Merge remote-tracking branch 'regmap/topic/flat' into regmap-next
[cascardo/linux.git] / fs / xfs / xfs_buf_item.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 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 "xfs_fs.h"
20 #include "xfs_types.h"
21 #include "xfs_bit.h"
22 #include "xfs_log.h"
23 #include "xfs_trans.h"
24 #include "xfs_sb.h"
25 #include "xfs_ag.h"
26 #include "xfs_mount.h"
27 #include "xfs_buf_item.h"
28 #include "xfs_trans_priv.h"
29 #include "xfs_error.h"
30 #include "xfs_trace.h"
31
32
33 kmem_zone_t     *xfs_buf_item_zone;
34
35 static inline struct xfs_buf_log_item *BUF_ITEM(struct xfs_log_item *lip)
36 {
37         return container_of(lip, struct xfs_buf_log_item, bli_item);
38 }
39
40
41 #ifdef XFS_TRANS_DEBUG
42 /*
43  * This function uses an alternate strategy for tracking the bytes
44  * that the user requests to be logged.  This can then be used
45  * in conjunction with the bli_orig array in the buf log item to
46  * catch bugs in our callers' code.
47  *
48  * We also double check the bits set in xfs_buf_item_log using a
49  * simple algorithm to check that every byte is accounted for.
50  */
51 STATIC void
52 xfs_buf_item_log_debug(
53         xfs_buf_log_item_t      *bip,
54         uint                    first,
55         uint                    last)
56 {
57         uint    x;
58         uint    byte;
59         uint    nbytes;
60         uint    chunk_num;
61         uint    word_num;
62         uint    bit_num;
63         uint    bit_set;
64         uint    *wordp;
65
66         ASSERT(bip->bli_logged != NULL);
67         byte = first;
68         nbytes = last - first + 1;
69         bfset(bip->bli_logged, first, nbytes);
70         for (x = 0; x < nbytes; x++) {
71                 chunk_num = byte >> XFS_BLF_SHIFT;
72                 word_num = chunk_num >> BIT_TO_WORD_SHIFT;
73                 bit_num = chunk_num & (NBWORD - 1);
74                 wordp = &(bip->__bli_format.blf_data_map[word_num]);
75                 bit_set = *wordp & (1 << bit_num);
76                 ASSERT(bit_set);
77                 byte++;
78         }
79 }
80
81 /*
82  * This function is called when we flush something into a buffer without
83  * logging it.  This happens for things like inodes which are logged
84  * separately from the buffer.
85  */
86 void
87 xfs_buf_item_flush_log_debug(
88         xfs_buf_t       *bp,
89         uint            first,
90         uint            last)
91 {
92         xfs_buf_log_item_t      *bip = bp->b_fspriv;
93         uint                    nbytes;
94
95         if (bip == NULL || (bip->bli_item.li_type != XFS_LI_BUF))
96                 return;
97
98         ASSERT(bip->bli_logged != NULL);
99         nbytes = last - first + 1;
100         bfset(bip->bli_logged, first, nbytes);
101 }
102
103 /*
104  * This function is called to verify that our callers have logged
105  * all the bytes that they changed.
106  *
107  * It does this by comparing the original copy of the buffer stored in
108  * the buf log item's bli_orig array to the current copy of the buffer
109  * and ensuring that all bytes which mismatch are set in the bli_logged
110  * array of the buf log item.
111  */
112 STATIC void
113 xfs_buf_item_log_check(
114         xfs_buf_log_item_t      *bip)
115 {
116         char            *orig;
117         char            *buffer;
118         int             x;
119         xfs_buf_t       *bp;
120
121         ASSERT(bip->bli_orig != NULL);
122         ASSERT(bip->bli_logged != NULL);
123
124         bp = bip->bli_buf;
125         ASSERT(bp->b_length > 0);
126         ASSERT(bp->b_addr != NULL);
127         orig = bip->bli_orig;
128         buffer = bp->b_addr;
129         for (x = 0; x < BBTOB(bp->b_length); x++) {
130                 if (orig[x] != buffer[x] && !btst(bip->bli_logged, x)) {
131                         xfs_emerg(bp->b_mount,
132                                 "%s: bip %x buffer %x orig %x index %d",
133                                 __func__, bip, bp, orig, x);
134                         ASSERT(0);
135                 }
136         }
137 }
138 #else
139 #define         xfs_buf_item_log_debug(x,y,z)
140 #define         xfs_buf_item_log_check(x)
141 #endif
142
143 STATIC void     xfs_buf_do_callbacks(struct xfs_buf *bp);
144
145 /*
146  * This returns the number of log iovecs needed to log the
147  * given buf log item.
148  *
149  * It calculates this as 1 iovec for the buf log format structure
150  * and 1 for each stretch of non-contiguous chunks to be logged.
151  * Contiguous chunks are logged in a single iovec.
152  *
153  * If the XFS_BLI_STALE flag has been set, then log nothing.
154  */
155 STATIC uint
156 xfs_buf_item_size_segment(
157         struct xfs_buf_log_item *bip,
158         struct xfs_buf_log_format *blfp)
159 {
160         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
161         uint                    nvecs;
162         int                     next_bit;
163         int                     last_bit;
164
165         last_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size, 0);
166         if (last_bit == -1)
167                 return 0;
168
169         /*
170          * initial count for a dirty buffer is 2 vectors - the format structure
171          * and the first dirty region.
172          */
173         nvecs = 2;
174
175         while (last_bit != -1) {
176                 /*
177                  * This takes the bit number to start looking from and
178                  * returns the next set bit from there.  It returns -1
179                  * if there are no more bits set or the start bit is
180                  * beyond the end of the bitmap.
181                  */
182                 next_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size,
183                                         last_bit + 1);
184                 /*
185                  * If we run out of bits, leave the loop,
186                  * else if we find a new set of bits bump the number of vecs,
187                  * else keep scanning the current set of bits.
188                  */
189                 if (next_bit == -1) {
190                         break;
191                 } else if (next_bit != last_bit + 1) {
192                         last_bit = next_bit;
193                         nvecs++;
194                 } else if (xfs_buf_offset(bp, next_bit * XFS_BLF_CHUNK) !=
195                            (xfs_buf_offset(bp, last_bit * XFS_BLF_CHUNK) +
196                             XFS_BLF_CHUNK)) {
197                         last_bit = next_bit;
198                         nvecs++;
199                 } else {
200                         last_bit++;
201                 }
202         }
203
204         return nvecs;
205 }
206
207 /*
208  * This returns the number of log iovecs needed to log the given buf log item.
209  *
210  * It calculates this as 1 iovec for the buf log format structure and 1 for each
211  * stretch of non-contiguous chunks to be logged.  Contiguous chunks are logged
212  * in a single iovec.
213  *
214  * Discontiguous buffers need a format structure per region that that is being
215  * logged. This makes the changes in the buffer appear to log recovery as though
216  * they came from separate buffers, just like would occur if multiple buffers
217  * were used instead of a single discontiguous buffer. This enables
218  * discontiguous buffers to be in-memory constructs, completely transparent to
219  * what ends up on disk.
220  *
221  * If the XFS_BLI_STALE flag has been set, then log nothing but the buf log
222  * format structures.
223  */
224 STATIC uint
225 xfs_buf_item_size(
226         struct xfs_log_item     *lip)
227 {
228         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
229         uint                    nvecs;
230         int                     i;
231
232         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
233         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) {
234                 /*
235                  * The buffer is stale, so all we need to log
236                  * is the buf log format structure with the
237                  * cancel flag in it.
238                  */
239                 trace_xfs_buf_item_size_stale(bip);
240                 ASSERT(bip->__bli_format.blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
241                 return bip->bli_format_count;
242         }
243
244         ASSERT(bip->bli_flags & XFS_BLI_LOGGED);
245
246         /*
247          * the vector count is based on the number of buffer vectors we have
248          * dirty bits in. This will only be greater than one when we have a
249          * compound buffer with more than one segment dirty. Hence for compound
250          * buffers we need to track which segment the dirty bits correspond to,
251          * and when we move from one segment to the next increment the vector
252          * count for the extra buf log format structure that will need to be
253          * written.
254          */
255         nvecs = 0;
256         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
257                 nvecs += xfs_buf_item_size_segment(bip, &bip->bli_formats[i]);
258         }
259
260         trace_xfs_buf_item_size(bip);
261         return nvecs;
262 }
263
264 static struct xfs_log_iovec *
265 xfs_buf_item_format_segment(
266         struct xfs_buf_log_item *bip,
267         struct xfs_log_iovec    *vecp,
268         uint                    offset,
269         struct xfs_buf_log_format *blfp)
270 {
271         struct xfs_buf  *bp = bip->bli_buf;
272         uint            base_size;
273         uint            nvecs;
274         int             first_bit;
275         int             last_bit;
276         int             next_bit;
277         uint            nbits;
278         uint            buffer_offset;
279
280         /* copy the flags across from the base format item */
281         blfp->blf_flags = bip->__bli_format.blf_flags;
282
283         /*
284          * Base size is the actual size of the ondisk structure - it reflects
285          * the actual size of the dirty bitmap rather than the size of the in
286          * memory structure.
287          */
288         base_size = offsetof(struct xfs_buf_log_format, blf_data_map) +
289                         (blfp->blf_map_size * sizeof(blfp->blf_data_map[0]));
290
291         nvecs = 0;
292         first_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size, 0);
293         if (!(bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) && first_bit == -1) {
294                 /*
295                  * If the map is not be dirty in the transaction, mark
296                  * the size as zero and do not advance the vector pointer.
297                  */
298                 goto out;
299         }
300
301         vecp->i_addr = blfp;
302         vecp->i_len = base_size;
303         vecp->i_type = XLOG_REG_TYPE_BFORMAT;
304         vecp++;
305         nvecs = 1;
306
307         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) {
308                 /*
309                  * The buffer is stale, so all we need to log
310                  * is the buf log format structure with the
311                  * cancel flag in it.
312                  */
313                 trace_xfs_buf_item_format_stale(bip);
314                 ASSERT(blfp->blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
315                 goto out;
316         }
317
318         /*
319          * Fill in an iovec for each set of contiguous chunks.
320          */
321
322         last_bit = first_bit;
323         nbits = 1;
324         for (;;) {
325                 /*
326                  * This takes the bit number to start looking from and
327                  * returns the next set bit from there.  It returns -1
328                  * if there are no more bits set or the start bit is
329                  * beyond the end of the bitmap.
330                  */
331                 next_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size,
332                                         (uint)last_bit + 1);
333                 /*
334                  * If we run out of bits fill in the last iovec and get
335                  * out of the loop.
336                  * Else if we start a new set of bits then fill in the
337                  * iovec for the series we were looking at and start
338                  * counting the bits in the new one.
339                  * Else we're still in the same set of bits so just
340                  * keep counting and scanning.
341                  */
342                 if (next_bit == -1) {
343                         buffer_offset = offset + first_bit * XFS_BLF_CHUNK;
344                         vecp->i_addr = xfs_buf_offset(bp, buffer_offset);
345                         vecp->i_len = nbits * XFS_BLF_CHUNK;
346                         vecp->i_type = XLOG_REG_TYPE_BCHUNK;
347                         nvecs++;
348                         break;
349                 } else if (next_bit != last_bit + 1) {
350                         buffer_offset = offset + first_bit * XFS_BLF_CHUNK;
351                         vecp->i_addr = xfs_buf_offset(bp, buffer_offset);
352                         vecp->i_len = nbits * XFS_BLF_CHUNK;
353                         vecp->i_type = XLOG_REG_TYPE_BCHUNK;
354                         nvecs++;
355                         vecp++;
356                         first_bit = next_bit;
357                         last_bit = next_bit;
358                         nbits = 1;
359                 } else if (xfs_buf_offset(bp, offset +
360                                               (next_bit << XFS_BLF_SHIFT)) !=
361                            (xfs_buf_offset(bp, offset +
362                                                (last_bit << XFS_BLF_SHIFT)) +
363                             XFS_BLF_CHUNK)) {
364                         buffer_offset = offset + first_bit * XFS_BLF_CHUNK;
365                         vecp->i_addr = xfs_buf_offset(bp, buffer_offset);
366                         vecp->i_len = nbits * XFS_BLF_CHUNK;
367                         vecp->i_type = XLOG_REG_TYPE_BCHUNK;
368 /*
369  * You would think we need to bump the nvecs here too, but we do not
370  * this number is used by recovery, and it gets confused by the boundary
371  * split here
372  *                      nvecs++;
373  */
374                         vecp++;
375                         first_bit = next_bit;
376                         last_bit = next_bit;
377                         nbits = 1;
378                 } else {
379                         last_bit++;
380                         nbits++;
381                 }
382         }
383 out:
384         blfp->blf_size = nvecs;
385         return vecp;
386 }
387
388 /*
389  * This is called to fill in the vector of log iovecs for the
390  * given log buf item.  It fills the first entry with a buf log
391  * format structure, and the rest point to contiguous chunks
392  * within the buffer.
393  */
394 STATIC void
395 xfs_buf_item_format(
396         struct xfs_log_item     *lip,
397         struct xfs_log_iovec    *vecp)
398 {
399         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
400         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
401         uint                    offset = 0;
402         int                     i;
403
404         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
405         ASSERT((bip->bli_flags & XFS_BLI_LOGGED) ||
406                (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE));
407
408         /*
409          * If it is an inode buffer, transfer the in-memory state to the
410          * format flags and clear the in-memory state. We do not transfer
411          * this state if the inode buffer allocation has not yet been committed
412          * to the log as setting the XFS_BLI_INODE_BUF flag will prevent
413          * correct replay of the inode allocation.
414          */
415         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_INODE_BUF) {
416                 if (!((bip->bli_flags & XFS_BLI_INODE_ALLOC_BUF) &&
417                       xfs_log_item_in_current_chkpt(lip)))
418                         bip->__bli_format.blf_flags |= XFS_BLF_INODE_BUF;
419                 bip->bli_flags &= ~XFS_BLI_INODE_BUF;
420         }
421
422         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
423                 vecp = xfs_buf_item_format_segment(bip, vecp, offset,
424                                                 &bip->bli_formats[i]);
425                 offset += bp->b_maps[i].bm_len;
426         }
427
428         /*
429          * Check to make sure everything is consistent.
430          */
431         trace_xfs_buf_item_format(bip);
432         xfs_buf_item_log_check(bip);
433 }
434
435 /*
436  * This is called to pin the buffer associated with the buf log item in memory
437  * so it cannot be written out.
438  *
439  * We also always take a reference to the buffer log item here so that the bli
440  * is held while the item is pinned in memory. This means that we can
441  * unconditionally drop the reference count a transaction holds when the
442  * transaction is completed.
443  */
444 STATIC void
445 xfs_buf_item_pin(
446         struct xfs_log_item     *lip)
447 {
448         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
449
450         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
451         ASSERT((bip->bli_flags & XFS_BLI_LOGGED) ||
452                (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE));
453
454         trace_xfs_buf_item_pin(bip);
455
456         atomic_inc(&bip->bli_refcount);
457         atomic_inc(&bip->bli_buf->b_pin_count);
458 }
459
460 /*
461  * This is called to unpin the buffer associated with the buf log
462  * item which was previously pinned with a call to xfs_buf_item_pin().
463  *
464  * Also drop the reference to the buf item for the current transaction.
465  * If the XFS_BLI_STALE flag is set and we are the last reference,
466  * then free up the buf log item and unlock the buffer.
467  *
468  * If the remove flag is set we are called from uncommit in the
469  * forced-shutdown path.  If that is true and the reference count on
470  * the log item is going to drop to zero we need to free the item's
471  * descriptor in the transaction.
472  */
473 STATIC void
474 xfs_buf_item_unpin(
475         struct xfs_log_item     *lip,
476         int                     remove)
477 {
478         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
479         xfs_buf_t       *bp = bip->bli_buf;
480         struct xfs_ail  *ailp = lip->li_ailp;
481         int             stale = bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE;
482         int             freed;
483
484         ASSERT(bp->b_fspriv == bip);
485         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
486
487         trace_xfs_buf_item_unpin(bip);
488
489         freed = atomic_dec_and_test(&bip->bli_refcount);
490
491         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_pin_count))
492                 wake_up_all(&bp->b_waiters);
493
494         if (freed && stale) {
495                 ASSERT(bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE);
496                 ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
497                 ASSERT(XFS_BUF_ISSTALE(bp));
498                 ASSERT(bip->__bli_format.blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
499
500                 trace_xfs_buf_item_unpin_stale(bip);
501
502                 if (remove) {
503                         /*
504                          * If we are in a transaction context, we have to
505                          * remove the log item from the transaction as we are
506                          * about to release our reference to the buffer.  If we
507                          * don't, the unlock that occurs later in
508                          * xfs_trans_uncommit() will try to reference the
509                          * buffer which we no longer have a hold on.
510                          */
511                         if (lip->li_desc)
512                                 xfs_trans_del_item(lip);
513
514                         /*
515                          * Since the transaction no longer refers to the buffer,
516                          * the buffer should no longer refer to the transaction.
517                          */
518                         bp->b_transp = NULL;
519                 }
520
521                 /*
522                  * If we get called here because of an IO error, we may
523                  * or may not have the item on the AIL. xfs_trans_ail_delete()
524                  * will take care of that situation.
525                  * xfs_trans_ail_delete() drops the AIL lock.
526                  */
527                 if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE_INODE) {
528                         xfs_buf_do_callbacks(bp);
529                         bp->b_fspriv = NULL;
530                         bp->b_iodone = NULL;
531                 } else {
532                         spin_lock(&ailp->xa_lock);
533                         xfs_trans_ail_delete(ailp, lip, SHUTDOWN_LOG_IO_ERROR);
534                         xfs_buf_item_relse(bp);
535                         ASSERT(bp->b_fspriv == NULL);
536                 }
537                 xfs_buf_relse(bp);
538         } else if (freed && remove) {
539                 /*
540                  * There are currently two references to the buffer - the active
541                  * LRU reference and the buf log item. What we are about to do
542                  * here - simulate a failed IO completion - requires 3
543                  * references.
544                  *
545                  * The LRU reference is removed by the xfs_buf_stale() call. The
546                  * buf item reference is removed by the xfs_buf_iodone()
547                  * callback that is run by xfs_buf_do_callbacks() during ioend
548                  * processing (via the bp->b_iodone callback), and then finally
549                  * the ioend processing will drop the IO reference if the buffer
550                  * is marked XBF_ASYNC.
551                  *
552                  * Hence we need to take an additional reference here so that IO
553                  * completion processing doesn't free the buffer prematurely.
554                  */
555                 xfs_buf_lock(bp);
556                 xfs_buf_hold(bp);
557                 bp->b_flags |= XBF_ASYNC;
558                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
559                 XFS_BUF_UNDONE(bp);
560                 xfs_buf_stale(bp);
561                 xfs_buf_ioend(bp, 0);
562         }
563 }
564
565 STATIC uint
566 xfs_buf_item_push(
567         struct xfs_log_item     *lip,
568         struct list_head        *buffer_list)
569 {
570         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
571         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
572         uint                    rval = XFS_ITEM_SUCCESS;
573
574         if (xfs_buf_ispinned(bp))
575                 return XFS_ITEM_PINNED;
576         if (!xfs_buf_trylock(bp))
577                 return XFS_ITEM_LOCKED;
578
579         ASSERT(!(bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE));
580
581         trace_xfs_buf_item_push(bip);
582
583         if (!xfs_buf_delwri_queue(bp, buffer_list))
584                 rval = XFS_ITEM_FLUSHING;
585         xfs_buf_unlock(bp);
586         return rval;
587 }
588
589 /*
590  * Release the buffer associated with the buf log item.  If there is no dirty
591  * logged data associated with the buffer recorded in the buf log item, then
592  * free the buf log item and remove the reference to it in the buffer.
593  *
594  * This call ignores the recursion count.  It is only called when the buffer
595  * should REALLY be unlocked, regardless of the recursion count.
596  *
597  * We unconditionally drop the transaction's reference to the log item. If the
598  * item was logged, then another reference was taken when it was pinned, so we
599  * can safely drop the transaction reference now.  This also allows us to avoid
600  * potential races with the unpin code freeing the bli by not referencing the
601  * bli after we've dropped the reference count.
602  *
603  * If the XFS_BLI_HOLD flag is set in the buf log item, then free the log item
604  * if necessary but do not unlock the buffer.  This is for support of
605  * xfs_trans_bhold(). Make sure the XFS_BLI_HOLD field is cleared if we don't
606  * free the item.
607  */
608 STATIC void
609 xfs_buf_item_unlock(
610         struct xfs_log_item     *lip)
611 {
612         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
613         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
614         int                     aborted, clean, i;
615         uint                    hold;
616
617         /* Clear the buffer's association with this transaction. */
618         bp->b_transp = NULL;
619
620         /*
621          * If this is a transaction abort, don't return early.  Instead, allow
622          * the brelse to happen.  Normally it would be done for stale
623          * (cancelled) buffers at unpin time, but we'll never go through the
624          * pin/unpin cycle if we abort inside commit.
625          */
626         aborted = (lip->li_flags & XFS_LI_ABORTED) != 0;
627
628         /*
629          * Before possibly freeing the buf item, determine if we should
630          * release the buffer at the end of this routine.
631          */
632         hold = bip->bli_flags & XFS_BLI_HOLD;
633
634         /* Clear the per transaction state. */
635         bip->bli_flags &= ~(XFS_BLI_LOGGED | XFS_BLI_HOLD);
636
637         /*
638          * If the buf item is marked stale, then don't do anything.  We'll
639          * unlock the buffer and free the buf item when the buffer is unpinned
640          * for the last time.
641          */
642         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) {
643                 trace_xfs_buf_item_unlock_stale(bip);
644                 ASSERT(bip->__bli_format.blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
645                 if (!aborted) {
646                         atomic_dec(&bip->bli_refcount);
647                         return;
648                 }
649         }
650
651         trace_xfs_buf_item_unlock(bip);
652
653         /*
654          * If the buf item isn't tracking any data, free it, otherwise drop the
655          * reference we hold to it. If we are aborting the transaction, this may
656          * be the only reference to the buf item, so we free it anyway
657          * regardless of whether it is dirty or not. A dirty abort implies a
658          * shutdown, anyway.
659          */
660         clean = 1;
661         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
662                 if (!xfs_bitmap_empty(bip->bli_formats[i].blf_data_map,
663                              bip->bli_formats[i].blf_map_size)) {
664                         clean = 0;
665                         break;
666                 }
667         }
668         if (clean)
669                 xfs_buf_item_relse(bp);
670         else if (aborted) {
671                 if (atomic_dec_and_test(&bip->bli_refcount)) {
672                         ASSERT(XFS_FORCED_SHUTDOWN(lip->li_mountp));
673                         xfs_buf_item_relse(bp);
674                 }
675         } else
676                 atomic_dec(&bip->bli_refcount);
677
678         if (!hold)
679                 xfs_buf_relse(bp);
680 }
681
682 /*
683  * This is called to find out where the oldest active copy of the
684  * buf log item in the on disk log resides now that the last log
685  * write of it completed at the given lsn.
686  * We always re-log all the dirty data in a buffer, so usually the
687  * latest copy in the on disk log is the only one that matters.  For
688  * those cases we simply return the given lsn.
689  *
690  * The one exception to this is for buffers full of newly allocated
691  * inodes.  These buffers are only relogged with the XFS_BLI_INODE_BUF
692  * flag set, indicating that only the di_next_unlinked fields from the
693  * inodes in the buffers will be replayed during recovery.  If the
694  * original newly allocated inode images have not yet been flushed
695  * when the buffer is so relogged, then we need to make sure that we
696  * keep the old images in the 'active' portion of the log.  We do this
697  * by returning the original lsn of that transaction here rather than
698  * the current one.
699  */
700 STATIC xfs_lsn_t
701 xfs_buf_item_committed(
702         struct xfs_log_item     *lip,
703         xfs_lsn_t               lsn)
704 {
705         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
706
707         trace_xfs_buf_item_committed(bip);
708
709         if ((bip->bli_flags & XFS_BLI_INODE_ALLOC_BUF) && lip->li_lsn != 0)
710                 return lip->li_lsn;
711         return lsn;
712 }
713
714 STATIC void
715 xfs_buf_item_committing(
716         struct xfs_log_item     *lip,
717         xfs_lsn_t               commit_lsn)
718 {
719 }
720
721 /*
722  * This is the ops vector shared by all buf log items.
723  */
724 static const struct xfs_item_ops xfs_buf_item_ops = {
725         .iop_size       = xfs_buf_item_size,
726         .iop_format     = xfs_buf_item_format,
727         .iop_pin        = xfs_buf_item_pin,
728         .iop_unpin      = xfs_buf_item_unpin,
729         .iop_unlock     = xfs_buf_item_unlock,
730         .iop_committed  = xfs_buf_item_committed,
731         .iop_push       = xfs_buf_item_push,
732         .iop_committing = xfs_buf_item_committing
733 };
734
735 STATIC int
736 xfs_buf_item_get_format(
737         struct xfs_buf_log_item *bip,
738         int                     count)
739 {
740         ASSERT(bip->bli_formats == NULL);
741         bip->bli_format_count = count;
742
743         if (count == 1) {
744                 bip->bli_formats = &bip->__bli_format;
745                 return 0;
746         }
747
748         bip->bli_formats = kmem_zalloc(count * sizeof(struct xfs_buf_log_format),
749                                 KM_SLEEP);
750         if (!bip->bli_formats)
751                 return ENOMEM;
752         return 0;
753 }
754
755 STATIC void
756 xfs_buf_item_free_format(
757         struct xfs_buf_log_item *bip)
758 {
759         if (bip->bli_formats != &bip->__bli_format) {
760                 kmem_free(bip->bli_formats);
761                 bip->bli_formats = NULL;
762         }
763 }
764
765 /*
766  * Allocate a new buf log item to go with the given buffer.
767  * Set the buffer's b_fsprivate field to point to the new
768  * buf log item.  If there are other item's attached to the
769  * buffer (see xfs_buf_attach_iodone() below), then put the
770  * buf log item at the front.
771  */
772 void
773 xfs_buf_item_init(
774         xfs_buf_t       *bp,
775         xfs_mount_t     *mp)
776 {
777         xfs_log_item_t          *lip = bp->b_fspriv;
778         xfs_buf_log_item_t      *bip;
779         int                     chunks;
780         int                     map_size;
781         int                     error;
782         int                     i;
783
784         /*
785          * Check to see if there is already a buf log item for
786          * this buffer.  If there is, it is guaranteed to be
787          * the first.  If we do already have one, there is
788          * nothing to do here so return.
789          */
790         ASSERT(bp->b_target->bt_mount == mp);
791         if (lip != NULL && lip->li_type == XFS_LI_BUF)
792                 return;
793
794         bip = kmem_zone_zalloc(xfs_buf_item_zone, KM_SLEEP);
795         xfs_log_item_init(mp, &bip->bli_item, XFS_LI_BUF, &xfs_buf_item_ops);
796         bip->bli_buf = bp;
797         xfs_buf_hold(bp);
798
799         /*
800          * chunks is the number of XFS_BLF_CHUNK size pieces the buffer
801          * can be divided into. Make sure not to truncate any pieces.
802          * map_size is the size of the bitmap needed to describe the
803          * chunks of the buffer.
804          *
805          * Discontiguous buffer support follows the layout of the underlying
806          * buffer. This makes the implementation as simple as possible.
807          */
808         error = xfs_buf_item_get_format(bip, bp->b_map_count);
809         ASSERT(error == 0);
810
811         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
812                 chunks = DIV_ROUND_UP(BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len),
813                                       XFS_BLF_CHUNK);
814                 map_size = DIV_ROUND_UP(chunks, NBWORD);
815
816                 bip->bli_formats[i].blf_type = XFS_LI_BUF;
817                 bip->bli_formats[i].blf_blkno = bp->b_maps[i].bm_bn;
818                 bip->bli_formats[i].blf_len = bp->b_maps[i].bm_len;
819                 bip->bli_formats[i].blf_map_size = map_size;
820         }
821
822 #ifdef XFS_TRANS_DEBUG
823         /*
824          * Allocate the arrays for tracking what needs to be logged
825          * and what our callers request to be logged.  bli_orig
826          * holds a copy of the original, clean buffer for comparison
827          * against, and bli_logged keeps a 1 bit flag per byte in
828          * the buffer to indicate which bytes the callers have asked
829          * to have logged.
830          */
831         bip->bli_orig = kmem_alloc(BBTOB(bp->b_length), KM_SLEEP);
832         memcpy(bip->bli_orig, bp->b_addr, BBTOB(bp->b_length));
833         bip->bli_logged = kmem_zalloc(BBTOB(bp->b_length) / NBBY, KM_SLEEP);
834 #endif
835
836         /*
837          * Put the buf item into the list of items attached to the
838          * buffer at the front.
839          */
840         if (bp->b_fspriv)
841                 bip->bli_item.li_bio_list = bp->b_fspriv;
842         bp->b_fspriv = bip;
843 }
844
845
846 /*
847  * Mark bytes first through last inclusive as dirty in the buf
848  * item's bitmap.
849  */
850 void
851 xfs_buf_item_log_segment(
852         struct xfs_buf_log_item *bip,
853         uint                    first,
854         uint                    last,
855         uint                    *map)
856 {
857         uint            first_bit;
858         uint            last_bit;
859         uint            bits_to_set;
860         uint            bits_set;
861         uint            word_num;
862         uint            *wordp;
863         uint            bit;
864         uint            end_bit;
865         uint            mask;
866
867         /*
868          * Convert byte offsets to bit numbers.
869          */
870         first_bit = first >> XFS_BLF_SHIFT;
871         last_bit = last >> XFS_BLF_SHIFT;
872
873         /*
874          * Calculate the total number of bits to be set.
875          */
876         bits_to_set = last_bit - first_bit + 1;
877
878         /*
879          * Get a pointer to the first word in the bitmap
880          * to set a bit in.
881          */
882         word_num = first_bit >> BIT_TO_WORD_SHIFT;
883         wordp = &map[word_num];
884
885         /*
886          * Calculate the starting bit in the first word.
887          */
888         bit = first_bit & (uint)(NBWORD - 1);
889
890         /*
891          * First set any bits in the first word of our range.
892          * If it starts at bit 0 of the word, it will be
893          * set below rather than here.  That is what the variable
894          * bit tells us. The variable bits_set tracks the number
895          * of bits that have been set so far.  End_bit is the number
896          * of the last bit to be set in this word plus one.
897          */
898         if (bit) {
899                 end_bit = MIN(bit + bits_to_set, (uint)NBWORD);
900                 mask = ((1 << (end_bit - bit)) - 1) << bit;
901                 *wordp |= mask;
902                 wordp++;
903                 bits_set = end_bit - bit;
904         } else {
905                 bits_set = 0;
906         }
907
908         /*
909          * Now set bits a whole word at a time that are between
910          * first_bit and last_bit.
911          */
912         while ((bits_to_set - bits_set) >= NBWORD) {
913                 *wordp |= 0xffffffff;
914                 bits_set += NBWORD;
915                 wordp++;
916         }
917
918         /*
919          * Finally, set any bits left to be set in one last partial word.
920          */
921         end_bit = bits_to_set - bits_set;
922         if (end_bit) {
923                 mask = (1 << end_bit) - 1;
924                 *wordp |= mask;
925         }
926
927         xfs_buf_item_log_debug(bip, first, last);
928 }
929
930 /*
931  * Mark bytes first through last inclusive as dirty in the buf
932  * item's bitmap.
933  */
934 void
935 xfs_buf_item_log(
936         xfs_buf_log_item_t      *bip,
937         uint                    first,
938         uint                    last)
939 {
940         int                     i;
941         uint                    start;
942         uint                    end;
943         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
944
945         /*
946          * Mark the item as having some dirty data for
947          * quick reference in xfs_buf_item_dirty.
948          */
949         bip->bli_flags |= XFS_BLI_DIRTY;
950
951         /*
952          * walk each buffer segment and mark them dirty appropriately.
953          */
954         start = 0;
955         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
956                 if (start > last)
957                         break;
958                 end = start + BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len);
959                 if (first > end) {
960                         start += BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len);
961                         continue;
962                 }
963                 if (first < start)
964                         first = start;
965                 if (end > last)
966                         end = last;
967
968                 xfs_buf_item_log_segment(bip, first, end,
969                                          &bip->bli_formats[i].blf_data_map[0]);
970
971                 start += bp->b_maps[i].bm_len;
972         }
973 }
974
975
976 /*
977  * Return 1 if the buffer has some data that has been logged (at any
978  * point, not just the current transaction) and 0 if not.
979  */
980 uint
981 xfs_buf_item_dirty(
982         xfs_buf_log_item_t      *bip)
983 {
984         return (bip->bli_flags & XFS_BLI_DIRTY);
985 }
986
987 STATIC void
988 xfs_buf_item_free(
989         xfs_buf_log_item_t      *bip)
990 {
991 #ifdef XFS_TRANS_DEBUG
992         kmem_free(bip->bli_orig);
993         kmem_free(bip->bli_logged);
994 #endif /* XFS_TRANS_DEBUG */
995
996         xfs_buf_item_free_format(bip);
997         kmem_zone_free(xfs_buf_item_zone, bip);
998 }
999
1000 /*
1001  * This is called when the buf log item is no longer needed.  It should
1002  * free the buf log item associated with the given buffer and clear
1003  * the buffer's pointer to the buf log item.  If there are no more
1004  * items in the list, clear the b_iodone field of the buffer (see
1005  * xfs_buf_attach_iodone() below).
1006  */
1007 void
1008 xfs_buf_item_relse(
1009         xfs_buf_t       *bp)
1010 {
1011         xfs_buf_log_item_t      *bip;
1012
1013         trace_xfs_buf_item_relse(bp, _RET_IP_);
1014
1015         bip = bp->b_fspriv;
1016         bp->b_fspriv = bip->bli_item.li_bio_list;
1017         if (bp->b_fspriv == NULL)
1018                 bp->b_iodone = NULL;
1019
1020         xfs_buf_rele(bp);
1021         xfs_buf_item_free(bip);
1022 }
1023
1024
1025 /*
1026  * Add the given log item with its callback to the list of callbacks
1027  * to be called when the buffer's I/O completes.  If it is not set
1028  * already, set the buffer's b_iodone() routine to be
1029  * xfs_buf_iodone_callbacks() and link the log item into the list of
1030  * items rooted at b_fsprivate.  Items are always added as the second
1031  * entry in the list if there is a first, because the buf item code
1032  * assumes that the buf log item is first.
1033  */
1034 void
1035 xfs_buf_attach_iodone(
1036         xfs_buf_t       *bp,
1037         void            (*cb)(xfs_buf_t *, xfs_log_item_t *),
1038         xfs_log_item_t  *lip)
1039 {
1040         xfs_log_item_t  *head_lip;
1041
1042         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1043
1044         lip->li_cb = cb;
1045         head_lip = bp->b_fspriv;
1046         if (head_lip) {
1047                 lip->li_bio_list = head_lip->li_bio_list;
1048                 head_lip->li_bio_list = lip;
1049         } else {
1050                 bp->b_fspriv = lip;
1051         }
1052
1053         ASSERT(bp->b_iodone == NULL ||
1054                bp->b_iodone == xfs_buf_iodone_callbacks);
1055         bp->b_iodone = xfs_buf_iodone_callbacks;
1056 }
1057
1058 /*
1059  * We can have many callbacks on a buffer. Running the callbacks individually
1060  * can cause a lot of contention on the AIL lock, so we allow for a single
1061  * callback to be able to scan the remaining lip->li_bio_list for other items
1062  * of the same type and callback to be processed in the first call.
1063  *
1064  * As a result, the loop walking the callback list below will also modify the
1065  * list. it removes the first item from the list and then runs the callback.
1066  * The loop then restarts from the new head of the list. This allows the
1067  * callback to scan and modify the list attached to the buffer and we don't
1068  * have to care about maintaining a next item pointer.
1069  */
1070 STATIC void
1071 xfs_buf_do_callbacks(
1072         struct xfs_buf          *bp)
1073 {
1074         struct xfs_log_item     *lip;
1075
1076         while ((lip = bp->b_fspriv) != NULL) {
1077                 bp->b_fspriv = lip->li_bio_list;
1078                 ASSERT(lip->li_cb != NULL);
1079                 /*
1080                  * Clear the next pointer so we don't have any
1081                  * confusion if the item is added to another buf.
1082                  * Don't touch the log item after calling its
1083                  * callback, because it could have freed itself.
1084                  */
1085                 lip->li_bio_list = NULL;
1086                 lip->li_cb(bp, lip);
1087         }
1088 }
1089
1090 /*
1091  * This is the iodone() function for buffers which have had callbacks
1092  * attached to them by xfs_buf_attach_iodone().  It should remove each
1093  * log item from the buffer's list and call the callback of each in turn.
1094  * When done, the buffer's fsprivate field is set to NULL and the buffer
1095  * is unlocked with a call to iodone().
1096  */
1097 void
1098 xfs_buf_iodone_callbacks(
1099         struct xfs_buf          *bp)
1100 {
1101         struct xfs_log_item     *lip = bp->b_fspriv;
1102         struct xfs_mount        *mp = lip->li_mountp;
1103         static ulong            lasttime;
1104         static xfs_buftarg_t    *lasttarg;
1105
1106         if (likely(!xfs_buf_geterror(bp)))
1107                 goto do_callbacks;
1108
1109         /*
1110          * If we've already decided to shutdown the filesystem because of
1111          * I/O errors, there's no point in giving this a retry.
1112          */
1113         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
1114                 xfs_buf_stale(bp);
1115                 XFS_BUF_DONE(bp);
1116                 trace_xfs_buf_item_iodone(bp, _RET_IP_);
1117                 goto do_callbacks;
1118         }
1119
1120         if (bp->b_target != lasttarg ||
1121             time_after(jiffies, (lasttime + 5*HZ))) {
1122                 lasttime = jiffies;
1123                 xfs_buf_ioerror_alert(bp, __func__);
1124         }
1125         lasttarg = bp->b_target;
1126
1127         /*
1128          * If the write was asynchronous then no one will be looking for the
1129          * error.  Clear the error state and write the buffer out again.
1130          *
1131          * XXX: This helps against transient write errors, but we need to find
1132          * a way to shut the filesystem down if the writes keep failing.
1133          *
1134          * In practice we'll shut the filesystem down soon as non-transient
1135          * erorrs tend to affect the whole device and a failing log write
1136          * will make us give up.  But we really ought to do better here.
1137          */
1138         if (XFS_BUF_ISASYNC(bp)) {
1139                 ASSERT(bp->b_iodone != NULL);
1140
1141                 trace_xfs_buf_item_iodone_async(bp, _RET_IP_);
1142
1143                 xfs_buf_ioerror(bp, 0); /* errno of 0 unsets the flag */
1144
1145                 if (!XFS_BUF_ISSTALE(bp)) {
1146                         bp->b_flags |= XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_DONE;
1147                         xfs_buf_iorequest(bp);
1148                 } else {
1149                         xfs_buf_relse(bp);
1150                 }
1151
1152                 return;
1153         }
1154
1155         /*
1156          * If the write of the buffer was synchronous, we want to make
1157          * sure to return the error to the caller of xfs_bwrite().
1158          */
1159         xfs_buf_stale(bp);
1160         XFS_BUF_DONE(bp);
1161
1162         trace_xfs_buf_error_relse(bp, _RET_IP_);
1163
1164 do_callbacks:
1165         xfs_buf_do_callbacks(bp);
1166         bp->b_fspriv = NULL;
1167         bp->b_iodone = NULL;
1168         xfs_buf_ioend(bp, 0);
1169 }
1170
1171 /*
1172  * This is the iodone() function for buffers which have been
1173  * logged.  It is called when they are eventually flushed out.
1174  * It should remove the buf item from the AIL, and free the buf item.
1175  * It is called by xfs_buf_iodone_callbacks() above which will take
1176  * care of cleaning up the buffer itself.
1177  */
1178 void
1179 xfs_buf_iodone(
1180         struct xfs_buf          *bp,
1181         struct xfs_log_item     *lip)
1182 {
1183         struct xfs_ail          *ailp = lip->li_ailp;
1184
1185         ASSERT(BUF_ITEM(lip)->bli_buf == bp);
1186
1187         xfs_buf_rele(bp);
1188
1189         /*
1190          * If we are forcibly shutting down, this may well be
1191          * off the AIL already. That's because we simulate the
1192          * log-committed callbacks to unpin these buffers. Or we may never
1193          * have put this item on AIL because of the transaction was
1194          * aborted forcibly. xfs_trans_ail_delete() takes care of these.
1195          *
1196          * Either way, AIL is useless if we're forcing a shutdown.
1197          */
1198         spin_lock(&ailp->xa_lock);
1199         xfs_trans_ail_delete(ailp, lip, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
1200         xfs_buf_item_free(BUF_ITEM(lip));
1201 }