fs/xfs/xfs_buf.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2006 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 <linux/stddef.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include <linux/gfp.h>
  22 #include <linux/pagemap.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/vmalloc.h>
  25 #include <linux/bio.h>
  26 #include <linux/sysctl.h>
  27 #include <linux/proc_fs.h>
  28 #include <linux/workqueue.h>
  29 #include <linux/percpu.h>
  30 #include <linux/blkdev.h>
  31 #include <linux/hash.h>
  32 #include <linux/kthread.h>
  33 #include <linux/migrate.h>
  34 #include <linux/backing-dev.h>
  35 #include <linux/freezer.h>
  36
  37 #include "xfs_sb.h"
  38 #include "xfs_inum.h"
  39 #include "xfs_log.h"
  40 #include "xfs_ag.h"
  41 #include "xfs_mount.h"
  42 #include "xfs_trace.h"
  43
  44 static kmem_zone_t *xfs_buf_zone;
  45 STATIC int xfsbufd(void *);
  46
  47 static struct workqueue_struct *xfslogd_workqueue;
  48 struct workqueue_struct *xfsdatad_workqueue;
  49 struct workqueue_struct *xfsconvertd_workqueue;
  50
  51 #ifdef XFS_BUF_LOCK_TRACKING
  52 # define XB_SET_OWNER(bp)       ((bp)->b_last_holder = current->pid)
  53 # define XB_CLEAR_OWNER(bp)     ((bp)->b_last_holder = -1)
  54 # define XB_GET_OWNER(bp)       ((bp)->b_last_holder)
  55 #else
  56 # define XB_SET_OWNER(bp)       do { } while (0)
  57 # define XB_CLEAR_OWNER(bp)     do { } while (0)
  58 # define XB_GET_OWNER(bp)       do { } while (0)
  59 #endif
  60
  61 #define xb_to_gfp(flags) \
  62         ((((flags) & XBF_READ_AHEAD) ? __GFP_NORETRY : \
  63           ((flags) & XBF_DONT_BLOCK) ? GFP_NOFS : GFP_KERNEL) | __GFP_NOWARN)
  64
  65 #define xb_to_km(flags) \
  66          (((flags) & XBF_DONT_BLOCK) ? KM_NOFS : KM_SLEEP)
  67
  68
  69 static inline int
  70 xfs_buf_is_vmapped(
  71         struct xfs_buf  *bp)
  72 {
  73         /*
  74          * Return true if the buffer is vmapped.
  75          *
  76          * The XBF_MAPPED flag is set if the buffer should be mapped, but the
  77          * code is clever enough to know it doesn't have to map a single page,
  78          * so the check has to be both for XBF_MAPPED and bp->b_page_count > 1.
  79          */
  80         return (bp->b_flags & XBF_MAPPED) && bp->b_page_count > 1;
  81 }
  82
  83 static inline int
  84 xfs_buf_vmap_len(
  85         struct xfs_buf  *bp)
  86 {
  87         return (bp->b_page_count * PAGE_SIZE) - bp->b_offset;
  88 }
  89
  90 /*
  91  * xfs_buf_lru_add - add a buffer to the LRU.
  92  *
  93  * The LRU takes a new reference to the buffer so that it will only be freed
  94  * once the shrinker takes the buffer off the LRU.
  95  */
  96 STATIC void
  97 xfs_buf_lru_add(
  98         struct xfs_buf  *bp)
  99 {
 100         struct xfs_buftarg *btp = bp->b_target;
 101
 102         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
 103         if (list_empty(&bp->b_lru)) {
 104                 atomic_inc(&bp->b_hold);
 105                 list_add_tail(&bp->b_lru, &btp->bt_lru);
 106                 btp->bt_lru_nr++;
 107         }
 108         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
 109 }
 110
 111 /*
 112  * xfs_buf_lru_del - remove a buffer from the LRU
 113  *
 114  * The unlocked check is safe here because it only occurs when there are not
 115  * b_lru_ref counts left on the inode under the pag->pag_buf_lock. it is there
 116  * to optimise the shrinker removing the buffer from the LRU and calling
 117  * xfs_buf_free(). i.e. it removes an unnecessary round trip on the
 118  * bt_lru_lock.
 119  */
 120 STATIC void
 121 xfs_buf_lru_del(
 122         struct xfs_buf  *bp)
 123 {
 124         struct xfs_buftarg *btp = bp->b_target;
 125
 126         if (list_empty(&bp->b_lru))
 127                 return;
 128
 129         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
 130         if (!list_empty(&bp->b_lru)) {
 131                 list_del_init(&bp->b_lru);
 132                 btp->bt_lru_nr--;
 133         }
 134         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
 135 }
 136
 137 /*
 138  * When we mark a buffer stale, we remove the buffer from the LRU and clear the
 139  * b_lru_ref count so that the buffer is freed immediately when the buffer
 140  * reference count falls to zero. If the buffer is already on the LRU, we need
 141  * to remove the reference that LRU holds on the buffer.
 142  *
 143  * This prevents build-up of stale buffers on the LRU.
 144  */
 145 void
 146 xfs_buf_stale(
 147         struct xfs_buf  *bp)
 148 {
 149         bp->b_flags |= XBF_STALE;
 150         xfs_buf_delwri_dequeue(bp);
 151         atomic_set(&(bp)->b_lru_ref, 0);
 152         if (!list_empty(&bp->b_lru)) {
 153                 struct xfs_buftarg *btp = bp->b_target;
 154
 155                 spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
 156                 if (!list_empty(&bp->b_lru)) {
 157                         list_del_init(&bp->b_lru);
 158                         btp->bt_lru_nr--;
 159                         atomic_dec(&bp->b_hold);
 160                 }
 161                 spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
 162         }
 163         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) >= 1);
 164 }
 165
 166 struct xfs_buf *
 167 xfs_buf_alloc(
 168         struct xfs_buftarg      *target,
 169         xfs_off_t               range_base,
 170         size_t                  range_length,
 171         xfs_buf_flags_t         flags)
 172 {
 173         struct xfs_buf          *bp;
 174
 175         bp = kmem_zone_alloc(xfs_buf_zone, xb_to_km(flags));
 176         if (unlikely(!bp))
 177                 return NULL;
 178
 179         /*
 180          * We don't want certain flags to appear in b_flags.
 181          */
 182         flags &= ~(XBF_LOCK|XBF_MAPPED|XBF_DONT_BLOCK|XBF_READ_AHEAD);
 183
 184         memset(bp, 0, sizeof(xfs_buf_t));
 185         atomic_set(&bp->b_hold, 1);
 186         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 1);
 187         init_completion(&bp->b_iowait);
 188         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_lru);
 189         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_list);
 190         RB_CLEAR_NODE(&bp->b_rbnode);
 191         sema_init(&bp->b_sema, 0); /* held, no waiters */
 192         XB_SET_OWNER(bp);
 193         bp->b_target = target;
 194         bp->b_file_offset = range_base;
 195         /*
 196          * Set buffer_length and count_desired to the same value initially.
 197          * I/O routines should use count_desired, which will be the same in
 198          * most cases but may be reset (e.g. XFS recovery).
 199          */
 200         bp->b_buffer_length = bp->b_count_desired = range_length;
 201         bp->b_flags = flags;
 202         bp->b_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;
 203         atomic_set(&bp->b_pin_count, 0);
 204         init_waitqueue_head(&bp->b_waiters);
 205
 206         XFS_STATS_INC(xb_create);
 207         trace_xfs_buf_init(bp, _RET_IP_);
 208
 209         return bp;
 210 }
 211
 212 /*
 213  *      Allocate a page array capable of holding a specified number
 214  *      of pages, and point the page buf at it.
 215  */
 216 STATIC int
 217 _xfs_buf_get_pages(
 218         xfs_buf_t               *bp,
 219         int                     page_count,
 220         xfs_buf_flags_t         flags)
 221 {
 222         /* Make sure that we have a page list */
 223         if (bp->b_pages == NULL) {
 224                 bp->b_offset = xfs_buf_poff(bp->b_file_offset);
 225                 bp->b_page_count = page_count;
 226                 if (page_count <= XB_PAGES) {
 227                         bp->b_pages = bp->b_page_array;
 228                 } else {
 229                         bp->b_pages = kmem_alloc(sizeof(struct page *) *
 230                                         page_count, xb_to_km(flags));
 231                         if (bp->b_pages == NULL)
 232                                 return -ENOMEM;
 233                 }
 234                 memset(bp->b_pages, 0, sizeof(struct page *) * page_count);
 235         }
 236         return 0;
 237 }
 238
 239 /*
 240  *      Frees b_pages if it was allocated.
 241  */
 242 STATIC void
 243 _xfs_buf_free_pages(
 244         xfs_buf_t       *bp)
 245 {
 246         if (bp->b_pages != bp->b_page_array) {
 247                 kmem_free(bp->b_pages);
 248                 bp->b_pages = NULL;
 249         }
 250 }
 251
 252 /*
 253  *      Releases the specified buffer.
 254  *
 255  *      The modification state of any associated pages is left unchanged.
 256  *      The buffer most not be on any hash - use xfs_buf_rele instead for
 257  *      hashed and refcounted buffers
 258  */
 259 void
 260 xfs_buf_free(
 261         xfs_buf_t               *bp)
 262 {
 263         trace_xfs_buf_free(bp, _RET_IP_);
 264
 265         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
 266
 267         if (bp->b_flags & _XBF_PAGES) {
 268                 uint            i;
 269
 270                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp))
 271                         vm_unmap_ram(bp->b_addr - bp->b_offset,
 272                                         bp->b_page_count);
 273
 274                 for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
 275                         struct page     *page = bp->b_pages[i];
 276
 277                         __free_page(page);
 278                 }
 279         } else if (bp->b_flags & _XBF_KMEM)
 280                 kmem_free(bp->b_addr);
 281         _xfs_buf_free_pages(bp);
 282         kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Allocates all the pages for buffer in question and builds it's page list.
 287  */
 288 STATIC int
 289 xfs_buf_allocate_memory(
 290         xfs_buf_t               *bp,
 291         uint                    flags)
 292 {
 293         size_t                  size = bp->b_count_desired;
 294         size_t                  nbytes, offset;
 295         gfp_t                   gfp_mask = xb_to_gfp(flags);
 296         unsigned short          page_count, i;
 297         xfs_off_t               end;
 298         int                     error;
 299
 300         /*
 301          * for buffers that are contained within a single page, just allocate
 302          * the memory from the heap - there's no need for the complexity of
 303          * page arrays to keep allocation down to order 0.
 304          */
 305         if (bp->b_buffer_length < PAGE_SIZE) {
 306                 bp->b_addr = kmem_alloc(bp->b_buffer_length, xb_to_km(flags));
 307                 if (!bp->b_addr) {
 308                         /* low memory - use alloc_page loop instead */
 309                         goto use_alloc_page;
 310                 }
 311
 312                 if (((unsigned long)(bp->b_addr + bp->b_buffer_length - 1) &
 313                                                                 PAGE_MASK) !=
 314                     ((unsigned long)bp->b_addr & PAGE_MASK)) {
 315                         /* b_addr spans two pages - use alloc_page instead */
 316                         kmem_free(bp->b_addr);
 317                         bp->b_addr = NULL;
 318                         goto use_alloc_page;
 319                 }
 320                 bp->b_offset = offset_in_page(bp->b_addr);
 321                 bp->b_pages = bp->b_page_array;
 322                 bp->b_pages[0] = virt_to_page(bp->b_addr);
 323                 bp->b_page_count = 1;
 324                 bp->b_flags |= XBF_MAPPED | _XBF_KMEM;
 325                 return 0;
 326         }
 327
 328 use_alloc_page:
 329         end = bp->b_file_offset + bp->b_buffer_length;
 330         page_count = xfs_buf_btoc(end) - xfs_buf_btoct(bp->b_file_offset);
 331         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, flags);
 332         if (unlikely(error))
 333                 return error;
 334
 335         offset = bp->b_offset;
 336         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
 337
 338         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
 339                 struct page     *page;
 340                 uint            retries = 0;
 341 retry:
 342                 page = alloc_page(gfp_mask);
 343                 if (unlikely(page == NULL)) {
 344                         if (flags & XBF_READ_AHEAD) {
 345                                 bp->b_page_count = i;
 346                                 error = ENOMEM;
 347                                 goto out_free_pages;
 348                         }
 349
 350                         /*
 351                          * This could deadlock.
 352                          *
 353                          * But until all the XFS lowlevel code is revamped to
 354                          * handle buffer allocation failures we can't do much.
 355                          */
 356                         if (!(++retries % 100))
 357                                 xfs_err(NULL,
 358                 "possible memory allocation deadlock in %s (mode:0x%x)",
 359                                         __func__, gfp_mask);
 360
 361                         XFS_STATS_INC(xb_page_retries);
 362                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
 363                         goto retry;
 364                 }
 365
 366                 XFS_STATS_INC(xb_page_found);
 367
 368                 nbytes = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - offset);
 369                 size -= nbytes;
 370                 bp->b_pages[i] = page;
 371                 offset = 0;
 372         }
 373         return 0;
 374
 375 out_free_pages:
 376         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++)
 377                 __free_page(bp->b_pages[i]);
 378         return error;
 379 }
 380
 381 /*
 382  *      Map buffer into kernel address-space if necessary.
 383  */
 384 STATIC int
 385 _xfs_buf_map_pages(
 386         xfs_buf_t               *bp,
 387         uint                    flags)
 388 {
 389         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_PAGES);
 390         if (bp->b_page_count == 1) {
 391                 /* A single page buffer is always mappable */
 392                 bp->b_addr = page_address(bp->b_pages[0]) + bp->b_offset;
 393                 bp->b_flags |= XBF_MAPPED;
 394         } else if (flags & XBF_MAPPED) {
 395                 int retried = 0;
 396
 397                 do {
 398                         bp->b_addr = vm_map_ram(bp->b_pages, bp->b_page_count,
 399                                                 -1, PAGE_KERNEL);
 400                         if (bp->b_addr)
 401                                 break;
 402                         vm_unmap_aliases();
 403                 } while (retried++ <= 1);
 404
 405                 if (!bp->b_addr)
 406                         return -ENOMEM;
 407                 bp->b_addr += bp->b_offset;
 408                 bp->b_flags |= XBF_MAPPED;
 409         }
 410
 411         return 0;
 412 }
 413
 414 /*
 415  *      Finding and Reading Buffers
 416  */
 417
 418 /*
 419  *      Look up, and creates if absent, a lockable buffer for
 420  *      a given range of an inode.  The buffer is returned
 421  *      locked. No I/O is implied by this call.
 422  */
 423 xfs_buf_t *
 424 _xfs_buf_find(
 425         xfs_buftarg_t           *btp,   /* block device target          */
 426         xfs_off_t               ioff,   /* starting offset of range     */
 427         size_t                  isize,  /* length of range              */
 428         xfs_buf_flags_t         flags,
 429         xfs_buf_t               *new_bp)
 430 {
 431         xfs_off_t               range_base;
 432         size_t                  range_length;
 433         struct xfs_perag        *pag;
 434         struct rb_node          **rbp;
 435         struct rb_node          *parent;
 436         xfs_buf_t               *bp;
 437
 438         range_base = (ioff << BBSHIFT);
 439         range_length = (isize << BBSHIFT);
 440
 441         /* Check for IOs smaller than the sector size / not sector aligned */
 442         ASSERT(!(range_length < (1 << btp->bt_sshift)));
 443         ASSERT(!(range_base & (xfs_off_t)btp->bt_smask));
 444
 445         /* get tree root */
 446         pag = xfs_perag_get(btp->bt_mount,
 447                                 xfs_daddr_to_agno(btp->bt_mount, ioff));
 448
 449         /* walk tree */
 450         spin_lock(&pag->pag_buf_lock);
 451         rbp = &pag->pag_buf_tree.rb_node;
 452         parent = NULL;
 453         bp = NULL;
 454         while (*rbp) {
 455                 parent = *rbp;
 456                 bp = rb_entry(parent, struct xfs_buf, b_rbnode);
 457
 458                 if (range_base < bp->b_file_offset)
 459                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
 460                 else if (range_base > bp->b_file_offset)
 461                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
 462                 else {
 463                         /*
 464                          * found a block offset match. If the range doesn't
 465                          * match, the only way this is allowed is if the buffer
 466                          * in the cache is stale and the transaction that made
 467                          * it stale has not yet committed. i.e. we are
 468                          * reallocating a busy extent. Skip this buffer and
 469                          * continue searching to the right for an exact match.
 470                          */
 471                         if (bp->b_buffer_length != range_length) {
 472                                 ASSERT(bp->b_flags & XBF_STALE);
 473                                 rbp = &(*rbp)->rb_right;
 474                                 continue;
 475                         }
 476                         atomic_inc(&bp->b_hold);
 477                         goto found;
 478                 }
 479         }
 480
 481         /* No match found */
 482         if (new_bp) {
 483                 rb_link_node(&new_bp->b_rbnode, parent, rbp);
 484                 rb_insert_color(&new_bp->b_rbnode, &pag->pag_buf_tree);
 485                 /* the buffer keeps the perag reference until it is freed */
 486                 new_bp->b_pag = pag;
 487                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 488         } else {
 489                 XFS_STATS_INC(xb_miss_locked);
 490                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 491                 xfs_perag_put(pag);
 492         }
 493         return new_bp;
 494
 495 found:
 496         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 497         xfs_perag_put(pag);
 498
 499         if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
 500                 if (flags & XBF_TRYLOCK) {
 501                         xfs_buf_rele(bp);
 502                         XFS_STATS_INC(xb_busy_locked);
 503                         return NULL;
 504                 }
 505                 xfs_buf_lock(bp);
 506                 XFS_STATS_INC(xb_get_locked_waited);
 507         }
 508
 509         /*
 510          * if the buffer is stale, clear all the external state associated with
 511          * it. We need to keep flags such as how we allocated the buffer memory
 512          * intact here.
 513          */
 514         if (bp->b_flags & XBF_STALE) {
 515                 ASSERT((bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) == 0);
 516                 bp->b_flags &= XBF_MAPPED | _XBF_KMEM | _XBF_PAGES;
 517         }
 518
 519         trace_xfs_buf_find(bp, flags, _RET_IP_);
 520         XFS_STATS_INC(xb_get_locked);
 521         return bp;
 522 }
 523
 524 /*
 525  * Assembles a buffer covering the specified range. The code is optimised for
 526  * cache hits, as metadata intensive workloads will see 3 orders of magnitude
 527  * more hits than misses.
 528  */
 529 struct xfs_buf *
 530 xfs_buf_get(
 531         xfs_buftarg_t           *target,/* target for buffer            */
 532         xfs_off_t               ioff,   /* starting offset of range     */
 533         size_t                  isize,  /* length of range              */
 534         xfs_buf_flags_t         flags)
 535 {
 536         struct xfs_buf          *bp;
 537         struct xfs_buf          *new_bp;
 538         int                     error = 0;
 539
 540         bp = _xfs_buf_find(target, ioff, isize, flags, NULL);
 541         if (likely(bp))
 542                 goto found;
 543
 544         new_bp = xfs_buf_alloc(target, ioff << BBSHIFT, isize << BBSHIFT,
 545                                flags);
 546         if (unlikely(!new_bp))
 547                 return NULL;
 548
 549         bp = _xfs_buf_find(target, ioff, isize, flags, new_bp);
 550         if (!bp) {
 551                 kmem_zone_free(xfs_buf_zone, new_bp);
 552                 return NULL;
 553         }
 554
 555         if (bp == new_bp) {
 556                 error = xfs_buf_allocate_memory(bp, flags);
 557                 if (error)
 558                         goto no_buffer;
 559         } else
 560                 kmem_zone_free(xfs_buf_zone, new_bp);
 561
 562         /*
 563          * Now we have a workable buffer, fill in the block number so
 564          * that we can do IO on it.
 565          */
 566         bp->b_bn = ioff;
 567         bp->b_count_desired = bp->b_buffer_length;
 568
 569 found:
 570         if (!(bp->b_flags & XBF_MAPPED)) {
 571                 error = _xfs_buf_map_pages(bp, flags);
 572                 if (unlikely(error)) {
 573                         xfs_warn(target->bt_mount,
 574                                 "%s: failed to map pages\n", __func__);
 575                         goto no_buffer;
 576                 }
 577         }
 578
 579         XFS_STATS_INC(xb_get);
 580         trace_xfs_buf_get(bp, flags, _RET_IP_);
 581         return bp;
 582
 583 no_buffer:
 584         if (flags & (XBF_LOCK | XBF_TRYLOCK))
 585                 xfs_buf_unlock(bp);
 586         xfs_buf_rele(bp);
 587         return NULL;
 588 }
 589
 590 STATIC int
 591 _xfs_buf_read(
 592         xfs_buf_t               *bp,
 593         xfs_buf_flags_t         flags)
 594 {
 595         int                     status;
 596
 597         ASSERT(!(flags & (XBF_DELWRI|XBF_WRITE)));
 598         ASSERT(bp->b_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL);
 599
 600         bp->b_flags &= ~(XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_DELWRI | XBF_READ_AHEAD);
 601         bp->b_flags |= flags & (XBF_READ | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
 602
 603         status = xfs_buf_iorequest(bp);
 604         if (status || bp->b_error || (flags & XBF_ASYNC))
 605                 return status;
 606         return xfs_buf_iowait(bp);
 607 }
 608
 609 xfs_buf_t *
 610 xfs_buf_read(
 611         xfs_buftarg_t           *target,
 612         xfs_off_t               ioff,
 613         size_t                  isize,
 614         xfs_buf_flags_t         flags)
 615 {
 616         xfs_buf_t               *bp;
 617
 618         flags |= XBF_READ;
 619
 620         bp = xfs_buf_get(target, ioff, isize, flags);
 621         if (bp) {
 622                 trace_xfs_buf_read(bp, flags, _RET_IP_);
 623
 624                 if (!XFS_BUF_ISDONE(bp)) {
 625                         XFS_STATS_INC(xb_get_read);
 626                         _xfs_buf_read(bp, flags);
 627                 } else if (flags & XBF_ASYNC) {
 628                         /*
 629                          * Read ahead call which is already satisfied,
 630                          * drop the buffer
 631                          */
 632                         goto no_buffer;
 633                 } else {
 634                         /* We do not want read in the flags */
 635                         bp->b_flags &= ~XBF_READ;
 636                 }
 637         }
 638
 639         return bp;
 640
 641  no_buffer:
 642         if (flags & (XBF_LOCK | XBF_TRYLOCK))
 643                 xfs_buf_unlock(bp);
 644         xfs_buf_rele(bp);
 645         return NULL;
 646 }
 647
 648 /*
 649  *      If we are not low on memory then do the readahead in a deadlock
 650  *      safe manner.
 651  */
 652 void
 653 xfs_buf_readahead(
 654         xfs_buftarg_t           *target,
 655         xfs_off_t               ioff,
 656         size_t                  isize)
 657 {
 658         if (bdi_read_congested(target->bt_bdi))
 659                 return;
 660
 661         xfs_buf_read(target, ioff, isize,
 662                      XBF_TRYLOCK|XBF_ASYNC|XBF_READ_AHEAD|XBF_DONT_BLOCK);
 663 }
 664
 665 /*
 666  * Read an uncached buffer from disk. Allocates and returns a locked
 667  * buffer containing the disk contents or nothing.
 668  */
 669 struct xfs_buf *
 670 xfs_buf_read_uncached(
 671         struct xfs_mount        *mp,
 672         struct xfs_buftarg      *target,
 673         xfs_daddr_t             daddr,
 674         size_t                  length,
 675         int                     flags)
 676 {
 677         xfs_buf_t               *bp;
 678         int                     error;
 679
 680         bp = xfs_buf_get_uncached(target, length, flags);
 681         if (!bp)
 682                 return NULL;
 683
 684         /* set up the buffer for a read IO */
 685         XFS_BUF_SET_ADDR(bp, daddr);
 686         XFS_BUF_READ(bp);
 687
 688         xfsbdstrat(mp, bp);
 689         error = xfs_buf_iowait(bp);
 690         if (error || bp->b_error) {
 691                 xfs_buf_relse(bp);
 692                 return NULL;
 693         }
 694         return bp;
 695 }
 696
 697 /*
 698  * Return a buffer allocated as an empty buffer and associated to external
 699  * memory via xfs_buf_associate_memory() back to it's empty state.
 700  */
 701 void
 702 xfs_buf_set_empty(
 703         struct xfs_buf          *bp,
 704         size_t                  len)
 705 {
 706         if (bp->b_pages)
 707                 _xfs_buf_free_pages(bp);
 708
 709         bp->b_pages = NULL;
 710         bp->b_page_count = 0;
 711         bp->b_addr = NULL;
 712         bp->b_file_offset = 0;
 713         bp->b_buffer_length = bp->b_count_desired = len;
 714         bp->b_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;
 715         bp->b_flags &= ~XBF_MAPPED;
 716 }
 717
 718 static inline struct page *
 719 mem_to_page(
 720         void                    *addr)
 721 {
 722         if ((!is_vmalloc_addr(addr))) {
 723                 return virt_to_page(addr);
 724         } else {
 725                 return vmalloc_to_page(addr);
 726         }
 727 }
 728
 729 int
 730 xfs_buf_associate_memory(
 731         xfs_buf_t               *bp,
 732         void                    *mem,
 733         size_t                  len)
 734 {
 735         int                     rval;
 736         int                     i = 0;
 737         unsigned long           pageaddr;
 738         unsigned long           offset;
 739         size_t                  buflen;
 740         int                     page_count;
 741
 742         pageaddr = (unsigned long)mem & PAGE_MASK;
 743         offset = (unsigned long)mem - pageaddr;
 744         buflen = PAGE_ALIGN(len + offset);
 745         page_count = buflen >> PAGE_SHIFT;
 746
 747         /* Free any previous set of page pointers */
 748         if (bp->b_pages)
 749                 _xfs_buf_free_pages(bp);
 750
 751         bp->b_pages = NULL;
 752         bp->b_addr = mem;
 753
 754         rval = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, XBF_DONT_BLOCK);
 755         if (rval)
 756                 return rval;
 757
 758         bp->b_offset = offset;
 759
 760         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
 761                 bp->b_pages[i] = mem_to_page((void *)pageaddr);
 762                 pageaddr += PAGE_SIZE;
 763         }
 764
 765         bp->b_count_desired = len;
 766         bp->b_buffer_length = buflen;
 767         bp->b_flags |= XBF_MAPPED;
 768
 769         return 0;
 770 }
 771
 772 xfs_buf_t *
 773 xfs_buf_get_uncached(
 774         struct xfs_buftarg      *target,
 775         size_t                  len,
 776         int                     flags)
 777 {
 778         unsigned long           page_count = PAGE_ALIGN(len) >> PAGE_SHIFT;
 779         int                     error, i;
 780         xfs_buf_t               *bp;
 781
 782         bp = xfs_buf_alloc(target, 0, len, 0);
 783         if (unlikely(bp == NULL))
 784                 goto fail;
 785
 786         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, 0);
 787         if (error)
 788                 goto fail_free_buf;
 789
 790         for (i = 0; i < page_count; i++) {
 791                 bp->b_pages[i] = alloc_page(xb_to_gfp(flags));
 792                 if (!bp->b_pages[i])
 793                         goto fail_free_mem;
 794         }
 795         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
 796
 797         error = _xfs_buf_map_pages(bp, XBF_MAPPED);
 798         if (unlikely(error)) {
 799                 xfs_warn(target->bt_mount,
 800                         "%s: failed to map pages\n", __func__);
 801                 goto fail_free_mem;
 802         }
 803
 804         trace_xfs_buf_get_uncached(bp, _RET_IP_);
 805         return bp;
 806
 807  fail_free_mem:
 808         while (--i >= 0)
 809                 __free_page(bp->b_pages[i]);
 810         _xfs_buf_free_pages(bp);
 811  fail_free_buf:
 812         kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
 813  fail:
 814         return NULL;
 815 }
 816
 817 /*
 818  *      Increment reference count on buffer, to hold the buffer concurrently
 819  *      with another thread which may release (free) the buffer asynchronously.
 820  *      Must hold the buffer already to call this function.
 821  */
 822 void
 823 xfs_buf_hold(
 824         xfs_buf_t               *bp)
 825 {
 826         trace_xfs_buf_hold(bp, _RET_IP_);
 827         atomic_inc(&bp->b_hold);
 828 }
 829
 830 /*
 831  *      Releases a hold on the specified buffer.  If the
 832  *      the hold count is 1, calls xfs_buf_free.
 833  */
 834 void
 835 xfs_buf_rele(
 836         xfs_buf_t               *bp)
 837 {
 838         struct xfs_perag        *pag = bp->b_pag;
 839
 840         trace_xfs_buf_rele(bp, _RET_IP_);
 841
 842         if (!pag) {
 843                 ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
 844                 ASSERT(RB_EMPTY_NODE(&bp->b_rbnode));
 845                 if (atomic_dec_and_test(&bp->b_hold))
 846                         xfs_buf_free(bp);
 847                 return;
 848         }
 849
 850         ASSERT(!RB_EMPTY_NODE(&bp->b_rbnode));
 851
 852         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) > 0);
 853         if (atomic_dec_and_lock(&bp->b_hold, &pag->pag_buf_lock)) {
 854                 if (!(bp->b_flags & XBF_STALE) &&
 855                            atomic_read(&bp->b_lru_ref)) {
 856                         xfs_buf_lru_add(bp);
 857                         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 858                 } else {
 859                         xfs_buf_lru_del(bp);
 860                         ASSERT(!(bp->b_flags & (XBF_DELWRI|_XBF_DELWRI_Q)));
 861                         rb_erase(&bp->b_rbnode, &pag->pag_buf_tree);
 862                         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 863                         xfs_perag_put(pag);
 864                         xfs_buf_free(bp);
 865                 }
 866         }
 867 }
 868
 869
 870 /*
 871  *      Lock a buffer object, if it is not already locked.
 872  *
 873  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we are
 874  *      being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because it is
 875  *      pinned, we know that the log has not been pushed to disk and hence it
 876  *      will still be locked.  Rather than continuing to have trylock attempts
 877  *      fail until someone else pushes the log, push it ourselves before
 878  *      returning.  This means that the xfsaild will not get stuck trying
 879  *      to push on stale inode buffers.
 880  */
 881 int
 882 xfs_buf_trylock(
 883         struct xfs_buf          *bp)
 884 {
 885         int                     locked;
 886
 887         locked = down_trylock(&bp->b_sema) == 0;
 888         if (locked)
 889                 XB_SET_OWNER(bp);
 890         else if (atomic_read(&bp->b_pin_count) && (bp->b_flags & XBF_STALE))
 891                 xfs_log_force(bp->b_target->bt_mount, 0);
 892
 893         trace_xfs_buf_trylock(bp, _RET_IP_);
 894         return locked;
 895 }
 896
 897 /*
 898  *      Lock a buffer object.
 899  *
 900  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we
 901  *      are being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because
 902  *      it is pinned, we know that the log has not been pushed to disk and
 903  *      hence it will still be locked. Rather than sleeping until someone
 904  *      else pushes the log, push it ourselves before trying to get the lock.
 905  */
 906 void
 907 xfs_buf_lock(
 908         struct xfs_buf          *bp)
 909 {
 910         trace_xfs_buf_lock(bp, _RET_IP_);
 911
 912         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) && (bp->b_flags & XBF_STALE))
 913                 xfs_log_force(bp->b_target->bt_mount, 0);
 914         down(&bp->b_sema);
 915         XB_SET_OWNER(bp);
 916
 917         trace_xfs_buf_lock_done(bp, _RET_IP_);
 918 }
 919
 920 /*
 921  *      Releases the lock on the buffer object.
 922  *      If the buffer is marked delwri but is not queued, do so before we
 923  *      unlock the buffer as we need to set flags correctly.  We also need to
 924  *      take a reference for the delwri queue because the unlocker is going to
 925  *      drop their's and they don't know we just queued it.
 926  */
 927 void
 928 xfs_buf_unlock(
 929         struct xfs_buf          *bp)
 930 {
 931         XB_CLEAR_OWNER(bp);
 932         up(&bp->b_sema);
 933
 934         trace_xfs_buf_unlock(bp, _RET_IP_);
 935 }
 936
 937 STATIC void
 938 xfs_buf_wait_unpin(
 939         xfs_buf_t               *bp)
 940 {
 941         DECLARE_WAITQUEUE       (wait, current);
 942
 943         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
 944                 return;
 945
 946         add_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
 947         for (;;) {
 948                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 949                 if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
 950                         break;
 951                 io_schedule();
 952         }
 953         remove_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
 954         set_current_state(TASK_RUNNING);
 955 }
 956
 957 /*
 958  *      Buffer Utility Routines
 959  */
 960
 961 STATIC void
 962 xfs_buf_iodone_work(
 963         struct work_struct      *work)
 964 {
 965         xfs_buf_t               *bp =
 966                 container_of(work, xfs_buf_t, b_iodone_work);
 967
 968         if (bp->b_iodone)
 969                 (*(bp->b_iodone))(bp);
 970         else if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
 971                 xfs_buf_relse(bp);
 972 }
 973
 974 void
 975 xfs_buf_ioend(
 976         xfs_buf_t               *bp,
 977         int                     schedule)
 978 {
 979         trace_xfs_buf_iodone(bp, _RET_IP_);
 980
 981         bp->b_flags &= ~(XBF_READ | XBF_WRITE | XBF_READ_AHEAD);
 982         if (bp->b_error == 0)
 983                 bp->b_flags |= XBF_DONE;
 984
 985         if ((bp->b_iodone) || (bp->b_flags & XBF_ASYNC)) {
 986                 if (schedule) {
 987                         INIT_WORK(&bp->b_iodone_work, xfs_buf_iodone_work);
 988                         queue_work(xfslogd_workqueue, &bp->b_iodone_work);
 989                 } else {
 990                         xfs_buf_iodone_work(&bp->b_iodone_work);
 991                 }
 992         } else {
 993                 complete(&bp->b_iowait);
 994         }
 995 }
 996
 997 void
 998 xfs_buf_ioerror(
 999         xfs_buf_t               *bp,
1000         int                     error)
1001 {
1002         ASSERT(error >= 0 && error <= 0xffff);
1003         bp->b_error = (unsigned short)error;
1004         trace_xfs_buf_ioerror(bp, error, _RET_IP_);
1005 }
1006
1007 void
1008 xfs_buf_ioerror_alert(
1009         struct xfs_buf          *bp,
1010         const char              *func)
1011 {
1012         xfs_alert(bp->b_target->bt_mount,
1013 "metadata I/O error: block 0x%llx (\"%s\") error %d buf count %zd",
1014                 (__uint64_t)XFS_BUF_ADDR(bp), func,
1015                 bp->b_error, XFS_BUF_COUNT(bp));
1016 }
1017
1018 int
1019 xfs_bwrite(
1020         struct xfs_buf          *bp)
1021 {
1022         int                     error;
1023
1024         bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1025         bp->b_flags &= ~(XBF_ASYNC | XBF_READ);
1026
1027         xfs_buf_delwri_dequeue(bp);
1028         xfs_bdstrat_cb(bp);
1029
1030         error = xfs_buf_iowait(bp);
1031         if (error) {
1032                 xfs_force_shutdown(bp->b_target->bt_mount,
1033                                    SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1034         }
1035         return error;
1036 }
1037
1038 /*
1039  * Called when we want to stop a buffer from getting written or read.
1040  * We attach the EIO error, muck with its flags, and call xfs_buf_ioend
1041  * so that the proper iodone callbacks get called.
1042  */
1043 STATIC int
1044 xfs_bioerror(
1045         xfs_buf_t *bp)
1046 {
1047 #ifdef XFSERRORDEBUG
1048         ASSERT(XFS_BUF_ISREAD(bp) || bp->b_iodone);
1049 #endif
1050
1051         /*
1052          * No need to wait until the buffer is unpinned, we aren't flushing it.
1053          */
1054         xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1055
1056         /*
1057          * We're calling xfs_buf_ioend, so delete XBF_DONE flag.
1058          */
1059         XFS_BUF_UNREAD(bp);
1060         XFS_BUF_UNDONE(bp);
1061         xfs_buf_stale(bp);
1062
1063         xfs_buf_ioend(bp, 0);
1064
1065         return EIO;
1066 }
1067
1068 /*
1069  * Same as xfs_bioerror, except that we are releasing the buffer
1070  * here ourselves, and avoiding the xfs_buf_ioend call.
1071  * This is meant for userdata errors; metadata bufs come with
1072  * iodone functions attached, so that we can track down errors.
1073  */
1074 STATIC int
1075 xfs_bioerror_relse(
1076         struct xfs_buf  *bp)
1077 {
1078         int64_t         fl = bp->b_flags;
1079         /*
1080          * No need to wait until the buffer is unpinned.
1081          * We aren't flushing it.
1082          *
1083          * chunkhold expects B_DONE to be set, whether
1084          * we actually finish the I/O or not. We don't want to
1085          * change that interface.
1086          */
1087         XFS_BUF_UNREAD(bp);
1088         XFS_BUF_DONE(bp);
1089         xfs_buf_stale(bp);
1090         bp->b_iodone = NULL;
1091         if (!(fl & XBF_ASYNC)) {
1092                 /*
1093                  * Mark b_error and B_ERROR _both_.
1094                  * Lot's of chunkcache code assumes that.
1095                  * There's no reason to mark error for
1096                  * ASYNC buffers.
1097                  */
1098                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1099                 complete(&bp->b_iowait);
1100         } else {
1101                 xfs_buf_relse(bp);
1102         }
1103
1104         return EIO;
1105 }
1106
1107
1108 /*
1109  * All xfs metadata buffers except log state machine buffers
1110  * get this attached as their b_bdstrat callback function.
1111  * This is so that we can catch a buffer
1112  * after prematurely unpinning it to forcibly shutdown the filesystem.
1113  */
1114 int
1115 xfs_bdstrat_cb(
1116         struct xfs_buf  *bp)
1117 {
1118         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(bp->b_target->bt_mount)) {
1119                 trace_xfs_bdstrat_shut(bp, _RET_IP_);
1120                 /*
1121                  * Metadata write that didn't get logged but
1122                  * written delayed anyway. These aren't associated
1123                  * with a transaction, and can be ignored.
1124                  */
1125                 if (!bp->b_iodone && !XFS_BUF_ISREAD(bp))
1126                         return xfs_bioerror_relse(bp);
1127                 else
1128                         return xfs_bioerror(bp);
1129         }
1130
1131         xfs_buf_iorequest(bp);
1132         return 0;
1133 }
1134
1135 /*
1136  * Wrapper around bdstrat so that we can stop data from going to disk in case
1137  * we are shutting down the filesystem.  Typically user data goes thru this
1138  * path; one of the exceptions is the superblock.
1139  */
1140 void
1141 xfsbdstrat(
1142         struct xfs_mount        *mp,
1143         struct xfs_buf          *bp)
1144 {
1145         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
1146                 trace_xfs_bdstrat_shut(bp, _RET_IP_);
1147                 xfs_bioerror_relse(bp);
1148                 return;
1149         }
1150
1151         xfs_buf_iorequest(bp);
1152 }
1153
1154 STATIC void
1155 _xfs_buf_ioend(
1156         xfs_buf_t               *bp,
1157         int                     schedule)
1158 {
1159         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1)
1160                 xfs_buf_ioend(bp, schedule);
1161 }
1162
1163 STATIC void
1164 xfs_buf_bio_end_io(
1165         struct bio              *bio,
1166         int                     error)
1167 {
1168         xfs_buf_t               *bp = (xfs_buf_t *)bio->bi_private;
1169
1170         xfs_buf_ioerror(bp, -error);
1171
1172         if (!error && xfs_buf_is_vmapped(bp) && (bp->b_flags & XBF_READ))
1173                 invalidate_kernel_vmap_range(bp->b_addr, xfs_buf_vmap_len(bp));
1174
1175         _xfs_buf_ioend(bp, 1);
1176         bio_put(bio);
1177 }
1178
1179 STATIC void
1180 _xfs_buf_ioapply(
1181         xfs_buf_t               *bp)
1182 {
1183         int                     rw, map_i, total_nr_pages, nr_pages;
1184         struct bio              *bio;
1185         int                     offset = bp->b_offset;
1186         int                     size = bp->b_count_desired;
1187         sector_t                sector = bp->b_bn;
1188
1189         total_nr_pages = bp->b_page_count;
1190         map_i = 0;
1191
1192         if (bp->b_flags & XBF_WRITE) {
1193                 if (bp->b_flags & XBF_SYNCIO)
1194                         rw = WRITE_SYNC;
1195                 else
1196                         rw = WRITE;
1197                 if (bp->b_flags & XBF_FUA)
1198                         rw |= REQ_FUA;
1199                 if (bp->b_flags & XBF_FLUSH)
1200                         rw |= REQ_FLUSH;
1201         } else if (bp->b_flags & XBF_READ_AHEAD) {
1202                 rw = READA;
1203         } else {
1204                 rw = READ;
1205         }
1206
1207         /* we only use the buffer cache for meta-data */
1208         rw |= REQ_META;
1209
1210 next_chunk:
1211         atomic_inc(&bp->b_io_remaining);
1212         nr_pages = BIO_MAX_SECTORS >> (PAGE_SHIFT - BBSHIFT);
1213         if (nr_pages > total_nr_pages)
1214                 nr_pages = total_nr_pages;
1215
1216         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nr_pages);
1217         bio->bi_bdev = bp->b_target->bt_bdev;
1218         bio->bi_sector = sector;
1219         bio->bi_end_io = xfs_buf_bio_end_io;
1220         bio->bi_private = bp;
1221
1222
1223         for (; size && nr_pages; nr_pages--, map_i++) {
1224                 int     rbytes, nbytes = PAGE_SIZE - offset;
1225
1226                 if (nbytes > size)
1227                         nbytes = size;
1228
1229                 rbytes = bio_add_page(bio, bp->b_pages[map_i], nbytes, offset);
1230                 if (rbytes < nbytes)
1231                         break;
1232
1233                 offset = 0;
1234                 sector += nbytes >> BBSHIFT;
1235                 size -= nbytes;
1236                 total_nr_pages--;
1237         }
1238
1239         if (likely(bio->bi_size)) {
1240                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp)) {
1241                         flush_kernel_vmap_range(bp->b_addr,
1242                                                 xfs_buf_vmap_len(bp));
1243                 }
1244                 submit_bio(rw, bio);
1245                 if (size)
1246                         goto next_chunk;
1247         } else {
1248                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1249                 bio_put(bio);
1250         }
1251 }
1252
1253 int
1254 xfs_buf_iorequest(
1255         xfs_buf_t               *bp)
1256 {
1257         trace_xfs_buf_iorequest(bp, _RET_IP_);
1258
1259         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_DELWRI));
1260
1261         if (bp->b_flags & XBF_WRITE)
1262                 xfs_buf_wait_unpin(bp);
1263         xfs_buf_hold(bp);
1264
1265         /* Set the count to 1 initially, this will stop an I/O
1266          * completion callout which happens before we have started
1267          * all the I/O from calling xfs_buf_ioend too early.
1268          */
1269         atomic_set(&bp->b_io_remaining, 1);
1270         _xfs_buf_ioapply(bp);
1271         _xfs_buf_ioend(bp, 0);
1272
1273         xfs_buf_rele(bp);
1274         return 0;
1275 }
1276
1277 /*
1278  *      Waits for I/O to complete on the buffer supplied.
1279  *      It returns immediately if no I/O is pending.
1280  *      It returns the I/O error code, if any, or 0 if there was no error.
1281  */
1282 int
1283 xfs_buf_iowait(
1284         xfs_buf_t               *bp)
1285 {
1286         trace_xfs_buf_iowait(bp, _RET_IP_);
1287
1288         wait_for_completion(&bp->b_iowait);
1289
1290         trace_xfs_buf_iowait_done(bp, _RET_IP_);
1291         return bp->b_error;
1292 }
1293
1294 xfs_caddr_t
1295 xfs_buf_offset(
1296         xfs_buf_t               *bp,
1297         size_t                  offset)
1298 {
1299         struct page             *page;
1300
1301         if (bp->b_flags & XBF_MAPPED)
1302                 return bp->b_addr + offset;
1303
1304         offset += bp->b_offset;
1305         page = bp->b_pages[offset >> PAGE_SHIFT];
1306         return (xfs_caddr_t)page_address(page) + (offset & (PAGE_SIZE-1));
1307 }
1308
1309 /*
1310  *      Move data into or out of a buffer.
1311  */
1312 void
1313 xfs_buf_iomove(
1314         xfs_buf_t               *bp,    /* buffer to process            */
1315         size_t                  boff,   /* starting buffer offset       */
1316         size_t                  bsize,  /* length to copy               */
1317         void                    *data,  /* data address                 */
1318         xfs_buf_rw_t            mode)   /* read/write/zero flag         */
1319 {
1320         size_t                  bend, cpoff, csize;
1321         struct page             *page;
1322
1323         bend = boff + bsize;
1324         while (boff < bend) {
1325                 page = bp->b_pages[xfs_buf_btoct(boff + bp->b_offset)];
1326                 cpoff = xfs_buf_poff(boff + bp->b_offset);
1327                 csize = min_t(size_t,
1328                               PAGE_SIZE-cpoff, bp->b_count_desired-boff);
1329
1330                 ASSERT(((csize + cpoff) <= PAGE_SIZE));
1331
1332                 switch (mode) {
1333                 case XBRW_ZERO:
1334                         memset(page_address(page) + cpoff, 0, csize);
1335                         break;
1336                 case XBRW_READ:
1337                         memcpy(data, page_address(page) + cpoff, csize);
1338                         break;
1339                 case XBRW_WRITE:
1340                         memcpy(page_address(page) + cpoff, data, csize);
1341                 }
1342
1343                 boff += csize;
1344                 data += csize;
1345         }
1346 }
1347
1348 /*
1349  *      Handling of buffer targets (buftargs).
1350  */
1351
1352 /*
1353  * Wait for any bufs with callbacks that have been submitted but have not yet
1354  * returned. These buffers will have an elevated hold count, so wait on those
1355  * while freeing all the buffers only held by the LRU.
1356  */
1357 void
1358 xfs_wait_buftarg(
1359         struct xfs_buftarg      *btp)
1360 {
1361         struct xfs_buf          *bp;
1362
1363 restart:
1364         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1365         while (!list_empty(&btp->bt_lru)) {
1366                 bp = list_first_entry(&btp->bt_lru, struct xfs_buf, b_lru);
1367                 if (atomic_read(&bp->b_hold) > 1) {
1368                         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1369                         delay(100);
1370                         goto restart;
1371                 }
1372                 /*
1373                  * clear the LRU reference count so the bufer doesn't get
1374                  * ignored in xfs_buf_rele().
1375                  */
1376                 atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
1377                 spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1378                 xfs_buf_rele(bp);
1379                 spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1380         }
1381         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1382 }
1383
1384 int
1385 xfs_buftarg_shrink(
1386         struct shrinker         *shrink,
1387         struct shrink_control   *sc)
1388 {
1389         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1390                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1391         struct xfs_buf          *bp;
1392         int nr_to_scan = sc->nr_to_scan;
1393         LIST_HEAD(dispose);
1394
1395         if (!nr_to_scan)
1396                 return btp->bt_lru_nr;
1397
1398         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1399         while (!list_empty(&btp->bt_lru)) {
1400                 if (nr_to_scan-- <= 0)
1401                         break;
1402
1403                 bp = list_first_entry(&btp->bt_lru, struct xfs_buf, b_lru);
1404
1405                 /*
1406                  * Decrement the b_lru_ref count unless the value is already
1407                  * zero. If the value is already zero, we need to reclaim the
1408                  * buffer, otherwise it gets another trip through the LRU.
1409                  */
1410                 if (!atomic_add_unless(&bp->b_lru_ref, -1, 0)) {
1411                         list_move_tail(&bp->b_lru, &btp->bt_lru);
1412                         continue;
1413                 }
1414
1415                 /*
1416                  * remove the buffer from the LRU now to avoid needing another
1417                  * lock round trip inside xfs_buf_rele().
1418                  */
1419                 list_move(&bp->b_lru, &dispose);
1420                 btp->bt_lru_nr--;
1421         }
1422         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1423
1424         while (!list_empty(&dispose)) {
1425                 bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1426                 list_del_init(&bp->b_lru);
1427                 xfs_buf_rele(bp);
1428         }
1429
1430         return btp->bt_lru_nr;
1431 }
1432
1433 void
1434 xfs_free_buftarg(
1435         struct xfs_mount        *mp,
1436         struct xfs_buftarg      *btp)
1437 {
1438         unregister_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1439
1440         xfs_flush_buftarg(btp, 1);
1441         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER)
1442                 xfs_blkdev_issue_flush(btp);
1443
1444         kthread_stop(btp->bt_task);
1445         kmem_free(btp);
1446 }
1447
1448 STATIC int
1449 xfs_setsize_buftarg_flags(
1450         xfs_buftarg_t           *btp,
1451         unsigned int            blocksize,
1452         unsigned int            sectorsize,
1453         int                     verbose)
1454 {
1455         btp->bt_bsize = blocksize;
1456         btp->bt_sshift = ffs(sectorsize) - 1;
1457         btp->bt_smask = sectorsize - 1;
1458
1459         if (set_blocksize(btp->bt_bdev, sectorsize)) {
1460                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1461
1462                 bdevname(btp->bt_bdev, name);
1463
1464                 xfs_warn(btp->bt_mount,
1465                         "Cannot set_blocksize to %u on device %s\n",
1466                         sectorsize, name);
1467                 return EINVAL;
1468         }
1469
1470         return 0;
1471 }
1472
1473 /*
1474  *      When allocating the initial buffer target we have not yet
1475  *      read in the superblock, so don't know what sized sectors
1476  *      are being used is at this early stage.  Play safe.
1477  */
1478 STATIC int
1479 xfs_setsize_buftarg_early(
1480         xfs_buftarg_t           *btp,
1481         struct block_device     *bdev)
1482 {
1483         return xfs_setsize_buftarg_flags(btp,
1484                         PAGE_SIZE, bdev_logical_block_size(bdev), 0);
1485 }
1486
1487 int
1488 xfs_setsize_buftarg(
1489         xfs_buftarg_t           *btp,
1490         unsigned int            blocksize,
1491         unsigned int            sectorsize)
1492 {
1493         return xfs_setsize_buftarg_flags(btp, blocksize, sectorsize, 1);
1494 }
1495
1496 STATIC int
1497 xfs_alloc_delwri_queue(
1498         xfs_buftarg_t           *btp,
1499         const char              *fsname)
1500 {
1501         INIT_LIST_HEAD(&btp->bt_delwri_queue);
1502         spin_lock_init(&btp->bt_delwri_lock);
1503         btp->bt_flags = 0;
1504         btp->bt_task = kthread_run(xfsbufd, btp, "xfsbufd/%s", fsname);
1505         if (IS_ERR(btp->bt_task))
1506                 return PTR_ERR(btp->bt_task);
1507         return 0;
1508 }
1509
1510 xfs_buftarg_t *
1511 xfs_alloc_buftarg(
1512         struct xfs_mount        *mp,
1513         struct block_device     *bdev,
1514         int                     external,
1515         const char              *fsname)
1516 {
1517         xfs_buftarg_t           *btp;
1518
1519         btp = kmem_zalloc(sizeof(*btp), KM_SLEEP);
1520
1521         btp->bt_mount = mp;
1522         btp->bt_dev =  bdev->bd_dev;
1523         btp->bt_bdev = bdev;
1524         btp->bt_bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1525         if (!btp->bt_bdi)
1526                 goto error;
1527
1528         INIT_LIST_HEAD(&btp->bt_lru);
1529         spin_lock_init(&btp->bt_lru_lock);
1530         if (xfs_setsize_buftarg_early(btp, bdev))
1531                 goto error;
1532         if (xfs_alloc_delwri_queue(btp, fsname))
1533                 goto error;
1534         btp->bt_shrinker.shrink = xfs_buftarg_shrink;
1535         btp->bt_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
1536         register_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1537         return btp;
1538
1539 error:
1540         kmem_free(btp);
1541         return NULL;
1542 }
1543
1544
1545 /*
1546  *      Delayed write buffer handling
1547  */
1548 void
1549 xfs_buf_delwri_queue(
1550         xfs_buf_t               *bp)
1551 {
1552         struct xfs_buftarg      *btp = bp->b_target;
1553
1554         trace_xfs_buf_delwri_queue(bp, _RET_IP_);
1555
1556         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_READ));
1557
1558         spin_lock(&btp->bt_delwri_lock);
1559         if (!list_empty(&bp->b_list)) {
1560                 /* if already in the queue, move it to the tail */
1561                 ASSERT(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q);
1562                 list_move_tail(&bp->b_list, &btp->bt_delwri_queue);
1563         } else {
1564                 /* start xfsbufd as it is about to have something to do */
1565                 if (list_empty(&btp->bt_delwri_queue))
1566                         wake_up_process(bp->b_target->bt_task);
1567
1568                 atomic_inc(&bp->b_hold);
1569                 bp->b_flags |= XBF_DELWRI | _XBF_DELWRI_Q | XBF_ASYNC;
1570                 list_add_tail(&bp->b_list, &btp->bt_delwri_queue);
1571         }
1572         bp->b_queuetime = jiffies;
1573         spin_unlock(&btp->bt_delwri_lock);
1574 }
1575
1576 void
1577 xfs_buf_delwri_dequeue(
1578         xfs_buf_t               *bp)
1579 {
1580         int                     dequeued = 0;
1581
1582         spin_lock(&bp->b_target->bt_delwri_lock);
1583         if ((bp->b_flags & XBF_DELWRI) && !list_empty(&bp->b_list)) {
1584                 ASSERT(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q);
1585                 list_del_init(&bp->b_list);
1586                 dequeued = 1;
1587         }
1588         bp->b_flags &= ~(XBF_DELWRI|_XBF_DELWRI_Q);
1589         spin_unlock(&bp->b_target->bt_delwri_lock);
1590
1591         if (dequeued)
1592                 xfs_buf_rele(bp);
1593
1594         trace_xfs_buf_delwri_dequeue(bp, _RET_IP_);
1595 }
1596
1597 /*
1598  * If a delwri buffer needs to be pushed before it has aged out, then promote
1599  * it to the head of the delwri queue so that it will be flushed on the next
1600  * xfsbufd run. We do this by resetting the queuetime of the buffer to be older
1601  * than the age currently needed to flush the buffer. Hence the next time the
1602  * xfsbufd sees it is guaranteed to be considered old enough to flush.
1603  */
1604 void
1605 xfs_buf_delwri_promote(
1606         struct xfs_buf  *bp)
1607 {
1608         struct xfs_buftarg *btp = bp->b_target;
1609         long            age = xfs_buf_age_centisecs * msecs_to_jiffies(10) + 1;
1610
1611         ASSERT(bp->b_flags & XBF_DELWRI);
1612         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q);
1613
1614         /*
1615          * Check the buffer age before locking the delayed write queue as we
1616          * don't need to promote buffers that are already past the flush age.
1617          */
1618         if (bp->b_queuetime < jiffies - age)
1619                 return;
1620         bp->b_queuetime = jiffies - age;
1621         spin_lock(&btp->bt_delwri_lock);
1622         list_move(&bp->b_list, &btp->bt_delwri_queue);
1623         spin_unlock(&btp->bt_delwri_lock);
1624 }
1625
1626 /*
1627  * Move as many buffers as specified to the supplied list
1628  * idicating if we skipped any buffers to prevent deadlocks.
1629  */
1630 STATIC int
1631 xfs_buf_delwri_split(
1632         xfs_buftarg_t   *target,
1633         struct list_head *list,
1634         unsigned long   age)
1635 {
1636         xfs_buf_t       *bp, *n;
1637         int             skipped = 0;
1638         int             force;
1639
1640         force = test_and_clear_bit(XBT_FORCE_FLUSH, &target->bt_flags);
1641         INIT_LIST_HEAD(list);
1642         spin_lock(&target->bt_delwri_lock);
1643         list_for_each_entry_safe(bp, n, &target->bt_delwri_queue, b_list) {
1644                 ASSERT(bp->b_flags & XBF_DELWRI);
1645
1646                 if (!xfs_buf_ispinned(bp) && xfs_buf_trylock(bp)) {
1647                         if (!force &&
1648                             time_before(jiffies, bp->b_queuetime + age)) {
1649                                 xfs_buf_unlock(bp);
1650                                 break;
1651                         }
1652
1653                         bp->b_flags &= ~(XBF_DELWRI | _XBF_DELWRI_Q);
1654                         bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1655                         list_move_tail(&bp->b_list, list);
1656                         trace_xfs_buf_delwri_split(bp, _RET_IP_);
1657                 } else
1658                         skipped++;
1659         }
1660
1661         spin_unlock(&target->bt_delwri_lock);
1662         return skipped;
1663 }
1664
1665 /*
1666  * Compare function is more complex than it needs to be because
1667  * the return value is only 32 bits and we are doing comparisons
1668  * on 64 bit values
1669  */
1670 static int
1671 xfs_buf_cmp(
1672         void            *priv,
1673         struct list_head *a,
1674         struct list_head *b)
1675 {
1676         struct xfs_buf  *ap = container_of(a, struct xfs_buf, b_list);
1677         struct xfs_buf  *bp = container_of(b, struct xfs_buf, b_list);
1678         xfs_daddr_t             diff;
1679
1680         diff = ap->b_bn - bp->b_bn;
1681         if (diff < 0)
1682                 return -1;
1683         if (diff > 0)
1684                 return 1;
1685         return 0;
1686 }
1687
1688 STATIC int
1689 xfsbufd(
1690         void            *data)
1691 {
1692         xfs_buftarg_t   *target = (xfs_buftarg_t *)data;
1693
1694         current->flags |= PF_MEMALLOC;
1695
1696         set_freezable();
1697
1698         do {
1699                 long    age = xfs_buf_age_centisecs * msecs_to_jiffies(10);
1700                 long    tout = xfs_buf_timer_centisecs * msecs_to_jiffies(10);
1701                 struct list_head tmp;
1702                 struct blk_plug plug;
1703
1704                 if (unlikely(freezing(current))) {
1705                         set_bit(XBT_FORCE_SLEEP, &target->bt_flags);
1706                         try_to_freeze();
1707                 } else {
1708                         clear_bit(XBT_FORCE_SLEEP, &target->bt_flags);
1709                 }
1710
1711                 /* sleep for a long time if there is nothing to do. */
1712                 if (list_empty(&target->bt_delwri_queue))
1713                         tout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
1714                 schedule_timeout_interruptible(tout);
1715
1716                 xfs_buf_delwri_split(target, &tmp, age);
1717                 list_sort(NULL, &tmp, xfs_buf_cmp);
1718
1719                 blk_start_plug(&plug);
1720                 while (!list_empty(&tmp)) {
1721                         struct xfs_buf *bp;
1722                         bp = list_first_entry(&tmp, struct xfs_buf, b_list);
1723                         list_del_init(&bp->b_list);
1724                         xfs_bdstrat_cb(bp);
1725                 }
1726                 blk_finish_plug(&plug);
1727         } while (!kthread_should_stop());
1728
1729         return 0;
1730 }
1731
1732 /*
1733  *      Go through all incore buffers, and release buffers if they belong to
1734  *      the given device. This is used in filesystem error handling to
1735  *      preserve the consistency of its metadata.
1736  */
1737 int
1738 xfs_flush_buftarg(
1739         xfs_buftarg_t   *target,
1740         int             wait)
1741 {
1742         xfs_buf_t       *bp;
1743         int             pincount = 0;
1744         LIST_HEAD(tmp_list);
1745         LIST_HEAD(wait_list);
1746         struct blk_plug plug;
1747
1748         flush_workqueue(xfslogd_workqueue);
1749
1750         set_bit(XBT_FORCE_FLUSH, &target->bt_flags);
1751         pincount = xfs_buf_delwri_split(target, &tmp_list, 0);
1752
1753         /*
1754          * Dropped the delayed write list lock, now walk the temporary list.
1755          * All I/O is issued async and then if we need to wait for completion
1756          * we do that after issuing all the IO.
1757          */
1758         list_sort(NULL, &tmp_list, xfs_buf_cmp);
1759
1760         blk_start_plug(&plug);
1761         while (!list_empty(&tmp_list)) {
1762                 bp = list_first_entry(&tmp_list, struct xfs_buf, b_list);
1763                 ASSERT(target == bp->b_target);
1764                 list_del_init(&bp->b_list);
1765                 if (wait) {
1766                         bp->b_flags &= ~XBF_ASYNC;
1767                         list_add(&bp->b_list, &wait_list);
1768                 }
1769                 xfs_bdstrat_cb(bp);
1770         }
1771         blk_finish_plug(&plug);
1772
1773         if (wait) {
1774                 /* Wait for IO to complete. */
1775                 while (!list_empty(&wait_list)) {
1776                         bp = list_first_entry(&wait_list, struct xfs_buf, b_list);
1777
1778                         list_del_init(&bp->b_list);
1779                         xfs_buf_iowait(bp);
1780                         xfs_buf_relse(bp);
1781                 }
1782         }
1783
1784         return pincount;
1785 }
1786
1787 int __init
1788 xfs_buf_init(void)
1789 {
1790         xfs_buf_zone = kmem_zone_init_flags(sizeof(xfs_buf_t), "xfs_buf",
1791                                                 KM_ZONE_HWALIGN, NULL);
1792         if (!xfs_buf_zone)
1793                 goto out;
1794
1795         xfslogd_workqueue = alloc_workqueue("xfslogd",
1796                                         WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 1);
1797         if (!xfslogd_workqueue)
1798                 goto out_free_buf_zone;
1799
1800         xfsdatad_workqueue = alloc_workqueue("xfsdatad", WQ_MEM_RECLAIM, 1);
1801         if (!xfsdatad_workqueue)
1802                 goto out_destroy_xfslogd_workqueue;
1803
1804         xfsconvertd_workqueue = alloc_workqueue("xfsconvertd",
1805                                                 WQ_MEM_RECLAIM, 1);
1806         if (!xfsconvertd_workqueue)
1807                 goto out_destroy_xfsdatad_workqueue;
1808
1809         return 0;
1810
1811  out_destroy_xfsdatad_workqueue:
1812         destroy_workqueue(xfsdatad_workqueue);
1813  out_destroy_xfslogd_workqueue:
1814         destroy_workqueue(xfslogd_workqueue);
1815  out_free_buf_zone:
1816         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
1817  out:
1818         return -ENOMEM;
1819 }
1820
1821 void
1822 xfs_buf_terminate(void)
1823 {
1824         destroy_workqueue(xfsconvertd_workqueue);
1825         destroy_workqueue(xfsdatad_workqueue);
1826         destroy_workqueue(xfslogd_workqueue);
1827         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
1828 }