1d80f2d42122573cfaa966a9915fac285291cfb3
[linux-2.6.git] / fs / gfs2 / meta_io.c
1 /*
2  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
3  * Copyright (C) 2004-2006 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
4  *
5  * This copyrighted material is made available to anyone wishing to use,
6  * modify, copy, or redistribute it subject to the terms and conditions
7  * of the GNU General Public License version 2.
8  */
9
10 #include <linux/sched.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/spinlock.h>
13 #include <linux/completion.h>
14 #include <linux/buffer_head.h>
15 #include <linux/mm.h>
16 #include <linux/pagemap.h>
17 #include <linux/writeback.h>
18 #include <linux/swap.h>
19 #include <linux/delay.h>
20 #include <linux/bio.h>
21 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
22 #include <linux/lm_interface.h>
23
24 #include "gfs2.h"
25 #include "incore.h"
26 #include "glock.h"
27 #include "glops.h"
28 #include "inode.h"
29 #include "log.h"
30 #include "lops.h"
31 #include "meta_io.h"
32 #include "rgrp.h"
33 #include "trans.h"
34 #include "util.h"
35 #include "ops_address.h"
36
37 static int aspace_get_block(struct inode *inode, sector_t lblock,
38                             struct buffer_head *bh_result, int create)
39 {
40         gfs2_assert_warn(inode->i_sb->s_fs_info, 0);
41         return -EOPNOTSUPP;
42 }
43
44 static int gfs2_aspace_writepage(struct page *page,
45                                  struct writeback_control *wbc)
46 {
47         return block_write_full_page(page, aspace_get_block, wbc);
48 }
49
50 static const struct address_space_operations aspace_aops = {
51         .writepage = gfs2_aspace_writepage,
52         .releasepage = gfs2_releasepage,
53 };
54
55 /**
56  * gfs2_aspace_get - Create and initialize a struct inode structure
57  * @sdp: the filesystem the aspace is in
58  *
59  * Right now a struct inode is just a struct inode.  Maybe Linux
60  * will supply a more lightweight address space construct (that works)
61  * in the future.
62  *
63  * Make sure pages/buffers in this aspace aren't in high memory.
64  *
65  * Returns: the aspace
66  */
67
68 struct inode *gfs2_aspace_get(struct gfs2_sbd *sdp)
69 {
70         struct inode *aspace;
71
72         aspace = new_inode(sdp->sd_vfs);
73         if (aspace) {
74                 mapping_set_gfp_mask(aspace->i_mapping, GFP_NOFS);
75                 aspace->i_mapping->a_ops = &aspace_aops;
76                 aspace->i_size = ~0ULL;
77                 aspace->i_private = NULL;
78                 insert_inode_hash(aspace);
79         }
80         return aspace;
81 }
82
83 void gfs2_aspace_put(struct inode *aspace)
84 {
85         remove_inode_hash(aspace);
86         iput(aspace);
87 }
88
89 /**
90  * gfs2_meta_inval - Invalidate all buffers associated with a glock
91  * @gl: the glock
92  *
93  */
94
95 void gfs2_meta_inval(struct gfs2_glock *gl)
96 {
97         struct gfs2_sbd *sdp = gl->gl_sbd;
98         struct inode *aspace = gl->gl_aspace;
99         struct address_space *mapping = gl->gl_aspace->i_mapping;
100
101         gfs2_assert_withdraw(sdp, !atomic_read(&gl->gl_ail_count));
102
103         atomic_inc(&aspace->i_writecount);
104         truncate_inode_pages(mapping, 0);
105         atomic_dec(&aspace->i_writecount);
106
107         gfs2_assert_withdraw(sdp, !mapping->nrpages);
108 }
109
110 /**
111  * gfs2_meta_sync - Sync all buffers associated with a glock
112  * @gl: The glock
113  *
114  */
115
116 void gfs2_meta_sync(struct gfs2_glock *gl)
117 {
118         struct address_space *mapping = gl->gl_aspace->i_mapping;
119         int error;
120
121         filemap_fdatawrite(mapping);
122         error = filemap_fdatawait(mapping);
123
124         if (error)
125                 gfs2_io_error(gl->gl_sbd);
126 }
127
128 /**
129  * getbuf - Get a buffer with a given address space
130  * @gl: the glock
131  * @blkno: the block number (filesystem scope)
132  * @create: 1 if the buffer should be created
133  *
134  * Returns: the buffer
135  */
136
137 static struct buffer_head *getbuf(struct gfs2_glock *gl, u64 blkno, int create)
138 {
139         struct address_space *mapping = gl->gl_aspace->i_mapping;
140         struct gfs2_sbd *sdp = gl->gl_sbd;
141         struct page *page;
142         struct buffer_head *bh;
143         unsigned int shift;
144         unsigned long index;
145         unsigned int bufnum;
146
147         shift = PAGE_CACHE_SHIFT - sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
148         index = blkno >> shift;             /* convert block to page */
149         bufnum = blkno - (index << shift);  /* block buf index within page */
150
151         if (create) {
152                 for (;;) {
153                         page = grab_cache_page(mapping, index);
154                         if (page)
155                                 break;
156                         yield();
157                 }
158         } else {
159                 page = find_lock_page(mapping, index);
160                 if (!page)
161                         return NULL;
162         }
163
164         if (!page_has_buffers(page))
165                 create_empty_buffers(page, sdp->sd_sb.sb_bsize, 0);
166
167         /* Locate header for our buffer within our page */
168         for (bh = page_buffers(page); bufnum--; bh = bh->b_this_page)
169                 /* Do nothing */;
170         get_bh(bh);
171
172         if (!buffer_mapped(bh))
173                 map_bh(bh, sdp->sd_vfs, blkno);
174
175         unlock_page(page);
176         mark_page_accessed(page);
177         page_cache_release(page);
178
179         return bh;
180 }
181
182 static void meta_prep_new(struct buffer_head *bh)
183 {
184         struct gfs2_meta_header *mh = (struct gfs2_meta_header *)bh->b_data;
185
186         lock_buffer(bh);
187         clear_buffer_dirty(bh);
188         set_buffer_uptodate(bh);
189         unlock_buffer(bh);
190
191         mh->mh_magic = cpu_to_be32(GFS2_MAGIC);
192 }
193
194 /**
195  * gfs2_meta_new - Get a block
196  * @gl: The glock associated with this block
197  * @blkno: The block number
198  *
199  * Returns: The buffer
200  */
201
202 struct buffer_head *gfs2_meta_new(struct gfs2_glock *gl, u64 blkno)
203 {
204         struct buffer_head *bh;
205         bh = getbuf(gl, blkno, CREATE);
206         meta_prep_new(bh);
207         return bh;
208 }
209
210 /**
211  * gfs2_meta_read - Read a block from disk
212  * @gl: The glock covering the block
213  * @blkno: The block number
214  * @flags: flags
215  * @bhp: the place where the buffer is returned (NULL on failure)
216  *
217  * Returns: errno
218  */
219
220 int gfs2_meta_read(struct gfs2_glock *gl, u64 blkno, int flags,
221                    struct buffer_head **bhp)
222 {
223         *bhp = getbuf(gl, blkno, CREATE);
224         if (!buffer_uptodate(*bhp))
225                 ll_rw_block(READ_META, 1, bhp);
226         if (flags & DIO_WAIT) {
227                 int error = gfs2_meta_wait(gl->gl_sbd, *bhp);
228                 if (error) {
229                         brelse(*bhp);
230                         return error;
231                 }
232         }
233
234         return 0;
235 }
236
237 /**
238  * gfs2_meta_wait - Reread a block from disk
239  * @sdp: the filesystem
240  * @bh: The block to wait for
241  *
242  * Returns: errno
243  */
244
245 int gfs2_meta_wait(struct gfs2_sbd *sdp, struct buffer_head *bh)
246 {
247         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags)))
248                 return -EIO;
249
250         wait_on_buffer(bh);
251
252         if (!buffer_uptodate(bh)) {
253                 struct gfs2_trans *tr = current->journal_info;
254                 if (tr && tr->tr_touched)
255                         gfs2_io_error_bh(sdp, bh);
256                 return -EIO;
257         }
258         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags)))
259                 return -EIO;
260
261         return 0;
262 }
263
264 /**
265  * gfs2_attach_bufdata - attach a struct gfs2_bufdata structure to a buffer
266  * @gl: the glock the buffer belongs to
267  * @bh: The buffer to be attached to
268  * @meta: Flag to indicate whether its metadata or not
269  */
270
271 void gfs2_attach_bufdata(struct gfs2_glock *gl, struct buffer_head *bh,
272                          int meta)
273 {
274         struct gfs2_bufdata *bd;
275
276         if (meta)
277                 lock_page(bh->b_page);
278
279         if (bh->b_private) {
280                 if (meta)
281                         unlock_page(bh->b_page);
282                 return;
283         }
284
285         bd = kmem_cache_zalloc(gfs2_bufdata_cachep, GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL),
286         bd->bd_bh = bh;
287         bd->bd_gl = gl;
288
289         INIT_LIST_HEAD(&bd->bd_list_tr);
290         if (meta)
291                 lops_init_le(&bd->bd_le, &gfs2_buf_lops);
292         else
293                 lops_init_le(&bd->bd_le, &gfs2_databuf_lops);
294         bh->b_private = bd;
295
296         if (meta)
297                 unlock_page(bh->b_page);
298 }
299
300 void gfs2_remove_from_journal(struct buffer_head *bh, struct gfs2_trans *tr, int meta)
301 {
302         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(bh->b_page->mapping->host);
303         struct gfs2_bufdata *bd = bh->b_private;
304         if (test_clear_buffer_pinned(bh)) {
305                 list_del_init(&bd->bd_le.le_list);
306                 if (meta) {
307                         gfs2_assert_warn(sdp, sdp->sd_log_num_buf);
308                         sdp->sd_log_num_buf--;
309                         tr->tr_num_buf_rm++;
310                 } else {
311                         gfs2_assert_warn(sdp, sdp->sd_log_num_databuf);
312                         sdp->sd_log_num_databuf--;
313                         tr->tr_num_databuf_rm++;
314                 }
315                 tr->tr_touched = 1;
316                 brelse(bh);
317         }
318         if (bd) {
319                 if (bd->bd_ail) {
320                         gfs2_remove_from_ail(NULL, bd);
321                         bh->b_private = NULL;
322                         bd->bd_bh = NULL;
323                         bd->bd_blkno = bh->b_blocknr;
324                         gfs2_trans_add_revoke(sdp, bd);
325                 }
326         }
327         clear_buffer_dirty(bh);
328         clear_buffer_uptodate(bh);
329 }
330
331 /**
332  * gfs2_meta_wipe - make inode's buffers so they aren't dirty/pinned anymore
333  * @ip: the inode who owns the buffers
334  * @bstart: the first buffer in the run
335  * @blen: the number of buffers in the run
336  *
337  */
338
339 void gfs2_meta_wipe(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
340 {
341         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
342         struct buffer_head *bh;
343
344         while (blen) {
345                 bh = getbuf(ip->i_gl, bstart, NO_CREATE);
346                 if (bh) {
347                         lock_buffer(bh);
348                         gfs2_log_lock(sdp);
349                         gfs2_remove_from_journal(bh, current->journal_info, 1);
350                         gfs2_log_unlock(sdp);
351                         unlock_buffer(bh);
352                         brelse(bh);
353                 }
354
355                 bstart++;
356                 blen--;
357         }
358 }
359
360 /**
361  * gfs2_meta_cache_flush - get rid of any references on buffers for this inode
362  * @ip: The GFS2 inode
363  *
364  * This releases buffers that are in the most-recently-used array of
365  * blocks used for indirect block addressing for this inode.
366  */
367
368 void gfs2_meta_cache_flush(struct gfs2_inode *ip)
369 {
370         struct buffer_head **bh_slot;
371         unsigned int x;
372
373         spin_lock(&ip->i_spin);
374
375         for (x = 0; x < GFS2_MAX_META_HEIGHT; x++) {
376                 bh_slot = &ip->i_cache[x];
377                 if (!*bh_slot)
378                         break;
379                 brelse(*bh_slot);
380                 *bh_slot = NULL;
381         }
382
383         spin_unlock(&ip->i_spin);
384 }
385
386 /**
387  * gfs2_meta_indirect_buffer - Get a metadata buffer
388  * @ip: The GFS2 inode
389  * @height: The level of this buf in the metadata (indir addr) tree (if any)
390  * @num: The block number (device relative) of the buffer
391  * @new: Non-zero if we may create a new buffer
392  * @bhp: the buffer is returned here
393  *
394  * Try to use the gfs2_inode's MRU metadata tree cache.
395  *
396  * Returns: errno
397  */
398
399 int gfs2_meta_indirect_buffer(struct gfs2_inode *ip, int height, u64 num,
400                               int new, struct buffer_head **bhp)
401 {
402         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
403         struct gfs2_glock *gl = ip->i_gl;
404         struct buffer_head *bh = NULL, **bh_slot = ip->i_cache + height;
405         int in_cache = 0;
406
407         BUG_ON(!gl);
408         BUG_ON(!sdp);
409
410         spin_lock(&ip->i_spin);
411         if (*bh_slot && (*bh_slot)->b_blocknr == num) {
412                 bh = *bh_slot;
413                 get_bh(bh);
414                 in_cache = 1;
415         }
416         spin_unlock(&ip->i_spin);
417
418         if (!bh)
419                 bh = getbuf(gl, num, CREATE);
420
421         if (!bh)
422                 return -ENOBUFS;
423
424         if (new) {
425                 if (gfs2_assert_warn(sdp, height))
426                         goto err;
427                 meta_prep_new(bh);
428                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, bh, 1);
429                 gfs2_metatype_set(bh, GFS2_METATYPE_IN, GFS2_FORMAT_IN);
430                 gfs2_buffer_clear_tail(bh, sizeof(struct gfs2_meta_header));
431         } else {
432                 u32 mtype = height ? GFS2_METATYPE_IN : GFS2_METATYPE_DI;
433                 if (!buffer_uptodate(bh)) {
434                         ll_rw_block(READ_META, 1, &bh);
435                         if (gfs2_meta_wait(sdp, bh))
436                                 goto err;
437                 }
438                 if (gfs2_metatype_check(sdp, bh, mtype))
439                         goto err;
440         }
441
442         if (!in_cache) {
443                 spin_lock(&ip->i_spin);
444                 if (*bh_slot)
445                         brelse(*bh_slot);
446                 *bh_slot = bh;
447                 get_bh(bh);
448                 spin_unlock(&ip->i_spin);
449         }
450
451         *bhp = bh;
452         return 0;
453 err:
454         brelse(bh);
455         return -EIO;
456 }
457
458 /**
459  * gfs2_meta_ra - start readahead on an extent of a file
460  * @gl: the glock the blocks belong to
461  * @dblock: the starting disk block
462  * @extlen: the number of blocks in the extent
463  *
464  * returns: the first buffer in the extent
465  */
466
467 struct buffer_head *gfs2_meta_ra(struct gfs2_glock *gl, u64 dblock, u32 extlen)
468 {
469         struct gfs2_sbd *sdp = gl->gl_sbd;
470         struct buffer_head *first_bh, *bh;
471         u32 max_ra = gfs2_tune_get(sdp, gt_max_readahead) >>
472                           sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
473
474         BUG_ON(!extlen);
475
476         if (max_ra < 1)
477                 max_ra = 1;
478         if (extlen > max_ra)
479                 extlen = max_ra;
480
481         first_bh = getbuf(gl, dblock, CREATE);
482
483         if (buffer_uptodate(first_bh))
484                 goto out;
485         if (!buffer_locked(first_bh))
486                 ll_rw_block(READ_META, 1, &first_bh);
487
488         dblock++;
489         extlen--;
490
491         while (extlen) {
492                 bh = getbuf(gl, dblock, CREATE);
493
494                 if (!buffer_uptodate(bh) && !buffer_locked(bh))
495                         ll_rw_block(READA, 1, &bh);
496                 brelse(bh);
497                 dblock++;
498                 extlen--;
499                 if (!buffer_locked(first_bh) && buffer_uptodate(first_bh))
500                         goto out;
501         }
502
503         wait_on_buffer(first_bh);
504 out:
505         return first_bh;
506 }
507