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