942cf5051ab4094bc63fe47cbd07fdae071c0cf1
[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_LOCK|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                         goto no_buffer;
588                 }
589         }
590
591         XFS_STATS_INC(xb_get);
592         trace_xfs_buf_get(bp, flags, _RET_IP_);
593         return bp;
594
595 no_buffer:
596         if (flags & (XBF_LOCK | XBF_TRYLOCK))
597                 xfs_buf_unlock(bp);
598         xfs_buf_rele(bp);
599         return NULL;
600 }
601
602 STATIC int
603 _xfs_buf_read(
604         xfs_buf_t               *bp,
605         xfs_buf_flags_t         flags)
606 {
607         ASSERT(!(flags & XBF_WRITE));
608         ASSERT(bp->b_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL);
609
610         bp->b_flags &= ~(XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
611         bp->b_flags |= flags & (XBF_READ | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
612
613         xfs_buf_iorequest(bp);
614         if (flags & XBF_ASYNC)
615                 return 0;
616         return xfs_buf_iowait(bp);
617 }
618
619 xfs_buf_t *
620 xfs_buf_read(
621         xfs_buftarg_t           *target,
622         xfs_daddr_t             blkno,
623         size_t                  numblks,
624         xfs_buf_flags_t         flags)
625 {
626         xfs_buf_t               *bp;
627
628         flags |= XBF_READ;
629
630         bp = xfs_buf_get(target, blkno, numblks, flags);
631         if (bp) {
632                 trace_xfs_buf_read(bp, flags, _RET_IP_);
633
634                 if (!XFS_BUF_ISDONE(bp)) {
635                         XFS_STATS_INC(xb_get_read);
636                         _xfs_buf_read(bp, flags);
637                 } else if (flags & XBF_ASYNC) {
638                         /*
639                          * Read ahead call which is already satisfied,
640                          * drop the buffer
641                          */
642                         goto no_buffer;
643                 } else {
644                         /* We do not want read in the flags */
645                         bp->b_flags &= ~XBF_READ;
646                 }
647         }
648
649         return bp;
650
651  no_buffer:
652         if (flags & (XBF_LOCK | XBF_TRYLOCK))
653                 xfs_buf_unlock(bp);
654         xfs_buf_rele(bp);
655         return NULL;
656 }
657
658 /*
659  *      If we are not low on memory then do the readahead in a deadlock
660  *      safe manner.
661  */
662 void
663 xfs_buf_readahead(
664         xfs_buftarg_t           *target,
665         xfs_daddr_t             blkno,
666         size_t                  numblks)
667 {
668         if (bdi_read_congested(target->bt_bdi))
669                 return;
670
671         xfs_buf_read(target, blkno, numblks,
672                      XBF_TRYLOCK|XBF_ASYNC|XBF_READ_AHEAD|XBF_DONT_BLOCK);
673 }
674
675 /*
676  * Read an uncached buffer from disk. Allocates and returns a locked
677  * buffer containing the disk contents or nothing.
678  */
679 struct xfs_buf *
680 xfs_buf_read_uncached(
681         struct xfs_buftarg      *target,
682         xfs_daddr_t             daddr,
683         size_t                  numblks,
684         int                     flags)
685 {
686         xfs_buf_t               *bp;
687         int                     error;
688
689         bp = xfs_buf_get_uncached(target, numblks, flags);
690         if (!bp)
691                 return NULL;
692
693         /* set up the buffer for a read IO */
694         XFS_BUF_SET_ADDR(bp, daddr);
695         XFS_BUF_READ(bp);
696
697         xfsbdstrat(target->bt_mount, bp);
698         error = xfs_buf_iowait(bp);
699         if (error) {
700                 xfs_buf_relse(bp);
701                 return NULL;
702         }
703         return bp;
704 }
705
706 /*
707  * Return a buffer allocated as an empty buffer and associated to external
708  * memory via xfs_buf_associate_memory() back to it's empty state.
709  */
710 void
711 xfs_buf_set_empty(
712         struct xfs_buf          *bp,
713         size_t                  numblks)
714 {
715         if (bp->b_pages)
716                 _xfs_buf_free_pages(bp);
717
718         bp->b_pages = NULL;
719         bp->b_page_count = 0;
720         bp->b_addr = NULL;
721         bp->b_length = numblks;
722         bp->b_io_length = numblks;
723         bp->b_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;
724         bp->b_flags &= ~XBF_MAPPED;
725 }
726
727 static inline struct page *
728 mem_to_page(
729         void                    *addr)
730 {
731         if ((!is_vmalloc_addr(addr))) {
732                 return virt_to_page(addr);
733         } else {
734                 return vmalloc_to_page(addr);
735         }
736 }
737
738 int
739 xfs_buf_associate_memory(
740         xfs_buf_t               *bp,
741         void                    *mem,
742         size_t                  len)
743 {
744         int                     rval;
745         int                     i = 0;
746         unsigned long           pageaddr;
747         unsigned long           offset;
748         size_t                  buflen;
749         int                     page_count;
750
751         pageaddr = (unsigned long)mem & PAGE_MASK;
752         offset = (unsigned long)mem - pageaddr;
753         buflen = PAGE_ALIGN(len + offset);
754         page_count = buflen >> PAGE_SHIFT;
755
756         /* Free any previous set of page pointers */
757         if (bp->b_pages)
758                 _xfs_buf_free_pages(bp);
759
760         bp->b_pages = NULL;
761         bp->b_addr = mem;
762
763         rval = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, XBF_DONT_BLOCK);
764         if (rval)
765                 return rval;
766
767         bp->b_offset = offset;
768
769         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
770                 bp->b_pages[i] = mem_to_page((void *)pageaddr);
771                 pageaddr += PAGE_SIZE;
772         }
773
774         bp->b_io_length = BTOBB(len);
775         bp->b_length = BTOBB(buflen);
776         bp->b_flags |= XBF_MAPPED;
777
778         return 0;
779 }
780
781 xfs_buf_t *
782 xfs_buf_get_uncached(
783         struct xfs_buftarg      *target,
784         size_t                  numblks,
785         int                     flags)
786 {
787         unsigned long           page_count;
788         int                     error, i;
789         xfs_buf_t               *bp;
790
791         bp = xfs_buf_alloc(target, 0, numblks, 0);
792         if (unlikely(bp == NULL))
793                 goto fail;
794
795         page_count = PAGE_ALIGN(numblks << BBSHIFT) >> PAGE_SHIFT;
796         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, 0);
797         if (error)
798                 goto fail_free_buf;
799
800         for (i = 0; i < page_count; i++) {
801                 bp->b_pages[i] = alloc_page(xb_to_gfp(flags));
802                 if (!bp->b_pages[i])
803                         goto fail_free_mem;
804         }
805         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
806
807         error = _xfs_buf_map_pages(bp, XBF_MAPPED);
808         if (unlikely(error)) {
809                 xfs_warn(target->bt_mount,
810                         "%s: failed to map pages\n", __func__);
811                 goto fail_free_mem;
812         }
813
814         trace_xfs_buf_get_uncached(bp, _RET_IP_);
815         return bp;
816
817  fail_free_mem:
818         while (--i >= 0)
819                 __free_page(bp->b_pages[i]);
820         _xfs_buf_free_pages(bp);
821  fail_free_buf:
822         kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
823  fail:
824         return NULL;
825 }
826
827 /*
828  *      Increment reference count on buffer, to hold the buffer concurrently
829  *      with another thread which may release (free) the buffer asynchronously.
830  *      Must hold the buffer already to call this function.
831  */
832 void
833 xfs_buf_hold(
834         xfs_buf_t               *bp)
835 {
836         trace_xfs_buf_hold(bp, _RET_IP_);
837         atomic_inc(&bp->b_hold);
838 }
839
840 /*
841  *      Releases a hold on the specified buffer.  If the
842  *      the hold count is 1, calls xfs_buf_free.
843  */
844 void
845 xfs_buf_rele(
846         xfs_buf_t               *bp)
847 {
848         struct xfs_perag        *pag = bp->b_pag;
849
850         trace_xfs_buf_rele(bp, _RET_IP_);
851
852         if (!pag) {
853                 ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
854                 ASSERT(RB_EMPTY_NODE(&bp->b_rbnode));
855                 if (atomic_dec_and_test(&bp->b_hold))
856                         xfs_buf_free(bp);
857                 return;
858         }
859
860         ASSERT(!RB_EMPTY_NODE(&bp->b_rbnode));
861
862         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) > 0);
863         if (atomic_dec_and_lock(&bp->b_hold, &pag->pag_buf_lock)) {
864                 if (!(bp->b_flags & XBF_STALE) &&
865                            atomic_read(&bp->b_lru_ref)) {
866                         xfs_buf_lru_add(bp);
867                         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
868                 } else {
869                         xfs_buf_lru_del(bp);
870                         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
871                         rb_erase(&bp->b_rbnode, &pag->pag_buf_tree);
872                         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
873                         xfs_perag_put(pag);
874                         xfs_buf_free(bp);
875                 }
876         }
877 }
878
879
880 /*
881  *      Lock a buffer object, if it is not already locked.
882  *
883  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we are
884  *      being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because it is
885  *      pinned, we know that the log has not been pushed to disk and hence it
886  *      will still be locked.  Rather than continuing to have trylock attempts
887  *      fail until someone else pushes the log, push it ourselves before
888  *      returning.  This means that the xfsaild will not get stuck trying
889  *      to push on stale inode buffers.
890  */
891 int
892 xfs_buf_trylock(
893         struct xfs_buf          *bp)
894 {
895         int                     locked;
896
897         locked = down_trylock(&bp->b_sema) == 0;
898         if (locked)
899                 XB_SET_OWNER(bp);
900         else if (atomic_read(&bp->b_pin_count) && (bp->b_flags & XBF_STALE))
901                 xfs_log_force(bp->b_target->bt_mount, 0);
902
903         trace_xfs_buf_trylock(bp, _RET_IP_);
904         return locked;
905 }
906
907 /*
908  *      Lock a buffer object.
909  *
910  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we
911  *      are being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because
912  *      it is pinned, we know that the log has not been pushed to disk and
913  *      hence it will still be locked. Rather than sleeping until someone
914  *      else pushes the log, push it ourselves before trying to get the lock.
915  */
916 void
917 xfs_buf_lock(
918         struct xfs_buf          *bp)
919 {
920         trace_xfs_buf_lock(bp, _RET_IP_);
921
922         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) && (bp->b_flags & XBF_STALE))
923                 xfs_log_force(bp->b_target->bt_mount, 0);
924         down(&bp->b_sema);
925         XB_SET_OWNER(bp);
926
927         trace_xfs_buf_lock_done(bp, _RET_IP_);
928 }
929
930 void
931 xfs_buf_unlock(
932         struct xfs_buf          *bp)
933 {
934         XB_CLEAR_OWNER(bp);
935         up(&bp->b_sema);
936
937         trace_xfs_buf_unlock(bp, _RET_IP_);
938 }
939
940 STATIC void
941 xfs_buf_wait_unpin(
942         xfs_buf_t               *bp)
943 {
944         DECLARE_WAITQUEUE       (wait, current);
945
946         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
947                 return;
948
949         add_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
950         for (;;) {
951                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
952                 if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
953                         break;
954                 io_schedule();
955         }
956         remove_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
957         set_current_state(TASK_RUNNING);
958 }
959
960 /*
961  *      Buffer Utility Routines
962  */
963
964 STATIC void
965 xfs_buf_iodone_work(
966         struct work_struct      *work)
967 {
968         xfs_buf_t               *bp =
969                 container_of(work, xfs_buf_t, b_iodone_work);
970
971         if (bp->b_iodone)
972                 (*(bp->b_iodone))(bp);
973         else if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
974                 xfs_buf_relse(bp);
975 }
976
977 void
978 xfs_buf_ioend(
979         xfs_buf_t               *bp,
980         int                     schedule)
981 {
982         trace_xfs_buf_iodone(bp, _RET_IP_);
983
984         bp->b_flags &= ~(XBF_READ | XBF_WRITE | XBF_READ_AHEAD);
985         if (bp->b_error == 0)
986                 bp->b_flags |= XBF_DONE;
987
988         if ((bp->b_iodone) || (bp->b_flags & XBF_ASYNC)) {
989                 if (schedule) {
990                         INIT_WORK(&bp->b_iodone_work, xfs_buf_iodone_work);
991                         queue_work(xfslogd_workqueue, &bp->b_iodone_work);
992                 } else {
993                         xfs_buf_iodone_work(&bp->b_iodone_work);
994                 }
995         } else {
996                 complete(&bp->b_iowait);
997         }
998 }
999
1000 void
1001 xfs_buf_ioerror(
1002         xfs_buf_t               *bp,
1003         int                     error)
1004 {
1005         ASSERT(error >= 0 && error <= 0xffff);
1006         bp->b_error = (unsigned short)error;
1007         trace_xfs_buf_ioerror(bp, error, _RET_IP_);
1008 }
1009
1010 void
1011 xfs_buf_ioerror_alert(
1012         struct xfs_buf          *bp,
1013         const char              *func)
1014 {
1015         xfs_alert(bp->b_target->bt_mount,
1016 "metadata I/O error: block 0x%llx (\"%s\") error %d numblks %d",
1017                 (__uint64_t)XFS_BUF_ADDR(bp), func, bp->b_error, bp->b_length);
1018 }
1019
1020 int
1021 xfs_bwrite(
1022         struct xfs_buf          *bp)
1023 {
1024         int                     error;
1025
1026         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1027
1028         bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1029         bp->b_flags &= ~(XBF_ASYNC | XBF_READ | _XBF_DELWRI_Q);
1030
1031         xfs_bdstrat_cb(bp);
1032
1033         error = xfs_buf_iowait(bp);
1034         if (error) {
1035                 xfs_force_shutdown(bp->b_target->bt_mount,
1036                                    SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1037         }
1038         return error;
1039 }
1040
1041 /*
1042  * Called when we want to stop a buffer from getting written or read.
1043  * We attach the EIO error, muck with its flags, and call xfs_buf_ioend
1044  * so that the proper iodone callbacks get called.
1045  */
1046 STATIC int
1047 xfs_bioerror(
1048         xfs_buf_t *bp)
1049 {
1050 #ifdef XFSERRORDEBUG
1051         ASSERT(XFS_BUF_ISREAD(bp) || bp->b_iodone);
1052 #endif
1053
1054         /*
1055          * No need to wait until the buffer is unpinned, we aren't flushing it.
1056          */
1057         xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1058
1059         /*
1060          * We're calling xfs_buf_ioend, so delete XBF_DONE flag.
1061          */
1062         XFS_BUF_UNREAD(bp);
1063         XFS_BUF_UNDONE(bp);
1064         xfs_buf_stale(bp);
1065
1066         xfs_buf_ioend(bp, 0);
1067
1068         return EIO;
1069 }
1070
1071 /*
1072  * Same as xfs_bioerror, except that we are releasing the buffer
1073  * here ourselves, and avoiding the xfs_buf_ioend call.
1074  * This is meant for userdata errors; metadata bufs come with
1075  * iodone functions attached, so that we can track down errors.
1076  */
1077 STATIC int
1078 xfs_bioerror_relse(
1079         struct xfs_buf  *bp)
1080 {
1081         int64_t         fl = bp->b_flags;
1082         /*
1083          * No need to wait until the buffer is unpinned.
1084          * We aren't flushing it.
1085          *
1086          * chunkhold expects B_DONE to be set, whether
1087          * we actually finish the I/O or not. We don't want to
1088          * change that interface.
1089          */
1090         XFS_BUF_UNREAD(bp);
1091         XFS_BUF_DONE(bp);
1092         xfs_buf_stale(bp);
1093         bp->b_iodone = NULL;
1094         if (!(fl & XBF_ASYNC)) {
1095                 /*
1096                  * Mark b_error and B_ERROR _both_.
1097                  * Lot's of chunkcache code assumes that.
1098                  * There's no reason to mark error for
1099                  * ASYNC buffers.
1100                  */
1101                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1102                 complete(&bp->b_iowait);
1103         } else {
1104                 xfs_buf_relse(bp);
1105         }
1106
1107         return EIO;
1108 }
1109
1110
1111 /*
1112  * All xfs metadata buffers except log state machine buffers
1113  * get this attached as their b_bdstrat callback function.
1114  * This is so that we can catch a buffer
1115  * after prematurely unpinning it to forcibly shutdown the filesystem.
1116  */
1117 int
1118 xfs_bdstrat_cb(
1119         struct xfs_buf  *bp)
1120 {
1121         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(bp->b_target->bt_mount)) {
1122                 trace_xfs_bdstrat_shut(bp, _RET_IP_);
1123                 /*
1124                  * Metadata write that didn't get logged but
1125                  * written delayed anyway. These aren't associated
1126                  * with a transaction, and can be ignored.
1127                  */
1128                 if (!bp->b_iodone && !XFS_BUF_ISREAD(bp))
1129                         return xfs_bioerror_relse(bp);
1130                 else
1131                         return xfs_bioerror(bp);
1132         }
1133
1134         xfs_buf_iorequest(bp);
1135         return 0;
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Wrapper around bdstrat so that we can stop data from going to disk in case
1140  * we are shutting down the filesystem.  Typically user data goes thru this
1141  * path; one of the exceptions is the superblock.
1142  */
1143 void
1144 xfsbdstrat(
1145         struct xfs_mount        *mp,
1146         struct xfs_buf          *bp)
1147 {
1148         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
1149                 trace_xfs_bdstrat_shut(bp, _RET_IP_);
1150                 xfs_bioerror_relse(bp);
1151                 return;
1152         }
1153
1154         xfs_buf_iorequest(bp);
1155 }
1156
1157 STATIC void
1158 _xfs_buf_ioend(
1159         xfs_buf_t               *bp,
1160         int                     schedule)
1161 {
1162         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1)
1163                 xfs_buf_ioend(bp, schedule);
1164 }
1165
1166 STATIC void
1167 xfs_buf_bio_end_io(
1168         struct bio              *bio,
1169         int                     error)
1170 {
1171         xfs_buf_t               *bp = (xfs_buf_t *)bio->bi_private;
1172
1173         xfs_buf_ioerror(bp, -error);
1174
1175         if (!error && xfs_buf_is_vmapped(bp) && (bp->b_flags & XBF_READ))
1176                 invalidate_kernel_vmap_range(bp->b_addr, xfs_buf_vmap_len(bp));
1177
1178         _xfs_buf_ioend(bp, 1);
1179         bio_put(bio);
1180 }
1181
1182 STATIC void
1183 _xfs_buf_ioapply(
1184         xfs_buf_t               *bp)
1185 {
1186         int                     rw, map_i, total_nr_pages, nr_pages;
1187         struct bio              *bio;
1188         int                     offset = bp->b_offset;
1189         int                     size = BBTOB(bp->b_io_length);
1190         sector_t                sector = bp->b_bn;
1191
1192         total_nr_pages = bp->b_page_count;
1193         map_i = 0;
1194
1195         if (bp->b_flags & XBF_WRITE) {
1196                 if (bp->b_flags & XBF_SYNCIO)
1197                         rw = WRITE_SYNC;
1198                 else
1199                         rw = WRITE;
1200                 if (bp->b_flags & XBF_FUA)
1201                         rw |= REQ_FUA;
1202                 if (bp->b_flags & XBF_FLUSH)
1203                         rw |= REQ_FLUSH;
1204         } else if (bp->b_flags & XBF_READ_AHEAD) {
1205                 rw = READA;
1206         } else {
1207                 rw = READ;
1208         }
1209
1210         /* we only use the buffer cache for meta-data */
1211         rw |= REQ_META;
1212
1213 next_chunk:
1214         atomic_inc(&bp->b_io_remaining);
1215         nr_pages = BIO_MAX_SECTORS >> (PAGE_SHIFT - BBSHIFT);
1216         if (nr_pages > total_nr_pages)
1217                 nr_pages = total_nr_pages;
1218
1219         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nr_pages);
1220         bio->bi_bdev = bp->b_target->bt_bdev;
1221         bio->bi_sector = sector;
1222         bio->bi_end_io = xfs_buf_bio_end_io;
1223         bio->bi_private = bp;
1224
1225
1226         for (; size && nr_pages; nr_pages--, map_i++) {
1227                 int     rbytes, nbytes = PAGE_SIZE - offset;
1228
1229                 if (nbytes > size)
1230                         nbytes = size;
1231
1232                 rbytes = bio_add_page(bio, bp->b_pages[map_i], nbytes, offset);
1233                 if (rbytes < nbytes)
1234                         break;
1235
1236                 offset = 0;
1237                 sector += BTOBB(nbytes);
1238                 size -= nbytes;
1239                 total_nr_pages--;
1240         }
1241
1242         if (likely(bio->bi_size)) {
1243                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp)) {
1244                         flush_kernel_vmap_range(bp->b_addr,
1245                                                 xfs_buf_vmap_len(bp));
1246                 }
1247                 submit_bio(rw, bio);
1248                 if (size)
1249                         goto next_chunk;
1250         } else {
1251                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1252                 bio_put(bio);
1253         }
1254 }
1255
1256 void
1257 xfs_buf_iorequest(
1258         xfs_buf_t               *bp)
1259 {
1260         trace_xfs_buf_iorequest(bp, _RET_IP_);
1261
1262         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1263
1264         if (bp->b_flags & XBF_WRITE)
1265                 xfs_buf_wait_unpin(bp);
1266         xfs_buf_hold(bp);
1267
1268         /* Set the count to 1 initially, this will stop an I/O
1269          * completion callout which happens before we have started
1270          * all the I/O from calling xfs_buf_ioend too early.
1271          */
1272         atomic_set(&bp->b_io_remaining, 1);
1273         _xfs_buf_ioapply(bp);
1274         _xfs_buf_ioend(bp, 0);
1275
1276         xfs_buf_rele(bp);
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Waits for I/O to complete on the buffer supplied.  It returns immediately if
1281  * no I/O is pending or there is already a pending error on the buffer.  It
1282  * returns the I/O error code, if any, or 0 if there was no error.
1283  */
1284 int
1285 xfs_buf_iowait(
1286         xfs_buf_t               *bp)
1287 {
1288         trace_xfs_buf_iowait(bp, _RET_IP_);
1289
1290         if (!bp->b_error)
1291                 wait_for_completion(&bp->b_iowait);
1292
1293         trace_xfs_buf_iowait_done(bp, _RET_IP_);
1294         return bp->b_error;
1295 }
1296
1297 xfs_caddr_t
1298 xfs_buf_offset(
1299         xfs_buf_t               *bp,
1300         size_t                  offset)
1301 {
1302         struct page             *page;
1303
1304         if (bp->b_flags & XBF_MAPPED)
1305                 return bp->b_addr + offset;
1306
1307         offset += bp->b_offset;
1308         page = bp->b_pages[offset >> PAGE_SHIFT];
1309         return (xfs_caddr_t)page_address(page) + (offset & (PAGE_SIZE-1));
1310 }
1311
1312 /*
1313  *      Move data into or out of a buffer.
1314  */
1315 void
1316 xfs_buf_iomove(
1317         xfs_buf_t               *bp,    /* buffer to process            */
1318         size_t                  boff,   /* starting buffer offset       */
1319         size_t                  bsize,  /* length to copy               */
1320         void                    *data,  /* data address                 */
1321         xfs_buf_rw_t            mode)   /* read/write/zero flag         */
1322 {
1323         size_t                  bend;
1324
1325         bend = boff + bsize;
1326         while (boff < bend) {
1327                 struct page     *page;
1328                 int             page_index, page_offset, csize;
1329
1330                 page_index = (boff + bp->b_offset) >> PAGE_SHIFT;
1331                 page_offset = (boff + bp->b_offset) & ~PAGE_MASK;
1332                 page = bp->b_pages[page_index];
1333                 csize = min_t(size_t, PAGE_SIZE - page_offset,
1334                                       BBTOB(bp->b_io_length) - boff);
1335
1336                 ASSERT((csize + page_offset) <= PAGE_SIZE);
1337
1338                 switch (mode) {
1339                 case XBRW_ZERO:
1340                         memset(page_address(page) + page_offset, 0, csize);
1341                         break;
1342                 case XBRW_READ:
1343                         memcpy(data, page_address(page) + page_offset, csize);
1344                         break;
1345                 case XBRW_WRITE:
1346                         memcpy(page_address(page) + page_offset, data, csize);
1347                 }
1348
1349                 boff += csize;
1350                 data += csize;
1351         }
1352 }
1353
1354 /*
1355  *      Handling of buffer targets (buftargs).
1356  */
1357
1358 /*
1359  * Wait for any bufs with callbacks that have been submitted but have not yet
1360  * returned. These buffers will have an elevated hold count, so wait on those
1361  * while freeing all the buffers only held by the LRU.
1362  */
1363 void
1364 xfs_wait_buftarg(
1365         struct xfs_buftarg      *btp)
1366 {
1367         struct xfs_buf          *bp;
1368
1369 restart:
1370         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1371         while (!list_empty(&btp->bt_lru)) {
1372                 bp = list_first_entry(&btp->bt_lru, struct xfs_buf, b_lru);
1373                 if (atomic_read(&bp->b_hold) > 1) {
1374                         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1375                         delay(100);
1376                         goto restart;
1377                 }
1378                 /*
1379                  * clear the LRU reference count so the buffer doesn't get
1380                  * ignored in xfs_buf_rele().
1381                  */
1382                 atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
1383                 spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1384                 xfs_buf_rele(bp);
1385                 spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1386         }
1387         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1388 }
1389
1390 int
1391 xfs_buftarg_shrink(
1392         struct shrinker         *shrink,
1393         struct shrink_control   *sc)
1394 {
1395         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1396                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1397         struct xfs_buf          *bp;
1398         int nr_to_scan = sc->nr_to_scan;
1399         LIST_HEAD(dispose);
1400
1401         if (!nr_to_scan)
1402                 return btp->bt_lru_nr;
1403
1404         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1405         while (!list_empty(&btp->bt_lru)) {
1406                 if (nr_to_scan-- <= 0)
1407                         break;
1408
1409                 bp = list_first_entry(&btp->bt_lru, struct xfs_buf, b_lru);
1410
1411                 /*
1412                  * Decrement the b_lru_ref count unless the value is already
1413                  * zero. If the value is already zero, we need to reclaim the
1414                  * buffer, otherwise it gets another trip through the LRU.
1415                  */
1416                 if (!atomic_add_unless(&bp->b_lru_ref, -1, 0)) {
1417                         list_move_tail(&bp->b_lru, &btp->bt_lru);
1418                         continue;
1419                 }
1420
1421                 /*
1422                  * remove the buffer from the LRU now to avoid needing another
1423                  * lock round trip inside xfs_buf_rele().
1424                  */
1425                 list_move(&bp->b_lru, &dispose);
1426                 btp->bt_lru_nr--;
1427         }
1428         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1429
1430         while (!list_empty(&dispose)) {
1431                 bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1432                 list_del_init(&bp->b_lru);
1433                 xfs_buf_rele(bp);
1434         }
1435
1436         return btp->bt_lru_nr;
1437 }
1438
1439 void
1440 xfs_free_buftarg(
1441         struct xfs_mount        *mp,
1442         struct xfs_buftarg      *btp)
1443 {
1444         unregister_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1445
1446         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER)
1447                 xfs_blkdev_issue_flush(btp);
1448
1449         kmem_free(btp);
1450 }
1451
1452 STATIC int
1453 xfs_setsize_buftarg_flags(
1454         xfs_buftarg_t           *btp,
1455         unsigned int            blocksize,
1456         unsigned int            sectorsize,
1457         int                     verbose)
1458 {
1459         btp->bt_bsize = blocksize;
1460         btp->bt_sshift = ffs(sectorsize) - 1;
1461         btp->bt_smask = sectorsize - 1;
1462
1463         if (set_blocksize(btp->bt_bdev, sectorsize)) {
1464                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1465
1466                 bdevname(btp->bt_bdev, name);
1467
1468                 xfs_warn(btp->bt_mount,
1469                         "Cannot set_blocksize to %u on device %s\n",
1470                         sectorsize, name);
1471                 return EINVAL;
1472         }
1473
1474         return 0;
1475 }
1476
1477 /*
1478  *      When allocating the initial buffer target we have not yet
1479  *      read in the superblock, so don't know what sized sectors
1480  *      are being used is at this early stage.  Play safe.
1481  */
1482 STATIC int
1483 xfs_setsize_buftarg_early(
1484         xfs_buftarg_t           *btp,
1485         struct block_device     *bdev)
1486 {
1487         return xfs_setsize_buftarg_flags(btp,
1488                         PAGE_SIZE, bdev_logical_block_size(bdev), 0);
1489 }
1490
1491 int
1492 xfs_setsize_buftarg(
1493         xfs_buftarg_t           *btp,
1494         unsigned int            blocksize,
1495         unsigned int            sectorsize)
1496 {
1497         return xfs_setsize_buftarg_flags(btp, blocksize, sectorsize, 1);
1498 }
1499
1500 xfs_buftarg_t *
1501 xfs_alloc_buftarg(
1502         struct xfs_mount        *mp,
1503         struct block_device     *bdev,
1504         int                     external,
1505         const char              *fsname)
1506 {
1507         xfs_buftarg_t           *btp;
1508
1509         btp = kmem_zalloc(sizeof(*btp), KM_SLEEP);
1510
1511         btp->bt_mount = mp;
1512         btp->bt_dev =  bdev->bd_dev;
1513         btp->bt_bdev = bdev;
1514         btp->bt_bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1515         if (!btp->bt_bdi)
1516                 goto error;
1517
1518         INIT_LIST_HEAD(&btp->bt_lru);
1519         spin_lock_init(&btp->bt_lru_lock);
1520         if (xfs_setsize_buftarg_early(btp, bdev))
1521                 goto error;
1522         btp->bt_shrinker.shrink = xfs_buftarg_shrink;
1523         btp->bt_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
1524         register_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1525         return btp;
1526
1527 error:
1528         kmem_free(btp);
1529         return NULL;
1530 }
1531
1532 /*
1533  * Add a buffer to the delayed write list.
1534  *
1535  * This queues a buffer for writeout if it hasn't already been.  Note that
1536  * neither this routine nor the buffer list submission functions perform
1537  * any internal synchronization.  It is expected that the lists are thread-local
1538  * to the callers.
1539  *
1540  * Returns true if we queued up the buffer, or false if it already had
1541  * been on the buffer list.
1542  */
1543 bool
1544 xfs_buf_delwri_queue(
1545         struct xfs_buf          *bp,
1546         struct list_head        *list)
1547 {
1548         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1549         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_READ));
1550
1551         /*
1552          * If the buffer is already marked delwri it already is queued up
1553          * by someone else for imediate writeout.  Just ignore it in that
1554          * case.
1555          */
1556         if (bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) {
1557                 trace_xfs_buf_delwri_queued(bp, _RET_IP_);
1558                 return false;
1559         }
1560
1561         trace_xfs_buf_delwri_queue(bp, _RET_IP_);
1562
1563         /*
1564          * If a buffer gets written out synchronously or marked stale while it
1565          * is on a delwri list we lazily remove it. To do this, the other party
1566          * clears the  _XBF_DELWRI_Q flag but otherwise leaves the buffer alone.
1567          * It remains referenced and on the list.  In a rare corner case it
1568          * might get readded to a delwri list after the synchronous writeout, in
1569          * which case we need just need to re-add the flag here.
1570          */
1571         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
1572         if (list_empty(&bp->b_list)) {
1573                 atomic_inc(&bp->b_hold);
1574                 list_add_tail(&bp->b_list, list);
1575         }
1576
1577         return true;
1578 }
1579
1580 /*
1581  * Compare function is more complex than it needs to be because
1582  * the return value is only 32 bits and we are doing comparisons
1583  * on 64 bit values
1584  */
1585 static int
1586 xfs_buf_cmp(
1587         void            *priv,
1588         struct list_head *a,
1589         struct list_head *b)
1590 {
1591         struct xfs_buf  *ap = container_of(a, struct xfs_buf, b_list);
1592         struct xfs_buf  *bp = container_of(b, struct xfs_buf, b_list);
1593         xfs_daddr_t             diff;
1594
1595         diff = ap->b_bn - bp->b_bn;
1596         if (diff < 0)
1597                 return -1;
1598         if (diff > 0)
1599                 return 1;
1600         return 0;
1601 }
1602
1603 static int
1604 __xfs_buf_delwri_submit(
1605         struct list_head        *buffer_list,
1606         struct list_head        *io_list,
1607         bool                    wait)
1608 {
1609         struct blk_plug         plug;
1610         struct xfs_buf          *bp, *n;
1611         int                     pinned = 0;
1612
1613         list_for_each_entry_safe(bp, n, buffer_list, b_list) {
1614                 if (!wait) {
1615                         if (xfs_buf_ispinned(bp)) {
1616                                 pinned++;
1617                                 continue;
1618                         }
1619                         if (!xfs_buf_trylock(bp))
1620                                 continue;
1621                 } else {
1622                         xfs_buf_lock(bp);
1623                 }
1624
1625                 /*
1626                  * Someone else might have written the buffer synchronously or
1627                  * marked it stale in the meantime.  In that case only the
1628                  * _XBF_DELWRI_Q flag got cleared, and we have to drop the
1629                  * reference and remove it from the list here.
1630                  */
1631                 if (!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q)) {
1632                         list_del_init(&bp->b_list);
1633                         xfs_buf_relse(bp);
1634                         continue;
1635                 }
1636
1637                 list_move_tail(&bp->b_list, io_list);
1638                 trace_xfs_buf_delwri_split(bp, _RET_IP_);
1639         }
1640
1641         list_sort(NULL, io_list, xfs_buf_cmp);
1642
1643         blk_start_plug(&plug);
1644         list_for_each_entry_safe(bp, n, io_list, b_list) {
1645                 bp->b_flags &= ~(_XBF_DELWRI_Q | XBF_ASYNC);
1646                 bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1647
1648                 if (!wait) {
1649                         bp->b_flags |= XBF_ASYNC;
1650                         list_del_init(&bp->b_list);
1651                 }
1652                 xfs_bdstrat_cb(bp);
1653         }
1654         blk_finish_plug(&plug);
1655
1656         return pinned;
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Write out a buffer list asynchronously.
1661  *
1662  * This will take the @buffer_list, write all non-locked and non-pinned buffers
1663  * out and not wait for I/O completion on any of the buffers.  This interface
1664  * is only safely useable for callers that can track I/O completion by higher
1665  * level means, e.g. AIL pushing as the @buffer_list is consumed in this
1666  * function.
1667  */
1668 int
1669 xfs_buf_delwri_submit_nowait(
1670         struct list_head        *buffer_list)
1671 {
1672         LIST_HEAD               (io_list);
1673         return __xfs_buf_delwri_submit(buffer_list, &io_list, false);
1674 }
1675
1676 /*
1677  * Write out a buffer list synchronously.
1678  *
1679  * This will take the @buffer_list, write all buffers out and wait for I/O
1680  * completion on all of the buffers. @buffer_list is consumed by the function,
1681  * so callers must have some other way of tracking buffers if they require such
1682  * functionality.
1683  */
1684 int
1685 xfs_buf_delwri_submit(
1686         struct list_head        *buffer_list)
1687 {
1688         LIST_HEAD               (io_list);
1689         int                     error = 0, error2;
1690         struct xfs_buf          *bp;
1691
1692         __xfs_buf_delwri_submit(buffer_list, &io_list, true);
1693
1694         /* Wait for IO to complete. */
1695         while (!list_empty(&io_list)) {
1696                 bp = list_first_entry(&io_list, struct xfs_buf, b_list);
1697
1698                 list_del_init(&bp->b_list);
1699                 error2 = xfs_buf_iowait(bp);
1700                 xfs_buf_relse(bp);
1701                 if (!error)
1702                         error = error2;
1703         }
1704
1705         return error;
1706 }
1707
1708 int __init
1709 xfs_buf_init(void)
1710 {
1711         xfs_buf_zone = kmem_zone_init_flags(sizeof(xfs_buf_t), "xfs_buf",
1712                                                 KM_ZONE_HWALIGN, NULL);
1713         if (!xfs_buf_zone)
1714                 goto out;
1715
1716         xfslogd_workqueue = alloc_workqueue("xfslogd",
1717                                         WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 1);
1718         if (!xfslogd_workqueue)
1719                 goto out_free_buf_zone;
1720
1721         return 0;
1722
1723  out_free_buf_zone:
1724         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
1725  out:
1726         return -ENOMEM;
1727 }
1728
1729 void
1730 xfs_buf_terminate(void)
1731 {
1732         destroy_workqueue(xfslogd_workqueue);
1733         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
1734 }