Merge branch 'fortglx/3.15/time' of git://git.linaro.org/people/john.stultz/linux...
[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_log_format.h"
38 #include "xfs_trans_resv.h"
39 #include "xfs_sb.h"
40 #include "xfs_ag.h"
41 #include "xfs_mount.h"
42 #include "xfs_trace.h"
43 #include "xfs_log.h"
44
45 static kmem_zone_t *xfs_buf_zone;
46
47 static struct workqueue_struct *xfslogd_workqueue;
48
49 #ifdef XFS_BUF_LOCK_TRACKING
50 # define XB_SET_OWNER(bp)       ((bp)->b_last_holder = current->pid)
51 # define XB_CLEAR_OWNER(bp)     ((bp)->b_last_holder = -1)
52 # define XB_GET_OWNER(bp)       ((bp)->b_last_holder)
53 #else
54 # define XB_SET_OWNER(bp)       do { } while (0)
55 # define XB_CLEAR_OWNER(bp)     do { } while (0)
56 # define XB_GET_OWNER(bp)       do { } while (0)
57 #endif
58
59 #define xb_to_gfp(flags) \
60         ((((flags) & XBF_READ_AHEAD) ? __GFP_NORETRY : GFP_NOFS) | __GFP_NOWARN)
61
62
63 static inline int
64 xfs_buf_is_vmapped(
65         struct xfs_buf  *bp)
66 {
67         /*
68          * Return true if the buffer is vmapped.
69          *
70          * b_addr is null if the buffer is not mapped, but the code is clever
71          * enough to know it doesn't have to map a single page, so the check has
72          * to be both for b_addr and bp->b_page_count > 1.
73          */
74         return bp->b_addr && bp->b_page_count > 1;
75 }
76
77 static inline int
78 xfs_buf_vmap_len(
79         struct xfs_buf  *bp)
80 {
81         return (bp->b_page_count * PAGE_SIZE) - bp->b_offset;
82 }
83
84 /*
85  * When we mark a buffer stale, we remove the buffer from the LRU and clear the
86  * b_lru_ref count so that the buffer is freed immediately when the buffer
87  * reference count falls to zero. If the buffer is already on the LRU, we need
88  * to remove the reference that LRU holds on the buffer.
89  *
90  * This prevents build-up of stale buffers on the LRU.
91  */
92 void
93 xfs_buf_stale(
94         struct xfs_buf  *bp)
95 {
96         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
97
98         bp->b_flags |= XBF_STALE;
99
100         /*
101          * Clear the delwri status so that a delwri queue walker will not
102          * flush this buffer to disk now that it is stale. The delwri queue has
103          * a reference to the buffer, so this is safe to do.
104          */
105         bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
106
107         spin_lock(&bp->b_lock);
108         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
109         if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_DISPOSE) &&
110             (list_lru_del(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru)))
111                 atomic_dec(&bp->b_hold);
112
113         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) >= 1);
114         spin_unlock(&bp->b_lock);
115 }
116
117 static int
118 xfs_buf_get_maps(
119         struct xfs_buf          *bp,
120         int                     map_count)
121 {
122         ASSERT(bp->b_maps == NULL);
123         bp->b_map_count = map_count;
124
125         if (map_count == 1) {
126                 bp->b_maps = &bp->__b_map;
127                 return 0;
128         }
129
130         bp->b_maps = kmem_zalloc(map_count * sizeof(struct xfs_buf_map),
131                                 KM_NOFS);
132         if (!bp->b_maps)
133                 return ENOMEM;
134         return 0;
135 }
136
137 /*
138  *      Frees b_pages if it was allocated.
139  */
140 static void
141 xfs_buf_free_maps(
142         struct xfs_buf  *bp)
143 {
144         if (bp->b_maps != &bp->__b_map) {
145                 kmem_free(bp->b_maps);
146                 bp->b_maps = NULL;
147         }
148 }
149
150 struct xfs_buf *
151 _xfs_buf_alloc(
152         struct xfs_buftarg      *target,
153         struct xfs_buf_map      *map,
154         int                     nmaps,
155         xfs_buf_flags_t         flags)
156 {
157         struct xfs_buf          *bp;
158         int                     error;
159         int                     i;
160
161         bp = kmem_zone_zalloc(xfs_buf_zone, KM_NOFS);
162         if (unlikely(!bp))
163                 return NULL;
164
165         /*
166          * We don't want certain flags to appear in b_flags unless they are
167          * specifically set by later operations on the buffer.
168          */
169         flags &= ~(XBF_UNMAPPED | XBF_TRYLOCK | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
170
171         atomic_set(&bp->b_hold, 1);
172         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 1);
173         init_completion(&bp->b_iowait);
174         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_lru);
175         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_list);
176         RB_CLEAR_NODE(&bp->b_rbnode);
177         sema_init(&bp->b_sema, 0); /* held, no waiters */
178         spin_lock_init(&bp->b_lock);
179         XB_SET_OWNER(bp);
180         bp->b_target = target;
181         bp->b_flags = flags;
182
183         /*
184          * Set length and io_length to the same value initially.
185          * I/O routines should use io_length, which will be the same in
186          * most cases but may be reset (e.g. XFS recovery).
187          */
188         error = xfs_buf_get_maps(bp, nmaps);
189         if (error)  {
190                 kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
191                 return NULL;
192         }
193
194         bp->b_bn = map[0].bm_bn;
195         bp->b_length = 0;
196         for (i = 0; i < nmaps; i++) {
197                 bp->b_maps[i].bm_bn = map[i].bm_bn;
198                 bp->b_maps[i].bm_len = map[i].bm_len;
199                 bp->b_length += map[i].bm_len;
200         }
201         bp->b_io_length = bp->b_length;
202
203         atomic_set(&bp->b_pin_count, 0);
204         init_waitqueue_head(&bp->b_waiters);
205
206         XFS_STATS_INC(xb_create);
207         trace_xfs_buf_init(bp, _RET_IP_);
208
209         return bp;
210 }
211
212 /*
213  *      Allocate a page array capable of holding a specified number
214  *      of pages, and point the page buf at it.
215  */
216 STATIC int
217 _xfs_buf_get_pages(
218         xfs_buf_t               *bp,
219         int                     page_count,
220         xfs_buf_flags_t         flags)
221 {
222         /* Make sure that we have a page list */
223         if (bp->b_pages == NULL) {
224                 bp->b_page_count = page_count;
225                 if (page_count <= XB_PAGES) {
226                         bp->b_pages = bp->b_page_array;
227                 } else {
228                         bp->b_pages = kmem_alloc(sizeof(struct page *) *
229                                                  page_count, KM_NOFS);
230                         if (bp->b_pages == NULL)
231                                 return -ENOMEM;
232                 }
233                 memset(bp->b_pages, 0, sizeof(struct page *) * page_count);
234         }
235         return 0;
236 }
237
238 /*
239  *      Frees b_pages if it was allocated.
240  */
241 STATIC void
242 _xfs_buf_free_pages(
243         xfs_buf_t       *bp)
244 {
245         if (bp->b_pages != bp->b_page_array) {
246                 kmem_free(bp->b_pages);
247                 bp->b_pages = NULL;
248         }
249 }
250
251 /*
252  *      Releases the specified buffer.
253  *
254  *      The modification state of any associated pages is left unchanged.
255  *      The buffer must not be on any hash - use xfs_buf_rele instead for
256  *      hashed and refcounted buffers
257  */
258 void
259 xfs_buf_free(
260         xfs_buf_t               *bp)
261 {
262         trace_xfs_buf_free(bp, _RET_IP_);
263
264         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
265
266         if (bp->b_flags & _XBF_PAGES) {
267                 uint            i;
268
269                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp))
270                         vm_unmap_ram(bp->b_addr - bp->b_offset,
271                                         bp->b_page_count);
272
273                 for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
274                         struct page     *page = bp->b_pages[i];
275
276                         __free_page(page);
277                 }
278         } else if (bp->b_flags & _XBF_KMEM)
279                 kmem_free(bp->b_addr);
280         _xfs_buf_free_pages(bp);
281         xfs_buf_free_maps(bp);
282         kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
283 }
284
285 /*
286  * Allocates all the pages for buffer in question and builds it's page list.
287  */
288 STATIC int
289 xfs_buf_allocate_memory(
290         xfs_buf_t               *bp,
291         uint                    flags)
292 {
293         size_t                  size;
294         size_t                  nbytes, offset;
295         gfp_t                   gfp_mask = xb_to_gfp(flags);
296         unsigned short          page_count, i;
297         xfs_off_t               start, end;
298         int                     error;
299
300         /*
301          * for buffers that are contained within a single page, just allocate
302          * the memory from the heap - there's no need for the complexity of
303          * page arrays to keep allocation down to order 0.
304          */
305         size = BBTOB(bp->b_length);
306         if (size < PAGE_SIZE) {
307                 bp->b_addr = kmem_alloc(size, KM_NOFS);
308                 if (!bp->b_addr) {
309                         /* low memory - use alloc_page loop instead */
310                         goto use_alloc_page;
311                 }
312
313                 if (((unsigned long)(bp->b_addr + size - 1) & PAGE_MASK) !=
314                     ((unsigned long)bp->b_addr & PAGE_MASK)) {
315                         /* b_addr spans two pages - use alloc_page instead */
316                         kmem_free(bp->b_addr);
317                         bp->b_addr = NULL;
318                         goto use_alloc_page;
319                 }
320                 bp->b_offset = offset_in_page(bp->b_addr);
321                 bp->b_pages = bp->b_page_array;
322                 bp->b_pages[0] = virt_to_page(bp->b_addr);
323                 bp->b_page_count = 1;
324                 bp->b_flags |= _XBF_KMEM;
325                 return 0;
326         }
327
328 use_alloc_page:
329         start = BBTOB(bp->b_maps[0].bm_bn) >> PAGE_SHIFT;
330         end = (BBTOB(bp->b_maps[0].bm_bn + bp->b_length) + PAGE_SIZE - 1)
331                                                                 >> PAGE_SHIFT;
332         page_count = end - start;
333         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, flags);
334         if (unlikely(error))
335                 return error;
336
337         offset = bp->b_offset;
338         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
339
340         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
341                 struct page     *page;
342                 uint            retries = 0;
343 retry:
344                 page = alloc_page(gfp_mask);
345                 if (unlikely(page == NULL)) {
346                         if (flags & XBF_READ_AHEAD) {
347                                 bp->b_page_count = i;
348                                 error = ENOMEM;
349                                 goto out_free_pages;
350                         }
351
352                         /*
353                          * This could deadlock.
354                          *
355                          * But until all the XFS lowlevel code is revamped to
356                          * handle buffer allocation failures we can't do much.
357                          */
358                         if (!(++retries % 100))
359                                 xfs_err(NULL,
360                 "possible memory allocation deadlock in %s (mode:0x%x)",
361                                         __func__, gfp_mask);
362
363                         XFS_STATS_INC(xb_page_retries);
364                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
365                         goto retry;
366                 }
367
368                 XFS_STATS_INC(xb_page_found);
369
370                 nbytes = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - offset);
371                 size -= nbytes;
372                 bp->b_pages[i] = page;
373                 offset = 0;
374         }
375         return 0;
376
377 out_free_pages:
378         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++)
379                 __free_page(bp->b_pages[i]);
380         return error;
381 }
382
383 /*
384  *      Map buffer into kernel address-space if necessary.
385  */
386 STATIC int
387 _xfs_buf_map_pages(
388         xfs_buf_t               *bp,
389         uint                    flags)
390 {
391         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_PAGES);
392         if (bp->b_page_count == 1) {
393                 /* A single page buffer is always mappable */
394                 bp->b_addr = page_address(bp->b_pages[0]) + bp->b_offset;
395         } else if (flags & XBF_UNMAPPED) {
396                 bp->b_addr = NULL;
397         } else {
398                 int retried = 0;
399
400                 do {
401                         bp->b_addr = vm_map_ram(bp->b_pages, bp->b_page_count,
402                                                 -1, PAGE_KERNEL);
403                         if (bp->b_addr)
404                                 break;
405                         vm_unmap_aliases();
406                 } while (retried++ <= 1);
407
408                 if (!bp->b_addr)
409                         return -ENOMEM;
410                 bp->b_addr += bp->b_offset;
411         }
412
413         return 0;
414 }
415
416 /*
417  *      Finding and Reading Buffers
418  */
419
420 /*
421  *      Look up, and creates if absent, a lockable buffer for
422  *      a given range of an inode.  The buffer is returned
423  *      locked. No I/O is implied by this call.
424  */
425 xfs_buf_t *
426 _xfs_buf_find(
427         struct xfs_buftarg      *btp,
428         struct xfs_buf_map      *map,
429         int                     nmaps,
430         xfs_buf_flags_t         flags,
431         xfs_buf_t               *new_bp)
432 {
433         size_t                  numbytes;
434         struct xfs_perag        *pag;
435         struct rb_node          **rbp;
436         struct rb_node          *parent;
437         xfs_buf_t               *bp;
438         xfs_daddr_t             blkno = map[0].bm_bn;
439         xfs_daddr_t             eofs;
440         int                     numblks = 0;
441         int                     i;
442
443         for (i = 0; i < nmaps; i++)
444                 numblks += map[i].bm_len;
445         numbytes = BBTOB(numblks);
446
447         /* Check for IOs smaller than the sector size / not sector aligned */
448         ASSERT(!(numbytes < btp->bt_meta_sectorsize));
449         ASSERT(!(BBTOB(blkno) & (xfs_off_t)btp->bt_meta_sectormask));
450
451         /*
452          * Corrupted block numbers can get through to here, unfortunately, so we
453          * have to check that the buffer falls within the filesystem bounds.
454          */
455         eofs = XFS_FSB_TO_BB(btp->bt_mount, btp->bt_mount->m_sb.sb_dblocks);
456         if (blkno >= eofs) {
457                 /*
458                  * XXX (dgc): we should really be returning EFSCORRUPTED here,
459                  * but none of the higher level infrastructure supports
460                  * returning a specific error on buffer lookup failures.
461                  */
462                 xfs_alert(btp->bt_mount,
463                           "%s: Block out of range: block 0x%llx, EOFS 0x%llx ",
464                           __func__, blkno, eofs);
465                 WARN_ON(1);
466                 return NULL;
467         }
468
469         /* get tree root */
470         pag = xfs_perag_get(btp->bt_mount,
471                                 xfs_daddr_to_agno(btp->bt_mount, blkno));
472
473         /* walk tree */
474         spin_lock(&pag->pag_buf_lock);
475         rbp = &pag->pag_buf_tree.rb_node;
476         parent = NULL;
477         bp = NULL;
478         while (*rbp) {
479                 parent = *rbp;
480                 bp = rb_entry(parent, struct xfs_buf, b_rbnode);
481
482                 if (blkno < bp->b_bn)
483                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
484                 else if (blkno > bp->b_bn)
485                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
486                 else {
487                         /*
488                          * found a block number match. If the range doesn't
489                          * match, the only way this is allowed is if the buffer
490                          * in the cache is stale and the transaction that made
491                          * it stale has not yet committed. i.e. we are
492                          * reallocating a busy extent. Skip this buffer and
493                          * continue searching to the right for an exact match.
494                          */
495                         if (bp->b_length != numblks) {
496                                 ASSERT(bp->b_flags & XBF_STALE);
497                                 rbp = &(*rbp)->rb_right;
498                                 continue;
499                         }
500                         atomic_inc(&bp->b_hold);
501                         goto found;
502                 }
503         }
504
505         /* No match found */
506         if (new_bp) {
507                 rb_link_node(&new_bp->b_rbnode, parent, rbp);
508                 rb_insert_color(&new_bp->b_rbnode, &pag->pag_buf_tree);
509                 /* the buffer keeps the perag reference until it is freed */
510                 new_bp->b_pag = pag;
511                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
512         } else {
513                 XFS_STATS_INC(xb_miss_locked);
514                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
515                 xfs_perag_put(pag);
516         }
517         return new_bp;
518
519 found:
520         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
521         xfs_perag_put(pag);
522
523         if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
524                 if (flags & XBF_TRYLOCK) {
525                         xfs_buf_rele(bp);
526                         XFS_STATS_INC(xb_busy_locked);
527                         return NULL;
528                 }
529                 xfs_buf_lock(bp);
530                 XFS_STATS_INC(xb_get_locked_waited);
531         }
532
533         /*
534          * if the buffer is stale, clear all the external state associated with
535          * it. We need to keep flags such as how we allocated the buffer memory
536          * intact here.
537          */
538         if (bp->b_flags & XBF_STALE) {
539                 ASSERT((bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) == 0);
540                 ASSERT(bp->b_iodone == NULL);
541                 bp->b_flags &= _XBF_KMEM | _XBF_PAGES;
542                 bp->b_ops = NULL;
543         }
544
545         trace_xfs_buf_find(bp, flags, _RET_IP_);
546         XFS_STATS_INC(xb_get_locked);
547         return bp;
548 }
549
550 /*
551  * Assembles a buffer covering the specified range. The code is optimised for
552  * cache hits, as metadata intensive workloads will see 3 orders of magnitude
553  * more hits than misses.
554  */
555 struct xfs_buf *
556 xfs_buf_get_map(
557         struct xfs_buftarg      *target,
558         struct xfs_buf_map      *map,
559         int                     nmaps,
560         xfs_buf_flags_t         flags)
561 {
562         struct xfs_buf          *bp;
563         struct xfs_buf          *new_bp;
564         int                     error = 0;
565
566         bp = _xfs_buf_find(target, map, nmaps, flags, NULL);
567         if (likely(bp))
568                 goto found;
569
570         new_bp = _xfs_buf_alloc(target, map, nmaps, flags);
571         if (unlikely(!new_bp))
572                 return NULL;
573
574         error = xfs_buf_allocate_memory(new_bp, flags);
575         if (error) {
576                 xfs_buf_free(new_bp);
577                 return NULL;
578         }
579
580         bp = _xfs_buf_find(target, map, nmaps, flags, new_bp);
581         if (!bp) {
582                 xfs_buf_free(new_bp);
583                 return NULL;
584         }
585
586         if (bp != new_bp)
587                 xfs_buf_free(new_bp);
588
589 found:
590         if (!bp->b_addr) {
591                 error = _xfs_buf_map_pages(bp, flags);
592                 if (unlikely(error)) {
593                         xfs_warn(target->bt_mount,
594                                 "%s: failed to map pagesn", __func__);
595                         xfs_buf_relse(bp);
596                         return NULL;
597                 }
598         }
599
600         XFS_STATS_INC(xb_get);
601         trace_xfs_buf_get(bp, flags, _RET_IP_);
602         return bp;
603 }
604
605 STATIC int
606 _xfs_buf_read(
607         xfs_buf_t               *bp,
608         xfs_buf_flags_t         flags)
609 {
610         ASSERT(!(flags & XBF_WRITE));
611         ASSERT(bp->b_maps[0].bm_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL);
612
613         bp->b_flags &= ~(XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
614         bp->b_flags |= flags & (XBF_READ | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
615
616         xfs_buf_iorequest(bp);
617         if (flags & XBF_ASYNC)
618                 return 0;
619         return xfs_buf_iowait(bp);
620 }
621
622 xfs_buf_t *
623 xfs_buf_read_map(
624         struct xfs_buftarg      *target,
625         struct xfs_buf_map      *map,
626         int                     nmaps,
627         xfs_buf_flags_t         flags,
628         const struct xfs_buf_ops *ops)
629 {
630         struct xfs_buf          *bp;
631
632         flags |= XBF_READ;
633
634         bp = xfs_buf_get_map(target, map, nmaps, flags);
635         if (bp) {
636                 trace_xfs_buf_read(bp, flags, _RET_IP_);
637
638                 if (!XFS_BUF_ISDONE(bp)) {
639                         XFS_STATS_INC(xb_get_read);
640                         bp->b_ops = ops;
641                         _xfs_buf_read(bp, flags);
642                 } else if (flags & XBF_ASYNC) {
643                         /*
644                          * Read ahead call which is already satisfied,
645                          * drop the buffer
646                          */
647                         xfs_buf_relse(bp);
648                         return NULL;
649                 } else {
650                         /* We do not want read in the flags */
651                         bp->b_flags &= ~XBF_READ;
652                 }
653         }
654
655         return bp;
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_map(
664         struct xfs_buftarg      *target,
665         struct xfs_buf_map      *map,
666         int                     nmaps,
667         const struct xfs_buf_ops *ops)
668 {
669         if (bdi_read_congested(target->bt_bdi))
670                 return;
671
672         xfs_buf_read_map(target, map, nmaps,
673                      XBF_TRYLOCK|XBF_ASYNC|XBF_READ_AHEAD, ops);
674 }
675
676 /*
677  * Read an uncached buffer from disk. Allocates and returns a locked
678  * buffer containing the disk contents or nothing.
679  */
680 struct xfs_buf *
681 xfs_buf_read_uncached(
682         struct xfs_buftarg      *target,
683         xfs_daddr_t             daddr,
684         size_t                  numblks,
685         int                     flags,
686         const struct xfs_buf_ops *ops)
687 {
688         struct xfs_buf          *bp;
689
690         bp = xfs_buf_get_uncached(target, numblks, flags);
691         if (!bp)
692                 return NULL;
693
694         /* set up the buffer for a read IO */
695         ASSERT(bp->b_map_count == 1);
696         bp->b_bn = daddr;
697         bp->b_maps[0].bm_bn = daddr;
698         bp->b_flags |= XBF_READ;
699         bp->b_ops = ops;
700
701         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(target->bt_mount)) {
702                 xfs_buf_relse(bp);
703                 return NULL;
704         }
705         xfs_buf_iorequest(bp);
706         xfs_buf_iowait(bp);
707         return bp;
708 }
709
710 /*
711  * Return a buffer allocated as an empty buffer and associated to external
712  * memory via xfs_buf_associate_memory() back to it's empty state.
713  */
714 void
715 xfs_buf_set_empty(
716         struct xfs_buf          *bp,
717         size_t                  numblks)
718 {
719         if (bp->b_pages)
720                 _xfs_buf_free_pages(bp);
721
722         bp->b_pages = NULL;
723         bp->b_page_count = 0;
724         bp->b_addr = NULL;
725         bp->b_length = numblks;
726         bp->b_io_length = numblks;
727
728         ASSERT(bp->b_map_count == 1);
729         bp->b_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;
730         bp->b_maps[0].bm_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;
731         bp->b_maps[0].bm_len = bp->b_length;
732 }
733
734 static inline struct page *
735 mem_to_page(
736         void                    *addr)
737 {
738         if ((!is_vmalloc_addr(addr))) {
739                 return virt_to_page(addr);
740         } else {
741                 return vmalloc_to_page(addr);
742         }
743 }
744
745 int
746 xfs_buf_associate_memory(
747         xfs_buf_t               *bp,
748         void                    *mem,
749         size_t                  len)
750 {
751         int                     rval;
752         int                     i = 0;
753         unsigned long           pageaddr;
754         unsigned long           offset;
755         size_t                  buflen;
756         int                     page_count;
757
758         pageaddr = (unsigned long)mem & PAGE_MASK;
759         offset = (unsigned long)mem - pageaddr;
760         buflen = PAGE_ALIGN(len + offset);
761         page_count = buflen >> PAGE_SHIFT;
762
763         /* Free any previous set of page pointers */
764         if (bp->b_pages)
765                 _xfs_buf_free_pages(bp);
766
767         bp->b_pages = NULL;
768         bp->b_addr = mem;
769
770         rval = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, 0);
771         if (rval)
772                 return rval;
773
774         bp->b_offset = offset;
775
776         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
777                 bp->b_pages[i] = mem_to_page((void *)pageaddr);
778                 pageaddr += PAGE_SIZE;
779         }
780
781         bp->b_io_length = BTOBB(len);
782         bp->b_length = BTOBB(buflen);
783
784         return 0;
785 }
786
787 xfs_buf_t *
788 xfs_buf_get_uncached(
789         struct xfs_buftarg      *target,
790         size_t                  numblks,
791         int                     flags)
792 {
793         unsigned long           page_count;
794         int                     error, i;
795         struct xfs_buf          *bp;
796         DEFINE_SINGLE_BUF_MAP(map, XFS_BUF_DADDR_NULL, numblks);
797
798         bp = _xfs_buf_alloc(target, &map, 1, 0);
799         if (unlikely(bp == NULL))
800                 goto fail;
801
802         page_count = PAGE_ALIGN(numblks << BBSHIFT) >> PAGE_SHIFT;
803         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, 0);
804         if (error)
805                 goto fail_free_buf;
806
807         for (i = 0; i < page_count; i++) {
808                 bp->b_pages[i] = alloc_page(xb_to_gfp(flags));
809                 if (!bp->b_pages[i])
810                         goto fail_free_mem;
811         }
812         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
813
814         error = _xfs_buf_map_pages(bp, 0);
815         if (unlikely(error)) {
816                 xfs_warn(target->bt_mount,
817                         "%s: failed to map pages", __func__);
818                 goto fail_free_mem;
819         }
820
821         trace_xfs_buf_get_uncached(bp, _RET_IP_);
822         return bp;
823
824  fail_free_mem:
825         while (--i >= 0)
826                 __free_page(bp->b_pages[i]);
827         _xfs_buf_free_pages(bp);
828  fail_free_buf:
829         xfs_buf_free_maps(bp);
830         kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
831  fail:
832         return NULL;
833 }
834
835 /*
836  *      Increment reference count on buffer, to hold the buffer concurrently
837  *      with another thread which may release (free) the buffer asynchronously.
838  *      Must hold the buffer already to call this function.
839  */
840 void
841 xfs_buf_hold(
842         xfs_buf_t               *bp)
843 {
844         trace_xfs_buf_hold(bp, _RET_IP_);
845         atomic_inc(&bp->b_hold);
846 }
847
848 /*
849  *      Releases a hold on the specified buffer.  If the
850  *      the hold count is 1, calls xfs_buf_free.
851  */
852 void
853 xfs_buf_rele(
854         xfs_buf_t               *bp)
855 {
856         struct xfs_perag        *pag = bp->b_pag;
857
858         trace_xfs_buf_rele(bp, _RET_IP_);
859
860         if (!pag) {
861                 ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
862                 ASSERT(RB_EMPTY_NODE(&bp->b_rbnode));
863                 if (atomic_dec_and_test(&bp->b_hold))
864                         xfs_buf_free(bp);
865                 return;
866         }
867
868         ASSERT(!RB_EMPTY_NODE(&bp->b_rbnode));
869
870         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) > 0);
871         if (atomic_dec_and_lock(&bp->b_hold, &pag->pag_buf_lock)) {
872                 spin_lock(&bp->b_lock);
873                 if (!(bp->b_flags & XBF_STALE) && atomic_read(&bp->b_lru_ref)) {
874                         /*
875                          * If the buffer is added to the LRU take a new
876                          * reference to the buffer for the LRU and clear the
877                          * (now stale) dispose list state flag
878                          */
879                         if (list_lru_add(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru)) {
880                                 bp->b_state &= ~XFS_BSTATE_DISPOSE;
881                                 atomic_inc(&bp->b_hold);
882                         }
883                         spin_unlock(&bp->b_lock);
884                         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
885                 } else {
886                         /*
887                          * most of the time buffers will already be removed from
888                          * the LRU, so optimise that case by checking for the
889                          * XFS_BSTATE_DISPOSE flag indicating the last list the
890                          * buffer was on was the disposal list
891                          */
892                         if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_DISPOSE)) {
893                                 list_lru_del(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru);
894                         } else {
895                                 ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
896                         }
897                         spin_unlock(&bp->b_lock);
898
899                         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
900                         rb_erase(&bp->b_rbnode, &pag->pag_buf_tree);
901                         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
902                         xfs_perag_put(pag);
903                         xfs_buf_free(bp);
904                 }
905         }
906 }
907
908
909 /*
910  *      Lock a buffer object, if it is not already locked.
911  *
912  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we are
913  *      being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because it is
914  *      pinned, we know that the log has not been pushed to disk and hence it
915  *      will still be locked.  Rather than continuing to have trylock attempts
916  *      fail until someone else pushes the log, push it ourselves before
917  *      returning.  This means that the xfsaild will not get stuck trying
918  *      to push on stale inode buffers.
919  */
920 int
921 xfs_buf_trylock(
922         struct xfs_buf          *bp)
923 {
924         int                     locked;
925
926         locked = down_trylock(&bp->b_sema) == 0;
927         if (locked)
928                 XB_SET_OWNER(bp);
929
930         trace_xfs_buf_trylock(bp, _RET_IP_);
931         return locked;
932 }
933
934 /*
935  *      Lock a buffer object.
936  *
937  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we
938  *      are being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because
939  *      it is pinned, we know that the log has not been pushed to disk and
940  *      hence it will still be locked. Rather than sleeping until someone
941  *      else pushes the log, push it ourselves before trying to get the lock.
942  */
943 void
944 xfs_buf_lock(
945         struct xfs_buf          *bp)
946 {
947         trace_xfs_buf_lock(bp, _RET_IP_);
948
949         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) && (bp->b_flags & XBF_STALE))
950                 xfs_log_force(bp->b_target->bt_mount, 0);
951         down(&bp->b_sema);
952         XB_SET_OWNER(bp);
953
954         trace_xfs_buf_lock_done(bp, _RET_IP_);
955 }
956
957 void
958 xfs_buf_unlock(
959         struct xfs_buf          *bp)
960 {
961         XB_CLEAR_OWNER(bp);
962         up(&bp->b_sema);
963
964         trace_xfs_buf_unlock(bp, _RET_IP_);
965 }
966
967 STATIC void
968 xfs_buf_wait_unpin(
969         xfs_buf_t               *bp)
970 {
971         DECLARE_WAITQUEUE       (wait, current);
972
973         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
974                 return;
975
976         add_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
977         for (;;) {
978                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
979                 if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
980                         break;
981                 io_schedule();
982         }
983         remove_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
984         set_current_state(TASK_RUNNING);
985 }
986
987 /*
988  *      Buffer Utility Routines
989  */
990
991 STATIC void
992 xfs_buf_iodone_work(
993         struct work_struct      *work)
994 {
995         struct xfs_buf          *bp =
996                 container_of(work, xfs_buf_t, b_iodone_work);
997         bool                    read = !!(bp->b_flags & XBF_READ);
998
999         bp->b_flags &= ~(XBF_READ | XBF_WRITE | XBF_READ_AHEAD);
1000
1001         /* only validate buffers that were read without errors */
1002         if (read && bp->b_ops && !bp->b_error && (bp->b_flags & XBF_DONE))
1003                 bp->b_ops->verify_read(bp);
1004
1005         if (bp->b_iodone)
1006                 (*(bp->b_iodone))(bp);
1007         else if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
1008                 xfs_buf_relse(bp);
1009         else {
1010                 ASSERT(read && bp->b_ops);
1011                 complete(&bp->b_iowait);
1012         }
1013 }
1014
1015 void
1016 xfs_buf_ioend(
1017         struct xfs_buf  *bp,
1018         int             schedule)
1019 {
1020         bool            read = !!(bp->b_flags & XBF_READ);
1021
1022         trace_xfs_buf_iodone(bp, _RET_IP_);
1023
1024         if (bp->b_error == 0)
1025                 bp->b_flags |= XBF_DONE;
1026
1027         if (bp->b_iodone || (read && bp->b_ops) || (bp->b_flags & XBF_ASYNC)) {
1028                 if (schedule) {
1029                         INIT_WORK(&bp->b_iodone_work, xfs_buf_iodone_work);
1030                         queue_work(xfslogd_workqueue, &bp->b_iodone_work);
1031                 } else {
1032                         xfs_buf_iodone_work(&bp->b_iodone_work);
1033                 }
1034         } else {
1035                 bp->b_flags &= ~(XBF_READ | XBF_WRITE | XBF_READ_AHEAD);
1036                 complete(&bp->b_iowait);
1037         }
1038 }
1039
1040 void
1041 xfs_buf_ioerror(
1042         xfs_buf_t               *bp,
1043         int                     error)
1044 {
1045         ASSERT(error >= 0 && error <= 0xffff);
1046         bp->b_error = (unsigned short)error;
1047         trace_xfs_buf_ioerror(bp, error, _RET_IP_);
1048 }
1049
1050 void
1051 xfs_buf_ioerror_alert(
1052         struct xfs_buf          *bp,
1053         const char              *func)
1054 {
1055         xfs_alert(bp->b_target->bt_mount,
1056 "metadata I/O error: block 0x%llx (\"%s\") error %d numblks %d",
1057                 (__uint64_t)XFS_BUF_ADDR(bp), func, bp->b_error, bp->b_length);
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Called when we want to stop a buffer from getting written or read.
1062  * We attach the EIO error, muck with its flags, and call xfs_buf_ioend
1063  * so that the proper iodone callbacks get called.
1064  */
1065 STATIC int
1066 xfs_bioerror(
1067         xfs_buf_t *bp)
1068 {
1069 #ifdef XFSERRORDEBUG
1070         ASSERT(XFS_BUF_ISREAD(bp) || bp->b_iodone);
1071 #endif
1072
1073         /*
1074          * No need to wait until the buffer is unpinned, we aren't flushing it.
1075          */
1076         xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1077
1078         /*
1079          * We're calling xfs_buf_ioend, so delete XBF_DONE flag.
1080          */
1081         XFS_BUF_UNREAD(bp);
1082         XFS_BUF_UNDONE(bp);
1083         xfs_buf_stale(bp);
1084
1085         xfs_buf_ioend(bp, 0);
1086
1087         return EIO;
1088 }
1089
1090 /*
1091  * Same as xfs_bioerror, except that we are releasing the buffer
1092  * here ourselves, and avoiding the xfs_buf_ioend call.
1093  * This is meant for userdata errors; metadata bufs come with
1094  * iodone functions attached, so that we can track down errors.
1095  */
1096 int
1097 xfs_bioerror_relse(
1098         struct xfs_buf  *bp)
1099 {
1100         int64_t         fl = bp->b_flags;
1101         /*
1102          * No need to wait until the buffer is unpinned.
1103          * We aren't flushing it.
1104          *
1105          * chunkhold expects B_DONE to be set, whether
1106          * we actually finish the I/O or not. We don't want to
1107          * change that interface.
1108          */
1109         XFS_BUF_UNREAD(bp);
1110         XFS_BUF_DONE(bp);
1111         xfs_buf_stale(bp);
1112         bp->b_iodone = NULL;
1113         if (!(fl & XBF_ASYNC)) {
1114                 /*
1115                  * Mark b_error and B_ERROR _both_.
1116                  * Lot's of chunkcache code assumes that.
1117                  * There's no reason to mark error for
1118                  * ASYNC buffers.
1119                  */
1120                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1121                 complete(&bp->b_iowait);
1122         } else {
1123                 xfs_buf_relse(bp);
1124         }
1125
1126         return EIO;
1127 }
1128
1129 STATIC int
1130 xfs_bdstrat_cb(
1131         struct xfs_buf  *bp)
1132 {
1133         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(bp->b_target->bt_mount)) {
1134                 trace_xfs_bdstrat_shut(bp, _RET_IP_);
1135                 /*
1136                  * Metadata write that didn't get logged but
1137                  * written delayed anyway. These aren't associated
1138                  * with a transaction, and can be ignored.
1139                  */
1140                 if (!bp->b_iodone && !XFS_BUF_ISREAD(bp))
1141                         return xfs_bioerror_relse(bp);
1142                 else
1143                         return xfs_bioerror(bp);
1144         }
1145
1146         xfs_buf_iorequest(bp);
1147         return 0;
1148 }
1149
1150 int
1151 xfs_bwrite(
1152         struct xfs_buf          *bp)
1153 {
1154         int                     error;
1155
1156         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1157
1158         bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1159         bp->b_flags &= ~(XBF_ASYNC | XBF_READ | _XBF_DELWRI_Q | XBF_WRITE_FAIL);
1160
1161         xfs_bdstrat_cb(bp);
1162
1163         error = xfs_buf_iowait(bp);
1164         if (error) {
1165                 xfs_force_shutdown(bp->b_target->bt_mount,
1166                                    SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1167         }
1168         return error;
1169 }
1170
1171 STATIC void
1172 _xfs_buf_ioend(
1173         xfs_buf_t               *bp,
1174         int                     schedule)
1175 {
1176         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1)
1177                 xfs_buf_ioend(bp, schedule);
1178 }
1179
1180 STATIC void
1181 xfs_buf_bio_end_io(
1182         struct bio              *bio,
1183         int                     error)
1184 {
1185         xfs_buf_t               *bp = (xfs_buf_t *)bio->bi_private;
1186
1187         /*
1188          * don't overwrite existing errors - otherwise we can lose errors on
1189          * buffers that require multiple bios to complete.
1190          */
1191         if (!bp->b_error)
1192                 xfs_buf_ioerror(bp, -error);
1193
1194         if (!bp->b_error && xfs_buf_is_vmapped(bp) && (bp->b_flags & XBF_READ))
1195                 invalidate_kernel_vmap_range(bp->b_addr, xfs_buf_vmap_len(bp));
1196
1197         _xfs_buf_ioend(bp, 1);
1198         bio_put(bio);
1199 }
1200
1201 static void
1202 xfs_buf_ioapply_map(
1203         struct xfs_buf  *bp,
1204         int             map,
1205         int             *buf_offset,
1206         int             *count,
1207         int             rw)
1208 {
1209         int             page_index;
1210         int             total_nr_pages = bp->b_page_count;
1211         int             nr_pages;
1212         struct bio      *bio;
1213         sector_t        sector =  bp->b_maps[map].bm_bn;
1214         int             size;
1215         int             offset;
1216
1217         total_nr_pages = bp->b_page_count;
1218
1219         /* skip the pages in the buffer before the start offset */
1220         page_index = 0;
1221         offset = *buf_offset;
1222         while (offset >= PAGE_SIZE) {
1223                 page_index++;
1224                 offset -= PAGE_SIZE;
1225         }
1226
1227         /*
1228          * Limit the IO size to the length of the current vector, and update the
1229          * remaining IO count for the next time around.
1230          */
1231         size = min_t(int, BBTOB(bp->b_maps[map].bm_len), *count);
1232         *count -= size;
1233         *buf_offset += size;
1234
1235 next_chunk:
1236         atomic_inc(&bp->b_io_remaining);
1237         nr_pages = BIO_MAX_SECTORS >> (PAGE_SHIFT - BBSHIFT);
1238         if (nr_pages > total_nr_pages)
1239                 nr_pages = total_nr_pages;
1240
1241         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nr_pages);
1242         bio->bi_bdev = bp->b_target->bt_bdev;
1243         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1244         bio->bi_end_io = xfs_buf_bio_end_io;
1245         bio->bi_private = bp;
1246
1247
1248         for (; size && nr_pages; nr_pages--, page_index++) {
1249                 int     rbytes, nbytes = PAGE_SIZE - offset;
1250
1251                 if (nbytes > size)
1252                         nbytes = size;
1253
1254                 rbytes = bio_add_page(bio, bp->b_pages[page_index], nbytes,
1255                                       offset);
1256                 if (rbytes < nbytes)
1257                         break;
1258
1259                 offset = 0;
1260                 sector += BTOBB(nbytes);
1261                 size -= nbytes;
1262                 total_nr_pages--;
1263         }
1264
1265         if (likely(bio->bi_iter.bi_size)) {
1266                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp)) {
1267                         flush_kernel_vmap_range(bp->b_addr,
1268                                                 xfs_buf_vmap_len(bp));
1269                 }
1270                 submit_bio(rw, bio);
1271                 if (size)
1272                         goto next_chunk;
1273         } else {
1274                 /*
1275                  * This is guaranteed not to be the last io reference count
1276                  * because the caller (xfs_buf_iorequest) holds a count itself.
1277                  */
1278                 atomic_dec(&bp->b_io_remaining);
1279                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1280                 bio_put(bio);
1281         }
1282
1283 }
1284
1285 STATIC void
1286 _xfs_buf_ioapply(
1287         struct xfs_buf  *bp)
1288 {
1289         struct blk_plug plug;
1290         int             rw;
1291         int             offset;
1292         int             size;
1293         int             i;
1294
1295         /*
1296          * Make sure we capture only current IO errors rather than stale errors
1297          * left over from previous use of the buffer (e.g. failed readahead).
1298          */
1299         bp->b_error = 0;
1300
1301         if (bp->b_flags & XBF_WRITE) {
1302                 if (bp->b_flags & XBF_SYNCIO)
1303                         rw = WRITE_SYNC;
1304                 else
1305                         rw = WRITE;
1306                 if (bp->b_flags & XBF_FUA)
1307                         rw |= REQ_FUA;
1308                 if (bp->b_flags & XBF_FLUSH)
1309                         rw |= REQ_FLUSH;
1310
1311                 /*
1312                  * Run the write verifier callback function if it exists. If
1313                  * this function fails it will mark the buffer with an error and
1314                  * the IO should not be dispatched.
1315                  */
1316                 if (bp->b_ops) {
1317                         bp->b_ops->verify_write(bp);
1318                         if (bp->b_error) {
1319                                 xfs_force_shutdown(bp->b_target->bt_mount,
1320                                                    SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
1321                                 return;
1322                         }
1323                 }
1324         } else if (bp->b_flags & XBF_READ_AHEAD) {
1325                 rw = READA;
1326         } else {
1327                 rw = READ;
1328         }
1329
1330         /* we only use the buffer cache for meta-data */
1331         rw |= REQ_META;
1332
1333         /*
1334          * Walk all the vectors issuing IO on them. Set up the initial offset
1335          * into the buffer and the desired IO size before we start -
1336          * _xfs_buf_ioapply_vec() will modify them appropriately for each
1337          * subsequent call.
1338          */
1339         offset = bp->b_offset;
1340         size = BBTOB(bp->b_io_length);
1341         blk_start_plug(&plug);
1342         for (i = 0; i < bp->b_map_count; i++) {
1343                 xfs_buf_ioapply_map(bp, i, &offset, &size, rw);
1344                 if (bp->b_error)
1345                         break;
1346                 if (size <= 0)
1347                         break;  /* all done */
1348         }
1349         blk_finish_plug(&plug);
1350 }
1351
1352 void
1353 xfs_buf_iorequest(
1354         xfs_buf_t               *bp)
1355 {
1356         trace_xfs_buf_iorequest(bp, _RET_IP_);
1357
1358         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1359
1360         if (bp->b_flags & XBF_WRITE)
1361                 xfs_buf_wait_unpin(bp);
1362         xfs_buf_hold(bp);
1363
1364         /* Set the count to 1 initially, this will stop an I/O
1365          * completion callout which happens before we have started
1366          * all the I/O from calling xfs_buf_ioend too early.
1367          */
1368         atomic_set(&bp->b_io_remaining, 1);
1369         _xfs_buf_ioapply(bp);
1370         _xfs_buf_ioend(bp, 1);
1371
1372         xfs_buf_rele(bp);
1373 }
1374
1375 /*
1376  * Waits for I/O to complete on the buffer supplied.  It returns immediately if
1377  * no I/O is pending or there is already a pending error on the buffer.  It
1378  * returns the I/O error code, if any, or 0 if there was no error.
1379  */
1380 int
1381 xfs_buf_iowait(
1382         xfs_buf_t               *bp)
1383 {
1384         trace_xfs_buf_iowait(bp, _RET_IP_);
1385
1386         if (!bp->b_error)
1387                 wait_for_completion(&bp->b_iowait);
1388
1389         trace_xfs_buf_iowait_done(bp, _RET_IP_);
1390         return bp->b_error;
1391 }
1392
1393 xfs_caddr_t
1394 xfs_buf_offset(
1395         xfs_buf_t               *bp,
1396         size_t                  offset)
1397 {
1398         struct page             *page;
1399
1400         if (bp->b_addr)
1401                 return bp->b_addr + offset;
1402
1403         offset += bp->b_offset;
1404         page = bp->b_pages[offset >> PAGE_SHIFT];
1405         return (xfs_caddr_t)page_address(page) + (offset & (PAGE_SIZE-1));
1406 }
1407
1408 /*
1409  *      Move data into or out of a buffer.
1410  */
1411 void
1412 xfs_buf_iomove(
1413         xfs_buf_t               *bp,    /* buffer to process            */
1414         size_t                  boff,   /* starting buffer offset       */
1415         size_t                  bsize,  /* length to copy               */
1416         void                    *data,  /* data address                 */
1417         xfs_buf_rw_t            mode)   /* read/write/zero flag         */
1418 {
1419         size_t                  bend;
1420
1421         bend = boff + bsize;
1422         while (boff < bend) {
1423                 struct page     *page;
1424                 int             page_index, page_offset, csize;
1425
1426                 page_index = (boff + bp->b_offset) >> PAGE_SHIFT;
1427                 page_offset = (boff + bp->b_offset) & ~PAGE_MASK;
1428                 page = bp->b_pages[page_index];
1429                 csize = min_t(size_t, PAGE_SIZE - page_offset,
1430                                       BBTOB(bp->b_io_length) - boff);
1431
1432                 ASSERT((csize + page_offset) <= PAGE_SIZE);
1433
1434                 switch (mode) {
1435                 case XBRW_ZERO:
1436                         memset(page_address(page) + page_offset, 0, csize);
1437                         break;
1438                 case XBRW_READ:
1439                         memcpy(data, page_address(page) + page_offset, csize);
1440                         break;
1441                 case XBRW_WRITE:
1442                         memcpy(page_address(page) + page_offset, data, csize);
1443                 }
1444
1445                 boff += csize;
1446                 data += csize;
1447         }
1448 }
1449
1450 /*
1451  *      Handling of buffer targets (buftargs).
1452  */
1453
1454 /*
1455  * Wait for any bufs with callbacks that have been submitted but have not yet
1456  * returned. These buffers will have an elevated hold count, so wait on those
1457  * while freeing all the buffers only held by the LRU.
1458  */
1459 static enum lru_status
1460 xfs_buftarg_wait_rele(
1461         struct list_head        *item,
1462         spinlock_t              *lru_lock,
1463         void                    *arg)
1464
1465 {
1466         struct xfs_buf          *bp = container_of(item, struct xfs_buf, b_lru);
1467         struct list_head        *dispose = arg;
1468
1469         if (atomic_read(&bp->b_hold) > 1) {
1470                 /* need to wait, so skip it this pass */
1471                 trace_xfs_buf_wait_buftarg(bp, _RET_IP_);
1472                 return LRU_SKIP;
1473         }
1474         if (!spin_trylock(&bp->b_lock))
1475                 return LRU_SKIP;
1476
1477         /*
1478          * clear the LRU reference count so the buffer doesn't get
1479          * ignored in xfs_buf_rele().
1480          */
1481         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
1482         bp->b_state |= XFS_BSTATE_DISPOSE;
1483         list_move(item, dispose);
1484         spin_unlock(&bp->b_lock);
1485         return LRU_REMOVED;
1486 }
1487
1488 void
1489 xfs_wait_buftarg(
1490         struct xfs_buftarg      *btp)
1491 {
1492         LIST_HEAD(dispose);
1493         int loop = 0;
1494
1495         /* loop until there is nothing left on the lru list. */
1496         while (list_lru_count(&btp->bt_lru)) {
1497                 list_lru_walk(&btp->bt_lru, xfs_buftarg_wait_rele,
1498                               &dispose, LONG_MAX);
1499
1500                 while (!list_empty(&dispose)) {
1501                         struct xfs_buf *bp;
1502                         bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1503                         list_del_init(&bp->b_lru);
1504                         if (bp->b_flags & XBF_WRITE_FAIL) {
1505                                 xfs_alert(btp->bt_mount,
1506 "Corruption Alert: Buffer at block 0x%llx had permanent write failures!\n"
1507 "Please run xfs_repair to determine the extent of the problem.",
1508                                         (long long)bp->b_bn);
1509                         }
1510                         xfs_buf_rele(bp);
1511                 }
1512                 if (loop++ != 0)
1513                         delay(100);
1514         }
1515 }
1516
1517 static enum lru_status
1518 xfs_buftarg_isolate(
1519         struct list_head        *item,
1520         spinlock_t              *lru_lock,
1521         void                    *arg)
1522 {
1523         struct xfs_buf          *bp = container_of(item, struct xfs_buf, b_lru);
1524         struct list_head        *dispose = arg;
1525
1526         /*
1527          * we are inverting the lru lock/bp->b_lock here, so use a trylock.
1528          * If we fail to get the lock, just skip it.
1529          */
1530         if (!spin_trylock(&bp->b_lock))
1531                 return LRU_SKIP;
1532         /*
1533          * Decrement the b_lru_ref count unless the value is already
1534          * zero. If the value is already zero, we need to reclaim the
1535          * buffer, otherwise it gets another trip through the LRU.
1536          */
1537         if (!atomic_add_unless(&bp->b_lru_ref, -1, 0)) {
1538                 spin_unlock(&bp->b_lock);
1539                 return LRU_ROTATE;
1540         }
1541
1542         bp->b_state |= XFS_BSTATE_DISPOSE;
1543         list_move(item, dispose);
1544         spin_unlock(&bp->b_lock);
1545         return LRU_REMOVED;
1546 }
1547
1548 static unsigned long
1549 xfs_buftarg_shrink_scan(
1550         struct shrinker         *shrink,
1551         struct shrink_control   *sc)
1552 {
1553         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1554                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1555         LIST_HEAD(dispose);
1556         unsigned long           freed;
1557         unsigned long           nr_to_scan = sc->nr_to_scan;
1558
1559         freed = list_lru_walk_node(&btp->bt_lru, sc->nid, xfs_buftarg_isolate,
1560                                        &dispose, &nr_to_scan);
1561
1562         while (!list_empty(&dispose)) {
1563                 struct xfs_buf *bp;
1564                 bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1565                 list_del_init(&bp->b_lru);
1566                 xfs_buf_rele(bp);
1567         }
1568
1569         return freed;
1570 }
1571
1572 static unsigned long
1573 xfs_buftarg_shrink_count(
1574         struct shrinker         *shrink,
1575         struct shrink_control   *sc)
1576 {
1577         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1578                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1579         return list_lru_count_node(&btp->bt_lru, sc->nid);
1580 }
1581
1582 void
1583 xfs_free_buftarg(
1584         struct xfs_mount        *mp,
1585         struct xfs_buftarg      *btp)
1586 {
1587         unregister_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1588         list_lru_destroy(&btp->bt_lru);
1589
1590         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER)
1591                 xfs_blkdev_issue_flush(btp);
1592
1593         kmem_free(btp);
1594 }
1595
1596 int
1597 xfs_setsize_buftarg(
1598         xfs_buftarg_t           *btp,
1599         unsigned int            blocksize,
1600         unsigned int            sectorsize)
1601 {
1602         /* Set up metadata sector size info */
1603         btp->bt_meta_sectorsize = sectorsize;
1604         btp->bt_meta_sectormask = sectorsize - 1;
1605
1606         if (set_blocksize(btp->bt_bdev, sectorsize)) {
1607                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1608
1609                 bdevname(btp->bt_bdev, name);
1610
1611                 xfs_warn(btp->bt_mount,
1612                         "Cannot set_blocksize to %u on device %s",
1613                         sectorsize, name);
1614                 return EINVAL;
1615         }
1616
1617         /* Set up device logical sector size mask */
1618         btp->bt_logical_sectorsize = bdev_logical_block_size(btp->bt_bdev);
1619         btp->bt_logical_sectormask = bdev_logical_block_size(btp->bt_bdev) - 1;
1620
1621         return 0;
1622 }
1623
1624 /*
1625  * When allocating the initial buffer target we have not yet
1626  * read in the superblock, so don't know what sized sectors
1627  * are being used at this early stage.  Play safe.
1628  */
1629 STATIC int
1630 xfs_setsize_buftarg_early(
1631         xfs_buftarg_t           *btp,
1632         struct block_device     *bdev)
1633 {
1634         return xfs_setsize_buftarg(btp, PAGE_SIZE,
1635                                    bdev_logical_block_size(bdev));
1636 }
1637
1638 xfs_buftarg_t *
1639 xfs_alloc_buftarg(
1640         struct xfs_mount        *mp,
1641         struct block_device     *bdev,
1642         int                     external,
1643         const char              *fsname)
1644 {
1645         xfs_buftarg_t           *btp;
1646
1647         btp = kmem_zalloc(sizeof(*btp), KM_SLEEP | KM_NOFS);
1648
1649         btp->bt_mount = mp;
1650         btp->bt_dev =  bdev->bd_dev;
1651         btp->bt_bdev = bdev;
1652         btp->bt_bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1653         if (!btp->bt_bdi)
1654                 goto error;
1655
1656         if (xfs_setsize_buftarg_early(btp, bdev))
1657                 goto error;
1658
1659         if (list_lru_init(&btp->bt_lru))
1660                 goto error;
1661
1662         btp->bt_shrinker.count_objects = xfs_buftarg_shrink_count;
1663         btp->bt_shrinker.scan_objects = xfs_buftarg_shrink_scan;
1664         btp->bt_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
1665         btp->bt_shrinker.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE;
1666         register_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1667         return btp;
1668
1669 error:
1670         kmem_free(btp);
1671         return NULL;
1672 }
1673
1674 /*
1675  * Add a buffer to the delayed write list.
1676  *
1677  * This queues a buffer for writeout if it hasn't already been.  Note that
1678  * neither this routine nor the buffer list submission functions perform
1679  * any internal synchronization.  It is expected that the lists are thread-local
1680  * to the callers.
1681  *
1682  * Returns true if we queued up the buffer, or false if it already had
1683  * been on the buffer list.
1684  */
1685 bool
1686 xfs_buf_delwri_queue(
1687         struct xfs_buf          *bp,
1688         struct list_head        *list)
1689 {
1690         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1691         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_READ));
1692
1693         /*
1694          * If the buffer is already marked delwri it already is queued up
1695          * by someone else for imediate writeout.  Just ignore it in that
1696          * case.
1697          */
1698         if (bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) {
1699                 trace_xfs_buf_delwri_queued(bp, _RET_IP_);
1700                 return false;
1701         }
1702
1703         trace_xfs_buf_delwri_queue(bp, _RET_IP_);
1704
1705         /*
1706          * If a buffer gets written out synchronously or marked stale while it
1707          * is on a delwri list we lazily remove it. To do this, the other party
1708          * clears the  _XBF_DELWRI_Q flag but otherwise leaves the buffer alone.
1709          * It remains referenced and on the list.  In a rare corner case it
1710          * might get readded to a delwri list after the synchronous writeout, in
1711          * which case we need just need to re-add the flag here.
1712          */
1713         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
1714         if (list_empty(&bp->b_list)) {
1715                 atomic_inc(&bp->b_hold);
1716                 list_add_tail(&bp->b_list, list);
1717         }
1718
1719         return true;
1720 }
1721
1722 /*
1723  * Compare function is more complex than it needs to be because
1724  * the return value is only 32 bits and we are doing comparisons
1725  * on 64 bit values
1726  */
1727 static int
1728 xfs_buf_cmp(
1729         void            *priv,
1730         struct list_head *a,
1731         struct list_head *b)
1732 {
1733         struct xfs_buf  *ap = container_of(a, struct xfs_buf, b_list);
1734         struct xfs_buf  *bp = container_of(b, struct xfs_buf, b_list);
1735         xfs_daddr_t             diff;
1736
1737         diff = ap->b_maps[0].bm_bn - bp->b_maps[0].bm_bn;
1738         if (diff < 0)
1739                 return -1;
1740         if (diff > 0)
1741                 return 1;
1742         return 0;
1743 }
1744
1745 static int
1746 __xfs_buf_delwri_submit(
1747         struct list_head        *buffer_list,
1748         struct list_head        *io_list,
1749         bool                    wait)
1750 {
1751         struct blk_plug         plug;
1752         struct xfs_buf          *bp, *n;
1753         int                     pinned = 0;
1754
1755         list_for_each_entry_safe(bp, n, buffer_list, b_list) {
1756                 if (!wait) {
1757                         if (xfs_buf_ispinned(bp)) {
1758                                 pinned++;
1759                                 continue;
1760                         }
1761                         if (!xfs_buf_trylock(bp))
1762                                 continue;
1763                 } else {
1764                         xfs_buf_lock(bp);
1765                 }
1766
1767                 /*
1768                  * Someone else might have written the buffer synchronously or
1769                  * marked it stale in the meantime.  In that case only the
1770                  * _XBF_DELWRI_Q flag got cleared, and we have to drop the
1771                  * reference and remove it from the list here.
1772                  */
1773                 if (!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q)) {
1774                         list_del_init(&bp->b_list);
1775                         xfs_buf_relse(bp);
1776                         continue;
1777                 }
1778
1779                 list_move_tail(&bp->b_list, io_list);
1780                 trace_xfs_buf_delwri_split(bp, _RET_IP_);
1781         }
1782
1783         list_sort(NULL, io_list, xfs_buf_cmp);
1784
1785         blk_start_plug(&plug);
1786         list_for_each_entry_safe(bp, n, io_list, b_list) {
1787                 bp->b_flags &= ~(_XBF_DELWRI_Q | XBF_ASYNC | XBF_WRITE_FAIL);
1788                 bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1789
1790                 if (!wait) {
1791                         bp->b_flags |= XBF_ASYNC;
1792                         list_del_init(&bp->b_list);
1793                 }
1794                 xfs_bdstrat_cb(bp);
1795         }
1796         blk_finish_plug(&plug);
1797
1798         return pinned;
1799 }
1800
1801 /*
1802  * Write out a buffer list asynchronously.
1803  *
1804  * This will take the @buffer_list, write all non-locked and non-pinned buffers
1805  * out and not wait for I/O completion on any of the buffers.  This interface
1806  * is only safely useable for callers that can track I/O completion by higher
1807  * level means, e.g. AIL pushing as the @buffer_list is consumed in this
1808  * function.
1809  */
1810 int
1811 xfs_buf_delwri_submit_nowait(
1812         struct list_head        *buffer_list)
1813 {
1814         LIST_HEAD               (io_list);
1815         return __xfs_buf_delwri_submit(buffer_list, &io_list, false);
1816 }
1817
1818 /*
1819  * Write out a buffer list synchronously.
1820  *
1821  * This will take the @buffer_list, write all buffers out and wait for I/O
1822  * completion on all of the buffers. @buffer_list is consumed by the function,
1823  * so callers must have some other way of tracking buffers if they require such
1824  * functionality.
1825  */
1826 int
1827 xfs_buf_delwri_submit(
1828         struct list_head        *buffer_list)
1829 {
1830         LIST_HEAD               (io_list);
1831         int                     error = 0, error2;
1832         struct xfs_buf          *bp;
1833
1834         __xfs_buf_delwri_submit(buffer_list, &io_list, true);
1835
1836         /* Wait for IO to complete. */
1837         while (!list_empty(&io_list)) {
1838                 bp = list_first_entry(&io_list, struct xfs_buf, b_list);
1839
1840                 list_del_init(&bp->b_list);
1841                 error2 = xfs_buf_iowait(bp);
1842                 xfs_buf_relse(bp);
1843                 if (!error)
1844                         error = error2;
1845         }
1846
1847         return error;
1848 }
1849
1850 int __init
1851 xfs_buf_init(void)
1852 {
1853         xfs_buf_zone = kmem_zone_init_flags(sizeof(xfs_buf_t), "xfs_buf",
1854                                                 KM_ZONE_HWALIGN, NULL);
1855         if (!xfs_buf_zone)
1856                 goto out;
1857
1858         xfslogd_workqueue = alloc_workqueue("xfslogd",
1859                                         WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 1);
1860         if (!xfslogd_workqueue)
1861                 goto out_free_buf_zone;
1862
1863         return 0;
1864
1865  out_free_buf_zone:
1866         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
1867  out:
1868         return -ENOMEM;
1869 }
1870
1871 void
1872 xfs_buf_terminate(void)
1873 {
1874         destroy_workqueue(xfslogd_workqueue);
1875         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
1876 }