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 /*
  43  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
  44  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
  45  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
  46  * be too greedy.
  47  */
  48 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
  49
  50 STATIC int
  51 xfs_inode_ag_walk_grab(
  52         struct xfs_inode        *ip)
  53 {
  54         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
  55
  56         ASSERT(rcu_read_lock_held());
  57
  58         /*
  59          * check for stale RCU freed inode
  60          *
  61          * If the inode has been reallocated, it doesn't matter if it's not in
  62          * the AG we are walking - we are walking for writeback, so if it
  63          * passes all the "valid inode" checks and is dirty, then we'll write
  64          * it back anyway.  If it has been reallocated and still being
  65          * initialised, the XFS_INEW check below will catch it.
  66          */
  67         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
  68         if (!ip->i_ino)
  69                 goto out_unlock_noent;
  70
  71         /* avoid new or reclaimable inodes. Leave for reclaim code to flush */
  72         if (__xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW | XFS_IRECLAIMABLE | XFS_IRECLAIM))
  73                 goto out_unlock_noent;
  74         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
  75
  76         /* nothing to sync during shutdown */
  77         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
  78                 return EFSCORRUPTED;
  79
  80         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
  81         if (!igrab(inode))
  82                 return ENOENT;
  83
  84         if (is_bad_inode(inode)) {
  85                 IRELE(ip);
  86                 return ENOENT;
  87         }
  88
  89         /* inode is valid */
  90         return 0;
  91
  92 out_unlock_noent:
  93         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
  94         return ENOENT;
  95 }
  96
  97 STATIC int
  98 xfs_inode_ag_walk(
  99         struct xfs_mount        *mp,
 100         struct xfs_perag        *pag,
 101         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip,
 102                                            struct xfs_perag *pag, int flags),
 103         int                     flags)
 104 {
 105         uint32_t                first_index;
 106         int                     last_error = 0;
 107         int                     skipped;
 108         int                     done;
 109         int                     nr_found;
 110
 111 restart:
 112         done = 0;
 113         skipped = 0;
 114         first_index = 0;
 115         nr_found = 0;
 116         do {
 117                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
 118                 int             error = 0;
 119                 int             i;
 120
 121                 rcu_read_lock();
 122                 nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
 123                                         (void **)batch, first_index,
 124                                         XFS_LOOKUP_BATCH);
 125                 if (!nr_found) {
 126                         rcu_read_unlock();
 127                         break;
 128                 }
 129
 130                 /*
 131                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
 132                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
 133                  */
 134                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
 135                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
 136
 137                         if (done || xfs_inode_ag_walk_grab(ip))
 138                                 batch[i] = NULL;
 139
 140                         /*
 141                          * Update the index for the next lookup. Catch
 142                          * overflows into the next AG range which can occur if
 143                          * we have inodes in the last block of the AG and we
 144                          * are currently pointing to the last inode.
 145                          *
 146                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
 147                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
 148                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
 149                          * us to see this inode, so another lookup from the
 150                          * same index will not find it again.
 151                          */
 152                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
 153                                 continue;
 154                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
 155                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
 156                                 done = 1;
 157                 }
 158
 159                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
 160                 rcu_read_unlock();
 161
 162                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
 163                         if (!batch[i])
 164                                 continue;
 165                         error = execute(batch[i], pag, flags);
 166                         IRELE(batch[i]);
 167                         if (error == EAGAIN) {
 168                                 skipped++;
 169                                 continue;
 170                         }
 171                         if (error && last_error != EFSCORRUPTED)
 172                                 last_error = error;
 173                 }
 174
 175                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
 176                 if (error == EFSCORRUPTED)
 177                         break;
 178
 179         } while (nr_found && !done);
 180
 181         if (skipped) {
 182                 delay(1);
 183                 goto restart;
 184         }
 185         return last_error;
 186 }
 187
 188 int
 189 xfs_inode_ag_iterator(
 190         struct xfs_mount        *mp,
 191         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip,
 192                                            struct xfs_perag *pag, int flags),
 193         int                     flags)
 194 {
 195         struct xfs_perag        *pag;
 196         int                     error = 0;
 197         int                     last_error = 0;
 198         xfs_agnumber_t          ag;
 199
 200         ag = 0;
 201         while ((pag = xfs_perag_get(mp, ag))) {
 202                 ag = pag->pag_agno + 1;
 203                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags);
 204                 xfs_perag_put(pag);
 205                 if (error) {
 206                         last_error = error;
 207                         if (error == EFSCORRUPTED)
 208                                 break;
 209                 }
 210         }
 211         return XFS_ERROR(last_error);
 212 }
 213
 214 STATIC int
 215 xfs_sync_inode_data(
 216         struct xfs_inode        *ip,
 217         struct xfs_perag        *pag,
 218         int                     flags)
 219 {
 220         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
 221         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 222         int                     error = 0;
 223
 224         if (!mapping_tagged(mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
 225                 goto out_wait;
 226
 227         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_SHARED)) {
 228                 if (flags & SYNC_TRYLOCK)
 229                         goto out_wait;
 230                 xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 231         }
 232
 233         error = xfs_flush_pages(ip, 0, -1, (flags & SYNC_WAIT) ?
 234                                 0 : XBF_ASYNC, FI_NONE);
 235         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 236
 237  out_wait:
 238         if (flags & SYNC_WAIT)
 239                 xfs_ioend_wait(ip);
 240         return error;
 241 }
 242
 243 STATIC int
 244 xfs_sync_inode_attr(
 245         struct xfs_inode        *ip,
 246         struct xfs_perag        *pag,
 247         int                     flags)
 248 {
 249         int                     error = 0;
 250
 251         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 252         if (xfs_inode_clean(ip))
 253                 goto out_unlock;
 254         if (!xfs_iflock_nowait(ip)) {
 255                 if (!(flags & SYNC_WAIT))
 256                         goto out_unlock;
 257                 xfs_iflock(ip);
 258         }
 259
 260         if (xfs_inode_clean(ip)) {
 261                 xfs_ifunlock(ip);
 262                 goto out_unlock;
 263         }
 264
 265         error = xfs_iflush(ip, flags);
 266
 267  out_unlock:
 268         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 269         return error;
 270 }
 271
 272 /*
 273  * Write out pagecache data for the whole filesystem.
 274  */
 275 STATIC int
 276 xfs_sync_data(
 277         struct xfs_mount        *mp,
 278         int                     flags)
 279 {
 280         int                     error;
 281
 282         ASSERT((flags & ~(SYNC_TRYLOCK|SYNC_WAIT)) == 0);
 283
 284         error = xfs_inode_ag_iterator(mp, xfs_sync_inode_data, flags);
 285         if (error)
 286                 return XFS_ERROR(error);
 287
 288         xfs_log_force(mp, (flags & SYNC_WAIT) ? XFS_LOG_SYNC : 0);
 289         return 0;
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Write out inode metadata (attributes) for the whole filesystem.
 294  */
 295 STATIC int
 296 xfs_sync_attr(
 297         struct xfs_mount        *mp,
 298         int                     flags)
 299 {
 300         ASSERT((flags & ~SYNC_WAIT) == 0);
 301
 302         return xfs_inode_ag_iterator(mp, xfs_sync_inode_attr, flags);
 303 }
 304
 305 STATIC int
 306 xfs_sync_fsdata(
 307         struct xfs_mount        *mp)
 308 {
 309         struct xfs_buf          *bp;
 310
 311         /*
 312          * If the buffer is pinned then push on the log so we won't get stuck
 313          * waiting in the write for someone, maybe ourselves, to flush the log.
 314          *
 315          * Even though we just pushed the log above, we did not have the
 316          * superblock buffer locked at that point so it can become pinned in
 317          * between there and here.
 318          */
 319         bp = xfs_getsb(mp, 0);
 320         if (XFS_BUF_ISPINNED(bp))
 321                 xfs_log_force(mp, 0);
 322
 323         return xfs_bwrite(mp, bp);
 324 }
 325
 326 /*
 327  * When remounting a filesystem read-only or freezing the filesystem, we have
 328  * two phases to execute. This first phase is syncing the data before we
 329  * quiesce the filesystem, and the second is flushing all the inodes out after
 330  * we've waited for all the transactions created by the first phase to
 331  * complete. The second phase ensures that the inodes are written to their
 332  * location on disk rather than just existing in transactions in the log. This
 333  * means after a quiesce there is no log replay required to write the inodes to
 334  * disk (this is the main difference between a sync and a quiesce).
 335  */
 336 /*
 337  * First stage of freeze - no writers will make progress now we are here,
 338  * so we flush delwri and delalloc buffers here, then wait for all I/O to
 339  * complete.  Data is frozen at that point. Metadata is not frozen,
 340  * transactions can still occur here so don't bother flushing the buftarg
 341  * because it'll just get dirty again.
 342  */
 343 int
 344 xfs_quiesce_data(
 345         struct xfs_mount        *mp)
 346 {
 347         int                     error, error2 = 0;
 348
 349         /* push non-blocking */
 350         xfs_sync_data(mp, 0);
 351         xfs_qm_sync(mp, SYNC_TRYLOCK);
 352
 353         /* push and block till complete */
 354         xfs_sync_data(mp, SYNC_WAIT);
 355         xfs_qm_sync(mp, SYNC_WAIT);
 356
 357         /* write superblock and hoover up shutdown errors */
 358         error = xfs_sync_fsdata(mp);
 359
 360         /* make sure all delwri buffers are written out */
 361         xfs_flush_buftarg(mp->m_ddev_targp, 1);
 362
 363         /* mark the log as covered if needed */
 364         if (xfs_log_need_covered(mp))
 365                 error2 = xfs_fs_log_dummy(mp);
 366
 367         /* flush data-only devices */
 368         if (mp->m_rtdev_targp)
 369                 XFS_bflush(mp->m_rtdev_targp);
 370
 371         return error ? error : error2;
 372 }
 373
 374 STATIC void
 375 xfs_quiesce_fs(
 376         struct xfs_mount        *mp)
 377 {
 378         int     count = 0, pincount;
 379
 380         xfs_reclaim_inodes(mp, 0);
 381         xfs_flush_buftarg(mp->m_ddev_targp, 0);
 382
 383         /*
 384          * This loop must run at least twice.  The first instance of the loop
 385          * will flush most meta data but that will generate more meta data
 386          * (typically directory updates).  Which then must be flushed and
 387          * logged before we can write the unmount record. We also so sync
 388          * reclaim of inodes to catch any that the above delwri flush skipped.
 389          */
 390         do {
 391                 xfs_reclaim_inodes(mp, SYNC_WAIT);
 392                 xfs_sync_attr(mp, SYNC_WAIT);
 393                 pincount = xfs_flush_buftarg(mp->m_ddev_targp, 1);
 394                 if (!pincount) {
 395                         delay(50);
 396                         count++;
 397                 }
 398         } while (count < 2);
 399 }
 400
 401 /*
 402  * Second stage of a quiesce. The data is already synced, now we have to take
 403  * care of the metadata. New transactions are already blocked, so we need to
 404  * wait for any remaining transactions to drain out before proceding.
 405  */
 406 void
 407 xfs_quiesce_attr(
 408         struct xfs_mount        *mp)
 409 {
 410         int     error = 0;
 411
 412         /* wait for all modifications to complete */
 413         while (atomic_read(&mp->m_active_trans) > 0)
 414                 delay(100);
 415
 416         /* flush inodes and push all remaining buffers out to disk */
 417         xfs_quiesce_fs(mp);
 418
 419         /*
 420          * Just warn here till VFS can correctly support
 421          * read-only remount without racing.
 422          */
 423         WARN_ON(atomic_read(&mp->m_active_trans) != 0);
 424
 425         /* Push the superblock and write an unmount record */
 426         error = xfs_log_sbcount(mp, 1);
 427         if (error)
 428                 xfs_fs_cmn_err(CE_WARN, mp,
 429                                 "xfs_attr_quiesce: failed to log sb changes. "
 430                                 "Frozen image may not be consistent.");
 431         xfs_log_unmount_write(mp);
 432         xfs_unmountfs_writesb(mp);
 433 }
 434
 435 /*
 436  * Enqueue a work item to be picked up by the vfs xfssyncd thread.
 437  * Doing this has two advantages:
 438  * - It saves on stack space, which is tight in certain situations
 439  * - It can be used (with care) as a mechanism to avoid deadlocks.
 440  * Flushing while allocating in a full filesystem requires both.
 441  */
 442 STATIC void
 443 xfs_syncd_queue_work(
 444         struct xfs_mount *mp,
 445         void            *data,
 446         void            (*syncer)(struct xfs_mount *, void *),
 447         struct completion *completion)
 448 {
 449         struct xfs_sync_work *work;
 450
 451         work = kmem_alloc(sizeof(struct xfs_sync_work), KM_SLEEP);
 452         INIT_LIST_HEAD(&work->w_list);
 453         work->w_syncer = syncer;
 454         work->w_data = data;
 455         work->w_mount = mp;
 456         work->w_completion = completion;
 457         spin_lock(&mp->m_sync_lock);
 458         list_add_tail(&work->w_list, &mp->m_sync_list);
 459         spin_unlock(&mp->m_sync_lock);
 460         wake_up_process(mp->m_sync_task);
 461 }
 462
 463 /*
 464  * Flush delayed allocate data, attempting to free up reserved space
 465  * from existing allocations.  At this point a new allocation attempt
 466  * has failed with ENOSPC and we are in the process of scratching our
 467  * heads, looking about for more room...
 468  */
 469 STATIC void
 470 xfs_flush_inodes_work(
 471         struct xfs_mount *mp,
 472         void            *arg)
 473 {
 474         struct inode    *inode = arg;
 475         xfs_sync_data(mp, SYNC_TRYLOCK);
 476         xfs_sync_data(mp, SYNC_TRYLOCK | SYNC_WAIT);
 477         iput(inode);
 478 }
 479
 480 void
 481 xfs_flush_inodes(
 482         xfs_inode_t     *ip)
 483 {
 484         struct inode    *inode = VFS_I(ip);
 485         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(completion);
 486
 487         igrab(inode);
 488         xfs_syncd_queue_work(ip->i_mount, inode, xfs_flush_inodes_work, &completion);
 489         wait_for_completion(&completion);
 490         xfs_log_force(ip->i_mount, XFS_LOG_SYNC);
 491 }
 492
 493 /*
 494  * Every sync period we need to unpin all items, reclaim inodes and sync
 495  * disk quotas.  We might need to cover the log to indicate that the
 496  * filesystem is idle and not frozen.
 497  */
 498 STATIC void
 499 xfs_sync_worker(
 500         struct xfs_mount *mp,
 501         void            *unused)
 502 {
 503         int             error;
 504
 505         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_RDONLY)) {
 506                 /* dgc: errors ignored here */
 507                 if (mp->m_super->s_frozen == SB_UNFROZEN &&
 508                     xfs_log_need_covered(mp))
 509                         error = xfs_fs_log_dummy(mp);
 510                 else
 511                         xfs_log_force(mp, 0);
 512                 xfs_reclaim_inodes(mp, 0);
 513                 error = xfs_qm_sync(mp, SYNC_TRYLOCK);
 514         }
 515         mp->m_sync_seq++;
 516         wake_up(&mp->m_wait_single_sync_task);
 517 }
 518
 519 STATIC int
 520 xfssyncd(
 521         void                    *arg)
 522 {
 523         struct xfs_mount        *mp = arg;
 524         long                    timeleft;
 525         xfs_sync_work_t         *work, *n;
 526         LIST_HEAD               (tmp);
 527
 528         set_freezable();
 529         timeleft = xfs_syncd_centisecs * msecs_to_jiffies(10);
 530         for (;;) {
 531                 if (list_empty(&mp->m_sync_list))
 532                         timeleft = schedule_timeout_interruptible(timeleft);
 533                 /* swsusp */
 534                 try_to_freeze();
 535                 if (kthread_should_stop() && list_empty(&mp->m_sync_list))
 536                         break;
 537
 538                 spin_lock(&mp->m_sync_lock);
 539                 /*
 540                  * We can get woken by laptop mode, to do a sync -
 541                  * that's the (only!) case where the list would be
 542                  * empty with time remaining.
 543                  */
 544                 if (!timeleft || list_empty(&mp->m_sync_list)) {
 545                         if (!timeleft)
 546                                 timeleft = xfs_syncd_centisecs *
 547                                                         msecs_to_jiffies(10);
 548                         INIT_LIST_HEAD(&mp->m_sync_work.w_list);
 549                         list_add_tail(&mp->m_sync_work.w_list,
 550                                         &mp->m_sync_list);
 551                 }
 552                 list_splice_init(&mp->m_sync_list, &tmp);
 553                 spin_unlock(&mp->m_sync_lock);
 554
 555                 list_for_each_entry_safe(work, n, &tmp, w_list) {
 556                         (*work->w_syncer)(mp, work->w_data);
 557                         list_del(&work->w_list);
 558                         if (work == &mp->m_sync_work)
 559                                 continue;
 560                         if (work->w_completion)
 561                                 complete(work->w_completion);
 562                         kmem_free(work);
 563                 }
 564         }
 565
 566         return 0;
 567 }
 568
 569 int
 570 xfs_syncd_init(
 571         struct xfs_mount        *mp)
 572 {
 573         mp->m_sync_work.w_syncer = xfs_sync_worker;
 574         mp->m_sync_work.w_mount = mp;
 575         mp->m_sync_work.w_completion = NULL;
 576         mp->m_sync_task = kthread_run(xfssyncd, mp, "xfssyncd/%s", mp->m_fsname);
 577         if (IS_ERR(mp->m_sync_task))
 578                 return -PTR_ERR(mp->m_sync_task);
 579         return 0;
 580 }
 581
 582 void
 583 xfs_syncd_stop(
 584         struct xfs_mount        *mp)
 585 {
 586         kthread_stop(mp->m_sync_task);
 587 }
 588
 589 void
 590 __xfs_inode_set_reclaim_tag(
 591         struct xfs_perag        *pag,
 592         struct xfs_inode        *ip)
 593 {
 594         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root,
 595                            XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino),
 596                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
 597
 598         if (!pag->pag_ici_reclaimable) {
 599                 /* propagate the reclaim tag up into the perag radix tree */
 600                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
 601                 radix_tree_tag_set(&ip->i_mount->m_perag_tree,
 602                                 XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
 603                                 XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
 604                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
 605                 trace_xfs_perag_set_reclaim(ip->i_mount, pag->pag_agno,
 606                                                         -1, _RET_IP_);
 607         }
 608         pag->pag_ici_reclaimable++;
 609 }
 610
 611 /*
 612  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.
 613  * Once we get tag lookups on the radix tree, this inode flag
 614  * can go away.
 615  */
 616 void
 617 xfs_inode_set_reclaim_tag(
 618         xfs_inode_t     *ip)
 619 {
 620         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 621         struct xfs_perag *pag;
 622
 623         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
 624         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
 625         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
 626         __xfs_inode_set_reclaim_tag(pag, ip);
 627         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIMABLE);
 628         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 629         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
 630         xfs_perag_put(pag);
 631 }
 632
 633 STATIC void
 634 __xfs_inode_clear_reclaim(
 635         xfs_perag_t     *pag,
 636         xfs_inode_t     *ip)
 637 {
 638         pag->pag_ici_reclaimable--;
 639         if (!pag->pag_ici_reclaimable) {
 640                 /* clear the reclaim tag from the perag radix tree */
 641                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
 642                 radix_tree_tag_clear(&ip->i_mount->m_perag_tree,
 643                                 XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
 644                                 XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
 645                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
 646                 trace_xfs_perag_clear_reclaim(ip->i_mount, pag->pag_agno,
 647                                                         -1, _RET_IP_);
 648         }
 649 }
 650
 651 void
 652 __xfs_inode_clear_reclaim_tag(
 653         xfs_mount_t     *mp,
 654         xfs_perag_t     *pag,
 655         xfs_inode_t     *ip)
 656 {
 657         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
 658                         XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino), XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
 659         __xfs_inode_clear_reclaim(pag, ip);
 660 }
 661
 662 /*
 663  * Grab the inode for reclaim exclusively.
 664  * Return 0 if we grabbed it, non-zero otherwise.
 665  */
 666 STATIC int
 667 xfs_reclaim_inode_grab(
 668         struct xfs_inode        *ip,
 669         int                     flags)
 670 {
 671         ASSERT(rcu_read_lock_held());
 672
 673         /* quick check for stale RCU freed inode */
 674         if (!ip->i_ino)
 675                 return 1;
 676
 677         /*
 678          * do some unlocked checks first to avoid unnecessary lock traffic.
 679          * The first is a flush lock check, the second is a already in reclaim
 680          * check. Only do these checks if we are not going to block on locks.
 681          */
 682         if ((flags & SYNC_TRYLOCK) &&
 683             (!ip->i_flush.done || __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM))) {
 684                 return 1;
 685         }
 686
 687         /*
 688          * The radix tree lock here protects a thread in xfs_iget from racing
 689          * with us starting reclaim on the inode.  Once we have the
 690          * XFS_IRECLAIM flag set it will not touch us.
 691          *
 692          * Due to RCU lookup, we may find inodes that have been freed and only
 693          * have XFS_IRECLAIM set.  Indeed, we may see reallocated inodes that
 694          * aren't candidates for reclaim at all, so we must check the
 695          * XFS_IRECLAIMABLE is set first before proceeding to reclaim.
 696          */
 697         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
 698         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
 699             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
 700                 /* not a reclaim candidate. */
 701                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 702                 return 1;
 703         }
 704         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
 705         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 706         return 0;
 707 }
 708
 709 /*
 710  * Inodes in different states need to be treated differently, and the return
 711  * value of xfs_iflush is not sufficient to get this right. The following table
 712  * lists the inode states and the reclaim actions necessary for non-blocking
 713  * reclaim:
 714  *
 715  *
 716  *      inode state          iflush ret         required action
 717  *      ---------------      ----------         ---------------
 718  *      bad                     -               reclaim
 719  *      shutdown                EIO             unpin and reclaim
 720  *      clean, unpinned         0               reclaim
 721  *      stale, unpinned         0               reclaim
 722  *      clean, pinned(*)        0               requeue
 723  *      stale, pinned           EAGAIN          requeue
 724  *      dirty, delwri ok        0               requeue
 725  *      dirty, delwri blocked   EAGAIN          requeue
 726  *      dirty, sync flush       0               reclaim
 727  *
 728  * (*) dgc: I don't think the clean, pinned state is possible but it gets
 729  * handled anyway given the order of checks implemented.
 730  *
 731  * As can be seen from the table, the return value of xfs_iflush() is not
 732  * sufficient to correctly decide the reclaim action here. The checks in
 733  * xfs_iflush() might look like duplicates, but they are not.
 734  *
 735  * Also, because we get the flush lock first, we know that any inode that has
 736  * been flushed delwri has had the flush completed by the time we check that
 737  * the inode is clean. The clean inode check needs to be done before flushing
 738  * the inode delwri otherwise we would loop forever requeuing clean inodes as
 739  * we cannot tell apart a successful delwri flush and a clean inode from the
 740  * return value of xfs_iflush().
 741  *
 742  * Note that because the inode is flushed delayed write by background
 743  * writeback, the flush lock may already be held here and waiting on it can
 744  * result in very long latencies. Hence for sync reclaims, where we wait on the
 745  * flush lock, the caller should push out delayed write inodes first before
 746  * trying to reclaim them to minimise the amount of time spent waiting. For
 747  * background relaim, we just requeue the inode for the next pass.
 748  *
 749  * Hence the order of actions after gaining the locks should be:
 750  *      bad             => reclaim
 751  *      shutdown        => unpin and reclaim
 752  *      pinned, delwri  => requeue
 753  *      pinned, sync    => unpin
 754  *      stale           => reclaim
 755  *      clean           => reclaim
 756  *      dirty, delwri   => flush and requeue
 757  *      dirty, sync     => flush, wait and reclaim
 758  */
 759 STATIC int
 760 xfs_reclaim_inode(
 761         struct xfs_inode        *ip,
 762         struct xfs_perag        *pag,
 763         int                     sync_mode)
 764 {
 765         int     error = 0;
 766
 767         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 768         if (!xfs_iflock_nowait(ip)) {
 769                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
 770                         goto out;
 771                 xfs_iflock(ip);
 772         }
 773
 774         if (is_bad_inode(VFS_I(ip)))
 775                 goto reclaim;
 776         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
 777                 xfs_iunpin_wait(ip);
 778                 goto reclaim;
 779         }
 780         if (xfs_ipincount(ip)) {
 781                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT)) {
 782                         xfs_ifunlock(ip);
 783                         goto out;
 784                 }
 785                 xfs_iunpin_wait(ip);
 786         }
 787         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_ISTALE))
 788                 goto reclaim;
 789         if (xfs_inode_clean(ip))
 790                 goto reclaim;
 791
 792         /* Now we have an inode that needs flushing */
 793         error = xfs_iflush(ip, sync_mode);
 794         if (sync_mode & SYNC_WAIT) {
 795                 xfs_iflock(ip);
 796                 goto reclaim;
 797         }
 798
 799         /*
 800          * When we have to flush an inode but don't have SYNC_WAIT set, we
 801          * flush the inode out using a delwri buffer and wait for the next
 802          * call into reclaim to find it in a clean state instead of waiting for
 803          * it now. We also don't return errors here - if the error is transient
 804          * then the next reclaim pass will flush the inode, and if the error
 805          * is permanent then the next sync reclaim will reclaim the inode and
 806          * pass on the error.
 807          */
 808         if (error && error != EAGAIN && !XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
 809                 xfs_fs_cmn_err(CE_WARN, ip->i_mount,
 810                         "inode 0x%llx background reclaim flush failed with %d",
 811                         (long long)ip->i_ino, error);
 812         }
 813 out:
 814         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
 815         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 816         /*
 817          * We could return EAGAIN here to make reclaim rescan the inode tree in
 818          * a short while. However, this just burns CPU time scanning the tree
 819          * waiting for IO to complete and xfssyncd never goes back to the idle
 820          * state. Instead, return 0 to let the next scheduled background reclaim
 821          * attempt to reclaim the inode again.
 822          */
 823         return 0;
 824
 825 reclaim:
 826         xfs_ifunlock(ip);
 827         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 828
 829         XFS_STATS_INC(xs_ig_reclaims);
 830         /*
 831          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
 832          *
 833          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
 834          * added to the tree assert that it's been there before to catch
 835          * problems with the inode life time early on.
 836          */
 837         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
 838         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
 839                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino)))
 840                 ASSERT(0);
 841         __xfs_inode_clear_reclaim(pag, ip);
 842         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
 843
 844         /*
 845          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
 846          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
 847          * can reference the inodes in the cache without taking references.
 848          *
 849          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
 850          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.  We get
 851          * both the ilock and the iolock because the code may need to drop the
 852          * ilock one but will still hold the iolock.
 853          */
 854         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
 855         xfs_qm_dqdetach(ip);
 856         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
 857
 858         xfs_inode_free(ip);
 859         return error;
 860
 861 }
 862
 863 /*
 864  * Walk the AGs and reclaim the inodes in them. Even if the filesystem is
 865  * corrupted, we still want to try to reclaim all the inodes. If we don't,
 866  * then a shut down during filesystem unmount reclaim walk leak all the
 867  * unreclaimed inodes.
 868  */
 869 int
 870 xfs_reclaim_inodes_ag(
 871         struct xfs_mount        *mp,
 872         int                     flags,
 873         int                     *nr_to_scan)
 874 {
 875         struct xfs_perag        *pag;
 876         int                     error = 0;
 877         int                     last_error = 0;
 878         xfs_agnumber_t          ag;
 879         int                     trylock = flags & SYNC_TRYLOCK;
 880         int                     skipped;
 881
 882 restart:
 883         ag = 0;
 884         skipped = 0;
 885         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
 886                 unsigned long   first_index = 0;
 887                 int             done = 0;
 888                 int             nr_found = 0;
 889
 890                 ag = pag->pag_agno + 1;
 891
 892                 if (trylock) {
 893                         if (!mutex_trylock(&pag->pag_ici_reclaim_lock)) {
 894                                 skipped++;
 895                                 xfs_perag_put(pag);
 896                                 continue;
 897                         }
 898                         first_index = pag->pag_ici_reclaim_cursor;
 899                 } else
 900                         mutex_lock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
 901
 902                 do {
 903                         struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
 904                         int     i;
 905
 906                         rcu_read_lock();
 907                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
 908                                         &pag->pag_ici_root,
 909                                         (void **)batch, first_index,
 910                                         XFS_LOOKUP_BATCH,
 911                                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
 912                         if (!nr_found) {
 913                                 rcu_read_unlock();
 914                                 break;
 915                         }
 916
 917                         /*
 918                          * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
 919                          * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
 920                          */
 921                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
 922                                 struct xfs_inode *ip = batch[i];
 923
 924                                 if (done || xfs_reclaim_inode_grab(ip, flags))
 925                                         batch[i] = NULL;
 926
 927                                 /*
 928                                  * Update the index for the next lookup. Catch
 929                                  * overflows into the next AG range which can
 930                                  * occur if we have inodes in the last block of
 931                                  * the AG and we are currently pointing to the
 932                                  * last inode.
 933                                  *
 934                                  * Because we may see inodes that are from the
 935                                  * wrong AG due to RCU freeing and
 936                                  * reallocation, only update the index if it
 937                                  * lies in this AG. It was a race that lead us
 938                                  * to see this inode, so another lookup from
 939                                  * the same index will not find it again.
 940                                  */
 941                                 if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) !=
 942                                                                 pag->pag_agno)
 943                                         continue;
 944                                 first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
 945                                 if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
 946                                         done = 1;
 947                         }
 948
 949                         /* unlock now we've grabbed the inodes. */
 950                         rcu_read_unlock();
 951
 952                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
 953                                 if (!batch[i])
 954                                         continue;
 955                                 error = xfs_reclaim_inode(batch[i], pag, flags);
 956                                 if (error && last_error != EFSCORRUPTED)
 957                                         last_error = error;
 958                         }
 959
 960                         *nr_to_scan -= XFS_LOOKUP_BATCH;
 961
 962                 } while (nr_found && !done && *nr_to_scan > 0);
 963
 964                 if (trylock && !done)
 965                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = first_index;
 966                 else
 967                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = 0;
 968                 mutex_unlock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
 969                 xfs_perag_put(pag);
 970         }
 971
 972         /*
 973          * if we skipped any AG, and we still have scan count remaining, do
 974          * another pass this time using blocking reclaim semantics (i.e
 975          * waiting on the reclaim locks and ignoring the reclaim cursors). This
 976          * ensure that when we get more reclaimers than AGs we block rather
 977          * than spin trying to execute reclaim.
 978          */
 979         if (trylock && skipped && *nr_to_scan > 0) {
 980                 trylock = 0;
 981                 goto restart;
 982         }
 983         return XFS_ERROR(last_error);
 984 }
 985
 986 int
 987 xfs_reclaim_inodes(
 988         xfs_mount_t     *mp,
 989         int             mode)
 990 {
 991         int             nr_to_scan = INT_MAX;
 992
 993         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, mode, &nr_to_scan);
 994 }
 995
 996 /*
 997  * Shrinker infrastructure.
 998  */
 999 static int
1000 xfs_reclaim_inode_shrink(
1001         struct shrinker *shrink,
1002         int             nr_to_scan,
1003         gfp_t           gfp_mask)
1004 {
1005         struct xfs_mount *mp;
1006         struct xfs_perag *pag;
1007         xfs_agnumber_t  ag;
1008         int             reclaimable;
1009
1010         mp = container_of(shrink, struct xfs_mount, m_inode_shrink);
1011         if (nr_to_scan) {
1012                 if (!(gfp_mask & __GFP_FS))
1013                         return -1;
1014
1015                 xfs_reclaim_inodes_ag(mp, SYNC_TRYLOCK, &nr_to_scan);
1016                 /* terminate if we don't exhaust the scan */
1017                 if (nr_to_scan > 0)
1018                         return -1;
1019        }
1020
1021         reclaimable = 0;
1022         ag = 0;
1023         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1024                 ag = pag->pag_agno + 1;
1025                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1026                 xfs_perag_put(pag);
1027         }
1028         return reclaimable;
1029 }
1030
1031 void
1032 xfs_inode_shrinker_register(
1033         struct xfs_mount        *mp)
1034 {
1035         mp->m_inode_shrink.shrink = xfs_reclaim_inode_shrink;
1036         mp->m_inode_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
1037         register_shrinker(&mp->m_inode_shrink);
1038 }
1039
1040 void
1041 xfs_inode_shrinker_unregister(
1042         struct xfs_mount        *mp)
1043 {
1044         unregister_shrinker(&mp->m_inode_shrink);
1045 }