Merge branch 'for-linus' of git://oss.sgi.com/xfs/xfs
[linux-2.6.git] / 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_trans_priv.h"
26 #include "xfs_sb.h"
27 #include "xfs_ag.h"
28 #include "xfs_mount.h"
29 #include "xfs_bmap_btree.h"
30 #include "xfs_inode.h"
31 #include "xfs_dinode.h"
32 #include "xfs_error.h"
33 #include "xfs_filestream.h"
34 #include "xfs_vnodeops.h"
35 #include "xfs_inode_item.h"
36 #include "xfs_quota.h"
37 #include "xfs_trace.h"
38 #include "xfs_fsops.h"
39
40 #include <linux/kthread.h>
41 #include <linux/freezer.h>
42
43 struct workqueue_struct *xfs_syncd_wq;  /* sync workqueue */
44
45 /*
46  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
47  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
48  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
49  * be too greedy.
50  */
51 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
52
53 STATIC int
54 xfs_inode_ag_walk_grab(
55         struct xfs_inode        *ip)
56 {
57         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
58
59         ASSERT(rcu_read_lock_held());
60
61         /*
62          * check for stale RCU freed inode
63          *
64          * If the inode has been reallocated, it doesn't matter if it's not in
65          * the AG we are walking - we are walking for writeback, so if it
66          * passes all the "valid inode" checks and is dirty, then we'll write
67          * it back anyway.  If it has been reallocated and still being
68          * initialised, the XFS_INEW check below will catch it.
69          */
70         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
71         if (!ip->i_ino)
72                 goto out_unlock_noent;
73
74         /* avoid new or reclaimable inodes. Leave for reclaim code to flush */
75         if (__xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW | XFS_IRECLAIMABLE | XFS_IRECLAIM))
76                 goto out_unlock_noent;
77         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
78
79         /* nothing to sync during shutdown */
80         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
81                 return EFSCORRUPTED;
82
83         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
84         if (!igrab(inode))
85                 return ENOENT;
86
87         if (is_bad_inode(inode)) {
88                 IRELE(ip);
89                 return ENOENT;
90         }
91
92         /* inode is valid */
93         return 0;
94
95 out_unlock_noent:
96         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
97         return ENOENT;
98 }
99
100 STATIC int
101 xfs_inode_ag_walk(
102         struct xfs_mount        *mp,
103         struct xfs_perag        *pag,
104         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip,
105                                            struct xfs_perag *pag, int flags),
106         int                     flags)
107 {
108         uint32_t                first_index;
109         int                     last_error = 0;
110         int                     skipped;
111         int                     done;
112         int                     nr_found;
113
114 restart:
115         done = 0;
116         skipped = 0;
117         first_index = 0;
118         nr_found = 0;
119         do {
120                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
121                 int             error = 0;
122                 int             i;
123
124                 rcu_read_lock();
125                 nr_found = radix_tree_gang_lookup(&pag->pag_ici_root,
126                                         (void **)batch, first_index,
127                                         XFS_LOOKUP_BATCH);
128                 if (!nr_found) {
129                         rcu_read_unlock();
130                         break;
131                 }
132
133                 /*
134                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
135                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
136                  */
137                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
138                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
139
140                         if (done || xfs_inode_ag_walk_grab(ip))
141                                 batch[i] = NULL;
142
143                         /*
144                          * Update the index for the next lookup. Catch
145                          * overflows into the next AG range which can occur if
146                          * we have inodes in the last block of the AG and we
147                          * are currently pointing to the last inode.
148                          *
149                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
150                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
151                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
152                          * us to see this inode, so another lookup from the
153                          * same index will not find it again.
154                          */
155                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
156                                 continue;
157                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
158                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
159                                 done = 1;
160                 }
161
162                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
163                 rcu_read_unlock();
164
165                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
166                         if (!batch[i])
167                                 continue;
168                         error = execute(batch[i], pag, flags);
169                         IRELE(batch[i]);
170                         if (error == EAGAIN) {
171                                 skipped++;
172                                 continue;
173                         }
174                         if (error && last_error != EFSCORRUPTED)
175                                 last_error = error;
176                 }
177
178                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
179                 if (error == EFSCORRUPTED)
180                         break;
181
182         } while (nr_found && !done);
183
184         if (skipped) {
185                 delay(1);
186                 goto restart;
187         }
188         return last_error;
189 }
190
191 int
192 xfs_inode_ag_iterator(
193         struct xfs_mount        *mp,
194         int                     (*execute)(struct xfs_inode *ip,
195                                            struct xfs_perag *pag, int flags),
196         int                     flags)
197 {
198         struct xfs_perag        *pag;
199         int                     error = 0;
200         int                     last_error = 0;
201         xfs_agnumber_t          ag;
202
203         ag = 0;
204         while ((pag = xfs_perag_get(mp, ag))) {
205                 ag = pag->pag_agno + 1;
206                 error = xfs_inode_ag_walk(mp, pag, execute, flags);
207                 xfs_perag_put(pag);
208                 if (error) {
209                         last_error = error;
210                         if (error == EFSCORRUPTED)
211                                 break;
212                 }
213         }
214         return XFS_ERROR(last_error);
215 }
216
217 STATIC int
218 xfs_sync_inode_data(
219         struct xfs_inode        *ip,
220         struct xfs_perag        *pag,
221         int                     flags)
222 {
223         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
224         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
225         int                     error = 0;
226
227         if (!mapping_tagged(mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
228                 goto out_wait;
229
230         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_SHARED)) {
231                 if (flags & SYNC_TRYLOCK)
232                         goto out_wait;
233                 xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
234         }
235
236         error = xfs_flush_pages(ip, 0, -1, (flags & SYNC_WAIT) ?
237                                 0 : XBF_ASYNC, FI_NONE);
238         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
239
240  out_wait:
241         if (flags & SYNC_WAIT)
242                 xfs_ioend_wait(ip);
243         return error;
244 }
245
246 STATIC int
247 xfs_sync_inode_attr(
248         struct xfs_inode        *ip,
249         struct xfs_perag        *pag,
250         int                     flags)
251 {
252         int                     error = 0;
253
254         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
255         if (xfs_inode_clean(ip))
256                 goto out_unlock;
257         if (!xfs_iflock_nowait(ip)) {
258                 if (!(flags & SYNC_WAIT))
259                         goto out_unlock;
260                 xfs_iflock(ip);
261         }
262
263         if (xfs_inode_clean(ip)) {
264                 xfs_ifunlock(ip);
265                 goto out_unlock;
266         }
267
268         error = xfs_iflush(ip, flags);
269
270  out_unlock:
271         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
272         return error;
273 }
274
275 /*
276  * Write out pagecache data for the whole filesystem.
277  */
278 STATIC int
279 xfs_sync_data(
280         struct xfs_mount        *mp,
281         int                     flags)
282 {
283         int                     error;
284
285         ASSERT((flags & ~(SYNC_TRYLOCK|SYNC_WAIT)) == 0);
286
287         error = xfs_inode_ag_iterator(mp, xfs_sync_inode_data, flags);
288         if (error)
289                 return XFS_ERROR(error);
290
291         xfs_log_force(mp, (flags & SYNC_WAIT) ? XFS_LOG_SYNC : 0);
292         return 0;
293 }
294
295 /*
296  * Write out inode metadata (attributes) for the whole filesystem.
297  */
298 STATIC int
299 xfs_sync_attr(
300         struct xfs_mount        *mp,
301         int                     flags)
302 {
303         ASSERT((flags & ~SYNC_WAIT) == 0);
304
305         return xfs_inode_ag_iterator(mp, xfs_sync_inode_attr, flags);
306 }
307
308 STATIC int
309 xfs_sync_fsdata(
310         struct xfs_mount        *mp)
311 {
312         struct xfs_buf          *bp;
313
314         /*
315          * If the buffer is pinned then push on the log so we won't get stuck
316          * waiting in the write for someone, maybe ourselves, to flush the log.
317          *
318          * Even though we just pushed the log above, we did not have the
319          * superblock buffer locked at that point so it can become pinned in
320          * between there and here.
321          */
322         bp = xfs_getsb(mp, 0);
323         if (XFS_BUF_ISPINNED(bp))
324                 xfs_log_force(mp, 0);
325
326         return xfs_bwrite(mp, bp);
327 }
328
329 /*
330  * When remounting a filesystem read-only or freezing the filesystem, we have
331  * two phases to execute. This first phase is syncing the data before we
332  * quiesce the filesystem, and the second is flushing all the inodes out after
333  * we've waited for all the transactions created by the first phase to
334  * complete. The second phase ensures that the inodes are written to their
335  * location on disk rather than just existing in transactions in the log. This
336  * means after a quiesce there is no log replay required to write the inodes to
337  * disk (this is the main difference between a sync and a quiesce).
338  */
339 /*
340  * First stage of freeze - no writers will make progress now we are here,
341  * so we flush delwri and delalloc buffers here, then wait for all I/O to
342  * complete.  Data is frozen at that point. Metadata is not frozen,
343  * transactions can still occur here so don't bother flushing the buftarg
344  * because it'll just get dirty again.
345  */
346 int
347 xfs_quiesce_data(
348         struct xfs_mount        *mp)
349 {
350         int                     error, error2 = 0;
351
352         /* push non-blocking */
353         xfs_sync_data(mp, 0);
354         xfs_qm_sync(mp, SYNC_TRYLOCK);
355
356         /* push and block till complete */
357         xfs_sync_data(mp, SYNC_WAIT);
358         xfs_qm_sync(mp, SYNC_WAIT);
359
360         /* write superblock and hoover up shutdown errors */
361         error = xfs_sync_fsdata(mp);
362
363         /* make sure all delwri buffers are written out */
364         xfs_flush_buftarg(mp->m_ddev_targp, 1);
365
366         /* mark the log as covered if needed */
367         if (xfs_log_need_covered(mp))
368                 error2 = xfs_fs_log_dummy(mp);
369
370         /* flush data-only devices */
371         if (mp->m_rtdev_targp)
372                 XFS_bflush(mp->m_rtdev_targp);
373
374         return error ? error : error2;
375 }
376
377 STATIC void
378 xfs_quiesce_fs(
379         struct xfs_mount        *mp)
380 {
381         int     count = 0, pincount;
382
383         xfs_reclaim_inodes(mp, 0);
384         xfs_flush_buftarg(mp->m_ddev_targp, 0);
385
386         /*
387          * This loop must run at least twice.  The first instance of the loop
388          * will flush most meta data but that will generate more meta data
389          * (typically directory updates).  Which then must be flushed and
390          * logged before we can write the unmount record. We also so sync
391          * reclaim of inodes to catch any that the above delwri flush skipped.
392          */
393         do {
394                 xfs_reclaim_inodes(mp, SYNC_WAIT);
395                 xfs_sync_attr(mp, SYNC_WAIT);
396                 pincount = xfs_flush_buftarg(mp->m_ddev_targp, 1);
397                 if (!pincount) {
398                         delay(50);
399                         count++;
400                 }
401         } while (count < 2);
402 }
403
404 /*
405  * Second stage of a quiesce. The data is already synced, now we have to take
406  * care of the metadata. New transactions are already blocked, so we need to
407  * wait for any remaining transactions to drain out before proceeding.
408  */
409 void
410 xfs_quiesce_attr(
411         struct xfs_mount        *mp)
412 {
413         int     error = 0;
414
415         /* wait for all modifications to complete */
416         while (atomic_read(&mp->m_active_trans) > 0)
417                 delay(100);
418
419         /* flush inodes and push all remaining buffers out to disk */
420         xfs_quiesce_fs(mp);
421
422         /*
423          * Just warn here till VFS can correctly support
424          * read-only remount without racing.
425          */
426         WARN_ON(atomic_read(&mp->m_active_trans) != 0);
427
428         /* Push the superblock and write an unmount record */
429         error = xfs_log_sbcount(mp, 1);
430         if (error)
431                 xfs_warn(mp, "xfs_attr_quiesce: failed to log sb changes. "
432                                 "Frozen image may not be consistent.");
433         xfs_log_unmount_write(mp);
434         xfs_unmountfs_writesb(mp);
435 }
436
437 static void
438 xfs_syncd_queue_sync(
439         struct xfs_mount        *mp)
440 {
441         queue_delayed_work(xfs_syncd_wq, &mp->m_sync_work,
442                                 msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs * 10));
443 }
444
445 /*
446  * Every sync period we need to unpin all items, reclaim inodes and sync
447  * disk quotas.  We might need to cover the log to indicate that the
448  * filesystem is idle and not frozen.
449  */
450 STATIC void
451 xfs_sync_worker(
452         struct work_struct *work)
453 {
454         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
455                                         struct xfs_mount, m_sync_work);
456         int             error;
457
458         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_RDONLY)) {
459                 /* dgc: errors ignored here */
460                 if (mp->m_super->s_frozen == SB_UNFROZEN &&
461                     xfs_log_need_covered(mp))
462                         error = xfs_fs_log_dummy(mp);
463                 else
464                         xfs_log_force(mp, 0);
465                 error = xfs_qm_sync(mp, SYNC_TRYLOCK);
466
467                 /* start pushing all the metadata that is currently dirty */
468                 xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
469         }
470
471         /* queue us up again */
472         xfs_syncd_queue_sync(mp);
473 }
474
475 /*
476  * Queue a new inode reclaim pass if there are reclaimable inodes and there
477  * isn't a reclaim pass already in progress. By default it runs every 5s based
478  * on the xfs syncd work default of 30s. Perhaps this should have it's own
479  * tunable, but that can be done if this method proves to be ineffective or too
480  * aggressive.
481  */
482 static void
483 xfs_syncd_queue_reclaim(
484         struct xfs_mount        *mp)
485 {
486
487         /*
488          * We can have inodes enter reclaim after we've shut down the syncd
489          * workqueue during unmount, so don't allow reclaim work to be queued
490          * during unmount.
491          */
492         if (!(mp->m_super->s_flags & MS_ACTIVE))
493                 return;
494
495         rcu_read_lock();
496         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
497                 queue_delayed_work(xfs_syncd_wq, &mp->m_reclaim_work,
498                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
499         }
500         rcu_read_unlock();
501 }
502
503 /*
504  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
505  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
506  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
507  * goes low. It scans as quickly as possible avoiding locked inodes or those
508  * already being flushed, and once done schedules a future pass.
509  */
510 STATIC void
511 xfs_reclaim_worker(
512         struct work_struct *work)
513 {
514         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
515                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
516
517         xfs_reclaim_inodes(mp, SYNC_TRYLOCK);
518         xfs_syncd_queue_reclaim(mp);
519 }
520
521 /*
522  * Flush delayed allocate data, attempting to free up reserved space
523  * from existing allocations.  At this point a new allocation attempt
524  * has failed with ENOSPC and we are in the process of scratching our
525  * heads, looking about for more room.
526  *
527  * Queue a new data flush if there isn't one already in progress and
528  * wait for completion of the flush. This means that we only ever have one
529  * inode flush in progress no matter how many ENOSPC events are occurring and
530  * so will prevent the system from bogging down due to every concurrent
531  * ENOSPC event scanning all the active inodes in the system for writeback.
532  */
533 void
534 xfs_flush_inodes(
535         struct xfs_inode        *ip)
536 {
537         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
538
539         queue_work(xfs_syncd_wq, &mp->m_flush_work);
540         flush_work_sync(&mp->m_flush_work);
541 }
542
543 STATIC void
544 xfs_flush_worker(
545         struct work_struct *work)
546 {
547         struct xfs_mount *mp = container_of(work,
548                                         struct xfs_mount, m_flush_work);
549
550         xfs_sync_data(mp, SYNC_TRYLOCK);
551         xfs_sync_data(mp, SYNC_TRYLOCK | SYNC_WAIT);
552 }
553
554 int
555 xfs_syncd_init(
556         struct xfs_mount        *mp)
557 {
558         INIT_WORK(&mp->m_flush_work, xfs_flush_worker);
559         INIT_DELAYED_WORK(&mp->m_sync_work, xfs_sync_worker);
560         INIT_DELAYED_WORK(&mp->m_reclaim_work, xfs_reclaim_worker);
561
562         xfs_syncd_queue_sync(mp);
563         xfs_syncd_queue_reclaim(mp);
564
565         return 0;
566 }
567
568 void
569 xfs_syncd_stop(
570         struct xfs_mount        *mp)
571 {
572         cancel_delayed_work_sync(&mp->m_sync_work);
573         cancel_delayed_work_sync(&mp->m_reclaim_work);
574         cancel_work_sync(&mp->m_flush_work);
575 }
576
577 void
578 __xfs_inode_set_reclaim_tag(
579         struct xfs_perag        *pag,
580         struct xfs_inode        *ip)
581 {
582         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root,
583                            XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino),
584                            XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
585
586         if (!pag->pag_ici_reclaimable) {
587                 /* propagate the reclaim tag up into the perag radix tree */
588                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
589                 radix_tree_tag_set(&ip->i_mount->m_perag_tree,
590                                 XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
591                                 XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
592                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
593
594                 /* schedule periodic background inode reclaim */
595                 xfs_syncd_queue_reclaim(ip->i_mount);
596
597                 trace_xfs_perag_set_reclaim(ip->i_mount, pag->pag_agno,
598                                                         -1, _RET_IP_);
599         }
600         pag->pag_ici_reclaimable++;
601 }
602
603 /*
604  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.
605  * Once we get tag lookups on the radix tree, this inode flag
606  * can go away.
607  */
608 void
609 xfs_inode_set_reclaim_tag(
610         xfs_inode_t     *ip)
611 {
612         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
613         struct xfs_perag *pag;
614
615         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
616         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
617         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
618         __xfs_inode_set_reclaim_tag(pag, ip);
619         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIMABLE);
620         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
621         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
622         xfs_perag_put(pag);
623 }
624
625 STATIC void
626 __xfs_inode_clear_reclaim(
627         xfs_perag_t     *pag,
628         xfs_inode_t     *ip)
629 {
630         pag->pag_ici_reclaimable--;
631         if (!pag->pag_ici_reclaimable) {
632                 /* clear the reclaim tag from the perag radix tree */
633                 spin_lock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
634                 radix_tree_tag_clear(&ip->i_mount->m_perag_tree,
635                                 XFS_INO_TO_AGNO(ip->i_mount, ip->i_ino),
636                                 XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
637                 spin_unlock(&ip->i_mount->m_perag_lock);
638                 trace_xfs_perag_clear_reclaim(ip->i_mount, pag->pag_agno,
639                                                         -1, _RET_IP_);
640         }
641 }
642
643 void
644 __xfs_inode_clear_reclaim_tag(
645         xfs_mount_t     *mp,
646         xfs_perag_t     *pag,
647         xfs_inode_t     *ip)
648 {
649         radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root,
650                         XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino), XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
651         __xfs_inode_clear_reclaim(pag, ip);
652 }
653
654 /*
655  * Grab the inode for reclaim exclusively.
656  * Return 0 if we grabbed it, non-zero otherwise.
657  */
658 STATIC int
659 xfs_reclaim_inode_grab(
660         struct xfs_inode        *ip,
661         int                     flags)
662 {
663         ASSERT(rcu_read_lock_held());
664
665         /* quick check for stale RCU freed inode */
666         if (!ip->i_ino)
667                 return 1;
668
669         /*
670          * do some unlocked checks first to avoid unnecessary lock traffic.
671          * The first is a flush lock check, the second is a already in reclaim
672          * check. Only do these checks if we are not going to block on locks.
673          */
674         if ((flags & SYNC_TRYLOCK) &&
675             (!ip->i_flush.done || __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM))) {
676                 return 1;
677         }
678
679         /*
680          * The radix tree lock here protects a thread in xfs_iget from racing
681          * with us starting reclaim on the inode.  Once we have the
682          * XFS_IRECLAIM flag set it will not touch us.
683          *
684          * Due to RCU lookup, we may find inodes that have been freed and only
685          * have XFS_IRECLAIM set.  Indeed, we may see reallocated inodes that
686          * aren't candidates for reclaim at all, so we must check the
687          * XFS_IRECLAIMABLE is set first before proceeding to reclaim.
688          */
689         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
690         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
691             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
692                 /* not a reclaim candidate. */
693                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
694                 return 1;
695         }
696         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
697         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
698         return 0;
699 }
700
701 /*
702  * Inodes in different states need to be treated differently, and the return
703  * value of xfs_iflush is not sufficient to get this right. The following table
704  * lists the inode states and the reclaim actions necessary for non-blocking
705  * reclaim:
706  *
707  *
708  *      inode state          iflush ret         required action
709  *      ---------------      ----------         ---------------
710  *      bad                     -               reclaim
711  *      shutdown                EIO             unpin and reclaim
712  *      clean, unpinned         0               reclaim
713  *      stale, unpinned         0               reclaim
714  *      clean, pinned(*)        0               requeue
715  *      stale, pinned           EAGAIN          requeue
716  *      dirty, delwri ok        0               requeue
717  *      dirty, delwri blocked   EAGAIN          requeue
718  *      dirty, sync flush       0               reclaim
719  *
720  * (*) dgc: I don't think the clean, pinned state is possible but it gets
721  * handled anyway given the order of checks implemented.
722  *
723  * As can be seen from the table, the return value of xfs_iflush() is not
724  * sufficient to correctly decide the reclaim action here. The checks in
725  * xfs_iflush() might look like duplicates, but they are not.
726  *
727  * Also, because we get the flush lock first, we know that any inode that has
728  * been flushed delwri has had the flush completed by the time we check that
729  * the inode is clean. The clean inode check needs to be done before flushing
730  * the inode delwri otherwise we would loop forever requeuing clean inodes as
731  * we cannot tell apart a successful delwri flush and a clean inode from the
732  * return value of xfs_iflush().
733  *
734  * Note that because the inode is flushed delayed write by background
735  * writeback, the flush lock may already be held here and waiting on it can
736  * result in very long latencies. Hence for sync reclaims, where we wait on the
737  * flush lock, the caller should push out delayed write inodes first before
738  * trying to reclaim them to minimise the amount of time spent waiting. For
739  * background relaim, we just requeue the inode for the next pass.
740  *
741  * Hence the order of actions after gaining the locks should be:
742  *      bad             => reclaim
743  *      shutdown        => unpin and reclaim
744  *      pinned, delwri  => requeue
745  *      pinned, sync    => unpin
746  *      stale           => reclaim
747  *      clean           => reclaim
748  *      dirty, delwri   => flush and requeue
749  *      dirty, sync     => flush, wait and reclaim
750  */
751 STATIC int
752 xfs_reclaim_inode(
753         struct xfs_inode        *ip,
754         struct xfs_perag        *pag,
755         int                     sync_mode)
756 {
757         int     error;
758
759 restart:
760         error = 0;
761         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
762         if (!xfs_iflock_nowait(ip)) {
763                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT))
764                         goto out;
765                 xfs_iflock(ip);
766         }
767
768         if (is_bad_inode(VFS_I(ip)))
769                 goto reclaim;
770         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
771                 xfs_iunpin_wait(ip);
772                 goto reclaim;
773         }
774         if (xfs_ipincount(ip)) {
775                 if (!(sync_mode & SYNC_WAIT)) {
776                         xfs_ifunlock(ip);
777                         goto out;
778                 }
779                 xfs_iunpin_wait(ip);
780         }
781         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_ISTALE))
782                 goto reclaim;
783         if (xfs_inode_clean(ip))
784                 goto reclaim;
785
786         /*
787          * Now we have an inode that needs flushing.
788          *
789          * We do a nonblocking flush here even if we are doing a SYNC_WAIT
790          * reclaim as we can deadlock with inode cluster removal.
791          * xfs_ifree_cluster() can lock the inode buffer before it locks the
792          * ip->i_lock, and we are doing the exact opposite here. As a result,
793          * doing a blocking xfs_itobp() to get the cluster buffer will result
794          * in an ABBA deadlock with xfs_ifree_cluster().
795          *
796          * As xfs_ifree_cluser() must gather all inodes that are active in the
797          * cache to mark them stale, if we hit this case we don't actually want
798          * to do IO here - we want the inode marked stale so we can simply
799          * reclaim it. Hence if we get an EAGAIN error on a SYNC_WAIT flush,
800          * just unlock the inode, back off and try again. Hopefully the next
801          * pass through will see the stale flag set on the inode.
802          */
803         error = xfs_iflush(ip, SYNC_TRYLOCK | sync_mode);
804         if (sync_mode & SYNC_WAIT) {
805                 if (error == EAGAIN) {
806                         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
807                         /* backoff longer than in xfs_ifree_cluster */
808                         delay(2);
809                         goto restart;
810                 }
811                 xfs_iflock(ip);
812                 goto reclaim;
813         }
814
815         /*
816          * When we have to flush an inode but don't have SYNC_WAIT set, we
817          * flush the inode out using a delwri buffer and wait for the next
818          * call into reclaim to find it in a clean state instead of waiting for
819          * it now. We also don't return errors here - if the error is transient
820          * then the next reclaim pass will flush the inode, and if the error
821          * is permanent then the next sync reclaim will reclaim the inode and
822          * pass on the error.
823          */
824         if (error && error != EAGAIN && !XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
825                 xfs_warn(ip->i_mount,
826                         "inode 0x%llx background reclaim flush failed with %d",
827                         (long long)ip->i_ino, error);
828         }
829 out:
830         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
831         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
832         /*
833          * We could return EAGAIN here to make reclaim rescan the inode tree in
834          * a short while. However, this just burns CPU time scanning the tree
835          * waiting for IO to complete and xfssyncd never goes back to the idle
836          * state. Instead, return 0 to let the next scheduled background reclaim
837          * attempt to reclaim the inode again.
838          */
839         return 0;
840
841 reclaim:
842         xfs_ifunlock(ip);
843         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
844
845         XFS_STATS_INC(xs_ig_reclaims);
846         /*
847          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
848          *
849          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
850          * added to the tree assert that it's been there before to catch
851          * problems with the inode life time early on.
852          */
853         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
854         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
855                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ip->i_ino)))
856                 ASSERT(0);
857         __xfs_inode_clear_reclaim(pag, ip);
858         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
859
860         /*
861          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
862          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
863          * can reference the inodes in the cache without taking references.
864          *
865          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
866          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.  We get
867          * both the ilock and the iolock because the code may need to drop the
868          * ilock one but will still hold the iolock.
869          */
870         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
871         xfs_qm_dqdetach(ip);
872         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
873
874         xfs_inode_free(ip);
875         return error;
876
877 }
878
879 /*
880  * Walk the AGs and reclaim the inodes in them. Even if the filesystem is
881  * corrupted, we still want to try to reclaim all the inodes. If we don't,
882  * then a shut down during filesystem unmount reclaim walk leak all the
883  * unreclaimed inodes.
884  */
885 int
886 xfs_reclaim_inodes_ag(
887         struct xfs_mount        *mp,
888         int                     flags,
889         int                     *nr_to_scan)
890 {
891         struct xfs_perag        *pag;
892         int                     error = 0;
893         int                     last_error = 0;
894         xfs_agnumber_t          ag;
895         int                     trylock = flags & SYNC_TRYLOCK;
896         int                     skipped;
897
898 restart:
899         ag = 0;
900         skipped = 0;
901         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
902                 unsigned long   first_index = 0;
903                 int             done = 0;
904                 int             nr_found = 0;
905
906                 ag = pag->pag_agno + 1;
907
908                 if (trylock) {
909                         if (!mutex_trylock(&pag->pag_ici_reclaim_lock)) {
910                                 skipped++;
911                                 xfs_perag_put(pag);
912                                 continue;
913                         }
914                         first_index = pag->pag_ici_reclaim_cursor;
915                 } else
916                         mutex_lock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
917
918                 do {
919                         struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
920                         int     i;
921
922                         rcu_read_lock();
923                         nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(
924                                         &pag->pag_ici_root,
925                                         (void **)batch, first_index,
926                                         XFS_LOOKUP_BATCH,
927                                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
928                         if (!nr_found) {
929                                 rcu_read_unlock();
930                                 break;
931                         }
932
933                         /*
934                          * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
935                          * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
936                          */
937                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
938                                 struct xfs_inode *ip = batch[i];
939
940                                 if (done || xfs_reclaim_inode_grab(ip, flags))
941                                         batch[i] = NULL;
942
943                                 /*
944                                  * Update the index for the next lookup. Catch
945                                  * overflows into the next AG range which can
946                                  * occur if we have inodes in the last block of
947                                  * the AG and we are currently pointing to the
948                                  * last inode.
949                                  *
950                                  * Because we may see inodes that are from the
951                                  * wrong AG due to RCU freeing and
952                                  * reallocation, only update the index if it
953                                  * lies in this AG. It was a race that lead us
954                                  * to see this inode, so another lookup from
955                                  * the same index will not find it again.
956                                  */
957                                 if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) !=
958                                                                 pag->pag_agno)
959                                         continue;
960                                 first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
961                                 if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
962                                         done = 1;
963                         }
964
965                         /* unlock now we've grabbed the inodes. */
966                         rcu_read_unlock();
967
968                         for (i = 0; i < nr_found; i++) {
969                                 if (!batch[i])
970                                         continue;
971                                 error = xfs_reclaim_inode(batch[i], pag, flags);
972                                 if (error && last_error != EFSCORRUPTED)
973                                         last_error = error;
974                         }
975
976                         *nr_to_scan -= XFS_LOOKUP_BATCH;
977
978                 } while (nr_found && !done && *nr_to_scan > 0);
979
980                 if (trylock && !done)
981                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = first_index;
982                 else
983                         pag->pag_ici_reclaim_cursor = 0;
984                 mutex_unlock(&pag->pag_ici_reclaim_lock);
985                 xfs_perag_put(pag);
986         }
987
988         /*
989          * if we skipped any AG, and we still have scan count remaining, do
990          * another pass this time using blocking reclaim semantics (i.e
991          * waiting on the reclaim locks and ignoring the reclaim cursors). This
992          * ensure that when we get more reclaimers than AGs we block rather
993          * than spin trying to execute reclaim.
994          */
995         if (trylock && skipped && *nr_to_scan > 0) {
996                 trylock = 0;
997                 goto restart;
998         }
999         return XFS_ERROR(last_error);
1000 }
1001
1002 int
1003 xfs_reclaim_inodes(
1004         xfs_mount_t     *mp,
1005         int             mode)
1006 {
1007         int             nr_to_scan = INT_MAX;
1008
1009         return xfs_reclaim_inodes_ag(mp, mode, &nr_to_scan);
1010 }
1011
1012 /*
1013  * Inode cache shrinker.
1014  *
1015  * When called we make sure that there is a background (fast) inode reclaim in
1016  * progress, while we will throttle the speed of reclaim via doiing synchronous
1017  * reclaim of inodes. That means if we come across dirty inodes, we wait for
1018  * them to be cleaned, which we hope will not be very long due to the
1019  * background walker having already kicked the IO off on those dirty inodes.
1020  */
1021 static int
1022 xfs_reclaim_inode_shrink(
1023         struct shrinker *shrink,
1024         int             nr_to_scan,
1025         gfp_t           gfp_mask)
1026 {
1027         struct xfs_mount *mp;
1028         struct xfs_perag *pag;
1029         xfs_agnumber_t  ag;
1030         int             reclaimable;
1031
1032         mp = container_of(shrink, struct xfs_mount, m_inode_shrink);
1033         if (nr_to_scan) {
1034                 /* kick background reclaimer and push the AIL */
1035                 xfs_syncd_queue_reclaim(mp);
1036                 xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1037
1038                 if (!(gfp_mask & __GFP_FS))
1039                         return -1;
1040
1041                 xfs_reclaim_inodes_ag(mp, SYNC_TRYLOCK | SYNC_WAIT,
1042                                         &nr_to_scan);
1043                 /* terminate if we don't exhaust the scan */
1044                 if (nr_to_scan > 0)
1045                         return -1;
1046        }
1047
1048         reclaimable = 0;
1049         ag = 0;
1050         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1051                 ag = pag->pag_agno + 1;
1052                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1053                 xfs_perag_put(pag);
1054         }
1055         return reclaimable;
1056 }
1057
1058 void
1059 xfs_inode_shrinker_register(
1060         struct xfs_mount        *mp)
1061 {
1062         mp->m_inode_shrink.shrink = xfs_reclaim_inode_shrink;
1063         mp->m_inode_shrink.seeks = DEFAULT_SEEKS;
1064         register_shrinker(&mp->m_inode_shrink);
1065 }
1066
1067 void
1068 xfs_inode_shrinker_unregister(
1069         struct xfs_mount        *mp)
1070 {
1071         unregister_shrinker(&mp->m_inode_shrink);
1072 }