fs/xfs/xfs_buf.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include <linux/stddef.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include <linux/gfp.h>
  22 #include <linux/pagemap.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/vmalloc.h>
  25 #include <linux/bio.h>
  26 #include <linux/sysctl.h>
  27 #include <linux/proc_fs.h>
  28 #include <linux/workqueue.h>
  29 #include <linux/percpu.h>
  30 #include <linux/blkdev.h>
  31 #include <linux/hash.h>
  32 #include <linux/kthread.h>
  33 #include <linux/migrate.h>
  34 #include <linux/backing-dev.h>
  35 #include <linux/freezer.h>
  36
  37 #include "xfs_sb.h"
  38 #include "xfs_log.h"
  39 #include "xfs_ag.h"
  40 #include "xfs_mount.h"
  41 #include "xfs_trace.h"
  42
  43 static kmem_zone_t *xfs_buf_zone;
  44
  45 static struct workqueue_struct *xfslogd_workqueue;
  46
  47 #ifdef XFS_BUF_LOCK_TRACKING
  48 # define XB_SET_OWNER(bp)       ((bp)->b_last_holder = current->pid)
  49 # define XB_CLEAR_OWNER(bp)     ((bp)->b_last_holder = -1)
  50 # define XB_GET_OWNER(bp)       ((bp)->b_last_holder)
  51 #else
  52 # define XB_SET_OWNER(bp)       do { } while (0)
  53 # define XB_CLEAR_OWNER(bp)     do { } while (0)
  54 # define XB_GET_OWNER(bp)       do { } while (0)
  55 #endif
  56
  57 #define xb_to_gfp(flags) \
  58         ((((flags) & XBF_READ_AHEAD) ? __GFP_NORETRY : GFP_NOFS) | __GFP_NOWARN)
  59
  60
  61 static inline int
  62 xfs_buf_is_vmapped(
  63         struct xfs_buf  *bp)
  64 {
  65         /*
  66          * Return true if the buffer is vmapped.
  67          *
  68          * b_addr is null if the buffer is not mapped, but the code is clever
  69          * enough to know it doesn't have to map a single page, so the check has
  70          * to be both for b_addr and bp->b_page_count > 1.
  71          */
  72         return bp->b_addr && bp->b_page_count > 1;
  73 }
  74
  75 static inline int
  76 xfs_buf_vmap_len(
  77         struct xfs_buf  *bp)
  78 {
  79         return (bp->b_page_count * PAGE_SIZE) - bp->b_offset;
  80 }
  81
  82 /*
  83  * xfs_buf_lru_add - add a buffer to the LRU.
  84  *
  85  * The LRU takes a new reference to the buffer so that it will only be freed
  86  * once the shrinker takes the buffer off the LRU.
  87  */
  88 STATIC void
  89 xfs_buf_lru_add(
  90         struct xfs_buf  *bp)
  91 {
  92         struct xfs_buftarg *btp = bp->b_target;
  93
  94         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
  95         if (list_empty(&bp->b_lru)) {
  96                 atomic_inc(&bp->b_hold);
  97                 list_add_tail(&bp->b_lru, &btp->bt_lru);
  98                 btp->bt_lru_nr++;
  99         }
 100         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
 101 }
 102
 103 /*
 104  * xfs_buf_lru_del - remove a buffer from the LRU
 105  *
 106  * The unlocked check is safe here because it only occurs when there are not
 107  * b_lru_ref counts left on the inode under the pag->pag_buf_lock. it is there
 108  * to optimise the shrinker removing the buffer from the LRU and calling
 109  * xfs_buf_free(). i.e. it removes an unnecessary round trip on the
 110  * bt_lru_lock.
 111  */
 112 STATIC void
 113 xfs_buf_lru_del(
 114         struct xfs_buf  *bp)
 115 {
 116         struct xfs_buftarg *btp = bp->b_target;
 117
 118         if (list_empty(&bp->b_lru))
 119                 return;
 120
 121         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
 122         if (!list_empty(&bp->b_lru)) {
 123                 list_del_init(&bp->b_lru);
 124                 btp->bt_lru_nr--;
 125         }
 126         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
 127 }
 128
 129 /*
 130  * When we mark a buffer stale, we remove the buffer from the LRU and clear the
 131  * b_lru_ref count so that the buffer is freed immediately when the buffer
 132  * reference count falls to zero. If the buffer is already on the LRU, we need
 133  * to remove the reference that LRU holds on the buffer.
 134  *
 135  * This prevents build-up of stale buffers on the LRU.
 136  */
 137 void
 138 xfs_buf_stale(
 139         struct xfs_buf  *bp)
 140 {
 141         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
 142
 143         bp->b_flags |= XBF_STALE;
 144
 145         /*
 146          * Clear the delwri status so that a delwri queue walker will not
 147          * flush this buffer to disk now that it is stale. The delwri queue has
 148          * a reference to the buffer, so this is safe to do.
 149          */
 150         bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
 151
 152         atomic_set(&(bp)->b_lru_ref, 0);
 153         if (!list_empty(&bp->b_lru)) {
 154                 struct xfs_buftarg *btp = bp->b_target;
 155
 156                 spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
 157                 if (!list_empty(&bp->b_lru)) {
 158                         list_del_init(&bp->b_lru);
 159                         btp->bt_lru_nr--;
 160                         atomic_dec(&bp->b_hold);
 161                 }
 162                 spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
 163         }
 164         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) >= 1);
 165 }
 166
 167 struct xfs_buf *
 168 xfs_buf_alloc(
 169         struct xfs_buftarg      *target,
 170         xfs_daddr_t             blkno,
 171         size_t                  numblks,
 172         xfs_buf_flags_t         flags)
 173 {
 174         struct xfs_buf          *bp;
 175
 176         bp = kmem_zone_zalloc(xfs_buf_zone, KM_NOFS);
 177         if (unlikely(!bp))
 178                 return NULL;
 179
 180         /*
 181          * We don't want certain flags to appear in b_flags unless they are
 182          * specifically set by later operations on the buffer.
 183          */
 184         flags &= ~(XBF_UNMAPPED | XBF_TRYLOCK | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
 185
 186         atomic_set(&bp->b_hold, 1);
 187         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 1);
 188         init_completion(&bp->b_iowait);
 189         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_lru);
 190         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_list);
 191         RB_CLEAR_NODE(&bp->b_rbnode);
 192         sema_init(&bp->b_sema, 0); /* held, no waiters */
 193         XB_SET_OWNER(bp);
 194         bp->b_target = target;
 195
 196         /*
 197          * Set length and io_length to the same value initially.
 198          * I/O routines should use io_length, which will be the same in
 199          * most cases but may be reset (e.g. XFS recovery).
 200          */
 201         bp->b_length = numblks;
 202         bp->b_io_length = numblks;
 203         bp->b_flags = flags;
 204         bp->b_bn = blkno;
 205         atomic_set(&bp->b_pin_count, 0);
 206         init_waitqueue_head(&bp->b_waiters);
 207
 208         XFS_STATS_INC(xb_create);
 209         trace_xfs_buf_init(bp, _RET_IP_);
 210
 211         return bp;
 212 }
 213
 214 /*
 215  *      Allocate a page array capable of holding a specified number
 216  *      of pages, and point the page buf at it.
 217  */
 218 STATIC int
 219 _xfs_buf_get_pages(
 220         xfs_buf_t               *bp,
 221         int                     page_count,
 222         xfs_buf_flags_t         flags)
 223 {
 224         /* Make sure that we have a page list */
 225         if (bp->b_pages == NULL) {
 226                 bp->b_page_count = page_count;
 227                 if (page_count <= XB_PAGES) {
 228                         bp->b_pages = bp->b_page_array;
 229                 } else {
 230                         bp->b_pages = kmem_alloc(sizeof(struct page *) *
 231                                                  page_count, KM_NOFS);
 232                         if (bp->b_pages == NULL)
 233                                 return -ENOMEM;
 234                 }
 235                 memset(bp->b_pages, 0, sizeof(struct page *) * page_count);
 236         }
 237         return 0;
 238 }
 239
 240 /*
 241  *      Frees b_pages if it was allocated.
 242  */
 243 STATIC void
 244 _xfs_buf_free_pages(
 245         xfs_buf_t       *bp)
 246 {
 247         if (bp->b_pages != bp->b_page_array) {
 248                 kmem_free(bp->b_pages);
 249                 bp->b_pages = NULL;
 250         }
 251 }
 252
 253 /*
 254  *      Releases the specified buffer.
 255  *
 256  *      The modification state of any associated pages is left unchanged.
 257  *      The buffer most not be on any hash - use xfs_buf_rele instead for
 258  *      hashed and refcounted buffers
 259  */
 260 void
 261 xfs_buf_free(
 262         xfs_buf_t               *bp)
 263 {
 264         trace_xfs_buf_free(bp, _RET_IP_);
 265
 266         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
 267
 268         if (bp->b_flags & _XBF_PAGES) {
 269                 uint            i;
 270
 271                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp))
 272                         vm_unmap_ram(bp->b_addr - bp->b_offset,
 273                                         bp->b_page_count);
 274
 275                 for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
 276                         struct page     *page = bp->b_pages[i];
 277
 278                         __free_page(page);
 279                 }
 280         } else if (bp->b_flags & _XBF_KMEM)
 281                 kmem_free(bp->b_addr);
 282         _xfs_buf_free_pages(bp);
 283         kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Allocates all the pages for buffer in question and builds it's page list.
 288  */
 289 STATIC int
 290 xfs_buf_allocate_memory(
 291         xfs_buf_t               *bp,
 292         uint                    flags)
 293 {
 294         size_t                  size;
 295         size_t                  nbytes, offset;
 296         gfp_t                   gfp_mask = xb_to_gfp(flags);
 297         unsigned short          page_count, i;
 298         xfs_off_t               start, end;
 299         int                     error;
 300
 301         /*
 302          * for buffers that are contained within a single page, just allocate
 303          * the memory from the heap - there's no need for the complexity of
 304          * page arrays to keep allocation down to order 0.
 305          */
 306         size = BBTOB(bp->b_length);
 307         if (size < PAGE_SIZE) {
 308                 bp->b_addr = kmem_alloc(size, KM_NOFS);
 309                 if (!bp->b_addr) {
 310                         /* low memory - use alloc_page loop instead */
 311                         goto use_alloc_page;
 312                 }
 313
 314                 if (((unsigned long)(bp->b_addr + size - 1) & PAGE_MASK) !=
 315                     ((unsigned long)bp->b_addr & PAGE_MASK)) {
 316                         /* b_addr spans two pages - use alloc_page instead */
 317                         kmem_free(bp->b_addr);
 318                         bp->b_addr = NULL;
 319                         goto use_alloc_page;
 320                 }
 321                 bp->b_offset = offset_in_page(bp->b_addr);
 322                 bp->b_pages = bp->b_page_array;
 323                 bp->b_pages[0] = virt_to_page(bp->b_addr);
 324                 bp->b_page_count = 1;
 325                 bp->b_flags |= _XBF_KMEM;
 326                 return 0;
 327         }
 328
 329 use_alloc_page:
 330         start = BBTOB(bp->b_bn) >> PAGE_SHIFT;
 331         end = (BBTOB(bp->b_bn + bp->b_length) + PAGE_SIZE - 1) >> 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         xfs_daddr_t             blkno,
 429         size_t                  numblks,
 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
 439         numbytes = BBTOB(numblks);
 440
 441         /* Check for IOs smaller than the sector size / not sector aligned */
 442         ASSERT(!(numbytes < (1 << btp->bt_sshift)));
 443         ASSERT(!(BBTOB(blkno) & (xfs_off_t)btp->bt_smask));
 444
 445         /* get tree root */
 446         pag = xfs_perag_get(btp->bt_mount,
 447                                 xfs_daddr_to_agno(btp->bt_mount, blkno));
 448
 449         /* walk tree */
 450         spin_lock(&pag->pag_buf_lock);
 451         rbp = &pag->pag_buf_tree.rb_node;
 452         parent = NULL;
 453         bp = NULL;
 454         while (*rbp) {
 455                 parent = *rbp;
 456                 bp = rb_entry(parent, struct xfs_buf, b_rbnode);
 457
 458                 if (blkno < bp->b_bn)
 459                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
 460                 else if (blkno > bp->b_bn)
 461                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
 462                 else {
 463                         /*
 464                          * found a block number match. If the range doesn't
 465                          * match, the only way this is allowed is if the buffer
 466                          * in the cache is stale and the transaction that made
 467                          * it stale has not yet committed. i.e. we are
 468                          * reallocating a busy extent. Skip this buffer and
 469                          * continue searching to the right for an exact match.
 470                          */
 471                         if (bp->b_length != numblks) {
 472                                 ASSERT(bp->b_flags & XBF_STALE);
 473                                 rbp = &(*rbp)->rb_right;
 474                                 continue;
 475                         }
 476                         atomic_inc(&bp->b_hold);
 477                         goto found;
 478                 }
 479         }
 480
 481         /* No match found */
 482         if (new_bp) {
 483                 rb_link_node(&new_bp->b_rbnode, parent, rbp);
 484                 rb_insert_color(&new_bp->b_rbnode, &pag->pag_buf_tree);
 485                 /* the buffer keeps the perag reference until it is freed */
 486                 new_bp->b_pag = pag;
 487                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 488         } else {
 489                 XFS_STATS_INC(xb_miss_locked);
 490                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 491                 xfs_perag_put(pag);
 492         }
 493         return new_bp;
 494
 495 found:
 496         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 497         xfs_perag_put(pag);
 498
 499         if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
 500                 if (flags & XBF_TRYLOCK) {
 501                         xfs_buf_rele(bp);
 502                         XFS_STATS_INC(xb_busy_locked);
 503                         return NULL;
 504                 }
 505                 xfs_buf_lock(bp);
 506                 XFS_STATS_INC(xb_get_locked_waited);
 507         }
 508
 509         /*
 510          * if the buffer is stale, clear all the external state associated with
 511          * it. We need to keep flags such as how we allocated the buffer memory
 512          * intact here.
 513          */
 514         if (bp->b_flags & XBF_STALE) {
 515                 ASSERT((bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) == 0);
 516                 bp->b_flags &= _XBF_KMEM | _XBF_PAGES;
 517         }
 518
 519         trace_xfs_buf_find(bp, flags, _RET_IP_);
 520         XFS_STATS_INC(xb_get_locked);
 521         return bp;
 522 }
 523
 524 /*
 525  * Assembles a buffer covering the specified range. The code is optimised for
 526  * cache hits, as metadata intensive workloads will see 3 orders of magnitude
 527  * more hits than misses.
 528  */
 529 struct xfs_buf *
 530 xfs_buf_get(
 531         xfs_buftarg_t           *target,
 532         xfs_daddr_t             blkno,
 533         size_t                  numblks,
 534         xfs_buf_flags_t         flags)
 535 {
 536         struct xfs_buf          *bp;
 537         struct xfs_buf          *new_bp;
 538         int                     error = 0;
 539
 540         bp = _xfs_buf_find(target, blkno, numblks, flags, NULL);
 541         if (likely(bp))
 542                 goto found;
 543
 544         new_bp = xfs_buf_alloc(target, blkno, numblks, flags);
 545         if (unlikely(!new_bp))
 546                 return NULL;
 547
 548         error = xfs_buf_allocate_memory(new_bp, flags);
 549         if (error) {
 550                 kmem_zone_free(xfs_buf_zone, new_bp);
 551                 return NULL;
 552         }
 553
 554         bp = _xfs_buf_find(target, blkno, numblks, flags, new_bp);
 555         if (!bp) {
 556                 xfs_buf_free(new_bp);
 557                 return NULL;
 558         }
 559
 560         if (bp != new_bp)
 561                 xfs_buf_free(new_bp);
 562
 563         bp->b_io_length = bp->b_length;
 564
 565 found:
 566         if (!bp->b_addr) {
 567                 error = _xfs_buf_map_pages(bp, flags);
 568                 if (unlikely(error)) {
 569                         xfs_warn(target->bt_mount,
 570                                 "%s: failed to map pages\n", __func__);
 571                         xfs_buf_relse(bp);
 572                         return NULL;
 573                 }
 574         }
 575
 576         XFS_STATS_INC(xb_get);
 577         trace_xfs_buf_get(bp, flags, _RET_IP_);
 578         return bp;
 579 }
 580
 581 STATIC int
 582 _xfs_buf_read(
 583         xfs_buf_t               *bp,
 584         xfs_buf_flags_t         flags)
 585 {
 586         ASSERT(!(flags & XBF_WRITE));
 587         ASSERT(bp->b_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL);
 588
 589         bp->b_flags &= ~(XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
 590         bp->b_flags |= flags & (XBF_READ | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
 591
 592         xfs_buf_iorequest(bp);
 593         if (flags & XBF_ASYNC)
 594                 return 0;
 595         return xfs_buf_iowait(bp);
 596 }
 597
 598 xfs_buf_t *
 599 xfs_buf_read(
 600         xfs_buftarg_t           *target,
 601         xfs_daddr_t             blkno,
 602         size_t                  numblks,
 603         xfs_buf_flags_t         flags)
 604 {
 605         xfs_buf_t               *bp;
 606
 607         flags |= XBF_READ;
 608
 609         bp = xfs_buf_get(target, blkno, numblks, flags);
 610         if (bp) {
 611                 trace_xfs_buf_read(bp, flags, _RET_IP_);
 612
 613                 if (!XFS_BUF_ISDONE(bp)) {
 614                         XFS_STATS_INC(xb_get_read);
 615                         _xfs_buf_read(bp, flags);
 616                 } else if (flags & XBF_ASYNC) {
 617                         /*
 618                          * Read ahead call which is already satisfied,
 619                          * drop the buffer
 620                          */
 621                         xfs_buf_relse(bp);
 622                         return NULL;
 623                 } else {
 624                         /* We do not want read in the flags */
 625                         bp->b_flags &= ~XBF_READ;
 626                 }
 627         }
 628
 629         return bp;
 630 }
 631
 632 /*
 633  *      If we are not low on memory then do the readahead in a deadlock
 634  *      safe manner.
 635  */
 636 void
 637 xfs_buf_readahead(
 638         xfs_buftarg_t           *target,
 639         xfs_daddr_t             blkno,
 640         size_t                  numblks)
 641 {
 642         if (bdi_read_congested(target->bt_bdi))
 643                 return;
 644
 645         xfs_buf_read(target, blkno, numblks,
 646                      XBF_TRYLOCK|XBF_ASYNC|XBF_READ_AHEAD);
 647 }
 648
 649 /*
 650  * Read an uncached buffer from disk. Allocates and returns a locked
 651  * buffer containing the disk contents or nothing.
 652  */
 653 struct xfs_buf *
 654 xfs_buf_read_uncached(
 655         struct xfs_buftarg      *target,
 656         xfs_daddr_t             daddr,
 657         size_t                  numblks,
 658         int                     flags)
 659 {
 660         xfs_buf_t               *bp;
 661         int                     error;
 662
 663         bp = xfs_buf_get_uncached(target, numblks, flags);
 664         if (!bp)
 665                 return NULL;
 666
 667         /* set up the buffer for a read IO */
 668         XFS_BUF_SET_ADDR(bp, daddr);
 669         XFS_BUF_READ(bp);
 670
 671         xfsbdstrat(target->bt_mount, bp);
 672         error = xfs_buf_iowait(bp);
 673         if (error) {
 674                 xfs_buf_relse(bp);
 675                 return NULL;
 676         }
 677         return bp;
 678 }
 679
 680 /*
 681  * Return a buffer allocated as an empty buffer and associated to external
 682  * memory via xfs_buf_associate_memory() back to it's empty state.
 683  */
 684 void
 685 xfs_buf_set_empty(
 686         struct xfs_buf          *bp,
 687         size_t                  numblks)
 688 {
 689         if (bp->b_pages)
 690                 _xfs_buf_free_pages(bp);
 691
 692         bp->b_pages = NULL;
 693         bp->b_page_count = 0;
 694         bp->b_addr = NULL;
 695         bp->b_length = numblks;
 696         bp->b_io_length = numblks;
 697         bp->b_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;
 698 }
 699
 700 static inline struct page *
 701 mem_to_page(
 702         void                    *addr)
 703 {
 704         if ((!is_vmalloc_addr(addr))) {
 705                 return virt_to_page(addr);
 706         } else {
 707                 return vmalloc_to_page(addr);
 708         }
 709 }
 710
 711 int
 712 xfs_buf_associate_memory(
 713         xfs_buf_t               *bp,
 714         void                    *mem,
 715         size_t                  len)
 716 {
 717         int                     rval;
 718         int                     i = 0;
 719         unsigned long           pageaddr;
 720         unsigned long           offset;
 721         size_t                  buflen;
 722         int                     page_count;
 723
 724         pageaddr = (unsigned long)mem & PAGE_MASK;
 725         offset = (unsigned long)mem - pageaddr;
 726         buflen = PAGE_ALIGN(len + offset);
 727         page_count = buflen >> PAGE_SHIFT;
 728
 729         /* Free any previous set of page pointers */
 730         if (bp->b_pages)
 731                 _xfs_buf_free_pages(bp);
 732
 733         bp->b_pages = NULL;
 734         bp->b_addr = mem;
 735
 736         rval = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, 0);
 737         if (rval)
 738                 return rval;
 739
 740         bp->b_offset = offset;
 741
 742         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
 743                 bp->b_pages[i] = mem_to_page((void *)pageaddr);
 744                 pageaddr += PAGE_SIZE;
 745         }
 746
 747         bp->b_io_length = BTOBB(len);
 748         bp->b_length = BTOBB(buflen);
 749
 750         return 0;
 751 }
 752
 753 xfs_buf_t *
 754 xfs_buf_get_uncached(
 755         struct xfs_buftarg      *target,
 756         size_t                  numblks,
 757         int                     flags)
 758 {
 759         unsigned long           page_count;
 760         int                     error, i;
 761         xfs_buf_t               *bp;
 762
 763         bp = xfs_buf_alloc(target, XFS_BUF_DADDR_NULL, numblks, 0);
 764         if (unlikely(bp == NULL))
 765                 goto fail;
 766
 767         page_count = PAGE_ALIGN(numblks << BBSHIFT) >> PAGE_SHIFT;
 768         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, 0);
 769         if (error)
 770                 goto fail_free_buf;
 771
 772         for (i = 0; i < page_count; i++) {
 773                 bp->b_pages[i] = alloc_page(xb_to_gfp(flags));
 774                 if (!bp->b_pages[i])
 775                         goto fail_free_mem;
 776         }
 777         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
 778
 779         error = _xfs_buf_map_pages(bp, 0);
 780         if (unlikely(error)) {
 781                 xfs_warn(target->bt_mount,
 782                         "%s: failed to map pages\n", __func__);
 783                 goto fail_free_mem;
 784         }
 785
 786         trace_xfs_buf_get_uncached(bp, _RET_IP_);
 787         return bp;
 788
 789  fail_free_mem:
 790         while (--i >= 0)
 791                 __free_page(bp->b_pages[i]);
 792         _xfs_buf_free_pages(bp);
 793  fail_free_buf:
 794         kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
 795  fail:
 796         return NULL;
 797 }
 798
 799 /*
 800  *      Increment reference count on buffer, to hold the buffer concurrently
 801  *      with another thread which may release (free) the buffer asynchronously.
 802  *      Must hold the buffer already to call this function.
 803  */
 804 void
 805 xfs_buf_hold(
 806         xfs_buf_t               *bp)
 807 {
 808         trace_xfs_buf_hold(bp, _RET_IP_);
 809         atomic_inc(&bp->b_hold);
 810 }
 811
 812 /*
 813  *      Releases a hold on the specified buffer.  If the
 814  *      the hold count is 1, calls xfs_buf_free.
 815  */
 816 void
 817 xfs_buf_rele(
 818         xfs_buf_t               *bp)
 819 {
 820         struct xfs_perag        *pag = bp->b_pag;
 821
 822         trace_xfs_buf_rele(bp, _RET_IP_);
 823
 824         if (!pag) {
 825                 ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
 826                 ASSERT(RB_EMPTY_NODE(&bp->b_rbnode));
 827                 if (atomic_dec_and_test(&bp->b_hold))
 828                         xfs_buf_free(bp);
 829                 return;
 830         }
 831
 832         ASSERT(!RB_EMPTY_NODE(&bp->b_rbnode));
 833
 834         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) > 0);
 835         if (atomic_dec_and_lock(&bp->b_hold, &pag->pag_buf_lock)) {
 836                 if (!(bp->b_flags & XBF_STALE) &&
 837                            atomic_read(&bp->b_lru_ref)) {
 838                         xfs_buf_lru_add(bp);
 839                         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 840                 } else {
 841                         xfs_buf_lru_del(bp);
 842                         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
 843                         rb_erase(&bp->b_rbnode, &pag->pag_buf_tree);
 844                         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 845                         xfs_perag_put(pag);
 846                         xfs_buf_free(bp);
 847                 }
 848         }
 849 }
 850
 851
 852 /*
 853  *      Lock a buffer object, if it is not already locked.
 854  *
 855  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we are
 856  *      being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because it is
 857  *      pinned, we know that the log has not been pushed to disk and hence it
 858  *      will still be locked.  Rather than continuing to have trylock attempts
 859  *      fail until someone else pushes the log, push it ourselves before
 860  *      returning.  This means that the xfsaild will not get stuck trying
 861  *      to push on stale inode buffers.
 862  */
 863 int
 864 xfs_buf_trylock(
 865         struct xfs_buf          *bp)
 866 {
 867         int                     locked;
 868
 869         locked = down_trylock(&bp->b_sema) == 0;
 870         if (locked)
 871                 XB_SET_OWNER(bp);
 872         else if (atomic_read(&bp->b_pin_count) && (bp->b_flags & XBF_STALE))
 873                 xfs_log_force(bp->b_target->bt_mount, 0);
 874
 875         trace_xfs_buf_trylock(bp, _RET_IP_);
 876         return locked;
 877 }
 878
 879 /*
 880  *      Lock a buffer object.
 881  *
 882  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we
 883  *      are being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because
 884  *      it is pinned, we know that the log has not been pushed to disk and
 885  *      hence it will still be locked. Rather than sleeping until someone
 886  *      else pushes the log, push it ourselves before trying to get the lock.
 887  */
 888 void
 889 xfs_buf_lock(
 890         struct xfs_buf          *bp)
 891 {
 892         trace_xfs_buf_lock(bp, _RET_IP_);
 893
 894         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) && (bp->b_flags & XBF_STALE))
 895                 xfs_log_force(bp->b_target->bt_mount, 0);
 896         down(&bp->b_sema);
 897         XB_SET_OWNER(bp);
 898
 899         trace_xfs_buf_lock_done(bp, _RET_IP_);
 900 }
 901
 902 void
 903 xfs_buf_unlock(
 904         struct xfs_buf          *bp)
 905 {
 906         XB_CLEAR_OWNER(bp);
 907         up(&bp->b_sema);
 908
 909         trace_xfs_buf_unlock(bp, _RET_IP_);
 910 }
 911
 912 STATIC void
 913 xfs_buf_wait_unpin(
 914         xfs_buf_t               *bp)
 915 {
 916         DECLARE_WAITQUEUE       (wait, current);
 917
 918         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
 919                 return;
 920
 921         add_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
 922         for (;;) {
 923                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 924                 if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
 925                         break;
 926                 io_schedule();
 927         }
 928         remove_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
 929         set_current_state(TASK_RUNNING);
 930 }
 931
 932 /*
 933  *      Buffer Utility Routines
 934  */
 935
 936 STATIC void
 937 xfs_buf_iodone_work(
 938         struct work_struct      *work)
 939 {
 940         xfs_buf_t               *bp =
 941                 container_of(work, xfs_buf_t, b_iodone_work);
 942
 943         if (bp->b_iodone)
 944                 (*(bp->b_iodone))(bp);
 945         else if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
 946                 xfs_buf_relse(bp);
 947 }
 948
 949 void
 950 xfs_buf_ioend(
 951         xfs_buf_t               *bp,
 952         int                     schedule)
 953 {
 954         trace_xfs_buf_iodone(bp, _RET_IP_);
 955
 956         bp->b_flags &= ~(XBF_READ | XBF_WRITE | XBF_READ_AHEAD);
 957         if (bp->b_error == 0)
 958                 bp->b_flags |= XBF_DONE;
 959
 960         if ((bp->b_iodone) || (bp->b_flags & XBF_ASYNC)) {
 961                 if (schedule) {
 962                         INIT_WORK(&bp->b_iodone_work, xfs_buf_iodone_work);
 963                         queue_work(xfslogd_workqueue, &bp->b_iodone_work);
 964                 } else {
 965                         xfs_buf_iodone_work(&bp->b_iodone_work);
 966                 }
 967         } else {
 968                 complete(&bp->b_iowait);
 969         }
 970 }
 971
 972 void
 973 xfs_buf_ioerror(
 974         xfs_buf_t               *bp,
 975         int                     error)
 976 {
 977         ASSERT(error >= 0 && error <= 0xffff);
 978         bp->b_error = (unsigned short)error;
 979         trace_xfs_buf_ioerror(bp, error, _RET_IP_);
 980 }
 981
 982 void
 983 xfs_buf_ioerror_alert(
 984         struct xfs_buf          *bp,
 985         const char              *func)
 986 {
 987         xfs_alert(bp->b_target->bt_mount,
 988 "metadata I/O error: block 0x%llx (\"%s\") error %d numblks %d",
 989                 (__uint64_t)XFS_BUF_ADDR(bp), func, bp->b_error, bp->b_length);
 990 }
 991
 992 /*
 993  * Called when we want to stop a buffer from getting written or read.
 994  * We attach the EIO error, muck with its flags, and call xfs_buf_ioend
 995  * so that the proper iodone callbacks get called.
 996  */
 997 STATIC int
 998 xfs_bioerror(
 999         xfs_buf_t *bp)
1000 {
1001 #ifdef XFSERRORDEBUG
1002         ASSERT(XFS_BUF_ISREAD(bp) || bp->b_iodone);
1003 #endif
1004
1005         /*
1006          * No need to wait until the buffer is unpinned, we aren't flushing it.
1007          */
1008         xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1009
1010         /*
1011          * We're calling xfs_buf_ioend, so delete XBF_DONE flag.
1012          */
1013         XFS_BUF_UNREAD(bp);
1014         XFS_BUF_UNDONE(bp);
1015         xfs_buf_stale(bp);
1016
1017         xfs_buf_ioend(bp, 0);
1018
1019         return EIO;
1020 }
1021
1022 /*
1023  * Same as xfs_bioerror, except that we are releasing the buffer
1024  * here ourselves, and avoiding the xfs_buf_ioend call.
1025  * This is meant for userdata errors; metadata bufs come with
1026  * iodone functions attached, so that we can track down errors.
1027  */
1028 STATIC int
1029 xfs_bioerror_relse(
1030         struct xfs_buf  *bp)
1031 {
1032         int64_t         fl = bp->b_flags;
1033         /*
1034          * No need to wait until the buffer is unpinned.
1035          * We aren't flushing it.
1036          *
1037          * chunkhold expects B_DONE to be set, whether
1038          * we actually finish the I/O or not. We don't want to
1039          * change that interface.
1040          */
1041         XFS_BUF_UNREAD(bp);
1042         XFS_BUF_DONE(bp);
1043         xfs_buf_stale(bp);
1044         bp->b_iodone = NULL;
1045         if (!(fl & XBF_ASYNC)) {
1046                 /*
1047                  * Mark b_error and B_ERROR _both_.
1048                  * Lot's of chunkcache code assumes that.
1049                  * There's no reason to mark error for
1050                  * ASYNC buffers.
1051                  */
1052                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1053                 complete(&bp->b_iowait);
1054         } else {
1055                 xfs_buf_relse(bp);
1056         }
1057
1058         return EIO;
1059 }
1060
1061 STATIC int
1062 xfs_bdstrat_cb(
1063         struct xfs_buf  *bp)
1064 {
1065         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(bp->b_target->bt_mount)) {
1066                 trace_xfs_bdstrat_shut(bp, _RET_IP_);
1067                 /*
1068                  * Metadata write that didn't get logged but
1069                  * written delayed anyway. These aren't associated
1070                  * with a transaction, and can be ignored.
1071                  */
1072                 if (!bp->b_iodone && !XFS_BUF_ISREAD(bp))
1073                         return xfs_bioerror_relse(bp);
1074                 else
1075                         return xfs_bioerror(bp);
1076         }
1077
1078         xfs_buf_iorequest(bp);
1079         return 0;
1080 }
1081
1082 int
1083 xfs_bwrite(
1084         struct xfs_buf          *bp)
1085 {
1086         int                     error;
1087
1088         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1089
1090         bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1091         bp->b_flags &= ~(XBF_ASYNC | XBF_READ | _XBF_DELWRI_Q);
1092
1093         xfs_bdstrat_cb(bp);
1094
1095         error = xfs_buf_iowait(bp);
1096         if (error) {
1097                 xfs_force_shutdown(bp->b_target->bt_mount,
1098                                    SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1099         }
1100         return error;
1101 }
1102
1103 /*
1104  * Wrapper around bdstrat so that we can stop data from going to disk in case
1105  * we are shutting down the filesystem.  Typically user data goes thru this
1106  * path; one of the exceptions is the superblock.
1107  */
1108 void
1109 xfsbdstrat(
1110         struct xfs_mount        *mp,
1111         struct xfs_buf          *bp)
1112 {
1113         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
1114                 trace_xfs_bdstrat_shut(bp, _RET_IP_);
1115                 xfs_bioerror_relse(bp);
1116                 return;
1117         }
1118
1119         xfs_buf_iorequest(bp);
1120 }
1121
1122 STATIC void
1123 _xfs_buf_ioend(
1124         xfs_buf_t               *bp,
1125         int                     schedule)
1126 {
1127         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1)
1128                 xfs_buf_ioend(bp, schedule);
1129 }
1130
1131 STATIC void
1132 xfs_buf_bio_end_io(
1133         struct bio              *bio,
1134         int                     error)
1135 {
1136         xfs_buf_t               *bp = (xfs_buf_t *)bio->bi_private;
1137
1138         xfs_buf_ioerror(bp, -error);
1139
1140         if (!error && xfs_buf_is_vmapped(bp) && (bp->b_flags & XBF_READ))
1141                 invalidate_kernel_vmap_range(bp->b_addr, xfs_buf_vmap_len(bp));
1142
1143         _xfs_buf_ioend(bp, 1);
1144         bio_put(bio);
1145 }
1146
1147 STATIC void
1148 _xfs_buf_ioapply(
1149         xfs_buf_t               *bp)
1150 {
1151         int                     rw, map_i, total_nr_pages, nr_pages;
1152         struct bio              *bio;
1153         int                     offset = bp->b_offset;
1154         int                     size = BBTOB(bp->b_io_length);
1155         sector_t                sector = bp->b_bn;
1156
1157         total_nr_pages = bp->b_page_count;
1158         map_i = 0;
1159
1160         if (bp->b_flags & XBF_WRITE) {
1161                 if (bp->b_flags & XBF_SYNCIO)
1162                         rw = WRITE_SYNC;
1163                 else
1164                         rw = WRITE;
1165                 if (bp->b_flags & XBF_FUA)
1166                         rw |= REQ_FUA;
1167                 if (bp->b_flags & XBF_FLUSH)
1168                         rw |= REQ_FLUSH;
1169         } else if (bp->b_flags & XBF_READ_AHEAD) {
1170                 rw = READA;
1171         } else {
1172                 rw = READ;
1173         }
1174
1175         /* we only use the buffer cache for meta-data */
1176         rw |= REQ_META;
1177
1178 next_chunk:
1179         atomic_inc(&bp->b_io_remaining);
1180         nr_pages = BIO_MAX_SECTORS >> (PAGE_SHIFT - BBSHIFT);
1181         if (nr_pages > total_nr_pages)
1182                 nr_pages = total_nr_pages;
1183
1184         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nr_pages);
1185         bio->bi_bdev = bp->b_target->bt_bdev;
1186         bio->bi_sector = sector;
1187         bio->bi_end_io = xfs_buf_bio_end_io;
1188         bio->bi_private = bp;
1189
1190
1191         for (; size && nr_pages; nr_pages--, map_i++) {
1192                 int     rbytes, nbytes = PAGE_SIZE - offset;
1193
1194                 if (nbytes > size)
1195                         nbytes = size;
1196
1197                 rbytes = bio_add_page(bio, bp->b_pages[map_i], nbytes, offset);
1198                 if (rbytes < nbytes)
1199                         break;
1200
1201                 offset = 0;
1202                 sector += BTOBB(nbytes);
1203                 size -= nbytes;
1204                 total_nr_pages--;
1205         }
1206
1207         if (likely(bio->bi_size)) {
1208                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp)) {
1209                         flush_kernel_vmap_range(bp->b_addr,
1210                                                 xfs_buf_vmap_len(bp));
1211                 }
1212                 submit_bio(rw, bio);
1213                 if (size)
1214                         goto next_chunk;
1215         } else {
1216                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1217                 bio_put(bio);
1218         }
1219 }
1220
1221 void
1222 xfs_buf_iorequest(
1223         xfs_buf_t               *bp)
1224 {
1225         trace_xfs_buf_iorequest(bp, _RET_IP_);
1226
1227         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1228
1229         if (bp->b_flags & XBF_WRITE)
1230                 xfs_buf_wait_unpin(bp);
1231         xfs_buf_hold(bp);
1232
1233         /* Set the count to 1 initially, this will stop an I/O
1234          * completion callout which happens before we have started
1235          * all the I/O from calling xfs_buf_ioend too early.
1236          */
1237         atomic_set(&bp->b_io_remaining, 1);
1238         _xfs_buf_ioapply(bp);
1239         _xfs_buf_ioend(bp, 1);
1240
1241         xfs_buf_rele(bp);
1242 }
1243
1244 /*
1245  * Waits for I/O to complete on the buffer supplied.  It returns immediately if
1246  * no I/O is pending or there is already a pending error on the buffer.  It
1247  * returns the I/O error code, if any, or 0 if there was no error.
1248  */
1249 int
1250 xfs_buf_iowait(
1251         xfs_buf_t               *bp)
1252 {
1253         trace_xfs_buf_iowait(bp, _RET_IP_);
1254
1255         if (!bp->b_error)
1256                 wait_for_completion(&bp->b_iowait);
1257
1258         trace_xfs_buf_iowait_done(bp, _RET_IP_);
1259         return bp->b_error;
1260 }
1261
1262 xfs_caddr_t
1263 xfs_buf_offset(
1264         xfs_buf_t               *bp,
1265         size_t                  offset)
1266 {
1267         struct page             *page;
1268
1269         if (bp->b_addr)
1270                 return bp->b_addr + offset;
1271
1272         offset += bp->b_offset;
1273         page = bp->b_pages[offset >> PAGE_SHIFT];
1274         return (xfs_caddr_t)page_address(page) + (offset & (PAGE_SIZE-1));
1275 }
1276
1277 /*
1278  *      Move data into or out of a buffer.
1279  */
1280 void
1281 xfs_buf_iomove(
1282         xfs_buf_t               *bp,    /* buffer to process            */
1283         size_t                  boff,   /* starting buffer offset       */
1284         size_t                  bsize,  /* length to copy               */
1285         void                    *data,  /* data address                 */
1286         xfs_buf_rw_t            mode)   /* read/write/zero flag         */
1287 {
1288         size_t                  bend;
1289
1290         bend = boff + bsize;
1291         while (boff < bend) {
1292                 struct page     *page;
1293                 int             page_index, page_offset, csize;
1294
1295                 page_index = (boff + bp->b_offset) >> PAGE_SHIFT;
1296                 page_offset = (boff + bp->b_offset) & ~PAGE_MASK;
1297                 page = bp->b_pages[page_index];
1298                 csize = min_t(size_t, PAGE_SIZE - page_offset,
1299                                       BBTOB(bp->b_io_length) - boff);
1300
1301                 ASSERT((csize + page_offset) <= PAGE_SIZE);
1302
1303                 switch (mode) {
1304                 case XBRW_ZERO:
1305                         memset(page_address(page) + page_offset, 0, csize);
1306                         break;
1307                 case XBRW_READ:
1308                         memcpy(data, page_address(page) + page_offset, csize);
1309                         break;
1310                 case XBRW_WRITE:
1311                         memcpy(page_address(page) + page_offset, data, csize);
1312                 }
1313
1314                 boff += csize;
1315                 data += csize;
1316         }
1317 }
1318
1319 /*
1320  *      Handling of buffer targets (buftargs).
1321  */
1322
1323 /*
1324  * Wait for any bufs with callbacks that have been submitted but have not yet
1325  * returned. These buffers will have an elevated hold count, so wait on those
1326  * while freeing all the buffers only held by the LRU.
1327  */
1328 void
1329 xfs_wait_buftarg(
1330         struct xfs_buftarg      *btp)
1331 {
1332         struct xfs_buf          *bp;
1333
1334 restart:
1335         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1336         while (!list_empty(&btp->bt_lru)) {
1337                 bp = list_first_entry(&btp->bt_lru, struct xfs_buf, b_lru);
1338                 if (atomic_read(&bp->b_hold) > 1) {
1339                         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1340                         delay(100);
1341                         goto restart;
1342                 }
1343                 /*
1344                  * clear the LRU reference count so the buffer doesn't get
1345                  * ignored in xfs_buf_rele().
1346                  */
1347                 atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
1348                 spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1349                 xfs_buf_rele(bp);
1350                 spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1351         }
1352         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1353 }
1354
1355 int
1356 xfs_buftarg_shrink(
1357         struct shrinker         *shrink,
1358         struct shrink_control   *sc)
1359 {
1360         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1361                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1362         struct xfs_buf          *bp;
1363         int nr_to_scan = sc->nr_to_scan;
1364         LIST_HEAD(dispose);
1365
1366         if (!nr_to_scan)
1367                 return btp->bt_lru_nr;
1368
1369         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1370         while (!list_empty(&btp->bt_lru)) {
1371                 if (nr_to_scan-- <= 0)
1372                         break;
1373
1374                 bp = list_first_entry(&btp->bt_lru, struct xfs_buf, b_lru);
1375
1376                 /*
1377                  * Decrement the b_lru_ref count unless the value is already
1378                  * zero. If the value is already zero, we need to reclaim the
1379                  * buffer, otherwise it gets another trip through the LRU.
1380                  */
1381                 if (!atomic_add_unless(&bp->b_lru_ref, -1, 0)) {
1382                         list_move_tail(&bp->b_lru, &btp->bt_lru);
1383                         continue;
1384                 }
1385
1386                 /*
1387                  * remove the buffer from the LRU now to avoid needing another
1388                  * lock round trip inside xfs_buf_rele().
1389                  */
1390                 list_move(&bp->b_lru, &dispose);
1391                 btp->bt_lru_nr--;
1392         }
1393         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1394
1395         while (!list_empty(&dispose)) {
1396                 bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1397                 list_del_init(&bp->b_lru);
1398                 xfs_buf_rele(bp);
1399         }
1400
1401         return btp->bt_lru_nr;
1402 }
1403
1404 void
1405 xfs_free_buftarg(
1406         struct xfs_mount        *mp,
1407         struct xfs_buftarg      *btp)
1408 {
1409         unregister_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1410
1411         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER)
1412                 xfs_blkdev_issue_flush(btp);
1413
1414         kmem_free(btp);
1415 }
1416
1417 STATIC int
1418 xfs_setsize_buftarg_flags(
1419         xfs_buftarg_t           *btp,
1420         unsigned int            blocksize,
1421         unsigned int            sectorsize,
1422         int                     verbose)
1423 {
1424         btp->bt_bsize = blocksize;
1425         btp->bt_sshift = ffs(sectorsize) - 1;
1426         btp->bt_smask = sectorsize - 1;
1427
1428         if (set_blocksize(btp->bt_bdev, sectorsize)) {
1429                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1430
1431                 bdevname(btp->bt_bdev, name);
1432
1433                 xfs_warn(btp->bt_mount,
1434                         "Cannot set_blocksize to %u on device %s\n",
1435                         sectorsize, name);
1436                 return EINVAL;
1437         }
1438
1439         return 0;
1440 }
1441
1442 /*
1443  *      When allocating the initial buffer target we have not yet
1444  *      read in the superblock, so don't know what sized sectors
1445  *      are being used is at this early stage.  Play safe.
1446  */
1447 STATIC int
1448 xfs_setsize_buftarg_early(
1449         xfs_buftarg_t           *btp,
1450         struct block_device     *bdev)
1451 {
1452         return xfs_setsize_buftarg_flags(btp,
1453                         PAGE_SIZE, bdev_logical_block_size(bdev), 0);
1454 }
1455
1456 int
1457 xfs_setsize_buftarg(
1458         xfs_buftarg_t           *btp,
1459         unsigned int            blocksize,
1460         unsigned int            sectorsize)
1461 {
1462         return xfs_setsize_buftarg_flags(btp, blocksize, sectorsize, 1);
1463 }
1464
1465 xfs_buftarg_t *
1466 xfs_alloc_buftarg(
1467         struct xfs_mount        *mp,
1468         struct block_device     *bdev,
1469         int                     external,
1470         const char              *fsname)
1471 {
1472         xfs_buftarg_t           *btp;
1473
1474         btp = kmem_zalloc(sizeof(*btp), KM_SLEEP);
1475
1476         btp->bt_mount = mp;
1477         btp->bt_dev =  bdev->bd_dev;
1478         btp->bt_bdev = bdev;
1479         btp->bt_bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1480         if (!btp->bt_bdi)
1481                 goto error;
1482
1483         INIT_LIST_HEAD(&btp->bt_lru);
1484         spin_lock_init(&btp->bt_lru_lock);
1485         if (xfs_setsize_buftarg_early(btp, bdev))
1486                 goto error;
1487         btp->bt_shrinker.shrink = xfs_buftarg_shrink;
1488         btp->bt_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
1489         register_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1490         return btp;
1491
1492 error:
1493         kmem_free(btp);
1494         return NULL;
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Add a buffer to the delayed write list.
1499  *
1500  * This queues a buffer for writeout if it hasn't already been.  Note that
1501  * neither this routine nor the buffer list submission functions perform
1502  * any internal synchronization.  It is expected that the lists are thread-local
1503  * to the callers.
1504  *
1505  * Returns true if we queued up the buffer, or false if it already had
1506  * been on the buffer list.
1507  */
1508 bool
1509 xfs_buf_delwri_queue(
1510         struct xfs_buf          *bp,
1511         struct list_head        *list)
1512 {
1513         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1514         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_READ));
1515
1516         /*
1517          * If the buffer is already marked delwri it already is queued up
1518          * by someone else for imediate writeout.  Just ignore it in that
1519          * case.
1520          */
1521         if (bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) {
1522                 trace_xfs_buf_delwri_queued(bp, _RET_IP_);
1523                 return false;
1524         }
1525
1526         trace_xfs_buf_delwri_queue(bp, _RET_IP_);
1527
1528         /*
1529          * If a buffer gets written out synchronously or marked stale while it
1530          * is on a delwri list we lazily remove it. To do this, the other party
1531          * clears the  _XBF_DELWRI_Q flag but otherwise leaves the buffer alone.
1532          * It remains referenced and on the list.  In a rare corner case it
1533          * might get readded to a delwri list after the synchronous writeout, in
1534          * which case we need just need to re-add the flag here.
1535          */
1536         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
1537         if (list_empty(&bp->b_list)) {
1538                 atomic_inc(&bp->b_hold);
1539                 list_add_tail(&bp->b_list, list);
1540         }
1541
1542         return true;
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Compare function is more complex than it needs to be because
1547  * the return value is only 32 bits and we are doing comparisons
1548  * on 64 bit values
1549  */
1550 static int
1551 xfs_buf_cmp(
1552         void            *priv,
1553         struct list_head *a,
1554         struct list_head *b)
1555 {
1556         struct xfs_buf  *ap = container_of(a, struct xfs_buf, b_list);
1557         struct xfs_buf  *bp = container_of(b, struct xfs_buf, b_list);
1558         xfs_daddr_t             diff;
1559
1560         diff = ap->b_bn - bp->b_bn;
1561         if (diff < 0)
1562                 return -1;
1563         if (diff > 0)
1564                 return 1;
1565         return 0;
1566 }
1567
1568 static int
1569 __xfs_buf_delwri_submit(
1570         struct list_head        *buffer_list,
1571         struct list_head        *io_list,
1572         bool                    wait)
1573 {
1574         struct blk_plug         plug;
1575         struct xfs_buf          *bp, *n;
1576         int                     pinned = 0;
1577
1578         list_for_each_entry_safe(bp, n, buffer_list, b_list) {
1579                 if (!wait) {
1580                         if (xfs_buf_ispinned(bp)) {
1581                                 pinned++;
1582                                 continue;
1583                         }
1584                         if (!xfs_buf_trylock(bp))
1585                                 continue;
1586                 } else {
1587                         xfs_buf_lock(bp);
1588                 }
1589
1590                 /*
1591                  * Someone else might have written the buffer synchronously or
1592                  * marked it stale in the meantime.  In that case only the
1593                  * _XBF_DELWRI_Q flag got cleared, and we have to drop the
1594                  * reference and remove it from the list here.
1595                  */
1596                 if (!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q)) {
1597                         list_del_init(&bp->b_list);
1598                         xfs_buf_relse(bp);
1599                         continue;
1600                 }
1601
1602                 list_move_tail(&bp->b_list, io_list);
1603                 trace_xfs_buf_delwri_split(bp, _RET_IP_);
1604         }
1605
1606         list_sort(NULL, io_list, xfs_buf_cmp);
1607
1608         blk_start_plug(&plug);
1609         list_for_each_entry_safe(bp, n, io_list, b_list) {
1610                 bp->b_flags &= ~(_XBF_DELWRI_Q | XBF_ASYNC);
1611                 bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1612
1613                 if (!wait) {
1614                         bp->b_flags |= XBF_ASYNC;
1615                         list_del_init(&bp->b_list);
1616                 }
1617                 xfs_bdstrat_cb(bp);
1618         }
1619         blk_finish_plug(&plug);
1620
1621         return pinned;
1622 }
1623
1624 /*
1625  * Write out a buffer list asynchronously.
1626  *
1627  * This will take the @buffer_list, write all non-locked and non-pinned buffers
1628  * out and not wait for I/O completion on any of the buffers.  This interface
1629  * is only safely useable for callers that can track I/O completion by higher
1630  * level means, e.g. AIL pushing as the @buffer_list is consumed in this
1631  * function.
1632  */
1633 int
1634 xfs_buf_delwri_submit_nowait(
1635         struct list_head        *buffer_list)
1636 {
1637         LIST_HEAD               (io_list);
1638         return __xfs_buf_delwri_submit(buffer_list, &io_list, false);
1639 }
1640
1641 /*
1642  * Write out a buffer list synchronously.
1643  *
1644  * This will take the @buffer_list, write all buffers out and wait for I/O
1645  * completion on all of the buffers. @buffer_list is consumed by the function,
1646  * so callers must have some other way of tracking buffers if they require such
1647  * functionality.
1648  */
1649 int
1650 xfs_buf_delwri_submit(
1651         struct list_head        *buffer_list)
1652 {
1653         LIST_HEAD               (io_list);
1654         int                     error = 0, error2;
1655         struct xfs_buf          *bp;
1656
1657         __xfs_buf_delwri_submit(buffer_list, &io_list, true);
1658
1659         /* Wait for IO to complete. */
1660         while (!list_empty(&io_list)) {
1661                 bp = list_first_entry(&io_list, struct xfs_buf, b_list);
1662
1663                 list_del_init(&bp->b_list);
1664                 error2 = xfs_buf_iowait(bp);
1665                 xfs_buf_relse(bp);
1666                 if (!error)
1667                         error = error2;
1668         }
1669
1670         return error;
1671 }
1672
1673 int __init
1674 xfs_buf_init(void)
1675 {
1676         xfs_buf_zone = kmem_zone_init_flags(sizeof(xfs_buf_t), "xfs_buf",
1677                                                 KM_ZONE_HWALIGN, NULL);
1678         if (!xfs_buf_zone)
1679                 goto out;
1680
1681         xfslogd_workqueue = alloc_workqueue("xfslogd",
1682                                         WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 1);
1683         if (!xfslogd_workqueue)
1684                 goto out_free_buf_zone;
1685
1686         return 0;
1687
1688  out_free_buf_zone:
1689         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
1690  out:
1691         return -ENOMEM;
1692 }
1693
1694 void
1695 xfs_buf_terminate(void)
1696 {
1697         destroy_workqueue(xfslogd_workqueue);
1698         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
1699 }