OSDN Git Service

Merge branch 'rework/fast-next-seq' into for-linus
[uclinux-h8/linux.git] / fs / xfs / xfs_icache.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
4  * All Rights Reserved.
5  */
6 #include "xfs.h"
7 #include "xfs_fs.h"
8 #include "xfs_shared.h"
9 #include "xfs_format.h"
10 #include "xfs_log_format.h"
11 #include "xfs_trans_resv.h"
12 #include "xfs_mount.h"
13 #include "xfs_inode.h"
14 #include "xfs_trans.h"
15 #include "xfs_trans_priv.h"
16 #include "xfs_inode_item.h"
17 #include "xfs_quota.h"
18 #include "xfs_trace.h"
19 #include "xfs_icache.h"
20 #include "xfs_bmap_util.h"
21 #include "xfs_dquot_item.h"
22 #include "xfs_dquot.h"
23 #include "xfs_reflink.h"
24 #include "xfs_ialloc.h"
25 #include "xfs_ag.h"
26
27 #include <linux/iversion.h>
28
29 /* Radix tree tags for incore inode tree. */
30
31 /* inode is to be reclaimed */
32 #define XFS_ICI_RECLAIM_TAG     0
33 /* Inode has speculative preallocations (posteof or cow) to clean. */
34 #define XFS_ICI_BLOCKGC_TAG     1
35
36 /*
37  * The goal for walking incore inodes.  These can correspond with incore inode
38  * radix tree tags when convenient.  Avoid existing XFS_IWALK namespace.
39  */
40 enum xfs_icwalk_goal {
41         /* Goals directly associated with tagged inodes. */
42         XFS_ICWALK_BLOCKGC      = XFS_ICI_BLOCKGC_TAG,
43         XFS_ICWALK_RECLAIM      = XFS_ICI_RECLAIM_TAG,
44 };
45
46 static int xfs_icwalk(struct xfs_mount *mp,
47                 enum xfs_icwalk_goal goal, struct xfs_icwalk *icw);
48 static int xfs_icwalk_ag(struct xfs_perag *pag,
49                 enum xfs_icwalk_goal goal, struct xfs_icwalk *icw);
50
51 /*
52  * Private inode cache walk flags for struct xfs_icwalk.  Must not
53  * coincide with XFS_ICWALK_FLAGS_VALID.
54  */
55
56 /* Stop scanning after icw_scan_limit inodes. */
57 #define XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT      (1U << 28)
58
59 #define XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK    (1U << 27)
60 #define XFS_ICWALK_FLAG_UNION           (1U << 26) /* union filter algorithm */
61
62 #define XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS        (XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT | \
63                                          XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK | \
64                                          XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
65
66 /*
67  * Allocate and initialise an xfs_inode.
68  */
69 struct xfs_inode *
70 xfs_inode_alloc(
71         struct xfs_mount        *mp,
72         xfs_ino_t               ino)
73 {
74         struct xfs_inode        *ip;
75
76         /*
77          * XXX: If this didn't occur in transactions, we could drop GFP_NOFAIL
78          * and return NULL here on ENOMEM.
79          */
80         ip = kmem_cache_alloc(xfs_inode_cache, GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL);
81
82         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
83                 kmem_cache_free(xfs_inode_cache, ip);
84                 return NULL;
85         }
86
87         /* VFS doesn't initialise i_mode or i_state! */
88         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
89         VFS_I(ip)->i_state = 0;
90
91         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
92         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
93         ASSERT(ip->i_ino == 0);
94
95         /* initialise the xfs inode */
96         ip->i_ino = ino;
97         ip->i_mount = mp;
98         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
99         ip->i_afp = NULL;
100         ip->i_cowfp = NULL;
101         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(ip->i_df));
102         ip->i_flags = 0;
103         ip->i_delayed_blks = 0;
104         ip->i_diflags2 = mp->m_ino_geo.new_diflags2;
105         ip->i_nblocks = 0;
106         ip->i_forkoff = 0;
107         ip->i_sick = 0;
108         ip->i_checked = 0;
109         INIT_WORK(&ip->i_ioend_work, xfs_end_io);
110         INIT_LIST_HEAD(&ip->i_ioend_list);
111         spin_lock_init(&ip->i_ioend_lock);
112
113         return ip;
114 }
115
116 STATIC void
117 xfs_inode_free_callback(
118         struct rcu_head         *head)
119 {
120         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
121         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
122
123         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
124         case S_IFREG:
125         case S_IFDIR:
126         case S_IFLNK:
127                 xfs_idestroy_fork(&ip->i_df);
128                 break;
129         }
130
131         if (ip->i_afp) {
132                 xfs_idestroy_fork(ip->i_afp);
133                 kmem_cache_free(xfs_ifork_cache, ip->i_afp);
134         }
135         if (ip->i_cowfp) {
136                 xfs_idestroy_fork(ip->i_cowfp);
137                 kmem_cache_free(xfs_ifork_cache, ip->i_cowfp);
138         }
139         if (ip->i_itemp) {
140                 ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL,
141                                  &ip->i_itemp->ili_item.li_flags));
142                 xfs_inode_item_destroy(ip);
143                 ip->i_itemp = NULL;
144         }
145
146         kmem_cache_free(xfs_inode_cache, ip);
147 }
148
149 static void
150 __xfs_inode_free(
151         struct xfs_inode        *ip)
152 {
153         /* asserts to verify all state is correct here */
154         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
155         ASSERT(!ip->i_itemp || list_empty(&ip->i_itemp->ili_item.li_bio_list));
156         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
157
158         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
159 }
160
161 void
162 xfs_inode_free(
163         struct xfs_inode        *ip)
164 {
165         ASSERT(!xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLUSHING));
166
167         /*
168          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
169          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
170          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
171          * races.
172          */
173         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
174         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
175         ip->i_ino = 0;
176         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
177
178         __xfs_inode_free(ip);
179 }
180
181 /*
182  * Queue background inode reclaim work if there are reclaimable inodes and there
183  * isn't reclaim work already scheduled or in progress.
184  */
185 static void
186 xfs_reclaim_work_queue(
187         struct xfs_mount        *mp)
188 {
189
190         rcu_read_lock();
191         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
192                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
193                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
194         }
195         rcu_read_unlock();
196 }
197
198 /*
199  * Background scanning to trim preallocated space. This is queued based on the
200  * 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
201  */
202 static inline void
203 xfs_blockgc_queue(
204         struct xfs_perag        *pag)
205 {
206         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
207
208         if (!xfs_is_blockgc_enabled(mp))
209                 return;
210
211         rcu_read_lock();
212         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG))
213                 queue_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
214                                    &pag->pag_blockgc_work,
215                                    msecs_to_jiffies(xfs_blockgc_secs * 1000));
216         rcu_read_unlock();
217 }
218
219 /* Set a tag on both the AG incore inode tree and the AG radix tree. */
220 static void
221 xfs_perag_set_inode_tag(
222         struct xfs_perag        *pag,
223         xfs_agino_t             agino,
224         unsigned int            tag)
225 {
226         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
227         bool                    was_tagged;
228
229         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
230
231         was_tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
232         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, agino, tag);
233
234         if (tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG)
235                 pag->pag_ici_reclaimable++;
236
237         if (was_tagged)
238                 return;
239
240         /* propagate the tag up into the perag radix tree */
241         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
242         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno, tag);
243         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
244
245         /* start background work */
246         switch (tag) {
247         case XFS_ICI_RECLAIM_TAG:
248                 xfs_reclaim_work_queue(mp);
249                 break;
250         case XFS_ICI_BLOCKGC_TAG:
251                 xfs_blockgc_queue(pag);
252                 break;
253         }
254
255         trace_xfs_perag_set_inode_tag(mp, pag->pag_agno, tag, _RET_IP_);
256 }
257
258 /* Clear a tag on both the AG incore inode tree and the AG radix tree. */
259 static void
260 xfs_perag_clear_inode_tag(
261         struct xfs_perag        *pag,
262         xfs_agino_t             agino,
263         unsigned int            tag)
264 {
265         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
266
267         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
268
269         /*
270          * Reclaim can signal (with a null agino) that it cleared its own tag
271          * by removing the inode from the radix tree.
272          */
273         if (agino != NULLAGINO)
274                 radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root, agino, tag);
275         else
276                 ASSERT(tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
277
278         if (tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG)
279                 pag->pag_ici_reclaimable--;
280
281         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag))
282                 return;
283
284         /* clear the tag from the perag radix tree */
285         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
286         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno, tag);
287         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
288
289         trace_xfs_perag_clear_inode_tag(mp, pag->pag_agno, tag, _RET_IP_);
290 }
291
292 /*
293  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
294  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
295  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
296  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
297  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
298  * after reinitialisation even if it fails.
299  */
300 static int
301 xfs_reinit_inode(
302         struct xfs_mount        *mp,
303         struct inode            *inode)
304 {
305         int                     error;
306         uint32_t                nlink = inode->i_nlink;
307         uint32_t                generation = inode->i_generation;
308         uint64_t                version = inode_peek_iversion(inode);
309         umode_t                 mode = inode->i_mode;
310         dev_t                   dev = inode->i_rdev;
311         kuid_t                  uid = inode->i_uid;
312         kgid_t                  gid = inode->i_gid;
313
314         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
315
316         set_nlink(inode, nlink);
317         inode->i_generation = generation;
318         inode_set_iversion_queried(inode, version);
319         inode->i_mode = mode;
320         inode->i_rdev = dev;
321         inode->i_uid = uid;
322         inode->i_gid = gid;
323         return error;
324 }
325
326 /*
327  * Carefully nudge an inode whose VFS state has been torn down back into a
328  * usable state.  Drops the i_flags_lock and the rcu read lock.
329  */
330 static int
331 xfs_iget_recycle(
332         struct xfs_perag        *pag,
333         struct xfs_inode        *ip) __releases(&ip->i_flags_lock)
334 {
335         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
336         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
337         int                     error;
338
339         trace_xfs_iget_recycle(ip);
340
341         /*
342          * We need to make it look like the inode is being reclaimed to prevent
343          * the actual reclaim workers from stomping over us while we recycle
344          * the inode.  We can't clear the radix tree tag yet as it requires
345          * pag_ici_lock to be held exclusive.
346          */
347         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
348
349         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
350         rcu_read_unlock();
351
352         ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
353         error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
354         if (error) {
355                 /*
356                  * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
357                  * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
358                  */
359                 rcu_read_lock();
360                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
361                 ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
362                 ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
363                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
364                 rcu_read_unlock();
365
366                 trace_xfs_iget_recycle_fail(ip);
367                 return error;
368         }
369
370         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
371         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
372
373         /*
374          * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now effectively
375          * a new inode and need to return to the initial state before reuse
376          * occurs.
377          */
378         ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
379         ip->i_flags |= XFS_INEW;
380         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
381                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
382         inode->i_state = I_NEW;
383         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
384         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
385
386         return 0;
387 }
388
389 /*
390  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
391  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
392  * then check we didn't find a free inode.
393  *
394  * Returns:
395  *      0               if the inode free state matches the lookup context
396  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
397  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
398  */
399 static int
400 xfs_iget_check_free_state(
401         struct xfs_inode        *ip,
402         int                     flags)
403 {
404         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
405                 /* should be a free inode */
406                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
407                         xfs_warn(ip->i_mount,
408 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
409                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
410                         return -EFSCORRUPTED;
411                 }
412
413                 if (ip->i_nblocks != 0) {
414                         xfs_warn(ip->i_mount,
415 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
416                                 ip->i_ino);
417                         return -EFSCORRUPTED;
418                 }
419                 return 0;
420         }
421
422         /* should be an allocated inode */
423         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
424                 return -ENOENT;
425
426         return 0;
427 }
428
429 /* Make all pending inactivation work start immediately. */
430 static void
431 xfs_inodegc_queue_all(
432         struct xfs_mount        *mp)
433 {
434         struct xfs_inodegc      *gc;
435         int                     cpu;
436
437         for_each_online_cpu(cpu) {
438                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
439                 if (!llist_empty(&gc->list))
440                         queue_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work);
441         }
442 }
443
444 /*
445  * Check the validity of the inode we just found it the cache
446  */
447 static int
448 xfs_iget_cache_hit(
449         struct xfs_perag        *pag,
450         struct xfs_inode        *ip,
451         xfs_ino_t               ino,
452         int                     flags,
453         int                     lock_flags) __releases(RCU)
454 {
455         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
456         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
457         int                     error;
458
459         /*
460          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
461          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
462          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
463          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
464          * will not match, so check for that, too.
465          */
466         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
467         if (ip->i_ino != ino)
468                 goto out_skip;
469
470         /*
471          * If we are racing with another cache hit that is currently
472          * instantiating this inode or currently recycling it out of
473          * reclaimable state, wait for the initialisation to complete
474          * before continuing.
475          *
476          * If we're racing with the inactivation worker we also want to wait.
477          * If we're creating a new file, it's possible that the worker
478          * previously marked the inode as free on disk but hasn't finished
479          * updating the incore state yet.  The AGI buffer will be dirty and
480          * locked to the icreate transaction, so a synchronous push of the
481          * inodegc workers would result in deadlock.  For a regular iget, the
482          * worker is running already, so we might as well wait.
483          *
484          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
485          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
486          *           instead of polling for it.
487          */
488         if (ip->i_flags & (XFS_INEW | XFS_IRECLAIM | XFS_INACTIVATING))
489                 goto out_skip;
490
491         if (ip->i_flags & XFS_NEED_INACTIVE) {
492                 /* Unlinked inodes cannot be re-grabbed. */
493                 if (VFS_I(ip)->i_nlink == 0) {
494                         error = -ENOENT;
495                         goto out_error;
496                 }
497                 goto out_inodegc_flush;
498         }
499
500         /*
501          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
502          * racing with unlinks.
503          */
504         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
505         if (error)
506                 goto out_error;
507
508         /* Skip inodes that have no vfs state. */
509         if ((flags & XFS_IGET_INCORE) &&
510             (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE))
511                 goto out_skip;
512
513         /* The inode fits the selection criteria; process it. */
514         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
515                 /* Drops i_flags_lock and RCU read lock. */
516                 error = xfs_iget_recycle(pag, ip);
517                 if (error)
518                         return error;
519         } else {
520                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
521                 if (!igrab(inode))
522                         goto out_skip;
523
524                 /* We've got a live one. */
525                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
526                 rcu_read_unlock();
527                 trace_xfs_iget_hit(ip);
528         }
529
530         if (lock_flags != 0)
531                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
532
533         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
534                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE);
535         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
536
537         return 0;
538
539 out_skip:
540         trace_xfs_iget_skip(ip);
541         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
542         error = -EAGAIN;
543 out_error:
544         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
545         rcu_read_unlock();
546         return error;
547
548 out_inodegc_flush:
549         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
550         rcu_read_unlock();
551         /*
552          * Do not wait for the workers, because the caller could hold an AGI
553          * buffer lock.  We're just going to sleep in a loop anyway.
554          */
555         if (xfs_is_inodegc_enabled(mp))
556                 xfs_inodegc_queue_all(mp);
557         return -EAGAIN;
558 }
559
560 static int
561 xfs_iget_cache_miss(
562         struct xfs_mount        *mp,
563         struct xfs_perag        *pag,
564         xfs_trans_t             *tp,
565         xfs_ino_t               ino,
566         struct xfs_inode        **ipp,
567         int                     flags,
568         int                     lock_flags)
569 {
570         struct xfs_inode        *ip;
571         int                     error;
572         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
573         int                     iflags;
574
575         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
576         if (!ip)
577                 return -ENOMEM;
578
579         error = xfs_imap(mp, tp, ip->i_ino, &ip->i_imap, flags);
580         if (error)
581                 goto out_destroy;
582
583         /*
584          * For version 5 superblocks, if we are initialising a new inode and we
585          * are not utilising the XFS_FEAT_IKEEP inode cluster mode, we can
586          * simply build the new inode core with a random generation number.
587          *
588          * For version 4 (and older) superblocks, log recovery is dependent on
589          * the i_flushiter field being initialised from the current on-disk
590          * value and hence we must also read the inode off disk even when
591          * initializing new inodes.
592          */
593         if (xfs_has_v3inodes(mp) &&
594             (flags & XFS_IGET_CREATE) && !xfs_has_ikeep(mp)) {
595                 VFS_I(ip)->i_generation = prandom_u32();
596         } else {
597                 struct xfs_buf          *bp;
598
599                 error = xfs_imap_to_bp(mp, tp, &ip->i_imap, &bp);
600                 if (error)
601                         goto out_destroy;
602
603                 error = xfs_inode_from_disk(ip,
604                                 xfs_buf_offset(bp, ip->i_imap.im_boffset));
605                 if (!error)
606                         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_INO_REF);
607                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
608
609                 if (error)
610                         goto out_destroy;
611         }
612
613         trace_xfs_iget_miss(ip);
614
615         /*
616          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
617          * racing with unlinks.
618          */
619         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
620         if (error)
621                 goto out_destroy;
622
623         /*
624          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
625          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
626          * region. Since we can be called from transaction context, don't
627          * recurse into the file system.
628          */
629         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
630                 error = -EAGAIN;
631                 goto out_destroy;
632         }
633
634         /*
635          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
636          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
637          */
638         if (lock_flags) {
639                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
640                         BUG();
641         }
642
643         /*
644          * These values must be set before inserting the inode into the radix
645          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
646          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
647          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
648          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
649          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
650          * time.
651          */
652         iflags = XFS_INEW;
653         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
654                 d_mark_dontcache(VFS_I(ip));
655         ip->i_udquot = NULL;
656         ip->i_gdquot = NULL;
657         ip->i_pdquot = NULL;
658         xfs_iflags_set(ip, iflags);
659
660         /* insert the new inode */
661         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
662         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
663         if (unlikely(error)) {
664                 WARN_ON(error != -EEXIST);
665                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
666                 error = -EAGAIN;
667                 goto out_preload_end;
668         }
669         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
670         radix_tree_preload_end();
671
672         *ipp = ip;
673         return 0;
674
675 out_preload_end:
676         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
677         radix_tree_preload_end();
678         if (lock_flags)
679                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
680 out_destroy:
681         __destroy_inode(VFS_I(ip));
682         xfs_inode_free(ip);
683         return error;
684 }
685
686 /*
687  * Look up an inode by number in the given file system.  The inode is looked up
688  * in the cache held in each AG.  If the inode is found in the cache, initialise
689  * the vfs inode if necessary.
690  *
691  * If it is not in core, read it in from the file system's device, add it to the
692  * cache and initialise the vfs inode.
693  *
694  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
695  * Inode lookup is only done during metadata operations and not as part of the
696  * data IO path. Hence we only allow locking of the XFS_ILOCK during lookup.
697  */
698 int
699 xfs_iget(
700         struct xfs_mount        *mp,
701         struct xfs_trans        *tp,
702         xfs_ino_t               ino,
703         uint                    flags,
704         uint                    lock_flags,
705         struct xfs_inode        **ipp)
706 {
707         struct xfs_inode        *ip;
708         struct xfs_perag        *pag;
709         xfs_agino_t             agino;
710         int                     error;
711
712         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
713
714         /* reject inode numbers outside existing AGs */
715         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
716                 return -EINVAL;
717
718         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
719
720         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
721         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
722         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
723
724 again:
725         error = 0;
726         rcu_read_lock();
727         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
728
729         if (ip) {
730                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
731                 if (error)
732                         goto out_error_or_again;
733         } else {
734                 rcu_read_unlock();
735                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
736                         error = -ENODATA;
737                         goto out_error_or_again;
738                 }
739                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
740
741                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
742                                                         flags, lock_flags);
743                 if (error)
744                         goto out_error_or_again;
745         }
746         xfs_perag_put(pag);
747
748         *ipp = ip;
749
750         /*
751          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
752          * now.  If it's a new inode being created, xfs_ialloc will handle it.
753          */
754         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
755                 xfs_setup_existing_inode(ip);
756         return 0;
757
758 out_error_or_again:
759         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE) && error == -EAGAIN) {
760                 delay(1);
761                 goto again;
762         }
763         xfs_perag_put(pag);
764         return error;
765 }
766
767 /*
768  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
769  *
770  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
771  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
772  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
773  * down, etc.), return a negative error code.
774  *
775  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
776  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
777  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
778  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
779  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
780  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
781  * deal with these scenarios appropriately.
782  *
783  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
784  * reading this, you probably want xfs_iget.
785  */
786 int
787 xfs_icache_inode_is_allocated(
788         struct xfs_mount        *mp,
789         struct xfs_trans        *tp,
790         xfs_ino_t               ino,
791         bool                    *inuse)
792 {
793         struct xfs_inode        *ip;
794         int                     error;
795
796         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
797         if (error)
798                 return error;
799
800         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
801         xfs_irele(ip);
802         return 0;
803 }
804
805 /*
806  * Grab the inode for reclaim exclusively.
807  *
808  * We have found this inode via a lookup under RCU, so the inode may have
809  * already been freed, or it may be in the process of being recycled by
810  * xfs_iget(). In both cases, the inode will have XFS_IRECLAIM set. If the inode
811  * has been fully recycled by the time we get the i_flags_lock, XFS_IRECLAIMABLE
812  * will not be set. Hence we need to check for both these flag conditions to
813  * avoid inodes that are no longer reclaim candidates.
814  *
815  * Note: checking for other state flags here, under the i_flags_lock or not, is
816  * racy and should be avoided. Those races should be resolved only after we have
817  * ensured that we are able to reclaim this inode and the world can see that we
818  * are going to reclaim it.
819  *
820  * Return true if we grabbed it, false otherwise.
821  */
822 static bool
823 xfs_reclaim_igrab(
824         struct xfs_inode        *ip,
825         struct xfs_icwalk       *icw)
826 {
827         ASSERT(rcu_read_lock_held());
828
829         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
830         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
831             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
832                 /* not a reclaim candidate. */
833                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
834                 return false;
835         }
836
837         /* Don't reclaim a sick inode unless the caller asked for it. */
838         if (ip->i_sick &&
839             (!icw || !(icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK))) {
840                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
841                 return false;
842         }
843
844         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
845         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
846         return true;
847 }
848
849 /*
850  * Inode reclaim is non-blocking, so the default action if progress cannot be
851  * made is to "requeue" the inode for reclaim by unlocking it and clearing the
852  * XFS_IRECLAIM flag.  If we are in a shutdown state, we don't care about
853  * blocking anymore and hence we can wait for the inode to be able to reclaim
854  * it.
855  *
856  * We do no IO here - if callers require inodes to be cleaned they must push the
857  * AIL first to trigger writeback of dirty inodes.  This enables writeback to be
858  * done in the background in a non-blocking manner, and enables memory reclaim
859  * to make progress without blocking.
860  */
861 static void
862 xfs_reclaim_inode(
863         struct xfs_inode        *ip,
864         struct xfs_perag        *pag)
865 {
866         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
867
868         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
869                 goto out;
870         if (xfs_iflags_test_and_set(ip, XFS_IFLUSHING))
871                 goto out_iunlock;
872
873         if (xfs_is_shutdown(ip->i_mount)) {
874                 xfs_iunpin_wait(ip);
875                 xfs_iflush_abort(ip);
876                 goto reclaim;
877         }
878         if (xfs_ipincount(ip))
879                 goto out_clear_flush;
880         if (!xfs_inode_clean(ip))
881                 goto out_clear_flush;
882
883         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
884 reclaim:
885         trace_xfs_inode_reclaiming(ip);
886
887         /*
888          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
889          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
890          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
891          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
892          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
893          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
894          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
895          * will see an invalid inode that it can skip.
896          */
897         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
898         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
899         ip->i_ino = 0;
900         ip->i_sick = 0;
901         ip->i_checked = 0;
902         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
903
904         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
905
906         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
907         /*
908          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
909          *
910          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
911          * added to the tree assert that it's been there before to catch
912          * problems with the inode life time early on.
913          */
914         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
915         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
916                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
917                 ASSERT(0);
918         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, NULLAGINO, XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
919         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
920
921         /*
922          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
923          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
924          * can reference the inodes in the cache without taking references.
925          *
926          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
927          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
928          */
929         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
930         ASSERT(!ip->i_udquot && !ip->i_gdquot && !ip->i_pdquot);
931         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
932         ASSERT(xfs_inode_clean(ip));
933
934         __xfs_inode_free(ip);
935         return;
936
937 out_clear_flush:
938         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
939 out_iunlock:
940         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
941 out:
942         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
943 }
944
945 /* Reclaim sick inodes if we're unmounting or the fs went down. */
946 static inline bool
947 xfs_want_reclaim_sick(
948         struct xfs_mount        *mp)
949 {
950         return xfs_is_unmounting(mp) || xfs_has_norecovery(mp) ||
951                xfs_is_shutdown(mp);
952 }
953
954 void
955 xfs_reclaim_inodes(
956         struct xfs_mount        *mp)
957 {
958         struct xfs_icwalk       icw = {
959                 .icw_flags      = 0,
960         };
961
962         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
963                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
964
965         while (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
966                 xfs_ail_push_all_sync(mp->m_ail);
967                 xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
968         }
969 }
970
971 /*
972  * The shrinker infrastructure determines how many inodes we should scan for
973  * reclaim. We want as many clean inodes ready to reclaim as possible, so we
974  * push the AIL here. We also want to proactively free up memory if we can to
975  * minimise the amount of work memory reclaim has to do so we kick the
976  * background reclaim if it isn't already scheduled.
977  */
978 long
979 xfs_reclaim_inodes_nr(
980         struct xfs_mount        *mp,
981         unsigned long           nr_to_scan)
982 {
983         struct xfs_icwalk       icw = {
984                 .icw_flags      = XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT,
985                 .icw_scan_limit = min_t(unsigned long, LONG_MAX, nr_to_scan),
986         };
987
988         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
989                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
990
991         /* kick background reclaimer and push the AIL */
992         xfs_reclaim_work_queue(mp);
993         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
994
995         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
996         return 0;
997 }
998
999 /*
1000  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1001  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1002  */
1003 long
1004 xfs_reclaim_inodes_count(
1005         struct xfs_mount        *mp)
1006 {
1007         struct xfs_perag        *pag;
1008         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1009         long                    reclaimable = 0;
1010
1011         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1012                 ag = pag->pag_agno + 1;
1013                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1014                 xfs_perag_put(pag);
1015         }
1016         return reclaimable;
1017 }
1018
1019 STATIC bool
1020 xfs_icwalk_match_id(
1021         struct xfs_inode        *ip,
1022         struct xfs_icwalk       *icw)
1023 {
1024         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1025             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1026                 return false;
1027
1028         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1029             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1030                 return false;
1031
1032         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1033             ip->i_projid != icw->icw_prid)
1034                 return false;
1035
1036         return true;
1037 }
1038
1039 /*
1040  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1041  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1042  */
1043 STATIC bool
1044 xfs_icwalk_match_id_union(
1045         struct xfs_inode        *ip,
1046         struct xfs_icwalk       *icw)
1047 {
1048         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1049             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1050                 return true;
1051
1052         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1053             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1054                 return true;
1055
1056         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1057             ip->i_projid == icw->icw_prid)
1058                 return true;
1059
1060         return false;
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Is this inode @ip eligible for eof/cow block reclamation, given some
1065  * filtering parameters @icw?  The inode is eligible if @icw is null or
1066  * if the predicate functions match.
1067  */
1068 static bool
1069 xfs_icwalk_match(
1070         struct xfs_inode        *ip,
1071         struct xfs_icwalk       *icw)
1072 {
1073         bool                    match;
1074
1075         if (!icw)
1076                 return true;
1077
1078         if (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
1079                 match = xfs_icwalk_match_id_union(ip, icw);
1080         else
1081                 match = xfs_icwalk_match_id(ip, icw);
1082         if (!match)
1083                 return false;
1084
1085         /* skip the inode if the file size is too small */
1086         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_MINFILESIZE) &&
1087             XFS_ISIZE(ip) < icw->icw_min_file_size)
1088                 return false;
1089
1090         return true;
1091 }
1092
1093 /*
1094  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
1095  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
1096  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
1097  * goes low.
1098  */
1099 void
1100 xfs_reclaim_worker(
1101         struct work_struct *work)
1102 {
1103         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
1104                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
1105
1106         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, NULL);
1107         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1108 }
1109
1110 STATIC int
1111 xfs_inode_free_eofblocks(
1112         struct xfs_inode        *ip,
1113         struct xfs_icwalk       *icw,
1114         unsigned int            *lockflags)
1115 {
1116         bool                    wait;
1117
1118         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1119
1120         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_IEOFBLOCKS))
1121                 return 0;
1122
1123         /*
1124          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1125          * time. Unless we are waiting, skip it.
1126          */
1127         if (!wait && mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1128                 return 0;
1129
1130         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1131                 return 0;
1132
1133         /*
1134          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1135          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1136          */
1137         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1138                 if (wait)
1139                         return -EAGAIN;
1140                 return 0;
1141         }
1142         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1143
1144         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, false))
1145                 return xfs_free_eofblocks(ip);
1146
1147         /* inode could be preallocated or append-only */
1148         trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1149         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1150         return 0;
1151 }
1152
1153 static void
1154 xfs_blockgc_set_iflag(
1155         struct xfs_inode        *ip,
1156         unsigned long           iflag)
1157 {
1158         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1159         struct xfs_perag        *pag;
1160
1161         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1162
1163         /*
1164          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1165          * if we already know that we have the tag set.
1166          */
1167         if (ip->i_flags & iflag)
1168                 return;
1169         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1170         ip->i_flags |= iflag;
1171         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1172
1173         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1174         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1175
1176         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1177                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1178
1179         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1180         xfs_perag_put(pag);
1181 }
1182
1183 void
1184 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1185         xfs_inode_t     *ip)
1186 {
1187         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1188         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1189 }
1190
1191 static void
1192 xfs_blockgc_clear_iflag(
1193         struct xfs_inode        *ip,
1194         unsigned long           iflag)
1195 {
1196         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1197         struct xfs_perag        *pag;
1198         bool                    clear_tag;
1199
1200         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1201
1202         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1203         ip->i_flags &= ~iflag;
1204         clear_tag = (ip->i_flags & (XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0;
1205         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1206
1207         if (!clear_tag)
1208                 return;
1209
1210         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1211         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1212
1213         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1214                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1215
1216         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1217         xfs_perag_put(pag);
1218 }
1219
1220 void
1221 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1222         xfs_inode_t     *ip)
1223 {
1224         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1225         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1226 }
1227
1228 /*
1229  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1230  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1231  * is undergoing some kind of write.
1232  */
1233 static bool
1234 xfs_prep_free_cowblocks(
1235         struct xfs_inode        *ip)
1236 {
1237         /*
1238          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1239          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1240          */
1241         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1242                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1243                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1244                 return false;
1245         }
1246
1247         /*
1248          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1249          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1250          */
1251         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1252             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1253             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1254             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1255                 return false;
1256
1257         return true;
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Automatic CoW Reservation Freeing
1262  *
1263  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1264  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1265  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1266  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1267  * be retained.
1268  *
1269  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1270  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1271  */
1272 STATIC int
1273 xfs_inode_free_cowblocks(
1274         struct xfs_inode        *ip,
1275         struct xfs_icwalk       *icw,
1276         unsigned int            *lockflags)
1277 {
1278         bool                    wait;
1279         int                     ret = 0;
1280
1281         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1282
1283         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_ICOWBLOCKS))
1284                 return 0;
1285
1286         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1287                 return 0;
1288
1289         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1290                 return 0;
1291
1292         /*
1293          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1294          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1295          */
1296         if (!(*lockflags & XFS_IOLOCK_EXCL) &&
1297             !xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1298                 if (wait)
1299                         return -EAGAIN;
1300                 return 0;
1301         }
1302         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1303
1304         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL)) {
1305                 if (wait)
1306                         return -EAGAIN;
1307                 return 0;
1308         }
1309         *lockflags |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1310
1311         /*
1312          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1313          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1314          */
1315         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1316                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1317         return ret;
1318 }
1319
1320 void
1321 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1322         xfs_inode_t     *ip)
1323 {
1324         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1325         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1326 }
1327
1328 void
1329 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1330         xfs_inode_t     *ip)
1331 {
1332         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1333         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1334 }
1335
1336 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1337 void
1338 xfs_blockgc_stop(
1339         struct xfs_mount        *mp)
1340 {
1341         struct xfs_perag        *pag;
1342         xfs_agnumber_t          agno;
1343
1344         if (!xfs_clear_blockgc_enabled(mp))
1345                 return;
1346
1347         for_each_perag(mp, agno, pag)
1348                 cancel_delayed_work_sync(&pag->pag_blockgc_work);
1349         trace_xfs_blockgc_stop(mp, __return_address);
1350 }
1351
1352 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1353 void
1354 xfs_blockgc_start(
1355         struct xfs_mount        *mp)
1356 {
1357         struct xfs_perag        *pag;
1358         xfs_agnumber_t          agno;
1359
1360         if (xfs_set_blockgc_enabled(mp))
1361                 return;
1362
1363         trace_xfs_blockgc_start(mp, __return_address);
1364         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1365                 xfs_blockgc_queue(pag);
1366 }
1367
1368 /* Don't try to run block gc on an inode that's in any of these states. */
1369 #define XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS       (XFS_INEW | \
1370                                          XFS_NEED_INACTIVE | \
1371                                          XFS_INACTIVATING | \
1372                                          XFS_IRECLAIMABLE | \
1373                                          XFS_IRECLAIM)
1374 /*
1375  * Decide if the given @ip is eligible for garbage collection of speculative
1376  * preallocations, and grab it if so.  Returns true if it's ready to go or
1377  * false if we should just ignore it.
1378  */
1379 static bool
1380 xfs_blockgc_igrab(
1381         struct xfs_inode        *ip)
1382 {
1383         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
1384
1385         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1386
1387         /* Check for stale RCU freed inode */
1388         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1389         if (!ip->i_ino)
1390                 goto out_unlock_noent;
1391
1392         if (ip->i_flags & XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS)
1393                 goto out_unlock_noent;
1394         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1395
1396         /* nothing to sync during shutdown */
1397         if (xfs_is_shutdown(ip->i_mount))
1398                 return false;
1399
1400         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
1401         if (!igrab(inode))
1402                 return false;
1403
1404         /* inode is valid */
1405         return true;
1406
1407 out_unlock_noent:
1408         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1409         return false;
1410 }
1411
1412 /* Scan one incore inode for block preallocations that we can remove. */
1413 static int
1414 xfs_blockgc_scan_inode(
1415         struct xfs_inode        *ip,
1416         struct xfs_icwalk       *icw)
1417 {
1418         unsigned int            lockflags = 0;
1419         int                     error;
1420
1421         error = xfs_inode_free_eofblocks(ip, icw, &lockflags);
1422         if (error)
1423                 goto unlock;
1424
1425         error = xfs_inode_free_cowblocks(ip, icw, &lockflags);
1426 unlock:
1427         if (lockflags)
1428                 xfs_iunlock(ip, lockflags);
1429         xfs_irele(ip);
1430         return error;
1431 }
1432
1433 /* Background worker that trims preallocated space. */
1434 void
1435 xfs_blockgc_worker(
1436         struct work_struct      *work)
1437 {
1438         struct xfs_perag        *pag = container_of(to_delayed_work(work),
1439                                         struct xfs_perag, pag_blockgc_work);
1440         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1441         int                     error;
1442
1443         trace_xfs_blockgc_worker(mp, __return_address);
1444
1445         error = xfs_icwalk_ag(pag, XFS_ICWALK_BLOCKGC, NULL);
1446         if (error)
1447                 xfs_info(mp, "AG %u preallocation gc worker failed, err=%d",
1448                                 pag->pag_agno, error);
1449         xfs_blockgc_queue(pag);
1450 }
1451
1452 /*
1453  * Try to free space in the filesystem by purging inactive inodes, eofblocks
1454  * and cowblocks.
1455  */
1456 int
1457 xfs_blockgc_free_space(
1458         struct xfs_mount        *mp,
1459         struct xfs_icwalk       *icw)
1460 {
1461         int                     error;
1462
1463         trace_xfs_blockgc_free_space(mp, icw, _RET_IP_);
1464
1465         error = xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_BLOCKGC, icw);
1466         if (error)
1467                 return error;
1468
1469         xfs_inodegc_flush(mp);
1470         return 0;
1471 }
1472
1473 /*
1474  * Reclaim all the free space that we can by scheduling the background blockgc
1475  * and inodegc workers immediately and waiting for them all to clear.
1476  */
1477 void
1478 xfs_blockgc_flush_all(
1479         struct xfs_mount        *mp)
1480 {
1481         struct xfs_perag        *pag;
1482         xfs_agnumber_t          agno;
1483
1484         trace_xfs_blockgc_flush_all(mp, __return_address);
1485
1486         /*
1487          * For each blockgc worker, move its queue time up to now.  If it
1488          * wasn't queued, it will not be requeued.  Then flush whatever's
1489          * left.
1490          */
1491         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1492                 mod_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
1493                                 &pag->pag_blockgc_work, 0);
1494
1495         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1496                 flush_delayed_work(&pag->pag_blockgc_work);
1497
1498         xfs_inodegc_flush(mp);
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Run cow/eofblocks scans on the supplied dquots.  We don't know exactly which
1503  * quota caused an allocation failure, so we make a best effort by including
1504  * each quota under low free space conditions (less than 1% free space) in the
1505  * scan.
1506  *
1507  * Callers must not hold any inode's ILOCK.  If requesting a synchronous scan
1508  * (XFS_ICWALK_FLAG_SYNC), the caller also must not hold any inode's IOLOCK or
1509  * MMAPLOCK.
1510  */
1511 int
1512 xfs_blockgc_free_dquots(
1513         struct xfs_mount        *mp,
1514         struct xfs_dquot        *udqp,
1515         struct xfs_dquot        *gdqp,
1516         struct xfs_dquot        *pdqp,
1517         unsigned int            iwalk_flags)
1518 {
1519         struct xfs_icwalk       icw = {0};
1520         bool                    do_work = false;
1521
1522         if (!udqp && !gdqp && !pdqp)
1523                 return 0;
1524
1525         /*
1526          * Run a scan to free blocks using the union filter to cover all
1527          * applicable quotas in a single scan.
1528          */
1529         icw.icw_flags = XFS_ICWALK_FLAG_UNION | iwalk_flags;
1530
1531         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && udqp && xfs_dquot_lowsp(udqp)) {
1532                 icw.icw_uid = make_kuid(mp->m_super->s_user_ns, udqp->q_id);
1533                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_UID;
1534                 do_work = true;
1535         }
1536
1537         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && gdqp && xfs_dquot_lowsp(gdqp)) {
1538                 icw.icw_gid = make_kgid(mp->m_super->s_user_ns, gdqp->q_id);
1539                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_GID;
1540                 do_work = true;
1541         }
1542
1543         if (XFS_IS_PQUOTA_ENFORCED(mp) && pdqp && xfs_dquot_lowsp(pdqp)) {
1544                 icw.icw_prid = pdqp->q_id;
1545                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_PRID;
1546                 do_work = true;
1547         }
1548
1549         if (!do_work)
1550                 return 0;
1551
1552         return xfs_blockgc_free_space(mp, &icw);
1553 }
1554
1555 /* Run cow/eofblocks scans on the quotas attached to the inode. */
1556 int
1557 xfs_blockgc_free_quota(
1558         struct xfs_inode        *ip,
1559         unsigned int            iwalk_flags)
1560 {
1561         return xfs_blockgc_free_dquots(ip->i_mount,
1562                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_USER),
1563                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_GROUP),
1564                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_PROJ), iwalk_flags);
1565 }
1566
1567 /* XFS Inode Cache Walking Code */
1568
1569 /*
1570  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
1571  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
1572  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
1573  * be too greedy.
1574  */
1575 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
1576
1577
1578 /*
1579  * Decide if we want to grab this inode in anticipation of doing work towards
1580  * the goal.
1581  */
1582 static inline bool
1583 xfs_icwalk_igrab(
1584         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1585         struct xfs_inode        *ip,
1586         struct xfs_icwalk       *icw)
1587 {
1588         switch (goal) {
1589         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1590                 return xfs_blockgc_igrab(ip);
1591         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1592                 return xfs_reclaim_igrab(ip, icw);
1593         default:
1594                 return false;
1595         }
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Process an inode.  Each processing function must handle any state changes
1600  * made by the icwalk igrab function.  Return -EAGAIN to skip an inode.
1601  */
1602 static inline int
1603 xfs_icwalk_process_inode(
1604         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1605         struct xfs_inode        *ip,
1606         struct xfs_perag        *pag,
1607         struct xfs_icwalk       *icw)
1608 {
1609         int                     error = 0;
1610
1611         switch (goal) {
1612         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1613                 error = xfs_blockgc_scan_inode(ip, icw);
1614                 break;
1615         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1616                 xfs_reclaim_inode(ip, pag);
1617                 break;
1618         }
1619         return error;
1620 }
1621
1622 /*
1623  * For a given per-AG structure @pag and a goal, grab qualifying inodes and
1624  * process them in some manner.
1625  */
1626 static int
1627 xfs_icwalk_ag(
1628         struct xfs_perag        *pag,
1629         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1630         struct xfs_icwalk       *icw)
1631 {
1632         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1633         uint32_t                first_index;
1634         int                     last_error = 0;
1635         int                     skipped;
1636         bool                    done;
1637         int                     nr_found;
1638
1639 restart:
1640         done = false;
1641         skipped = 0;
1642         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM)
1643                 first_index = READ_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor);
1644         else
1645                 first_index = 0;
1646         nr_found = 0;
1647         do {
1648                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1649                 int             error = 0;
1650                 int             i;
1651
1652                 rcu_read_lock();
1653
1654                 nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(&pag->pag_ici_root,
1655                                 (void **) batch, first_index,
1656                                 XFS_LOOKUP_BATCH, goal);
1657                 if (!nr_found) {
1658                         done = true;
1659                         rcu_read_unlock();
1660                         break;
1661                 }
1662
1663                 /*
1664                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1665                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1666                  */
1667                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1668                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
1669
1670                         if (done || !xfs_icwalk_igrab(goal, ip, icw))
1671                                 batch[i] = NULL;
1672
1673                         /*
1674                          * Update the index for the next lookup. Catch
1675                          * overflows into the next AG range which can occur if
1676                          * we have inodes in the last block of the AG and we
1677                          * are currently pointing to the last inode.
1678                          *
1679                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
1680                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
1681                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
1682                          * us to see this inode, so another lookup from the
1683                          * same index will not find it again.
1684                          */
1685                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
1686                                 continue;
1687                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1688                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1689                                 done = true;
1690                 }
1691
1692                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1693                 rcu_read_unlock();
1694
1695                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1696                         if (!batch[i])
1697                                 continue;
1698                         error = xfs_icwalk_process_inode(goal, batch[i], pag,
1699                                         icw);
1700                         if (error == -EAGAIN) {
1701                                 skipped++;
1702                                 continue;
1703                         }
1704                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1705                                 last_error = error;
1706                 }
1707
1708                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
1709                 if (error == -EFSCORRUPTED)
1710                         break;
1711
1712                 cond_resched();
1713
1714                 if (icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT)) {
1715                         icw->icw_scan_limit -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1716                         if (icw->icw_scan_limit <= 0)
1717                                 break;
1718                 }
1719         } while (nr_found && !done);
1720
1721         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM) {
1722                 if (done)
1723                         first_index = 0;
1724                 WRITE_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor, first_index);
1725         }
1726
1727         if (skipped) {
1728                 delay(1);
1729                 goto restart;
1730         }
1731         return last_error;
1732 }
1733
1734 /* Walk all incore inodes to achieve a given goal. */
1735 static int
1736 xfs_icwalk(
1737         struct xfs_mount        *mp,
1738         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1739         struct xfs_icwalk       *icw)
1740 {
1741         struct xfs_perag        *pag;
1742         int                     error = 0;
1743         int                     last_error = 0;
1744         xfs_agnumber_t          agno;
1745
1746         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, goal) {
1747                 error = xfs_icwalk_ag(pag, goal, icw);
1748                 if (error) {
1749                         last_error = error;
1750                         if (error == -EFSCORRUPTED) {
1751                                 xfs_perag_put(pag);
1752                                 break;
1753                         }
1754                 }
1755         }
1756         return last_error;
1757         BUILD_BUG_ON(XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS & XFS_ICWALK_FLAGS_VALID);
1758 }
1759
1760 #ifdef DEBUG
1761 static void
1762 xfs_check_delalloc(
1763         struct xfs_inode        *ip,
1764         int                     whichfork)
1765 {
1766         struct xfs_ifork        *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
1767         struct xfs_bmbt_irec    got;
1768         struct xfs_iext_cursor  icur;
1769
1770         if (!ifp || !xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, 0, &icur, &got))
1771                 return;
1772         do {
1773                 if (isnullstartblock(got.br_startblock)) {
1774                         xfs_warn(ip->i_mount,
1775         "ino %llx %s fork has delalloc extent at [0x%llx:0x%llx]",
1776                                 ip->i_ino,
1777                                 whichfork == XFS_DATA_FORK ? "data" : "cow",
1778                                 got.br_startoff, got.br_blockcount);
1779                 }
1780         } while (xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got));
1781 }
1782 #else
1783 #define xfs_check_delalloc(ip, whichfork)       do { } while (0)
1784 #endif
1785
1786 /* Schedule the inode for reclaim. */
1787 static void
1788 xfs_inodegc_set_reclaimable(
1789         struct xfs_inode        *ip)
1790 {
1791         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1792         struct xfs_perag        *pag;
1793
1794         if (!xfs_is_shutdown(mp) && ip->i_delayed_blks) {
1795                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_DATA_FORK);
1796                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_COW_FORK);
1797                 ASSERT(0);
1798         }
1799
1800         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1801         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1802         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1803
1804         trace_xfs_inode_set_reclaimable(ip);
1805         ip->i_flags &= ~(XFS_NEED_INACTIVE | XFS_INACTIVATING);
1806         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIMABLE;
1807         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1808                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1809
1810         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1811         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1812         xfs_perag_put(pag);
1813 }
1814
1815 /*
1816  * Free all speculative preallocations and possibly even the inode itself.
1817  * This is the last chance to make changes to an otherwise unreferenced file
1818  * before incore reclamation happens.
1819  */
1820 static void
1821 xfs_inodegc_inactivate(
1822         struct xfs_inode        *ip)
1823 {
1824         trace_xfs_inode_inactivating(ip);
1825         xfs_inactive(ip);
1826         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
1827 }
1828
1829 void
1830 xfs_inodegc_worker(
1831         struct work_struct      *work)
1832 {
1833         struct xfs_inodegc      *gc = container_of(work, struct xfs_inodegc,
1834                                                         work);
1835         struct llist_node       *node = llist_del_all(&gc->list);
1836         struct xfs_inode        *ip, *n;
1837
1838         WRITE_ONCE(gc->items, 0);
1839
1840         if (!node)
1841                 return;
1842
1843         ip = llist_entry(node, struct xfs_inode, i_gclist);
1844         trace_xfs_inodegc_worker(ip->i_mount, READ_ONCE(gc->shrinker_hits));
1845
1846         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, 0);
1847         llist_for_each_entry_safe(ip, n, node, i_gclist) {
1848                 xfs_iflags_set(ip, XFS_INACTIVATING);
1849                 xfs_inodegc_inactivate(ip);
1850         }
1851 }
1852
1853 /*
1854  * Force all currently queued inode inactivation work to run immediately, and
1855  * wait for the work to finish. Two pass - queue all the work first pass, wait
1856  * for it in a second pass.
1857  */
1858 void
1859 xfs_inodegc_flush(
1860         struct xfs_mount        *mp)
1861 {
1862         struct xfs_inodegc      *gc;
1863         int                     cpu;
1864
1865         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
1866                 return;
1867
1868         trace_xfs_inodegc_flush(mp, __return_address);
1869
1870         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1871
1872         for_each_online_cpu(cpu) {
1873                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
1874                 flush_work(&gc->work);
1875         }
1876 }
1877
1878 /*
1879  * Flush all the pending work and then disable the inode inactivation background
1880  * workers and wait for them to stop.
1881  */
1882 void
1883 xfs_inodegc_stop(
1884         struct xfs_mount        *mp)
1885 {
1886         struct xfs_inodegc      *gc;
1887         int                     cpu;
1888
1889         if (!xfs_clear_inodegc_enabled(mp))
1890                 return;
1891
1892         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1893
1894         for_each_online_cpu(cpu) {
1895                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
1896                 cancel_work_sync(&gc->work);
1897         }
1898         trace_xfs_inodegc_stop(mp, __return_address);
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Enable the inode inactivation background workers and schedule deferred inode
1903  * inactivation work if there is any.
1904  */
1905 void
1906 xfs_inodegc_start(
1907         struct xfs_mount        *mp)
1908 {
1909         if (xfs_set_inodegc_enabled(mp))
1910                 return;
1911
1912         trace_xfs_inodegc_start(mp, __return_address);
1913         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1914 }
1915
1916 #ifdef CONFIG_XFS_RT
1917 static inline bool
1918 xfs_inodegc_want_queue_rt_file(
1919         struct xfs_inode        *ip)
1920 {
1921         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1922         uint64_t                freertx;
1923
1924         if (!XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
1925                 return false;
1926
1927         freertx = READ_ONCE(mp->m_sb.sb_frextents);
1928         return freertx < mp->m_low_rtexts[XFS_LOWSP_5_PCNT];
1929 }
1930 #else
1931 # define xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip)     (false)
1932 #endif /* CONFIG_XFS_RT */
1933
1934 /*
1935  * Schedule the inactivation worker when:
1936  *
1937  *  - We've accumulated more than one inode cluster buffer's worth of inodes.
1938  *  - There is less than 5% free space left.
1939  *  - Any of the quotas for this inode are near an enforcement limit.
1940  */
1941 static inline bool
1942 xfs_inodegc_want_queue_work(
1943         struct xfs_inode        *ip,
1944         unsigned int            items)
1945 {
1946         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1947
1948         if (items > mp->m_ino_geo.inodes_per_cluster)
1949                 return true;
1950
1951         if (__percpu_counter_compare(&mp->m_fdblocks,
1952                                 mp->m_low_space[XFS_LOWSP_5_PCNT],
1953                                 XFS_FDBLOCKS_BATCH) < 0)
1954                 return true;
1955
1956         if (xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip))
1957                 return true;
1958
1959         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_USER))
1960                 return true;
1961
1962         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_GROUP))
1963                 return true;
1964
1965         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_PROJ))
1966                 return true;
1967
1968         return false;
1969 }
1970
1971 /*
1972  * Upper bound on the number of inodes in each AG that can be queued for
1973  * inactivation at any given time, to avoid monopolizing the workqueue.
1974  */
1975 #define XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG         (4 * XFS_INODES_PER_CHUNK)
1976
1977 /*
1978  * Make the frontend wait for inactivations when:
1979  *
1980  *  - Memory shrinkers queued the inactivation worker and it hasn't finished.
1981  *  - The queue depth exceeds the maximum allowable percpu backlog.
1982  *
1983  * Note: If the current thread is running a transaction, we don't ever want to
1984  * wait for other transactions because that could introduce a deadlock.
1985  */
1986 static inline bool
1987 xfs_inodegc_want_flush_work(
1988         struct xfs_inode        *ip,
1989         unsigned int            items,
1990         unsigned int            shrinker_hits)
1991 {
1992         if (current->journal_info)
1993                 return false;
1994
1995         if (shrinker_hits > 0)
1996                 return true;
1997
1998         if (items > XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG)
1999                 return true;
2000
2001         return false;
2002 }
2003
2004 /*
2005  * Queue a background inactivation worker if there are inodes that need to be
2006  * inactivated and higher level xfs code hasn't disabled the background
2007  * workers.
2008  */
2009 static void
2010 xfs_inodegc_queue(
2011         struct xfs_inode        *ip)
2012 {
2013         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2014         struct xfs_inodegc      *gc;
2015         int                     items;
2016         unsigned int            shrinker_hits;
2017
2018         trace_xfs_inode_set_need_inactive(ip);
2019         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
2020         ip->i_flags |= XFS_NEED_INACTIVE;
2021         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
2022
2023         gc = get_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2024         llist_add(&ip->i_gclist, &gc->list);
2025         items = READ_ONCE(gc->items);
2026         WRITE_ONCE(gc->items, items + 1);
2027         shrinker_hits = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2028         put_cpu_ptr(gc);
2029
2030         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2031                 return;
2032
2033         if (xfs_inodegc_want_queue_work(ip, items)) {
2034                 trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2035                 queue_work(mp->m_inodegc_wq, &gc->work);
2036         }
2037
2038         if (xfs_inodegc_want_flush_work(ip, items, shrinker_hits)) {
2039                 trace_xfs_inodegc_throttle(mp, __return_address);
2040                 flush_work(&gc->work);
2041         }
2042 }
2043
2044 /*
2045  * Fold the dead CPU inodegc queue into the current CPUs queue.
2046  */
2047 void
2048 xfs_inodegc_cpu_dead(
2049         struct xfs_mount        *mp,
2050         unsigned int            dead_cpu)
2051 {
2052         struct xfs_inodegc      *dead_gc, *gc;
2053         struct llist_node       *first, *last;
2054         unsigned int            count = 0;
2055
2056         dead_gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, dead_cpu);
2057         cancel_work_sync(&dead_gc->work);
2058
2059         if (llist_empty(&dead_gc->list))
2060                 return;
2061
2062         first = dead_gc->list.first;
2063         last = first;
2064         while (last->next) {
2065                 last = last->next;
2066                 count++;
2067         }
2068         dead_gc->list.first = NULL;
2069         dead_gc->items = 0;
2070
2071         /* Add pending work to current CPU */
2072         gc = get_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2073         llist_add_batch(first, last, &gc->list);
2074         count += READ_ONCE(gc->items);
2075         WRITE_ONCE(gc->items, count);
2076         put_cpu_ptr(gc);
2077
2078         if (xfs_is_inodegc_enabled(mp)) {
2079                 trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2080                 queue_work(mp->m_inodegc_wq, &gc->work);
2081         }
2082 }
2083
2084 /*
2085  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.  Once we get tag
2086  * lookups on the radix tree, this inode flag can go away.
2087  *
2088  * We always use background reclaim here because even if the inode is clean, it
2089  * still may be under IO and hence we have wait for IO completion to occur
2090  * before we can reclaim the inode. The background reclaim path handles this
2091  * more efficiently than we can here, so simply let background reclaim tear down
2092  * all inodes.
2093  */
2094 void
2095 xfs_inode_mark_reclaimable(
2096         struct xfs_inode        *ip)
2097 {
2098         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2099         bool                    need_inactive;
2100
2101         XFS_STATS_INC(mp, vn_reclaim);
2102
2103         /*
2104          * We should never get here with any of the reclaim flags already set.
2105          */
2106         ASSERT_ALWAYS(!xfs_iflags_test(ip, XFS_ALL_IRECLAIM_FLAGS));
2107
2108         need_inactive = xfs_inode_needs_inactive(ip);
2109         if (need_inactive) {
2110                 xfs_inodegc_queue(ip);
2111                 return;
2112         }
2113
2114         /* Going straight to reclaim, so drop the dquots. */
2115         xfs_qm_dqdetach(ip);
2116         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
2117 }
2118
2119 /*
2120  * Register a phony shrinker so that we can run background inodegc sooner when
2121  * there's memory pressure.  Inactivation does not itself free any memory but
2122  * it does make inodes reclaimable, which eventually frees memory.
2123  *
2124  * The count function, seek value, and batch value are crafted to trigger the
2125  * scan function during the second round of scanning.  Hopefully this means
2126  * that we reclaimed enough memory that initiating metadata transactions won't
2127  * make things worse.
2128  */
2129 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT      (1UL << DEF_PRIORITY)
2130 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH      ((XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT / 2) + 1)
2131
2132 static unsigned long
2133 xfs_inodegc_shrinker_count(
2134         struct shrinker         *shrink,
2135         struct shrink_control   *sc)
2136 {
2137         struct xfs_mount        *mp = container_of(shrink, struct xfs_mount,
2138                                                    m_inodegc_shrinker);
2139         struct xfs_inodegc      *gc;
2140         int                     cpu;
2141
2142         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2143                 return 0;
2144
2145         for_each_online_cpu(cpu) {
2146                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2147                 if (!llist_empty(&gc->list))
2148                         return XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT;
2149         }
2150
2151         return 0;
2152 }
2153
2154 static unsigned long
2155 xfs_inodegc_shrinker_scan(
2156         struct shrinker         *shrink,
2157         struct shrink_control   *sc)
2158 {
2159         struct xfs_mount        *mp = container_of(shrink, struct xfs_mount,
2160                                                    m_inodegc_shrinker);
2161         struct xfs_inodegc      *gc;
2162         int                     cpu;
2163         bool                    no_items = true;
2164
2165         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2166                 return SHRINK_STOP;
2167
2168         trace_xfs_inodegc_shrinker_scan(mp, sc, __return_address);
2169
2170         for_each_online_cpu(cpu) {
2171                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2172                 if (!llist_empty(&gc->list)) {
2173                         unsigned int    h = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2174
2175                         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, h + 1);
2176                         queue_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work);
2177                         no_items = false;
2178                 }
2179         }
2180
2181         /*
2182          * If there are no inodes to inactivate, we don't want the shrinker
2183          * to think there's deferred work to call us back about.
2184          */
2185         if (no_items)
2186                 return LONG_MAX;
2187
2188         return SHRINK_STOP;
2189 }
2190
2191 /* Register a shrinker so we can accelerate inodegc and throttle queuing. */
2192 int
2193 xfs_inodegc_register_shrinker(
2194         struct xfs_mount        *mp)
2195 {
2196         struct shrinker         *shrink = &mp->m_inodegc_shrinker;
2197
2198         shrink->count_objects = xfs_inodegc_shrinker_count;
2199         shrink->scan_objects = xfs_inodegc_shrinker_scan;
2200         shrink->seeks = 0;
2201         shrink->flags = SHRINKER_NONSLAB;
2202         shrink->batch = XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH;
2203
2204         return register_shrinker(shrink);
2205 }