fs/fs-writeback.c

   1 /*
   2  * fs/fs-writeback.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 2002, Linus Torvalds.
   5  *
   6  * Contains all the functions related to writing back and waiting
   7  * upon dirty inodes against superblocks, and writing back dirty
   8  * pages against inodes.  ie: data writeback.  Writeout of the
   9  * inode itself is not handled here.
  10  *
  11  * 10Apr2002    akpm@zip.com.au
  12  *              Split out of fs/inode.c
  13  *              Additions for address_space-based writeback
  14  */
  15
  16 #include <linux/kernel.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <linux/spinlock.h>
  19 #include <linux/sched.h>
  20 #include <linux/fs.h>
  21 #include <linux/mm.h>
  22 #include <linux/writeback.h>
  23 #include <linux/blkdev.h>
  24 #include <linux/backing-dev.h>
  25 #include <linux/buffer_head.h>
  26 #include "internal.h"
  27
  28
  29 /**
  30  * writeback_acquire - attempt to get exclusive writeback access to a device
  31  * @bdi: the device's backing_dev_info structure
  32  *
  33  * It is a waste of resources to have more than one pdflush thread blocked on
  34  * a single request queue.  Exclusion at the request_queue level is obtained
  35  * via a flag in the request_queue's backing_dev_info.state.
  36  *
  37  * Non-request_queue-backed address_spaces will share default_backing_dev_info,
  38  * unless they implement their own.  Which is somewhat inefficient, as this
  39  * may prevent concurrent writeback against multiple devices.
  40  */
  41 static int writeback_acquire(struct backing_dev_info *bdi)
  42 {
  43         return !test_and_set_bit(BDI_pdflush, &bdi->state);
  44 }
  45
  46 /**
  47  * writeback_in_progress - determine whether there is writeback in progress
  48  * @bdi: the device's backing_dev_info structure.
  49  *
  50  * Determine whether there is writeback in progress against a backing device.
  51  */
  52 int writeback_in_progress(struct backing_dev_info *bdi)
  53 {
  54         return test_bit(BDI_pdflush, &bdi->state);
  55 }
  56
  57 /**
  58  * writeback_release - relinquish exclusive writeback access against a device.
  59  * @bdi: the device's backing_dev_info structure
  60  */
  61 static void writeback_release(struct backing_dev_info *bdi)
  62 {
  63         BUG_ON(!writeback_in_progress(bdi));
  64         clear_bit(BDI_pdflush, &bdi->state);
  65 }
  66
  67 /**
  68  *      __mark_inode_dirty -    internal function
  69  *      @inode: inode to mark
  70  *      @flags: what kind of dirty (i.e. I_DIRTY_SYNC)
  71  *      Mark an inode as dirty. Callers should use mark_inode_dirty or
  72  *      mark_inode_dirty_sync.
  73  *
  74  * Put the inode on the super block's dirty list.
  75  *
  76  * CAREFUL! We mark it dirty unconditionally, but move it onto the
  77  * dirty list only if it is hashed or if it refers to a blockdev.
  78  * If it was not hashed, it will never be added to the dirty list
  79  * even if it is later hashed, as it will have been marked dirty already.
  80  *
  81  * In short, make sure you hash any inodes _before_ you start marking
  82  * them dirty.
  83  *
  84  * This function *must* be atomic for the I_DIRTY_PAGES case -
  85  * set_page_dirty() is called under spinlock in several places.
  86  *
  87  * Note that for blockdevs, inode->dirtied_when represents the dirtying time of
  88  * the block-special inode (/dev/hda1) itself.  And the ->dirtied_when field of
  89  * the kernel-internal blockdev inode represents the dirtying time of the
  90  * blockdev's pages.  This is why for I_DIRTY_PAGES we always use
  91  * page->mapping->host, so the page-dirtying time is recorded in the internal
  92  * blockdev inode.
  93  */
  94 void __mark_inode_dirty(struct inode *inode, int flags)
  95 {
  96         struct super_block *sb = inode->i_sb;
  97
  98         /*
  99          * Don't do this for I_DIRTY_PAGES - that doesn't actually
 100          * dirty the inode itself
 101          */
 102         if (flags & (I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_DATASYNC)) {
 103                 if (sb->s_op->dirty_inode)
 104                         sb->s_op->dirty_inode(inode);
 105         }
 106
 107         /*
 108          * make sure that changes are seen by all cpus before we test i_state
 109          * -- mikulas
 110          */
 111         smp_mb();
 112
 113         /* avoid the locking if we can */
 114         if ((inode->i_state & flags) == flags)
 115                 return;
 116
 117         if (unlikely(block_dump)) {
 118                 struct dentry *dentry = NULL;
 119                 const char *name = "?";
 120
 121                 if (!list_empty(&inode->i_dentry)) {
 122                         dentry = list_entry(inode->i_dentry.next,
 123                                             struct dentry, d_alias);
 124                         if (dentry && dentry->d_name.name)
 125                                 name = (const char *) dentry->d_name.name;
 126                 }
 127
 128                 if (inode->i_ino || strcmp(inode->i_sb->s_id, "bdev"))
 129                         printk(KERN_DEBUG
 130                                "%s(%d): dirtied inode %lu (%s) on %s\n",
 131                                current->comm, task_pid_nr(current), inode->i_ino,
 132                                name, inode->i_sb->s_id);
 133         }
 134
 135         spin_lock(&inode_lock);
 136         if ((inode->i_state & flags) != flags) {
 137                 const int was_dirty = inode->i_state & I_DIRTY;
 138
 139                 inode->i_state |= flags;
 140
 141                 /*
 142                  * If the inode is being synced, just update its dirty state.
 143                  * The unlocker will place the inode on the appropriate
 144                  * superblock list, based upon its state.
 145                  */
 146                 if (inode->i_state & I_SYNC)
 147                         goto out;
 148
 149                 /*
 150                  * Only add valid (hashed) inodes to the superblock's
 151                  * dirty list.  Add blockdev inodes as well.
 152                  */
 153                 if (!S_ISBLK(inode->i_mode)) {
 154                         if (hlist_unhashed(&inode->i_hash))
 155                                 goto out;
 156                 }
 157                 if (inode->i_state & (I_FREEING|I_CLEAR))
 158                         goto out;
 159
 160                 /*
 161                  * If the inode was already on s_dirty/s_io/s_more_io, don't
 162                  * reposition it (that would break s_dirty time-ordering).
 163                  */
 164                 if (!was_dirty) {
 165                         inode->dirtied_when = jiffies;
 166                         list_move(&inode->i_list, &sb->s_dirty);
 167                 }
 168         }
 169 out:
 170         spin_unlock(&inode_lock);
 171 }
 172
 173 EXPORT_SYMBOL(__mark_inode_dirty);
 174
 175 static int write_inode(struct inode *inode, int sync)
 176 {
 177         if (inode->i_sb->s_op->write_inode && !is_bad_inode(inode))
 178                 return inode->i_sb->s_op->write_inode(inode, sync);
 179         return 0;
 180 }
 181
 182 /*
 183  * Redirty an inode: set its when-it-was dirtied timestamp and move it to the
 184  * furthest end of its superblock's dirty-inode list.
 185  *
 186  * Before stamping the inode's ->dirtied_when, we check to see whether it is
 187  * already the most-recently-dirtied inode on the s_dirty list.  If that is
 188  * the case then the inode must have been redirtied while it was being written
 189  * out and we don't reset its dirtied_when.
 190  */
 191 static void redirty_tail(struct inode *inode)
 192 {
 193         struct super_block *sb = inode->i_sb;
 194
 195         if (!list_empty(&sb->s_dirty)) {
 196                 struct inode *tail_inode;
 197
 198                 tail_inode = list_entry(sb->s_dirty.next, struct inode, i_list);
 199                 if (!time_after_eq(inode->dirtied_when,
 200                                 tail_inode->dirtied_when))
 201                         inode->dirtied_when = jiffies;
 202         }
 203         list_move(&inode->i_list, &sb->s_dirty);
 204 }
 205
 206 /*
 207  * requeue inode for re-scanning after sb->s_io list is exhausted.
 208  */
 209 static void requeue_io(struct inode *inode)
 210 {
 211         list_move(&inode->i_list, &inode->i_sb->s_more_io);
 212 }
 213
 214 static void inode_sync_complete(struct inode *inode)
 215 {
 216         /*
 217          * Prevent speculative execution through spin_unlock(&inode_lock);
 218          */
 219         smp_mb();
 220         wake_up_bit(&inode->i_state, __I_SYNC);
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Move expired dirty inodes from @delaying_queue to @dispatch_queue.
 225  */
 226 static void move_expired_inodes(struct list_head *delaying_queue,
 227                                struct list_head *dispatch_queue,
 228                                 unsigned long *older_than_this)
 229 {
 230         while (!list_empty(delaying_queue)) {
 231                 struct inode *inode = list_entry(delaying_queue->prev,
 232                                                 struct inode, i_list);
 233                 if (older_than_this &&
 234                         time_after(inode->dirtied_when, *older_than_this))
 235                         break;
 236                 list_move(&inode->i_list, dispatch_queue);
 237         }
 238 }
 239
 240 /*
 241  * Queue all expired dirty inodes for io, eldest first.
 242  */
 243 static void queue_io(struct super_block *sb,
 244                                 unsigned long *older_than_this)
 245 {
 246         list_splice_init(&sb->s_more_io, sb->s_io.prev);
 247         move_expired_inodes(&sb->s_dirty, &sb->s_io, older_than_this);
 248 }
 249
 250 int sb_has_dirty_inodes(struct super_block *sb)
 251 {
 252         return !list_empty(&sb->s_dirty) ||
 253                !list_empty(&sb->s_io) ||
 254                !list_empty(&sb->s_more_io);
 255 }
 256 EXPORT_SYMBOL(sb_has_dirty_inodes);
 257
 258 /*
 259  * Write a single inode's dirty pages and inode data out to disk.
 260  * If `wait' is set, wait on the writeout.
 261  *
 262  * The whole writeout design is quite complex and fragile.  We want to avoid
 263  * starvation of particular inodes when others are being redirtied, prevent
 264  * livelocks, etc.
 265  *
 266  * Called under inode_lock.
 267  */
 268 static int
 269 __sync_single_inode(struct inode *inode, struct writeback_control *wbc)
 270 {
 271         unsigned dirty;
 272         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 273         int wait = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL;
 274         int ret;
 275
 276         BUG_ON(inode->i_state & I_SYNC);
 277
 278         /* Set I_SYNC, reset I_DIRTY */
 279         dirty = inode->i_state & I_DIRTY;
 280         inode->i_state |= I_SYNC;
 281         inode->i_state &= ~I_DIRTY;
 282
 283         spin_unlock(&inode_lock);
 284
 285         ret = do_writepages(mapping, wbc);
 286
 287         /* Don't write the inode if only I_DIRTY_PAGES was set */
 288         if (dirty & (I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_DATASYNC)) {
 289                 int err = write_inode(inode, wait);
 290                 if (ret == 0)
 291                         ret = err;
 292         }
 293
 294         if (wait) {
 295                 int err = filemap_fdatawait(mapping);
 296                 if (ret == 0)
 297                         ret = err;
 298         }
 299
 300         spin_lock(&inode_lock);
 301         inode->i_state &= ~I_SYNC;
 302         if (!(inode->i_state & I_FREEING)) {
 303                 if (!(inode->i_state & I_DIRTY) &&
 304                     mapping_tagged(mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY)) {
 305                         /*
 306                          * We didn't write back all the pages.  nfs_writepages()
 307                          * sometimes bales out without doing anything. Redirty
 308                          * the inode; Move it from s_io onto s_more_io/s_dirty.
 309                          */
 310                         /*
 311                          * akpm: if the caller was the kupdate function we put
 312                          * this inode at the head of s_dirty so it gets first
 313                          * consideration.  Otherwise, move it to the tail, for
 314                          * the reasons described there.  I'm not really sure
 315                          * how much sense this makes.  Presumably I had a good
 316                          * reasons for doing it this way, and I'd rather not
 317                          * muck with it at present.
 318                          */
 319                         if (wbc->for_kupdate) {
 320                                 /*
 321                                  * For the kupdate function we move the inode
 322                                  * to s_more_io so it will get more writeout as
 323                                  * soon as the queue becomes uncongested.
 324                                  */
 325                                 inode->i_state |= I_DIRTY_PAGES;
 326                                 if (wbc->nr_to_write <= 0) {
 327                                         /*
 328                                          * slice used up: queue for next turn
 329                                          */
 330                                         requeue_io(inode);
 331                                 } else {
 332                                         /*
 333                                          * somehow blocked: retry later
 334                                          */
 335                                         redirty_tail(inode);
 336                                 }
 337                         } else {
 338                                 /*
 339                                  * Otherwise fully redirty the inode so that
 340                                  * other inodes on this superblock will get some
 341                                  * writeout.  Otherwise heavy writing to one
 342                                  * file would indefinitely suspend writeout of
 343                                  * all the other files.
 344                                  */
 345                                 inode->i_state |= I_DIRTY_PAGES;
 346                                 redirty_tail(inode);
 347                         }
 348                 } else if (inode->i_state & I_DIRTY) {
 349                         /*
 350                          * Someone redirtied the inode while were writing back
 351                          * the pages.
 352                          */
 353                         redirty_tail(inode);
 354                 } else if (atomic_read(&inode->i_count)) {
 355                         /*
 356                          * The inode is clean, inuse
 357                          */
 358                         list_move(&inode->i_list, &inode_in_use);
 359                 } else {
 360                         /*
 361                          * The inode is clean, unused
 362                          */
 363                         list_move(&inode->i_list, &inode_unused);
 364                 }
 365         }
 366         inode_sync_complete(inode);
 367         return ret;
 368 }
 369
 370 /*
 371  * Write out an inode's dirty pages.  Called under inode_lock.  Either the
 372  * caller has ref on the inode (either via __iget or via syscall against an fd)
 373  * or the inode has I_WILL_FREE set (via generic_forget_inode)
 374  */
 375 static int
 376 __writeback_single_inode(struct inode *inode, struct writeback_control *wbc)
 377 {
 378         wait_queue_head_t *wqh;
 379
 380         if (!atomic_read(&inode->i_count))
 381                 WARN_ON(!(inode->i_state & (I_WILL_FREE|I_FREEING)));
 382         else
 383                 WARN_ON(inode->i_state & I_WILL_FREE);
 384
 385         if ((wbc->sync_mode != WB_SYNC_ALL) && (inode->i_state & I_SYNC)) {
 386                 /*
 387                  * We're skipping this inode because it's locked, and we're not
 388                  * doing writeback-for-data-integrity.  Move it to s_more_io so
 389                  * that writeback can proceed with the other inodes on s_io.
 390                  * We'll have another go at writing back this inode when we
 391                  * completed a full scan of s_io.
 392                  */
 393                 requeue_io(inode);
 394                 return 0;
 395         }
 396
 397         /*
 398          * It's a data-integrity sync.  We must wait.
 399          */
 400         if (inode->i_state & I_SYNC) {
 401                 DEFINE_WAIT_BIT(wq, &inode->i_state, __I_SYNC);
 402
 403                 wqh = bit_waitqueue(&inode->i_state, __I_SYNC);
 404                 do {
 405                         spin_unlock(&inode_lock);
 406                         __wait_on_bit(wqh, &wq, inode_wait,
 407                                                         TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 408                         spin_lock(&inode_lock);
 409                 } while (inode->i_state & I_SYNC);
 410         }
 411         return __sync_single_inode(inode, wbc);
 412 }
 413
 414 /*
 415  * Write out a superblock's list of dirty inodes.  A wait will be performed
 416  * upon no inodes, all inodes or the final one, depending upon sync_mode.
 417  *
 418  * If older_than_this is non-NULL, then only write out inodes which
 419  * had their first dirtying at a time earlier than *older_than_this.
 420  *
 421  * If we're a pdlfush thread, then implement pdflush collision avoidance
 422  * against the entire list.
 423  *
 424  * WB_SYNC_HOLD is a hack for sys_sync(): reattach the inode to sb->s_dirty so
 425  * that it can be located for waiting on in __writeback_single_inode().
 426  *
 427  * Called under inode_lock.
 428  *
 429  * If `bdi' is non-zero then we're being asked to writeback a specific queue.
 430  * This function assumes that the blockdev superblock's inodes are backed by
 431  * a variety of queues, so all inodes are searched.  For other superblocks,
 432  * assume that all inodes are backed by the same queue.
 433  *
 434  * FIXME: this linear search could get expensive with many fileystems.  But
 435  * how to fix?  We need to go from an address_space to all inodes which share
 436  * a queue with that address_space.  (Easy: have a global "dirty superblocks"
 437  * list).
 438  *
 439  * The inodes to be written are parked on sb->s_io.  They are moved back onto
 440  * sb->s_dirty as they are selected for writing.  This way, none can be missed
 441  * on the writer throttling path, and we get decent balancing between many
 442  * throttled threads: we don't want them all piling up on inode_sync_wait.
 443  */
 444 static void
 445 sync_sb_inodes(struct super_block *sb, struct writeback_control *wbc)
 446 {
 447         const unsigned long start = jiffies;    /* livelock avoidance */
 448
 449         if (!wbc->for_kupdate || list_empty(&sb->s_io))
 450                 queue_io(sb, wbc->older_than_this);
 451
 452         while (!list_empty(&sb->s_io)) {
 453                 struct inode *inode = list_entry(sb->s_io.prev,
 454                                                 struct inode, i_list);
 455                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 456                 struct backing_dev_info *bdi = mapping->backing_dev_info;
 457                 long pages_skipped;
 458
 459                 if (!bdi_cap_writeback_dirty(bdi)) {
 460                         redirty_tail(inode);
 461                         if (sb_is_blkdev_sb(sb)) {
 462                                 /*
 463                                  * Dirty memory-backed blockdev: the ramdisk
 464                                  * driver does this.  Skip just this inode
 465                                  */
 466                                 continue;
 467                         }
 468                         /*
 469                          * Dirty memory-backed inode against a filesystem other
 470                          * than the kernel-internal bdev filesystem.  Skip the
 471                          * entire superblock.
 472                          */
 473                         break;
 474                 }
 475
 476                 if (wbc->nonblocking && bdi_write_congested(bdi)) {
 477                         wbc->encountered_congestion = 1;
 478                         if (!sb_is_blkdev_sb(sb))
 479                                 break;          /* Skip a congested fs */
 480                         requeue_io(inode);
 481                         continue;               /* Skip a congested blockdev */
 482                 }
 483
 484                 if (wbc->bdi && bdi != wbc->bdi) {
 485                         if (!sb_is_blkdev_sb(sb))
 486                                 break;          /* fs has the wrong queue */
 487                         requeue_io(inode);
 488                         continue;               /* blockdev has wrong queue */
 489                 }
 490
 491                 /* Was this inode dirtied after sync_sb_inodes was called? */
 492                 if (time_after(inode->dirtied_when, start))
 493                         break;
 494
 495                 /* Is another pdflush already flushing this queue? */
 496                 if (current_is_pdflush() && !writeback_acquire(bdi))
 497                         break;
 498
 499                 BUG_ON(inode->i_state & I_FREEING);
 500                 __iget(inode);
 501                 pages_skipped = wbc->pages_skipped;
 502                 __writeback_single_inode(inode, wbc);
 503                 if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_HOLD) {
 504                         inode->dirtied_when = jiffies;
 505                         list_move(&inode->i_list, &sb->s_dirty);
 506                 }
 507                 if (current_is_pdflush())
 508                         writeback_release(bdi);
 509                 if (wbc->pages_skipped != pages_skipped) {
 510                         /*
 511                          * writeback is not making progress due to locked
 512                          * buffers.  Skip this inode for now.
 513                          */
 514                         redirty_tail(inode);
 515                 }
 516                 spin_unlock(&inode_lock);
 517                 iput(inode);
 518                 cond_resched();
 519                 spin_lock(&inode_lock);
 520                 if (wbc->nr_to_write <= 0) {
 521                         wbc->more_io = 1;
 522                         break;
 523                 }
 524                 if (!list_empty(&sb->s_more_io))
 525                         wbc->more_io = 1;
 526         }
 527         return;         /* Leave any unwritten inodes on s_io */
 528 }
 529
 530 /*
 531  * Start writeback of dirty pagecache data against all unlocked inodes.
 532  *
 533  * Note:
 534  * We don't need to grab a reference to superblock here. If it has non-empty
 535  * ->s_dirty it's hadn't been killed yet and kill_super() won't proceed
 536  * past sync_inodes_sb() until the ->s_dirty/s_io/s_more_io lists are all
 537  * empty. Since __sync_single_inode() regains inode_lock before it finally moves
 538  * inode from superblock lists we are OK.
 539  *
 540  * If `older_than_this' is non-zero then only flush inodes which have a
 541  * flushtime older than *older_than_this.
 542  *
 543  * If `bdi' is non-zero then we will scan the first inode against each
 544  * superblock until we find the matching ones.  One group will be the dirty
 545  * inodes against a filesystem.  Then when we hit the dummy blockdev superblock,
 546  * sync_sb_inodes will seekout the blockdev which matches `bdi'.  Maybe not
 547  * super-efficient but we're about to do a ton of I/O...
 548  */
 549 void
 550 writeback_inodes(struct writeback_control *wbc)
 551 {
 552         struct super_block *sb;
 553
 554         might_sleep();
 555         spin_lock(&sb_lock);
 556 restart:
 557         list_for_each_entry_reverse(sb, &super_blocks, s_list) {
 558                 if (sb_has_dirty_inodes(sb)) {
 559                         /* we're making our own get_super here */
 560                         sb->s_count++;
 561                         spin_unlock(&sb_lock);
 562                         /*
 563                          * If we can't get the readlock, there's no sense in
 564                          * waiting around, most of the time the FS is going to
 565                          * be unmounted by the time it is released.
 566                          */
 567                         if (down_read_trylock(&sb->s_umount)) {
 568                                 if (sb->s_root) {
 569                                         spin_lock(&inode_lock);
 570                                         sync_sb_inodes(sb, wbc);
 571                                         spin_unlock(&inode_lock);
 572                                 }
 573                                 up_read(&sb->s_umount);
 574                         }
 575                         spin_lock(&sb_lock);
 576                         if (__put_super_and_need_restart(sb))
 577                                 goto restart;
 578                 }
 579                 if (wbc->nr_to_write <= 0)
 580                         break;
 581         }
 582         spin_unlock(&sb_lock);
 583 }
 584
 585 /*
 586  * writeback and wait upon the filesystem's dirty inodes.  The caller will
 587  * do this in two passes - one to write, and one to wait.  WB_SYNC_HOLD is
 588  * used to park the written inodes on sb->s_dirty for the wait pass.
 589  *
 590  * A finite limit is set on the number of pages which will be written.
 591  * To prevent infinite livelock of sys_sync().
 592  *
 593  * We add in the number of potentially dirty inodes, because each inode write
 594  * can dirty pagecache in the underlying blockdev.
 595  */
 596 void sync_inodes_sb(struct super_block *sb, int wait)
 597 {
 598         struct writeback_control wbc = {
 599                 .sync_mode      = wait ? WB_SYNC_ALL : WB_SYNC_HOLD,
 600                 .range_start    = 0,
 601                 .range_end      = LLONG_MAX,
 602         };
 603         unsigned long nr_dirty = global_page_state(NR_FILE_DIRTY);
 604         unsigned long nr_unstable = global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS);
 605
 606         wbc.nr_to_write = nr_dirty + nr_unstable +
 607                         (inodes_stat.nr_inodes - inodes_stat.nr_unused) +
 608                         nr_dirty + nr_unstable;
 609         wbc.nr_to_write += wbc.nr_to_write / 2;         /* Bit more for luck */
 610         spin_lock(&inode_lock);
 611         sync_sb_inodes(sb, &wbc);
 612         spin_unlock(&inode_lock);
 613 }
 614
 615 /*
 616  * Rather lame livelock avoidance.
 617  */
 618 static void set_sb_syncing(int val)
 619 {
 620         struct super_block *sb;
 621         spin_lock(&sb_lock);
 622         list_for_each_entry_reverse(sb, &super_blocks, s_list)
 623                 sb->s_syncing = val;
 624         spin_unlock(&sb_lock);
 625 }
 626
 627 /**
 628  * sync_inodes - writes all inodes to disk
 629  * @wait: wait for completion
 630  *
 631  * sync_inodes() goes through each super block's dirty inode list, writes the
 632  * inodes out, waits on the writeout and puts the inodes back on the normal
 633  * list.
 634  *
 635  * This is for sys_sync().  fsync_dev() uses the same algorithm.  The subtle
 636  * part of the sync functions is that the blockdev "superblock" is processed
 637  * last.  This is because the write_inode() function of a typical fs will
 638  * perform no I/O, but will mark buffers in the blockdev mapping as dirty.
 639  * What we want to do is to perform all that dirtying first, and then write
 640  * back all those inode blocks via the blockdev mapping in one sweep.  So the
 641  * additional (somewhat redundant) sync_blockdev() calls here are to make
 642  * sure that really happens.  Because if we call sync_inodes_sb(wait=1) with
 643  * outstanding dirty inodes, the writeback goes block-at-a-time within the
 644  * filesystem's write_inode().  This is extremely slow.
 645  */
 646 static void __sync_inodes(int wait)
 647 {
 648         struct super_block *sb;
 649
 650         spin_lock(&sb_lock);
 651 restart:
 652         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
 653                 if (sb->s_syncing)
 654                         continue;
 655                 sb->s_syncing = 1;
 656                 sb->s_count++;
 657                 spin_unlock(&sb_lock);
 658                 down_read(&sb->s_umount);
 659                 if (sb->s_root) {
 660                         sync_inodes_sb(sb, wait);
 661                         sync_blockdev(sb->s_bdev);
 662                 }
 663                 up_read(&sb->s_umount);
 664                 spin_lock(&sb_lock);
 665                 if (__put_super_and_need_restart(sb))
 666                         goto restart;
 667         }
 668         spin_unlock(&sb_lock);
 669 }
 670
 671 void sync_inodes(int wait)
 672 {
 673         set_sb_syncing(0);
 674         __sync_inodes(0);
 675
 676         if (wait) {
 677                 set_sb_syncing(0);
 678                 __sync_inodes(1);
 679         }
 680 }
 681
 682 /**
 683  * write_inode_now      -       write an inode to disk
 684  * @inode: inode to write to disk
 685  * @sync: whether the write should be synchronous or not
 686  *
 687  * This function commits an inode to disk immediately if it is dirty. This is
 688  * primarily needed by knfsd.
 689  *
 690  * The caller must either have a ref on the inode or must have set I_WILL_FREE.
 691  */
 692 int write_inode_now(struct inode *inode, int sync)
 693 {
 694         int ret;
 695         struct writeback_control wbc = {
 696                 .nr_to_write = LONG_MAX,
 697                 .sync_mode = sync ? WB_SYNC_ALL : WB_SYNC_NONE,
 698                 .range_start = 0,
 699                 .range_end = LLONG_MAX,
 700         };
 701
 702         if (!mapping_cap_writeback_dirty(inode->i_mapping))
 703                 wbc.nr_to_write = 0;
 704
 705         might_sleep();
 706         spin_lock(&inode_lock);
 707         ret = __writeback_single_inode(inode, &wbc);
 708         spin_unlock(&inode_lock);
 709         if (sync)
 710                 inode_sync_wait(inode);
 711         return ret;
 712 }
 713 EXPORT_SYMBOL(write_inode_now);
 714
 715 /**
 716  * sync_inode - write an inode and its pages to disk.
 717  * @inode: the inode to sync
 718  * @wbc: controls the writeback mode
 719  *
 720  * sync_inode() will write an inode and its pages to disk.  It will also
 721  * correctly update the inode on its superblock's dirty inode lists and will
 722  * update inode->i_state.
 723  *
 724  * The caller must have a ref on the inode.
 725  */
 726 int sync_inode(struct inode *inode, struct writeback_control *wbc)
 727 {
 728         int ret;
 729
 730         spin_lock(&inode_lock);
 731         ret = __writeback_single_inode(inode, wbc);
 732         spin_unlock(&inode_lock);
 733         return ret;
 734 }
 735 EXPORT_SYMBOL(sync_inode);
 736
 737 /**
 738  * generic_osync_inode - flush all dirty data for a given inode to disk
 739  * @inode: inode to write
 740  * @mapping: the address_space that should be flushed
 741  * @what:  what to write and wait upon
 742  *
 743  * This can be called by file_write functions for files which have the
 744  * O_SYNC flag set, to flush dirty writes to disk.
 745  *
 746  * @what is a bitmask, specifying which part of the inode's data should be
 747  * written and waited upon.
 748  *
 749  *    OSYNC_DATA:     i_mapping's dirty data
 750  *    OSYNC_METADATA: the buffers at i_mapping->private_list
 751  *    OSYNC_INODE:    the inode itself
 752  */
 753
 754 int generic_osync_inode(struct inode *inode, struct address_space *mapping, int what)
 755 {
 756         int err = 0;
 757         int need_write_inode_now = 0;
 758         int err2;
 759
 760         if (what & OSYNC_DATA)
 761                 err = filemap_fdatawrite(mapping);
 762         if (what & (OSYNC_METADATA|OSYNC_DATA)) {
 763                 err2 = sync_mapping_buffers(mapping);
 764                 if (!err)
 765                         err = err2;
 766         }
 767         if (what & OSYNC_DATA) {
 768                 err2 = filemap_fdatawait(mapping);
 769                 if (!err)
 770                         err = err2;
 771         }
 772
 773         spin_lock(&inode_lock);
 774         if ((inode->i_state & I_DIRTY) &&
 775             ((what & OSYNC_INODE) || (inode->i_state & I_DIRTY_DATASYNC)))
 776                 need_write_inode_now = 1;
 777         spin_unlock(&inode_lock);
 778
 779         if (need_write_inode_now) {
 780                 err2 = write_inode_now(inode, 1);
 781                 if (!err)
 782                         err = err2;
 783         }
 784         else
 785                 inode_sync_wait(inode);
 786
 787         return err;
 788 }
 789 EXPORT_SYMBOL(generic_osync_inode);