount, pag->pag_agno,
 555                                                         -1, _RET_IP_);
 556         }
 557         pag->pag_ici_reclaimable++;
 558 }
 559
 560 /*
 561  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.
 562  * Once we get tag lookups on the radix tree, this inode flag
 563  * can go away.
 564  */
 565 void
 566 xfs_inode_set_reclaim_tag(
 567         xfs_inode_t     *ip)
 568 {
 569         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 570         struct xfs_perag *pag;
 571
 572         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
 573         write_lock(&pag->pag_ici_lock);
 574         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
 575         __xfs_inode_set_reclaim_tag(pag, ip);
 576         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIMABLE);
 577         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 578         write_unlock(&pag->pag_ici_lock);
 579         xfs_perag_put(pag);
 580 }
 581
 582 STATIC void
 583 __xfs_inode_clear_reclaim(
 584         xfs_perag_t     *pag,
 585         xfs_inode_t     *ip)
 586 {
 587         pag->pag_ici_reclaimable--;
 588         if (!pag->pag_ici_reclaimable) {
 589                 /* clear the reclaim tag from the perag radix tree */
 590                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
 591                 radix_tree_tag_clear(&ip->i_mount->m_perag_tree,
 592                                 XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
 593                                 XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
 594                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
 595                 trace_xfs_perag_clear_reclaim(ip->i_mount, pag->pag_agno,
 596                                                         -1, _RET_IP_);
 597         }
 598 }
 599
 600 void
 601 __xfs_inode_clear_reclaim_tag(
 602         xfs_mount_t     *mp,
 603         xfs_perag_t     *pag,
 604         xfs_inode_t     *ip)
 605 {
 606         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
 607                         XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino), XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
 608         __xfs_inode_clear_reclaim(pag, ip);
 609 }
 610
 611 /*
 612  * Inodes in different states need to be treated differently, and the return
 613  * value of xfs_iflush is not sufficient to get this right. The following table
 614  * lists the inode states and the reclaim actions necessary for non-blocking
 615  * reclaim:
 616  *
 617  *
 618  *      inode state          iflush ret         required action
 619  *      ---------------      ----------         ---------------
 620  *      bad                     -               reclaim
 621  *      shutdown                EIO             unpin and reclaim
 622  *      clean, unpinned         0               reclaim
 623  *      stale, unpinned         0               reclaim
 624  *      clean, pinned(*)        0               requeue
 625  *      stale, pinned           EAGAIN          requeue
 626  *      dirty, delwri ok        0               requeue
 627  *      dirty, delwri blocked   EAGAIN          requeue
 628  *      dirty, sync flush       0               reclaim
 629  *
 630  * (*) dgc: I don't think the clean, pinned state is possible but it gets
 631  * handled anyway given the order of checks implemented.
 632  *
 633  * As can be seen from the table, the return value of xfs_iflush() is not
 634  * sufficient to correctly decide the reclaim action here. The checks in
 635  * xfs_iflush() might look like duplicates, but they are not.
 636  *
 637  * Also, because we get the flush lock first, we know that any inode that has
 638  * been flushed delwri has had the flush completed by the time we check that
 639  * the inode is clean. The clean inode check needs to be done before flushing
 640  * the inode delwri otherwise we would loop forever requeuing clean inodes as
 641  * we cannot tell apart a successful delwri flush and a clean inode from the
 642  * return value of xfs_iflush().
 643  *
 644  * Note that because the inode is flushed delayed write by background
 645  * writeback, the flush lock may already be held here and waiting on it can
 646  * result in very long latencies. Hence for sync reclaims, where we wait on the
 647  * flush lock, the caller should push out delayed write inodes first before
 648  * trying to reclaim them to minimise the amount of time spent waiting. For
 649  * background relaim, we just requeue the inode for the next pass.
 650  *
 651  * Hence the order of actions after gaining the locks should be:
 652  *      bad             => reclaim
 653  *      shutdown        => unpin and reclaim
 654  *      pinned, delwri  => requeue
 655  *      pinned, sync    => unpin
 656  *      stale           => reclaim
 657  *      clean           => reclaim
 658  *      dirty, delwri   => flush and requeue
 659  *      dirty, sync     => flush, wait and reclaim
 660  */
 661 STATIC int
 662 xfs_reclaim_inode(
 663         struct xfs_inode        *ip,
 664         struct xfs_perag        *pag,
 665         int                     sync_mode)
 666 {
 667         int     error = 0;
 668
 669         /*
 670          * The radix tree lock here protects a thread in xfs_iget from racing
 671          * with us starting reclaim on the inode.  Once we have the
 672          * XFS_IRECLAIM flag set it will not touch us.
 673          */
 674         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
 675         ASSERT_ALWAYS(__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE));
 676         if (__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
 677                 /* ignore as it is already under reclaim */
 678                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 679                 write_unlock(&pag->pag_ici_lock);
 680                 return 0;
 681         }
 682         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
 683         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 684         write_unlock(&pag->pag_ici_lock);
 685
 686         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 687         if (!xfs_iflock_nowait(ip)) {
 688                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
 689                         goto out;
 690                 xfs_iflock(ip);
 691         }
 692
 693         if (is_bad_inode(VFS_I(ip)))
 694                 goto reclaim;
 695         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
 696                 xfs_iunpin_wait(ip);
 697                 goto reclaim;
 698         }
 699         if (xfs_ipincount(ip)) {
 700                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT)) {
 701                         xfs_ifunlock(ip);
 702                         goto out;
 703                 }
 704                 xfs_iunpin_wait(ip);
 705         }
 706         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_ISTALE))
 707                 goto reclaim;
 708         if (xfs_inode_clean(ip))
 709                 goto reclaim;
 710
 711         /* Now we have an inode that needs flushing */
 712         error = xfs_iflush(ip, sync_mode);
 713         if (sync_mode & SYNC_WAIT) {
 714                 xfs_iflock(ip);
 715                 goto reclaim;
 716         }
 717
 718         /*
 719          * When we have to flush an inode but don't have SYNC_WAIT set, we
 720          * flush the inode out using a delwri buffer and wait for the next
 721          * call into reclaim to find it in a clean state instead of waiting for
 722          * it now. We also don't return errors here - if the error is transient
 723          * then the next reclaim pass will flush the inode, and if the error
 724          * is permanent then the next sync reclaim will reclaim the inode and
 725          * pass on the error.
 726          */
 727         if (error && error != EAGAIN && !XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
 728                 xfs_fs_cmn_err(CE_WARN, ip->i_mount,
 729                         "inode 0x%llx background reclaim flush failed with %d",
 730                         (long long)ip->i_ino, error);
 731         }
 732 out:
 733         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
 734         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 735         /*
 736          * We could return EAGAIN here to make reclaim rescan the inode tree in
 737          * a short while. However, this just burns CPU time scanning the tree
 738          * waiting for IO to complete and xfssyncd never goes back to the idle
 739          * state. Instead, return 0 to let the next scheduled background reclaim
 740          * attempt to reclaim the inode again.
 741          */
 742         return 0;
 743
 744 reclaim:
 745         xfs_ifunlock(ip);
 746         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 747
 748         XFS_STATS_INC(xs_ig_reclaims);
 749         /*
 750          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
 751          *
 752          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
 753          * added to the tree assert that it's been there before to catch
 754          * problems with the inode life time early on.
 755          */
 756         write_lock(&pag->pag_ici_lock);
 757         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
 758                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino)))
 759                 ASSERT(0);
 760         __xfs_inode_clear_reclaim(pag, ip);
 761         write_unlock(&pag->pag_ici_lock);
 762
 763         /*
 764          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
 765          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
 766          * can reference the inodes in the cache without taking references.
 767          *
 768          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
 769          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.  We get
 770          * both the ilock and the iolock because the code may need to drop the
 771          * ilock one but will still hold the iolock.
 772          */
 773         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
 774         xfs_qm_dqdetach(ip);
 775         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
 776
 777         xfs_inode_free(ip);
 778         return error;
 779
 780 }
 781
 782 /*
 783  * Walk the AGs and reclaim the inodes in them. Even if the filesystem is
 784  * corrupted, we still want to try to reclaim all the inodes. If we don't,
 785  * then a shut down during filesystem unmount reclaim walk leak all the
 786  * unreclaimed inodes.
 787  */
 788 int
 789 xfs_reclaim_inodes_ag(
 790         struct xfs_mount        *mp,
 791         int                     flags,
 792         int                     *nr_to_scan)
 793 {
 794         struct xfs_perag        *pag;
 795         int                     error = 0;
 796         int                     last_error = 0;
 797         xfs_agnumber_t          ag;
 798
 799         ag = 0;
 800         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
 801                 unsigned long   first_index = 0;
 802                 int             done = 0;
 803
 804                 ag = pag->pag_agno + 1;
 805
 806                 do {
 807                         struct xfs_inode *ip;
 808                         int     nr_found;
 809
 810                         write_lock(&pag->pag_ici_lock);
 811                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(&pag->pag_ici_root,
 812                                         (void **)&ip, first_index, 1,
 813                                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
 814                         if (!nr_found) {
 815                                 write_unlock(&pag->pag_ici_lock);
 816                                 break;
 817                         }
 818
 819                         /*
 820                          * Update the index for the next lookup. Catch overflows
 821                          * into the next AG range which can occur if we have inodes
 822                          * in the last block of the AG and we are currently
 823                          * pointing to the last inode.
 824                          */
 825                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
 826                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
 827                                 done = 1;
 828
 829                         error = xfs_reclaim_inode(ip, pag, flags);
 830                         if (error && last_error != EFSCORRUPTED)
 831                                 last_error = error;
 832
 833                 } while (!done && (*nr_to_scan)--);
 834
 835                 xfs_perag_put(pag);
 836         }
 837         return XFS_ERROR(last_error);
 838 }
 839
 840 int
 841 xfs_reclaim_inodes(
 842         xfs_mount_t     *mp,
 843         int             mode)
 844 {
 845         int             nr_to_scan = INT_MAX;
 846
 847         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, mode, &nr_to_scan);
 848 }
 849
 850 /*
 851  * Shrinker infrastructure.
 852  */
 853 static int
 854 xfs_reclaim_inode_shrink(
 855         struct shrinker *shrink,
 856         int             nr_to_scan,
 857         gfp_t           gfp_mask)
 858 {
 859         struct xfs_mount *mp;
 860         struct xfs_perag *pag;
 861         xfs_agnumber_t  ag;
 862         int             reclaimable;
 863
 864         mp = container_of(shrink, struct xfs_mount, m_inode_shrink);
 865         if (nr_to_scan) {
 866                 if (!(gfp_mask & __GFP_FS))
 867                         return -1;
 868
 869                 xfs_reclaim_inodes_ag(mp, 0, &nr_to_scan);
 870                 /* terminate if we don't exhaust the scan */
 871                 if (nr_to_scan > 0)
 872                         return -1;
 873        }
 874
 875         reclaimable = 0;
 876         ag = 0;
 877         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
 878                 ag = pag->pag_agno + 1;
 879                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
 880                 xfs_perag_put(pag);
 881         }
 882         return reclaimable;
 883 }
 884
 885 void
 886 xfs_inode_shrinker_register(
 887         struct xfs_mount        *mp)
 888 {
 889         mp->m_inode_shrink.shrink = xfs_reclaim_inode_shrink;
 890         mp->m_inode_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
 891         register_shrinker(&mp->m_inode_shrink);
 892 }
 893
 894 void
 895 xfs_inode_shrinker_unregister(
 896         struct xfs_mount        *mp)
 897 {
 898         unregister_shrinker(&mp->m_inode_shrink);
 899 }