xfs: kill XBF_LOCK
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / 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
46 static struct workqueue_struct *xfslogd_workqueue;
47
48 #ifdef XFS_BUF_LOCK_TRACKING
49 # define XB_SET_OWNER(bp)       ((bp)->b_last_holder = current->pid)
50 # define XB_CLEAR_OWNER(bp)     ((bp)->b_last_holder = -1)
51 # define XB_GET_OWNER(bp)       ((bp)->b_last_holder)
52 #else
53 # define XB_SET_OWNER(bp)       do { } while (0)
54 # define XB_CLEAR_OWNER(bp)     do { } while (0)
55 # define XB_GET_OWNER(bp)       do { } while (0)
56 #endif
57
58 #define xb_to_gfp(flags) \
59         ((((flags) & XBF_READ_AHEAD) ? __GFP_NORETRY : \
60           ((flags) & XBF_DONT_BLOCK) ? GFP_NOFS : GFP_KERNEL) | __GFP_NOWARN)
61
62 #define xb_to_km(flags) \
63          (((flags) & XBF_DONT_BLOCK) ? KM_NOFS : KM_SLEEP)
64
65
66 static inline int
67 xfs_buf_is_vmapped(
68         struct xfs_buf  *bp)
69 {
70         /*
71          * Return true if the buffer is vmapped.
72          *
73          * The XBF_MAPPED flag is set if the buffer should be mapped, but the
74          * code is clever enough to know it doesn't have to map a single page,
75          * so the check has to be both for XBF_MAPPED and bp->b_page_count > 1.
76          */
77         return (bp->b_flags & XBF_MAPPED) && bp->b_page_count > 1;
78 }
79
80 static inline int
81 xfs_buf_vmap_len(
82         struct xfs_buf  *bp)
83 {
84         return (bp->b_page_count * PAGE_SIZE) - bp->b_offset;
85 }
86
87 /*
88  * xfs_buf_lru_add - add a buffer to the LRU.
89  *
90  * The LRU takes a new reference to the buffer so that it will only be freed
91  * once the shrinker takes the buffer off the LRU.
92  */
93 STATIC void
94 xfs_buf_lru_add(
95         struct xfs_buf  *bp)
96 {
97         struct xfs_buftarg *btp = bp->b_target;
98
99         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
100         if (list_empty(&bp->b_lru)) {
101                 atomic_inc(&bp->b_hold);
102                 list_add_tail(&bp->b_lru, &btp->bt_lru);
103                 btp->bt_lru_nr++;
104         }
105         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
106 }
107
108 /*
109  * xfs_buf_lru_del - remove a buffer from the LRU
110  *
111  * The unlocked check is safe here because it only occurs when there are not
112  * b_lru_ref counts left on the inode under the pag->pag_buf_lock. it is there
113  * to optimise the shrinker removing the buffer from the LRU and calling
114  * xfs_buf_free(). i.e. it removes an unnecessary round trip on the
115  * bt_lru_lock.
116  */
117 STATIC void
118 xfs_buf_lru_del(
119         struct xfs_buf  *bp)
120 {
121         struct xfs_buftarg *btp = bp->b_target;
122
123         if (list_empty(&bp->b_lru))
124                 return;
125
126         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
127         if (!list_empty(&bp->b_lru)) {
128                 list_del_init(&bp->b_lru);
129                 btp->bt_lru_nr--;
130         }
131         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
132 }
133
134 /*
135  * When we mark a buffer stale, we remove the buffer from the LRU and clear the
136  * b_lru_ref count so that the buffer is freed immediately when the buffer
137  * reference count falls to zero. If the buffer is already on the LRU, we need
138  * to remove the reference that LRU holds on the buffer.
139  *
140  * This prevents build-up of stale buffers on the LRU.
141  */
142 void
143 xfs_buf_stale(
144         struct xfs_buf  *bp)
145 {
146         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
147
148         bp->b_flags |= XBF_STALE;
149
150         /*
151          * Clear the delwri status so that a delwri queue walker will not
152          * flush this buffer to disk now that it is stale. The delwri queue has
153          * a reference to the buffer, so this is safe to do.
154          */
155         bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
156
157         atomic_set(&(bp)->b_lru_ref, 0);
158         if (!list_empty(&bp->b_lru)) {
159                 struct xfs_buftarg *btp = bp->b_target;
160
161                 spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
162                 if (!list_empty(&bp->b_lru)) {
163                         list_del_init(&bp->b_lru);
164                         btp->bt_lru_nr--;
165                         atomic_dec(&bp->b_hold);
166                 }
167                 spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
168         }
169         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) >= 1);
170 }
171
172 struct xfs_buf *
173 xfs_buf_alloc(
174         struct xfs_buftarg      *target,
175         xfs_daddr_t             blkno,
176         size_t                  numblks,
177         xfs_buf_flags_t         flags)
178 {
179         struct xfs_buf          *bp;
180
181         bp = kmem_zone_zalloc(xfs_buf_zone, xb_to_km(flags));
182         if (unlikely(!bp))
183                 return NULL;
184
185         /*
186          * We don't want certain flags to appear in b_flags.
187          */
188         flags &= ~(XBF_MAPPED|XBF_DONT_BLOCK|XBF_READ_AHEAD);
189
190         atomic_set(&bp->b_hold, 1);
191         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 1);
192         init_completion(&bp->b_iowait);
193         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_lru);
194         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_list);
195         RB_CLEAR_NODE(&bp->b_rbnode);
196         sema_init(&bp->b_sema, 0); /* held, no waiters */
197         XB_SET_OWNER(bp);
198         bp->b_target = target;
199
200         /*
201          * Set length and io_length to the same value initially.
202          * I/O routines should use io_length, which will be the same in
203          * most cases but may be reset (e.g. XFS recovery).
204          */
205         bp->b_length = numblks;
206         bp->b_io_length = numblks;
207         bp->b_flags = flags;
208
209         /*
210          * We do not set the block number here in the buffer because we have not
211          * finished initialising the buffer. We insert the buffer into the cache
212          * in this state, so this ensures that we are unable to do IO on a
213          * buffer that hasn't been fully initialised.
214          */
215         bp->b_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;
216         atomic_set(&bp->b_pin_count, 0);
217         init_waitqueue_head(&bp->b_waiters);
218
219         XFS_STATS_INC(xb_create);
220         trace_xfs_buf_init(bp, _RET_IP_);
221
222         return bp;
223 }
224
225 /*
226  *      Allocate a page array capable of holding a specified number
227  *      of pages, and point the page buf at it.
228  */
229 STATIC int
230 _xfs_buf_get_pages(
231         xfs_buf_t               *bp,
232         int                     page_count,
233         xfs_buf_flags_t         flags)
234 {
235         /* Make sure that we have a page list */
236         if (bp->b_pages == NULL) {
237                 bp->b_page_count = page_count;
238                 if (page_count <= XB_PAGES) {
239                         bp->b_pages = bp->b_page_array;
240                 } else {
241                         bp->b_pages = kmem_alloc(sizeof(struct page *) *
242                                         page_count, xb_to_km(flags));
243                         if (bp->b_pages == NULL)
244                                 return -ENOMEM;
245                 }
246                 memset(bp->b_pages, 0, sizeof(struct page *) * page_count);
247         }
248         return 0;
249 }
250
251 /*
252  *      Frees b_pages if it was allocated.
253  */
254 STATIC void
255 _xfs_buf_free_pages(
256         xfs_buf_t       *bp)
257 {
258         if (bp->b_pages != bp->b_page_array) {
259                 kmem_free(bp->b_pages);
260                 bp->b_pages = NULL;
261         }
262 }
263
264 /*
265  *      Releases the specified buffer.
266  *
267  *      The modification state of any associated pages is left unchanged.
268  *      The buffer most not be on any hash - use xfs_buf_rele instead for
269  *      hashed and refcounted buffers
270  */
271 void
272 xfs_buf_free(
273         xfs_buf_t               *bp)
274 {
275         trace_xfs_buf_free(bp, _RET_IP_);
276
277         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
278
279         if (bp->b_flags & _XBF_PAGES) {
280                 uint            i;
281
282                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp))
283                         vm_unmap_ram(bp->b_addr - bp->b_offset,
284                                         bp->b_page_count);
285
286                 for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
287                         struct page     *page = bp->b_pages[i];
288
289                         __free_page(page);
290                 }
291         } else if (bp->b_flags & _XBF_KMEM)
292                 kmem_free(bp->b_addr);
293         _xfs_buf_free_pages(bp);
294         kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
295 }
296
297 /*
298  * Allocates all the pages for buffer in question and builds it's page list.
299  */
300 STATIC int
301 xfs_buf_allocate_memory(
302         xfs_buf_t               *bp,
303         uint                    flags)
304 {
305         size_t                  size;
306         size_t                  nbytes, offset;
307         gfp_t                   gfp_mask = xb_to_gfp(flags);
308         unsigned short          page_count, i;
309         xfs_off_t               start, end;
310         int                     error;
311
312         /*
313          * for buffers that are contained within a single page, just allocate
314          * the memory from the heap - there's no need for the complexity of
315          * page arrays to keep allocation down to order 0.
316          */
317         size = BBTOB(bp->b_length);
318         if (size < PAGE_SIZE) {
319                 bp->b_addr = kmem_alloc(size, xb_to_km(flags));
320                 if (!bp->b_addr) {
321                         /* low memory - use alloc_page loop instead */
322                         goto use_alloc_page;
323                 }
324
325                 if (((unsigned long)(bp->b_addr + size - 1) & PAGE_MASK) !=
326                     ((unsigned long)bp->b_addr & PAGE_MASK)) {
327                         /* b_addr spans two pages - use alloc_page instead */
328                         kmem_free(bp->b_addr);
329                         bp->b_addr = NULL;
330                         goto use_alloc_page;
331                 }
332                 bp->b_offset = offset_in_page(bp->b_addr);
333                 bp->b_pages = bp->b_page_array;
334                 bp->b_pages[0] = virt_to_page(bp->b_addr);
335                 bp->b_page_count = 1;
336                 bp->b_flags |= XBF_MAPPED | _XBF_KMEM;
337                 return 0;
338         }
339
340 use_alloc_page:
341         start = BBTOB(bp->b_bn) >> PAGE_SHIFT;
342         end = (BBTOB(bp->b_bn + bp->b_length) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
343         page_count = end - start;
344         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, flags);
345         if (unlikely(error))
346                 return error;
347
348         offset = bp->b_offset;
349         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
350
351         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
352                 struct page     *page;
353                 uint            retries = 0;
354 retry:
355                 page = alloc_page(gfp_mask);
356                 if (unlikely(page == NULL)) {
357                         if (flags & XBF_READ_AHEAD) {
358                                 bp->b_page_count = i;
359                                 error = ENOMEM;
360                                 goto out_free_pages;
361                         }
362
363                         /*
364                          * This could deadlock.
365                          *
366                          * But until all the XFS lowlevel code is revamped to
367                          * handle buffer allocation failures we can't do much.
368                          */
369                         if (!(++retries % 100))
370                                 xfs_err(NULL,
371                 "possible memory allocation deadlock in %s (mode:0x%x)",
372                                         __func__, gfp_mask);
373
374                         XFS_STATS_INC(xb_page_retries);
375                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
376                         goto retry;
377                 }
378
379                 XFS_STATS_INC(xb_page_found);
380
381                 nbytes = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - offset);
382                 size -= nbytes;
383                 bp->b_pages[i] = page;
384                 offset = 0;
385         }
386         return 0;
387
388 out_free_pages:
389         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++)
390                 __free_page(bp->b_pages[i]);
391         return error;
392 }
393
394 /*
395  *      Map buffer into kernel address-space if necessary.
396  */
397 STATIC int
398 _xfs_buf_map_pages(
399         xfs_buf_t               *bp,
400         uint                    flags)
401 {
402         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_PAGES);
403         if (bp->b_page_count == 1) {
404                 /* A single page buffer is always mappable */
405                 bp->b_addr = page_address(bp->b_pages[0]) + bp->b_offset;
406                 bp->b_flags |= XBF_MAPPED;
407         } else if (flags & XBF_MAPPED) {
408                 int retried = 0;
409
410                 do {
411                         bp->b_addr = vm_map_ram(bp->b_pages, bp->b_page_count,
412                                                 -1, PAGE_KERNEL);
413                         if (bp->b_addr)
414                                 break;
415                         vm_unmap_aliases();
416                 } while (retried++ <= 1);
417
418                 if (!bp->b_addr)
419                         return -ENOMEM;
420                 bp->b_addr += bp->b_offset;
421                 bp->b_flags |= XBF_MAPPED;
422         }
423
424         return 0;
425 }
426
427 /*
428  *      Finding and Reading Buffers
429  */
430
431 /*
432  *      Look up, and creates if absent, a lockable buffer for
433  *      a given range of an inode.  The buffer is returned
434  *      locked. No I/O is implied by this call.
435  */
436 xfs_buf_t *
437 _xfs_buf_find(
438         struct xfs_buftarg      *btp,
439         xfs_daddr_t             blkno,
440         size_t                  numblks,
441         xfs_buf_flags_t         flags,
442         xfs_buf_t               *new_bp)
443 {
444         size_t                  numbytes;
445         struct xfs_perag        *pag;
446         struct rb_node          **rbp;
447         struct rb_node          *parent;
448         xfs_buf_t               *bp;
449
450         numbytes = BBTOB(numblks);
451
452         /* Check for IOs smaller than the sector size / not sector aligned */
453         ASSERT(!(numbytes < (1 << btp->bt_sshift)));
454         ASSERT(!(BBTOB(blkno) & (xfs_off_t)btp->bt_smask));
455
456         /* get tree root */
457         pag = xfs_perag_get(btp->bt_mount,
458                                 xfs_daddr_to_agno(btp->bt_mount, blkno));
459
460         /* walk tree */
461         spin_lock(&pag->pag_buf_lock);
462         rbp = &pag->pag_buf_tree.rb_node;
463         parent = NULL;
464         bp = NULL;
465         while (*rbp) {
466                 parent = *rbp;
467                 bp = rb_entry(parent, struct xfs_buf, b_rbnode);
468
469                 if (blkno < bp->b_bn)
470                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
471                 else if (blkno > bp->b_bn)
472                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
473                 else {
474                         /*
475                          * found a block number match. If the range doesn't
476                          * match, the only way this is allowed is if the buffer
477                          * in the cache is stale and the transaction that made
478                          * it stale has not yet committed. i.e. we are
479                          * reallocating a busy extent. Skip this buffer and
480                          * continue searching to the right for an exact match.
481                          */
482                         if (bp->b_length != numblks) {
483                                 ASSERT(bp->b_flags & XBF_STALE);
484                                 rbp = &(*rbp)->rb_right;
485                                 continue;
486                         }
487                         atomic_inc(&bp->b_hold);
488                         goto found;
489                 }
490         }
491
492         /* No match found */
493         if (new_bp) {
494                 rb_link_node(&new_bp->b_rbnode, parent, rbp);
495                 rb_insert_color(&new_bp->b_rbnode, &pag->pag_buf_tree);
496                 /* the buffer keeps the perag reference until it is freed */
497                 new_bp->b_pag = pag;
498                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
499         } else {
500                 XFS_STATS_INC(xb_miss_locked);
501                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
502                 xfs_perag_put(pag);
503         }
504         return new_bp;
505
506 found:
507         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
508         xfs_perag_put(pag);
509
510         if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
511                 if (flags & XBF_TRYLOCK) {
512                         xfs_buf_rele(bp);
513                         XFS_STATS_INC(xb_busy_locked);
514                         return NULL;
515                 }
516                 xfs_buf_lock(bp);
517                 XFS_STATS_INC(xb_get_locked_waited);
518         }
519
520         /*
521          * if the buffer is stale, clear all the external state associated with
522          * it. We need to keep flags such as how we allocated the buffer memory
523          * intact here.
524          */
525         if (bp->b_flags & XBF_STALE) {
526                 ASSERT((bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) == 0);
527                 bp->b_flags &= XBF_MAPPED | _XBF_KMEM | _XBF_PAGES;
528         }
529
530         trace_xfs_buf_find(bp, flags, _RET_IP_);
531         XFS_STATS_INC(xb_get_locked);
532         return bp;
533 }
534
535 /*
536  * Assembles a buffer covering the specified range. The code is optimised for
537  * cache hits, as metadata intensive workloads will see 3 orders of magnitude
538  * more hits than misses.
539  */
540 struct xfs_buf *
541 xfs_buf_get(
542         xfs_buftarg_t           *target,
543         xfs_daddr_t             blkno,
544         size_t                  numblks,
545         xfs_buf_flags_t         flags)
546 {
547         struct xfs_buf          *bp;
548         struct xfs_buf          *new_bp;
549         int                     error = 0;
550
551         bp = _xfs_buf_find(target, blkno, numblks, flags, NULL);
552         if (likely(bp))
553                 goto found;
554
555         new_bp = xfs_buf_alloc(target, blkno, numblks, flags);
556         if (unlikely(!new_bp))
557                 return NULL;
558
559         error = xfs_buf_allocate_memory(new_bp, flags);
560         if (error) {
561                 kmem_zone_free(xfs_buf_zone, new_bp);
562                 return NULL;
563         }
564
565         bp = _xfs_buf_find(target, blkno, numblks, flags, new_bp);
566         if (!bp) {
567                 xfs_buf_free(new_bp);
568                 return NULL;
569         }
570
571         if (bp != new_bp)
572                 xfs_buf_free(new_bp);
573
574         /*
575          * Now we have a workable buffer, fill in the block number so
576          * that we can do IO on it.
577          */
578         bp->b_bn = blkno;
579         bp->b_io_length = bp->b_length;
580
581 found:
582         if (!(bp->b_flags & XBF_MAPPED)) {
583                 error = _xfs_buf_map_pages(bp, flags);
584                 if (unlikely(error)) {
585                         xfs_warn(target->bt_mount,
586                                 "%s: failed to map pages\n", __func__);
587                         xfs_buf_relse(bp);
588                         return NULL;
589                 }
590         }
591
592         XFS_STATS_INC(xb_get);
593         trace_xfs_buf_get(bp, flags, _RET_IP_);
594         return bp;
595 }
596
597 STATIC int
598 _xfs_buf_read(
599         xfs_buf_t               *bp,
600         xfs_buf_flags_t         flags)
601 {
602         ASSERT(!(flags & XBF_WRITE));
603         ASSERT(bp->b_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL);
604
605         bp->b_flags &= ~(XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
606         bp->b_flags |= flags & (XBF_READ | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
607
608         xfs_buf_iorequest(bp);
609         if (flags & XBF_ASYNC)
610                 return 0;
611         return xfs_buf_iowait(bp);
612 }
613
614 xfs_buf_t *
615 xfs_buf_read(
616         xfs_buftarg_t           *target,
617         xfs_daddr_t             blkno,
618         size_t                  numblks,
619         xfs_buf_flags_t         flags)
620 {
621         xfs_buf_t               *bp;
622
623         flags |= XBF_READ;
624
625         bp = xfs_buf_get(target, blkno, numblks, flags);
626         if (bp) {
627                 trace_xfs_buf_read(bp, flags, _RET_IP_);
628
629                 if (!XFS_BUF_ISDONE(bp)) {
630                         XFS_STATS_INC(xb_get_read);
631                         _xfs_buf_read(bp, flags);
632                 } else if (flags & XBF_ASYNC) {
633                         /*
634                          * Read ahead call which is already satisfied,
635                          * drop the buffer
636                          */
637                         xfs_buf_relse(bp);
638                         return NULL;
639                 } else {
640                         /* We do not want read in the flags */
641                         bp->b_flags &= ~XBF_READ;
642                 }
643         }
644
645         return bp;
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_daddr_t             blkno,
656         size_t                  numblks)
657 {
658         if (bdi_read_congested(target->bt_bdi))
659                 return;
660
661         xfs_buf_read(target, blkno, numblks,
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_buftarg      *target,
672         xfs_daddr_t             daddr,
673         size_t                  numblks,
674         int                     flags)
675 {
676         xfs_buf_t               *bp;
677         int                     error;
678
679         bp = xfs_buf_get_uncached(target, numblks, flags);
680         if (!bp)
681                 return NULL;
682
683         /* set up the buffer for a read IO */
684         XFS_BUF_SET_ADDR(bp, daddr);
685         XFS_BUF_READ(bp);
686
687         xfsbdstrat(target->bt_mount, bp);
688         error = xfs_buf_iowait(bp);
689         if (error) {
690                 xfs_buf_relse(bp);
691                 return NULL;
692         }
693         return bp;
694 }
695
696 /*
697  * Return a buffer allocated as an empty buffer and associated to external
698  * memory via xfs_buf_associate_memory() back to it's empty state.
699  */
700 void
701 xfs_buf_set_empty(
702         struct xfs_buf          *bp,
703         size_t                  numblks)
704 {
705         if (bp->b_pages)
706                 _xfs_buf_free_pages(bp);
707
708         bp->b_pages = NULL;
709         bp->b_page_count = 0;
710         bp->b_addr = NULL;
711         bp->b_length = numblks;
712         bp->b_io_length = numblks;
713         bp->b_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;
714         bp->b_flags &= ~XBF_MAPPED;
715 }
716
717 static inline struct page *
718 mem_to_page(
719         void                    *addr)
720 {
721         if ((!is_vmalloc_addr(addr))) {
722                 return virt_to_page(addr);
723         } else {
724                 return vmalloc_to_page(addr);
725         }
726 }
727
728 int
729 xfs_buf_associate_memory(
730         xfs_buf_t               *bp,
731         void                    *mem,
732         size_t                  len)
733 {
734         int                     rval;
735         int                     i = 0;
736         unsigned long           pageaddr;
737         unsigned long           offset;
738         size_t                  buflen;
739         int                     page_count;
740
741         pageaddr = (unsigned long)mem & PAGE_MASK;
742         offset = (unsigned long)mem - pageaddr;
743         buflen = PAGE_ALIGN(len + offset);
744         page_count = buflen >> PAGE_SHIFT;
745
746         /* Free any previous set of page pointers */
747         if (bp->b_pages)
748                 _xfs_buf_free_pages(bp);
749
750         bp->b_pages = NULL;
751         bp->b_addr = mem;
752
753         rval = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, XBF_DONT_BLOCK);
754         if (rval)
755                 return rval;
756
757         bp->b_offset = offset;
758
759         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
760                 bp->b_pages[i] = mem_to_page((void *)pageaddr);
761                 pageaddr += PAGE_SIZE;
762         }
763
764         bp->b_io_length = BTOBB(len);
765         bp->b_length = BTOBB(buflen);
766         bp->b_flags |= XBF_MAPPED;
767
768         return 0;
769 }
770
771 xfs_buf_t *
772 xfs_buf_get_uncached(
773         struct xfs_buftarg      *target,
774         size_t                  numblks,
775         int                     flags)
776 {
777         unsigned long           page_count;
778         int                     error, i;
779         xfs_buf_t               *bp;
780
781         bp = xfs_buf_alloc(target, 0, numblks, 0);
782         if (unlikely(bp == NULL))
783                 goto fail;
784
785         page_count = PAGE_ALIGN(numblks << BBSHIFT) >> PAGE_SHIFT;
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_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 void
921 xfs_buf_unlock(
922         struct xfs_buf          *bp)
923 {
924         XB_CLEAR_OWNER(bp);
925         up(&bp->b_sema);
926
927         trace_xfs_buf_unlock(bp, _RET_IP_);
928 }
929
930 STATIC void
931 xfs_buf_wait_unpin(
932         xfs_buf_t               *bp)
933 {
934         DECLARE_WAITQUEUE       (wait, current);
935
936         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
937                 return;
938
939         add_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
940         for (;;) {
941                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
942                 if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
943                         break;
944                 io_schedule();
945         }
946         remove_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
947         set_current_state(TASK_RUNNING);
948 }
949
950 /*
951  *      Buffer Utility Routines
952  */
953
954 STATIC void
955 xfs_buf_iodone_work(
956         struct work_struct      *work)
957 {
958         xfs_buf_t               *bp =
959                 container_of(work, xfs_buf_t, b_iodone_work);
960
961         if (bp->b_iodone)
962                 (*(bp->b_iodone))(bp);
963         else if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
964                 xfs_buf_relse(bp);
965 }
966
967 void
968 xfs_buf_ioend(
969         xfs_buf_t               *bp,
970         int                     schedule)
971 {
972         trace_xfs_buf_iodone(bp, _RET_IP_);
973
974         bp->b_flags &= ~(XBF_READ | XBF_WRITE | XBF_READ_AHEAD);
975         if (bp->b_error == 0)
976                 bp->b_flags |= XBF_DONE;
977
978         if ((bp->b_iodone) || (bp->b_flags & XBF_ASYNC)) {
979                 if (schedule) {
980                         INIT_WORK(&bp->b_iodone_work, xfs_buf_iodone_work);
981                         queue_work(xfslogd_workqueue, &bp->b_iodone_work);
982                 } else {
983                         xfs_buf_iodone_work(&bp->b_iodone_work);
984                 }
985         } else {
986                 complete(&bp->b_iowait);
987         }
988 }
989
990 void
991 xfs_buf_ioerror(
992         xfs_buf_t               *bp,
993         int                     error)
994 {
995         ASSERT(error >= 0 && error <= 0xffff);
996         bp->b_error = (unsigned short)error;
997         trace_xfs_buf_ioerror(bp, error, _RET_IP_);
998 }
999
1000 void
1001 xfs_buf_ioerror_alert(
1002         struct xfs_buf          *bp,
1003         const char              *func)
1004 {
1005         xfs_alert(bp->b_target->bt_mount,
1006 "metadata I/O error: block 0x%llx (\"%s\") error %d numblks %d",
1007                 (__uint64_t)XFS_BUF_ADDR(bp), func, bp->b_error, bp->b_length);
1008 }
1009
1010 int
1011 xfs_bwrite(
1012         struct xfs_buf          *bp)
1013 {
1014         int                     error;
1015
1016         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1017
1018         bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1019         bp->b_flags &= ~(XBF_ASYNC | XBF_READ | _XBF_DELWRI_Q);
1020
1021         xfs_bdstrat_cb(bp);
1022
1023         error = xfs_buf_iowait(bp);
1024         if (error) {
1025                 xfs_force_shutdown(bp->b_target->bt_mount,
1026                                    SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1027         }
1028         return error;
1029 }
1030
1031 /*
1032  * Called when we want to stop a buffer from getting written or read.
1033  * We attach the EIO error, muck with its flags, and call xfs_buf_ioend
1034  * so that the proper iodone callbacks get called.
1035  */
1036 STATIC int
1037 xfs_bioerror(
1038         xfs_buf_t *bp)
1039 {
1040 #ifdef XFSERRORDEBUG
1041         ASSERT(XFS_BUF_ISREAD(bp) || bp->b_iodone);
1042 #endif
1043
1044         /*
1045          * No need to wait until the buffer is unpinned, we aren't flushing it.
1046          */
1047         xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1048
1049         /*
1050          * We're calling xfs_buf_ioend, so delete XBF_DONE flag.
1051          */
1052         XFS_BUF_UNREAD(bp);
1053         XFS_BUF_UNDONE(bp);
1054         xfs_buf_stale(bp);
1055
1056         xfs_buf_ioend(bp, 0);
1057
1058         return EIO;
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Same as xfs_bioerror, except that we are releasing the buffer
1063  * here ourselves, and avoiding the xfs_buf_ioend call.
1064  * This is meant for userdata errors; metadata bufs come with
1065  * iodone functions attached, so that we can track down errors.
1066  */
1067 STATIC int
1068 xfs_bioerror_relse(
1069         struct xfs_buf  *bp)
1070 {
1071         int64_t         fl = bp->b_flags;
1072         /*
1073          * No need to wait until the buffer is unpinned.
1074          * We aren't flushing it.
1075          *
1076          * chunkhold expects B_DONE to be set, whether
1077          * we actually finish the I/O or not. We don't want to
1078          * change that interface.
1079          */
1080         XFS_BUF_UNREAD(bp);
1081         XFS_BUF_DONE(bp);
1082         xfs_buf_stale(bp);
1083         bp->b_iodone = NULL;
1084         if (!(fl & XBF_ASYNC)) {
1085                 /*
1086                  * Mark b_error and B_ERROR _both_.
1087                  * Lot's of chunkcache code assumes that.
1088                  * There's no reason to mark error for
1089                  * ASYNC buffers.
1090                  */
1091                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1092                 complete(&bp->b_iowait);
1093         } else {
1094                 xfs_buf_relse(bp);
1095         }
1096
1097         return EIO;
1098 }
1099
1100
1101 /*
1102  * All xfs metadata buffers except log state machine buffers
1103  * get this attached as their b_bdstrat callback function.
1104  * This is so that we can catch a buffer
1105  * after prematurely unpinning it to forcibly shutdown the filesystem.
1106  */
1107 int
1108 xfs_bdstrat_cb(
1109         struct xfs_buf  *bp)
1110 {
1111         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(bp->b_target->bt_mount)) {
1112                 trace_xfs_bdstrat_shut(bp, _RET_IP_);
1113                 /*
1114                  * Metadata write that didn't get logged but
1115                  * written delayed anyway. These aren't associated
1116                  * with a transaction, and can be ignored.
1117                  */
1118                 if (!bp->b_iodone && !XFS_BUF_ISREAD(bp))
1119                         return xfs_bioerror_relse(bp);
1120                 else
1121                         return xfs_bioerror(bp);
1122         }
1123
1124         xfs_buf_iorequest(bp);
1125         return 0;
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Wrapper around bdstrat so that we can stop data from going to disk in case
1130  * we are shutting down the filesystem.  Typically user data goes thru this
1131  * path; one of the exceptions is the superblock.
1132  */
1133 void
1134 xfsbdstrat(
1135         struct xfs_mount        *mp,
1136         struct xfs_buf          *bp)
1137 {
1138         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
1139                 trace_xfs_bdstrat_shut(bp, _RET_IP_);
1140                 xfs_bioerror_relse(bp);
1141                 return;
1142         }
1143
1144         xfs_buf_iorequest(bp);
1145 }
1146
1147 STATIC void
1148 _xfs_buf_ioend(
1149         xfs_buf_t               *bp,
1150         int                     schedule)
1151 {
1152         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1)
1153                 xfs_buf_ioend(bp, schedule);
1154 }
1155
1156 STATIC void
1157 xfs_buf_bio_end_io(
1158         struct bio              *bio,
1159         int                     error)
1160 {
1161         xfs_buf_t               *bp = (xfs_buf_t *)bio->bi_private;
1162
1163         xfs_buf_ioerror(bp, -error);
1164
1165         if (!error && xfs_buf_is_vmapped(bp) && (bp->b_flags & XBF_READ))
1166                 invalidate_kernel_vmap_range(bp->b_addr, xfs_buf_vmap_len(bp));
1167
1168         _xfs_buf_ioend(bp, 1);
1169         bio_put(bio);
1170 }
1171
1172 STATIC void
1173 _xfs_buf_ioapply(
1174         xfs_buf_t               *bp)
1175 {
1176         int                     rw, map_i, total_nr_pages, nr_pages;
1177         struct bio              *bio;
1178         int                     offset = bp->b_offset;
1179         int                     size = BBTOB(bp->b_io_length);
1180         sector_t                sector = bp->b_bn;
1181
1182         total_nr_pages = bp->b_page_count;
1183         map_i = 0;
1184
1185         if (bp->b_flags & XBF_WRITE) {
1186                 if (bp->b_flags & XBF_SYNCIO)
1187                         rw = WRITE_SYNC;
1188                 else
1189                         rw = WRITE;
1190                 if (bp->b_flags & XBF_FUA)
1191                         rw |= REQ_FUA;
1192                 if (bp->b_flags & XBF_FLUSH)
1193                         rw |= REQ_FLUSH;
1194         } else if (bp->b_flags & XBF_READ_AHEAD) {
1195                 rw = READA;
1196         } else {
1197                 rw = READ;
1198         }
1199
1200         /* we only use the buffer cache for meta-data */
1201         rw |= REQ_META;
1202
1203 next_chunk:
1204         atomic_inc(&bp->b_io_remaining);
1205         nr_pages = BIO_MAX_SECTORS >> (PAGE_SHIFT - BBSHIFT);
1206         if (nr_pages > total_nr_pages)
1207                 nr_pages = total_nr_pages;
1208
1209         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nr_pages);
1210         bio->bi_bdev = bp->b_target->bt_bdev;
1211         bio->bi_sector = sector;
1212         bio->bi_end_io = xfs_buf_bio_end_io;
1213         bio->bi_private = bp;
1214
1215
1216         for (; size && nr_pages; nr_pages--, map_i++) {
1217                 int     rbytes, nbytes = PAGE_SIZE - offset;
1218
1219                 if (nbytes > size)
1220                         nbytes = size;
1221
1222                 rbytes = bio_add_page(bio, bp->b_pages[map_i], nbytes, offset);
1223                 if (rbytes < nbytes)
1224                         break;
1225
1226                 offset = 0;
1227                 sector += BTOBB(nbytes);
1228                 size -= nbytes;
1229                 total_nr_pages--;
1230         }
1231
1232         if (likely(bio->bi_size)) {
1233                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp)) {
1234                         flush_kernel_vmap_range(bp->b_addr,
1235                                                 xfs_buf_vmap_len(bp));
1236                 }
1237                 submit_bio(rw, bio);
1238                 if (size)
1239                         goto next_chunk;
1240         } else {
1241                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1242                 bio_put(bio);
1243         }
1244 }
1245
1246 void
1247 xfs_buf_iorequest(
1248         xfs_buf_t               *bp)
1249 {
1250         trace_xfs_buf_iorequest(bp, _RET_IP_);
1251
1252         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1253
1254         if (bp->b_flags & XBF_WRITE)
1255                 xfs_buf_wait_unpin(bp);
1256         xfs_buf_hold(bp);
1257
1258         /* Set the count to 1 initially, this will stop an I/O
1259          * completion callout which happens before we have started
1260          * all the I/O from calling xfs_buf_ioend too early.
1261          */
1262         atomic_set(&bp->b_io_remaining, 1);
1263         _xfs_buf_ioapply(bp);
1264         _xfs_buf_ioend(bp, 0);
1265
1266         xfs_buf_rele(bp);
1267 }
1268
1269 /*
1270  * Waits for I/O to complete on the buffer supplied.  It returns immediately if
1271  * no I/O is pending or there is already a pending error on the buffer.  It
1272  * returns the I/O error code, if any, or 0 if there was no error.
1273  */
1274 int
1275 xfs_buf_iowait(
1276         xfs_buf_t               *bp)
1277 {
1278         trace_xfs_buf_iowait(bp, _RET_IP_);
1279
1280         if (!bp->b_error)
1281                 wait_for_completion(&bp->b_iowait);
1282
1283         trace_xfs_buf_iowait_done(bp, _RET_IP_);
1284         return bp->b_error;
1285 }
1286
1287 xfs_caddr_t
1288 xfs_buf_offset(
1289         xfs_buf_t               *bp,
1290         size_t                  offset)
1291 {
1292         struct page             *page;
1293
1294         if (bp->b_flags & XBF_MAPPED)
1295                 return bp->b_addr + offset;
1296
1297         offset += bp->b_offset;
1298         page = bp->b_pages[offset >> PAGE_SHIFT];
1299         return (xfs_caddr_t)page_address(page) + (offset & (PAGE_SIZE-1));
1300 }
1301
1302 /*
1303  *      Move data into or out of a buffer.
1304  */
1305 void
1306 xfs_buf_iomove(
1307         xfs_buf_t               *bp,    /* buffer to process            */
1308         size_t                  boff,   /* starting buffer offset       */
1309         size_t                  bsize,  /* length to copy               */
1310         void                    *data,  /* data address                 */
1311         xfs_buf_rw_t            mode)   /* read/write/zero flag         */
1312 {
1313         size_t                  bend;
1314
1315         bend = boff + bsize;
1316         while (boff < bend) {
1317                 struct page     *page;
1318                 int             page_index, page_offset, csize;
1319
1320                 page_index = (boff + bp->b_offset) >> PAGE_SHIFT;
1321                 page_offset = (boff + bp->b_offset) & ~PAGE_MASK;
1322                 page = bp->b_pages[page_index];
1323                 csize = min_t(size_t, PAGE_SIZE - page_offset,
1324                                       BBTOB(bp->b_io_length) - boff);
1325
1326                 ASSERT((csize + page_offset) <= PAGE_SIZE);
1327
1328                 switch (mode) {
1329                 case XBRW_ZERO:
1330                         memset(page_address(page) + page_offset, 0, csize);
1331                         break;
1332                 case XBRW_READ:
1333                         memcpy(data, page_address(page) + page_offset, csize);
1334                         break;
1335                 case XBRW_WRITE:
1336                         memcpy(page_address(page) + page_offset, data, csize);
1337                 }
1338
1339                 boff += csize;
1340                 data += csize;
1341         }
1342 }
1343
1344 /*
1345  *      Handling of buffer targets (buftargs).
1346  */
1347
1348 /*
1349  * Wait for any bufs with callbacks that have been submitted but have not yet
1350  * returned. These buffers will have an elevated hold count, so wait on those
1351  * while freeing all the buffers only held by the LRU.
1352  */
1353 void
1354 xfs_wait_buftarg(
1355         struct xfs_buftarg      *btp)
1356 {
1357         struct xfs_buf          *bp;
1358
1359 restart:
1360         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1361         while (!list_empty(&btp->bt_lru)) {
1362                 bp = list_first_entry(&btp->bt_lru, struct xfs_buf, b_lru);
1363                 if (atomic_read(&bp->b_hold) > 1) {
1364                         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1365                         delay(100);
1366                         goto restart;
1367                 }
1368                 /*
1369                  * clear the LRU reference count so the buffer doesn't get
1370                  * ignored in xfs_buf_rele().
1371                  */
1372                 atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
1373                 spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1374                 xfs_buf_rele(bp);
1375                 spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1376         }
1377         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1378 }
1379
1380 int
1381 xfs_buftarg_shrink(
1382         struct shrinker         *shrink,
1383         struct shrink_control   *sc)
1384 {
1385         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1386                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1387         struct xfs_buf          *bp;
1388         int nr_to_scan = sc->nr_to_scan;
1389         LIST_HEAD(dispose);
1390
1391         if (!nr_to_scan)
1392                 return btp->bt_lru_nr;
1393
1394         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1395         while (!list_empty(&btp->bt_lru)) {
1396                 if (nr_to_scan-- <= 0)
1397                         break;
1398
1399                 bp = list_first_entry(&btp->bt_lru, struct xfs_buf, b_lru);
1400
1401                 /*
1402                  * Decrement the b_lru_ref count unless the value is already
1403                  * zero. If the value is already zero, we need to reclaim the
1404                  * buffer, otherwise it gets another trip through the LRU.
1405                  */
1406                 if (!atomic_add_unless(&bp->b_lru_ref, -1, 0)) {
1407                         list_move_tail(&bp->b_lru, &btp->bt_lru);
1408                         continue;
1409                 }
1410
1411                 /*
1412                  * remove the buffer from the LRU now to avoid needing another
1413                  * lock round trip inside xfs_buf_rele().
1414                  */
1415                 list_move(&bp->b_lru, &dispose);
1416                 btp->bt_lru_nr--;
1417         }
1418         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1419
1420         while (!list_empty(&dispose)) {
1421                 bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1422                 list_del_init(&bp->b_lru);
1423                 xfs_buf_rele(bp);
1424         }
1425
1426         return btp->bt_lru_nr;
1427 }
1428
1429 void
1430 xfs_free_buftarg(
1431         struct xfs_mount        *mp,
1432         struct xfs_buftarg      *btp)
1433 {
1434         unregister_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1435
1436         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER)
1437                 xfs_blkdev_issue_flush(btp);
1438
1439         kmem_free(btp);
1440 }
1441
1442 STATIC int
1443 xfs_setsize_buftarg_flags(
1444         xfs_buftarg_t           *btp,
1445         unsigned int            blocksize,
1446         unsigned int            sectorsize,
1447         int                     verbose)
1448 {
1449         btp->bt_bsize = blocksize;
1450         btp->bt_sshift = ffs(sectorsize) - 1;
1451         btp->bt_smask = sectorsize - 1;
1452
1453         if (set_blocksize(btp->bt_bdev, sectorsize)) {
1454                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1455
1456                 bdevname(btp->bt_bdev, name);
1457
1458                 xfs_warn(btp->bt_mount,
1459                         "Cannot set_blocksize to %u on device %s\n",
1460                         sectorsize, name);
1461                 return EINVAL;
1462         }
1463
1464         return 0;
1465 }
1466
1467 /*
1468  *      When allocating the initial buffer target we have not yet
1469  *      read in the superblock, so don't know what sized sectors
1470  *      are being used is at this early stage.  Play safe.
1471  */
1472 STATIC int
1473 xfs_setsize_buftarg_early(
1474         xfs_buftarg_t           *btp,
1475         struct block_device     *bdev)
1476 {
1477         return xfs_setsize_buftarg_flags(btp,
1478                         PAGE_SIZE, bdev_logical_block_size(bdev), 0);
1479 }
1480
1481 int
1482 xfs_setsize_buftarg(
1483         xfs_buftarg_t           *btp,
1484         unsigned int            blocksize,
1485         unsigned int            sectorsize)
1486 {
1487         return xfs_setsize_buftarg_flags(btp, blocksize, sectorsize, 1);
1488 }
1489
1490 xfs_buftarg_t *
1491 xfs_alloc_buftarg(
1492         struct xfs_mount        *mp,
1493         struct block_device     *bdev,
1494         int                     external,
1495         const char              *fsname)
1496 {
1497         xfs_buftarg_t           *btp;
1498
1499         btp = kmem_zalloc(sizeof(*btp), KM_SLEEP);
1500
1501         btp->bt_mount = mp;
1502         btp->bt_dev =  bdev->bd_dev;
1503         btp->bt_bdev = bdev;
1504         btp->bt_bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1505         if (!btp->bt_bdi)
1506                 goto error;
1507
1508         INIT_LIST_HEAD(&btp->bt_lru);
1509         spin_lock_init(&btp->bt_lru_lock);
1510         if (xfs_setsize_buftarg_early(btp, bdev))
1511                 goto error;
1512         btp->bt_shrinker.shrink = xfs_buftarg_shrink;
1513         btp->bt_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
1514         register_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1515         return btp;
1516
1517 error:
1518         kmem_free(btp);
1519         return NULL;
1520 }
1521
1522 /*
1523  * Add a buffer to the delayed write list.
1524  *
1525  * This queues a buffer for writeout if it hasn't already been.  Note that
1526  * neither this routine nor the buffer list submission functions perform
1527  * any internal synchronization.  It is expected that the lists are thread-local
1528  * to the callers.
1529  *
1530  * Returns true if we queued up the buffer, or false if it already had
1531  * been on the buffer list.
1532  */
1533 bool
1534 xfs_buf_delwri_queue(
1535         struct xfs_buf          *bp,
1536         struct list_head        *list)
1537 {
1538         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1539         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_READ));
1540
1541         /*
1542          * If the buffer is already marked delwri it already is queued up
1543          * by someone else for imediate writeout.  Just ignore it in that
1544          * case.
1545          */
1546         if (bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) {
1547                 trace_xfs_buf_delwri_queued(bp, _RET_IP_);
1548                 return false;
1549         }
1550
1551         trace_xfs_buf_delwri_queue(bp, _RET_IP_);
1552
1553         /*
1554          * If a buffer gets written out synchronously or marked stale while it
1555          * is on a delwri list we lazily remove it. To do this, the other party
1556          * clears the  _XBF_DELWRI_Q flag but otherwise leaves the buffer alone.
1557          * It remains referenced and on the list.  In a rare corner case it
1558          * might get readded to a delwri list after the synchronous writeout, in
1559          * which case we need just need to re-add the flag here.
1560          */
1561         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
1562         if (list_empty(&bp->b_list)) {
1563                 atomic_inc(&bp->b_hold);
1564                 list_add_tail(&bp->b_list, list);
1565         }
1566
1567         return true;
1568 }
1569
1570 /*
1571  * Compare function is more complex than it needs to be because
1572  * the return value is only 32 bits and we are doing comparisons
1573  * on 64 bit values
1574  */
1575 static int
1576 xfs_buf_cmp(
1577         void            *priv,
1578         struct list_head *a,
1579         struct list_head *b)
1580 {
1581         struct xfs_buf  *ap = container_of(a, struct xfs_buf, b_list);
1582         struct xfs_buf  *bp = container_of(b, struct xfs_buf, b_list);
1583         xfs_daddr_t             diff;
1584
1585         diff = ap->b_bn - bp->b_bn;
1586         if (diff < 0)
1587                 return -1;
1588         if (diff > 0)
1589                 return 1;
1590         return 0;
1591 }
1592
1593 static int
1594 __xfs_buf_delwri_submit(
1595         struct list_head        *buffer_list,
1596         struct list_head        *io_list,
1597         bool                    wait)
1598 {
1599         struct blk_plug         plug;
1600         struct xfs_buf          *bp, *n;
1601         int                     pinned = 0;
1602
1603         list_for_each_entry_safe(bp, n, buffer_list, b_list) {
1604                 if (!wait) {
1605                         if (xfs_buf_ispinned(bp)) {
1606                                 pinned++;
1607                                 continue;
1608                         }
1609                         if (!xfs_buf_trylock(bp))
1610                                 continue;
1611                 } else {
1612                         xfs_buf_lock(bp);
1613                 }
1614
1615                 /*
1616                  * Someone else might have written the buffer synchronously or
1617                  * marked it stale in the meantime.  In that case only the
1618                  * _XBF_DELWRI_Q flag got cleared, and we have to drop the
1619                  * reference and remove it from the list here.
1620                  */
1621                 if (!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q)) {
1622                         list_del_init(&bp->b_list);
1623                         xfs_buf_relse(bp);
1624                         continue;
1625                 }
1626
1627                 list_move_tail(&bp->b_list, io_list);
1628                 trace_xfs_buf_delwri_split(bp, _RET_IP_);
1629         }
1630
1631         list_sort(NULL, io_list, xfs_buf_cmp);
1632
1633         blk_start_plug(&plug);
1634         list_for_each_entry_safe(bp, n, io_list, b_list) {
1635                 bp->b_flags &= ~(_XBF_DELWRI_Q | XBF_ASYNC);
1636                 bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1637
1638                 if (!wait) {
1639                         bp->b_flags |= XBF_ASYNC;
1640                         list_del_init(&bp->b_list);
1641                 }
1642                 xfs_bdstrat_cb(bp);
1643         }
1644         blk_finish_plug(&plug);
1645
1646         return pinned;
1647 }
1648
1649 /*
1650  * Write out a buffer list asynchronously.
1651  *
1652  * This will take the @buffer_list, write all non-locked and non-pinned buffers
1653  * out and not wait for I/O completion on any of the buffers.  This interface
1654  * is only safely useable for callers that can track I/O completion by higher
1655  * level means, e.g. AIL pushing as the @buffer_list is consumed in this
1656  * function.
1657  */
1658 int
1659 xfs_buf_delwri_submit_nowait(
1660         struct list_head        *buffer_list)
1661 {
1662         LIST_HEAD               (io_list);
1663         return __xfs_buf_delwri_submit(buffer_list, &io_list, false);
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Write out a buffer list synchronously.
1668  *
1669  * This will take the @buffer_list, write all buffers out and wait for I/O
1670  * completion on all of the buffers. @buffer_list is consumed by the function,
1671  * so callers must have some other way of tracking buffers if they require such
1672  * functionality.
1673  */
1674 int
1675 xfs_buf_delwri_submit(
1676         struct list_head        *buffer_list)
1677 {
1678         LIST_HEAD               (io_list);
1679         int                     error = 0, error2;
1680         struct xfs_buf          *bp;
1681
1682         __xfs_buf_delwri_submit(buffer_list, &io_list, true);
1683
1684         /* Wait for IO to complete. */
1685         while (!list_empty(&io_list)) {
1686                 bp = list_first_entry(&io_list, struct xfs_buf, b_list);
1687
1688                 list_del_init(&bp->b_list);
1689                 error2 = xfs_buf_iowait(bp);
1690                 xfs_buf_relse(bp);
1691                 if (!error)
1692                         error = error2;
1693         }
1694
1695         return error;
1696 }
1697
1698 int __init
1699 xfs_buf_init(void)
1700 {
1701         xfs_buf_zone = kmem_zone_init_flags(sizeof(xfs_buf_t), "xfs_buf",
1702                                                 KM_ZONE_HWALIGN, NULL);
1703         if (!xfs_buf_zone)
1704                 goto out;
1705
1706         xfslogd_workqueue = alloc_workqueue("xfslogd",
1707                                         WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 1);
1708         if (!xfslogd_workqueue)
1709                 goto out_free_buf_zone;
1710
1711         return 0;
1712
1713  out_free_buf_zone:
1714         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
1715  out:
1716         return -ENOMEM;
1717 }
1718
1719 void
1720 xfs_buf_terminate(void)
1721 {
1722         destroy_workqueue(xfslogd_workqueue);
1723         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
1724 }