cfg80211: add helper to find an IE that matches a byte-array
[cascardo/linux.git] / fs / xfs / xfs_buf.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include <linux/stddef.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/gfp.h>
22 #include <linux/pagemap.h>
23 #include <linux/init.h>
24 #include <linux/vmalloc.h>
25 #include <linux/bio.h>
26 #include <linux/sysctl.h>
27 #include <linux/proc_fs.h>
28 #include <linux/workqueue.h>
29 #include <linux/percpu.h>
30 #include <linux/blkdev.h>
31 #include <linux/hash.h>
32 #include <linux/kthread.h>
33 #include <linux/migrate.h>
34 #include <linux/backing-dev.h>
35 #include <linux/freezer.h>
36
37 #include "xfs_format.h"
38 #include "xfs_log_format.h"
39 #include "xfs_trans_resv.h"
40 #include "xfs_sb.h"
41 #include "xfs_mount.h"
42 #include "xfs_trace.h"
43 #include "xfs_log.h"
44
45 static kmem_zone_t *xfs_buf_zone;
46
47 #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  * Bump the I/O in flight count on the buftarg if we haven't yet done so for
84  * this buffer. The count is incremented once per buffer (per hold cycle)
85  * because the corresponding decrement is deferred to buffer release. Buffers
86  * can undergo I/O multiple times in a hold-release cycle and per buffer I/O
87  * tracking adds unnecessary overhead. This is used for sychronization purposes
88  * with unmount (see xfs_wait_buftarg()), so all we really need is a count of
89  * in-flight buffers.
90  *
91  * Buffers that are never released (e.g., superblock, iclog buffers) must set
92  * the XBF_NO_IOACCT flag before I/O submission. Otherwise, the buftarg count
93  * never reaches zero and unmount hangs indefinitely.
94  */
95 static inline void
96 xfs_buf_ioacct_inc(
97         struct xfs_buf  *bp)
98 {
99         if (bp->b_flags & (XBF_NO_IOACCT|_XBF_IN_FLIGHT))
100                 return;
101
102         ASSERT(bp->b_flags & XBF_ASYNC);
103         bp->b_flags |= _XBF_IN_FLIGHT;
104         percpu_counter_inc(&bp->b_target->bt_io_count);
105 }
106
107 /*
108  * Clear the in-flight state on a buffer about to be released to the LRU or
109  * freed and unaccount from the buftarg.
110  */
111 static inline void
112 xfs_buf_ioacct_dec(
113         struct xfs_buf  *bp)
114 {
115         if (!(bp->b_flags & _XBF_IN_FLIGHT))
116                 return;
117
118         bp->b_flags &= ~_XBF_IN_FLIGHT;
119         percpu_counter_dec(&bp->b_target->bt_io_count);
120 }
121
122 /*
123  * When we mark a buffer stale, we remove the buffer from the LRU and clear the
124  * b_lru_ref count so that the buffer is freed immediately when the buffer
125  * reference count falls to zero. If the buffer is already on the LRU, we need
126  * to remove the reference that LRU holds on the buffer.
127  *
128  * This prevents build-up of stale buffers on the LRU.
129  */
130 void
131 xfs_buf_stale(
132         struct xfs_buf  *bp)
133 {
134         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
135
136         bp->b_flags |= XBF_STALE;
137
138         /*
139          * Clear the delwri status so that a delwri queue walker will not
140          * flush this buffer to disk now that it is stale. The delwri queue has
141          * a reference to the buffer, so this is safe to do.
142          */
143         bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
144
145         /*
146          * Once the buffer is marked stale and unlocked, a subsequent lookup
147          * could reset b_flags. There is no guarantee that the buffer is
148          * unaccounted (released to LRU) before that occurs. Drop in-flight
149          * status now to preserve accounting consistency.
150          */
151         xfs_buf_ioacct_dec(bp);
152
153         spin_lock(&bp->b_lock);
154         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
155         if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_DISPOSE) &&
156             (list_lru_del(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru)))
157                 atomic_dec(&bp->b_hold);
158
159         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) >= 1);
160         spin_unlock(&bp->b_lock);
161 }
162
163 static int
164 xfs_buf_get_maps(
165         struct xfs_buf          *bp,
166         int                     map_count)
167 {
168         ASSERT(bp->b_maps == NULL);
169         bp->b_map_count = map_count;
170
171         if (map_count == 1) {
172                 bp->b_maps = &bp->__b_map;
173                 return 0;
174         }
175
176         bp->b_maps = kmem_zalloc(map_count * sizeof(struct xfs_buf_map),
177                                 KM_NOFS);
178         if (!bp->b_maps)
179                 return -ENOMEM;
180         return 0;
181 }
182
183 /*
184  *      Frees b_pages if it was allocated.
185  */
186 static void
187 xfs_buf_free_maps(
188         struct xfs_buf  *bp)
189 {
190         if (bp->b_maps != &bp->__b_map) {
191                 kmem_free(bp->b_maps);
192                 bp->b_maps = NULL;
193         }
194 }
195
196 struct xfs_buf *
197 _xfs_buf_alloc(
198         struct xfs_buftarg      *target,
199         struct xfs_buf_map      *map,
200         int                     nmaps,
201         xfs_buf_flags_t         flags)
202 {
203         struct xfs_buf          *bp;
204         int                     error;
205         int                     i;
206
207         bp = kmem_zone_zalloc(xfs_buf_zone, KM_NOFS);
208         if (unlikely(!bp))
209                 return NULL;
210
211         /*
212          * We don't want certain flags to appear in b_flags unless they are
213          * specifically set by later operations on the buffer.
214          */
215         flags &= ~(XBF_UNMAPPED | XBF_TRYLOCK | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
216
217         atomic_set(&bp->b_hold, 1);
218         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 1);
219         init_completion(&bp->b_iowait);
220         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_lru);
221         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_list);
222         RB_CLEAR_NODE(&bp->b_rbnode);
223         sema_init(&bp->b_sema, 0); /* held, no waiters */
224         spin_lock_init(&bp->b_lock);
225         XB_SET_OWNER(bp);
226         bp->b_target = target;
227         bp->b_flags = flags;
228
229         /*
230          * Set length and io_length to the same value initially.
231          * I/O routines should use io_length, which will be the same in
232          * most cases but may be reset (e.g. XFS recovery).
233          */
234         error = xfs_buf_get_maps(bp, nmaps);
235         if (error)  {
236                 kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
237                 return NULL;
238         }
239
240         bp->b_bn = map[0].bm_bn;
241         bp->b_length = 0;
242         for (i = 0; i < nmaps; i++) {
243                 bp->b_maps[i].bm_bn = map[i].bm_bn;
244                 bp->b_maps[i].bm_len = map[i].bm_len;
245                 bp->b_length += map[i].bm_len;
246         }
247         bp->b_io_length = bp->b_length;
248
249         atomic_set(&bp->b_pin_count, 0);
250         init_waitqueue_head(&bp->b_waiters);
251
252         XFS_STATS_INC(target->bt_mount, xb_create);
253         trace_xfs_buf_init(bp, _RET_IP_);
254
255         return bp;
256 }
257
258 /*
259  *      Allocate a page array capable of holding a specified number
260  *      of pages, and point the page buf at it.
261  */
262 STATIC int
263 _xfs_buf_get_pages(
264         xfs_buf_t               *bp,
265         int                     page_count)
266 {
267         /* Make sure that we have a page list */
268         if (bp->b_pages == NULL) {
269                 bp->b_page_count = page_count;
270                 if (page_count <= XB_PAGES) {
271                         bp->b_pages = bp->b_page_array;
272                 } else {
273                         bp->b_pages = kmem_alloc(sizeof(struct page *) *
274                                                  page_count, KM_NOFS);
275                         if (bp->b_pages == NULL)
276                                 return -ENOMEM;
277                 }
278                 memset(bp->b_pages, 0, sizeof(struct page *) * page_count);
279         }
280         return 0;
281 }
282
283 /*
284  *      Frees b_pages if it was allocated.
285  */
286 STATIC void
287 _xfs_buf_free_pages(
288         xfs_buf_t       *bp)
289 {
290         if (bp->b_pages != bp->b_page_array) {
291                 kmem_free(bp->b_pages);
292                 bp->b_pages = NULL;
293         }
294 }
295
296 /*
297  *      Releases the specified buffer.
298  *
299  *      The modification state of any associated pages is left unchanged.
300  *      The buffer must not be on any hash - use xfs_buf_rele instead for
301  *      hashed and refcounted buffers
302  */
303 void
304 xfs_buf_free(
305         xfs_buf_t               *bp)
306 {
307         trace_xfs_buf_free(bp, _RET_IP_);
308
309         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
310
311         if (bp->b_flags & _XBF_PAGES) {
312                 uint            i;
313
314                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp))
315                         vm_unmap_ram(bp->b_addr - bp->b_offset,
316                                         bp->b_page_count);
317
318                 for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
319                         struct page     *page = bp->b_pages[i];
320
321                         __free_page(page);
322                 }
323         } else if (bp->b_flags & _XBF_KMEM)
324                 kmem_free(bp->b_addr);
325         _xfs_buf_free_pages(bp);
326         xfs_buf_free_maps(bp);
327         kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
328 }
329
330 /*
331  * Allocates all the pages for buffer in question and builds it's page list.
332  */
333 STATIC int
334 xfs_buf_allocate_memory(
335         xfs_buf_t               *bp,
336         uint                    flags)
337 {
338         size_t                  size;
339         size_t                  nbytes, offset;
340         gfp_t                   gfp_mask = xb_to_gfp(flags);
341         unsigned short          page_count, i;
342         xfs_off_t               start, end;
343         int                     error;
344
345         /*
346          * for buffers that are contained within a single page, just allocate
347          * the memory from the heap - there's no need for the complexity of
348          * page arrays to keep allocation down to order 0.
349          */
350         size = BBTOB(bp->b_length);
351         if (size < PAGE_SIZE) {
352                 bp->b_addr = kmem_alloc(size, KM_NOFS);
353                 if (!bp->b_addr) {
354                         /* low memory - use alloc_page loop instead */
355                         goto use_alloc_page;
356                 }
357
358                 if (((unsigned long)(bp->b_addr + size - 1) & PAGE_MASK) !=
359                     ((unsigned long)bp->b_addr & PAGE_MASK)) {
360                         /* b_addr spans two pages - use alloc_page instead */
361                         kmem_free(bp->b_addr);
362                         bp->b_addr = NULL;
363                         goto use_alloc_page;
364                 }
365                 bp->b_offset = offset_in_page(bp->b_addr);
366                 bp->b_pages = bp->b_page_array;
367                 bp->b_pages[0] = virt_to_page(bp->b_addr);
368                 bp->b_page_count = 1;
369                 bp->b_flags |= _XBF_KMEM;
370                 return 0;
371         }
372
373 use_alloc_page:
374         start = BBTOB(bp->b_maps[0].bm_bn) >> PAGE_SHIFT;
375         end = (BBTOB(bp->b_maps[0].bm_bn + bp->b_length) + PAGE_SIZE - 1)
376                                                                 >> PAGE_SHIFT;
377         page_count = end - start;
378         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count);
379         if (unlikely(error))
380                 return error;
381
382         offset = bp->b_offset;
383         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
384
385         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
386                 struct page     *page;
387                 uint            retries = 0;
388 retry:
389                 page = alloc_page(gfp_mask);
390                 if (unlikely(page == NULL)) {
391                         if (flags & XBF_READ_AHEAD) {
392                                 bp->b_page_count = i;
393                                 error = -ENOMEM;
394                                 goto out_free_pages;
395                         }
396
397                         /*
398                          * This could deadlock.
399                          *
400                          * But until all the XFS lowlevel code is revamped to
401                          * handle buffer allocation failures we can't do much.
402                          */
403                         if (!(++retries % 100))
404                                 xfs_err(NULL,
405                 "%s(%u) possible memory allocation deadlock in %s (mode:0x%x)",
406                                         current->comm, current->pid,
407                                         __func__, gfp_mask);
408
409                         XFS_STATS_INC(bp->b_target->bt_mount, xb_page_retries);
410                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
411                         goto retry;
412                 }
413
414                 XFS_STATS_INC(bp->b_target->bt_mount, xb_page_found);
415
416                 nbytes = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - offset);
417                 size -= nbytes;
418                 bp->b_pages[i] = page;
419                 offset = 0;
420         }
421         return 0;
422
423 out_free_pages:
424         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++)
425                 __free_page(bp->b_pages[i]);
426         return error;
427 }
428
429 /*
430  *      Map buffer into kernel address-space if necessary.
431  */
432 STATIC int
433 _xfs_buf_map_pages(
434         xfs_buf_t               *bp,
435         uint                    flags)
436 {
437         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_PAGES);
438         if (bp->b_page_count == 1) {
439                 /* A single page buffer is always mappable */
440                 bp->b_addr = page_address(bp->b_pages[0]) + bp->b_offset;
441         } else if (flags & XBF_UNMAPPED) {
442                 bp->b_addr = NULL;
443         } else {
444                 int retried = 0;
445                 unsigned noio_flag;
446
447                 /*
448                  * vm_map_ram() will allocate auxillary structures (e.g.
449                  * pagetables) with GFP_KERNEL, yet we are likely to be under
450                  * GFP_NOFS context here. Hence we need to tell memory reclaim
451                  * that we are in such a context via PF_MEMALLOC_NOIO to prevent
452                  * memory reclaim re-entering the filesystem here and
453                  * potentially deadlocking.
454                  */
455                 noio_flag = memalloc_noio_save();
456                 do {
457                         bp->b_addr = vm_map_ram(bp->b_pages, bp->b_page_count,
458                                                 -1, PAGE_KERNEL);
459                         if (bp->b_addr)
460                                 break;
461                         vm_unmap_aliases();
462                 } while (retried++ <= 1);
463                 memalloc_noio_restore(noio_flag);
464
465                 if (!bp->b_addr)
466                         return -ENOMEM;
467                 bp->b_addr += bp->b_offset;
468         }
469
470         return 0;
471 }
472
473 /*
474  *      Finding and Reading Buffers
475  */
476
477 /*
478  *      Look up, and creates if absent, a lockable buffer for
479  *      a given range of an inode.  The buffer is returned
480  *      locked. No I/O is implied by this call.
481  */
482 xfs_buf_t *
483 _xfs_buf_find(
484         struct xfs_buftarg      *btp,
485         struct xfs_buf_map      *map,
486         int                     nmaps,
487         xfs_buf_flags_t         flags,
488         xfs_buf_t               *new_bp)
489 {
490         struct xfs_perag        *pag;
491         struct rb_node          **rbp;
492         struct rb_node          *parent;
493         xfs_buf_t               *bp;
494         xfs_daddr_t             blkno = map[0].bm_bn;
495         xfs_daddr_t             eofs;
496         int                     numblks = 0;
497         int                     i;
498
499         for (i = 0; i < nmaps; i++)
500                 numblks += map[i].bm_len;
501
502         /* Check for IOs smaller than the sector size / not sector aligned */
503         ASSERT(!(BBTOB(numblks) < btp->bt_meta_sectorsize));
504         ASSERT(!(BBTOB(blkno) & (xfs_off_t)btp->bt_meta_sectormask));
505
506         /*
507          * Corrupted block numbers can get through to here, unfortunately, so we
508          * have to check that the buffer falls within the filesystem bounds.
509          */
510         eofs = XFS_FSB_TO_BB(btp->bt_mount, btp->bt_mount->m_sb.sb_dblocks);
511         if (blkno < 0 || blkno >= eofs) {
512                 /*
513                  * XXX (dgc): we should really be returning -EFSCORRUPTED here,
514                  * but none of the higher level infrastructure supports
515                  * returning a specific error on buffer lookup failures.
516                  */
517                 xfs_alert(btp->bt_mount,
518                           "%s: Block out of range: block 0x%llx, EOFS 0x%llx ",
519                           __func__, blkno, eofs);
520                 WARN_ON(1);
521                 return NULL;
522         }
523
524         /* get tree root */
525         pag = xfs_perag_get(btp->bt_mount,
526                                 xfs_daddr_to_agno(btp->bt_mount, blkno));
527
528         /* walk tree */
529         spin_lock(&pag->pag_buf_lock);
530         rbp = &pag->pag_buf_tree.rb_node;
531         parent = NULL;
532         bp = NULL;
533         while (*rbp) {
534                 parent = *rbp;
535                 bp = rb_entry(parent, struct xfs_buf, b_rbnode);
536
537                 if (blkno < bp->b_bn)
538                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
539                 else if (blkno > bp->b_bn)
540                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
541                 else {
542                         /*
543                          * found a block number match. If the range doesn't
544                          * match, the only way this is allowed is if the buffer
545                          * in the cache is stale and the transaction that made
546                          * it stale has not yet committed. i.e. we are
547                          * reallocating a busy extent. Skip this buffer and
548                          * continue searching to the right for an exact match.
549                          */
550                         if (bp->b_length != numblks) {
551                                 ASSERT(bp->b_flags & XBF_STALE);
552                                 rbp = &(*rbp)->rb_right;
553                                 continue;
554                         }
555                         atomic_inc(&bp->b_hold);
556                         goto found;
557                 }
558         }
559
560         /* No match found */
561         if (new_bp) {
562                 rb_link_node(&new_bp->b_rbnode, parent, rbp);
563                 rb_insert_color(&new_bp->b_rbnode, &pag->pag_buf_tree);
564                 /* the buffer keeps the perag reference until it is freed */
565                 new_bp->b_pag = pag;
566                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
567         } else {
568                 XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_miss_locked);
569                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
570                 xfs_perag_put(pag);
571         }
572         return new_bp;
573
574 found:
575         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
576         xfs_perag_put(pag);
577
578         if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
579                 if (flags & XBF_TRYLOCK) {
580                         xfs_buf_rele(bp);
581                         XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_busy_locked);
582                         return NULL;
583                 }
584                 xfs_buf_lock(bp);
585                 XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_get_locked_waited);
586         }
587
588         /*
589          * if the buffer is stale, clear all the external state associated with
590          * it. We need to keep flags such as how we allocated the buffer memory
591          * intact here.
592          */
593         if (bp->b_flags & XBF_STALE) {
594                 ASSERT((bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) == 0);
595                 ASSERT(bp->b_iodone == NULL);
596                 bp->b_flags &= _XBF_KMEM | _XBF_PAGES;
597                 bp->b_ops = NULL;
598         }
599
600         trace_xfs_buf_find(bp, flags, _RET_IP_);
601         XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_get_locked);
602         return bp;
603 }
604
605 /*
606  * Assembles a buffer covering the specified range. The code is optimised for
607  * cache hits, as metadata intensive workloads will see 3 orders of magnitude
608  * more hits than misses.
609  */
610 struct xfs_buf *
611 xfs_buf_get_map(
612         struct xfs_buftarg      *target,
613         struct xfs_buf_map      *map,
614         int                     nmaps,
615         xfs_buf_flags_t         flags)
616 {
617         struct xfs_buf          *bp;
618         struct xfs_buf          *new_bp;
619         int                     error = 0;
620
621         bp = _xfs_buf_find(target, map, nmaps, flags, NULL);
622         if (likely(bp))
623                 goto found;
624
625         new_bp = _xfs_buf_alloc(target, map, nmaps, flags);
626         if (unlikely(!new_bp))
627                 return NULL;
628
629         error = xfs_buf_allocate_memory(new_bp, flags);
630         if (error) {
631                 xfs_buf_free(new_bp);
632                 return NULL;
633         }
634
635         bp = _xfs_buf_find(target, map, nmaps, flags, new_bp);
636         if (!bp) {
637                 xfs_buf_free(new_bp);
638                 return NULL;
639         }
640
641         if (bp != new_bp)
642                 xfs_buf_free(new_bp);
643
644 found:
645         if (!bp->b_addr) {
646                 error = _xfs_buf_map_pages(bp, flags);
647                 if (unlikely(error)) {
648                         xfs_warn(target->bt_mount,
649                                 "%s: failed to map pagesn", __func__);
650                         xfs_buf_relse(bp);
651                         return NULL;
652                 }
653         }
654
655         /*
656          * Clear b_error if this is a lookup from a caller that doesn't expect
657          * valid data to be found in the buffer.
658          */
659         if (!(flags & XBF_READ))
660                 xfs_buf_ioerror(bp, 0);
661
662         XFS_STATS_INC(target->bt_mount, xb_get);
663         trace_xfs_buf_get(bp, flags, _RET_IP_);
664         return bp;
665 }
666
667 STATIC int
668 _xfs_buf_read(
669         xfs_buf_t               *bp,
670         xfs_buf_flags_t         flags)
671 {
672         ASSERT(!(flags & XBF_WRITE));
673         ASSERT(bp->b_maps[0].bm_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL);
674
675         bp->b_flags &= ~(XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
676         bp->b_flags |= flags & (XBF_READ | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
677
678         if (flags & XBF_ASYNC) {
679                 xfs_buf_submit(bp);
680                 return 0;
681         }
682         return xfs_buf_submit_wait(bp);
683 }
684
685 xfs_buf_t *
686 xfs_buf_read_map(
687         struct xfs_buftarg      *target,
688         struct xfs_buf_map      *map,
689         int                     nmaps,
690         xfs_buf_flags_t         flags,
691         const struct xfs_buf_ops *ops)
692 {
693         struct xfs_buf          *bp;
694
695         flags |= XBF_READ;
696
697         bp = xfs_buf_get_map(target, map, nmaps, flags);
698         if (bp) {
699                 trace_xfs_buf_read(bp, flags, _RET_IP_);
700
701                 if (!(bp->b_flags & XBF_DONE)) {
702                         XFS_STATS_INC(target->bt_mount, xb_get_read);
703                         bp->b_ops = ops;
704                         _xfs_buf_read(bp, flags);
705                 } else if (flags & XBF_ASYNC) {
706                         /*
707                          * Read ahead call which is already satisfied,
708                          * drop the buffer
709                          */
710                         xfs_buf_relse(bp);
711                         return NULL;
712                 } else {
713                         /* We do not want read in the flags */
714                         bp->b_flags &= ~XBF_READ;
715                 }
716         }
717
718         return bp;
719 }
720
721 /*
722  *      If we are not low on memory then do the readahead in a deadlock
723  *      safe manner.
724  */
725 void
726 xfs_buf_readahead_map(
727         struct xfs_buftarg      *target,
728         struct xfs_buf_map      *map,
729         int                     nmaps,
730         const struct xfs_buf_ops *ops)
731 {
732         if (bdi_read_congested(target->bt_bdi))
733                 return;
734
735         xfs_buf_read_map(target, map, nmaps,
736                      XBF_TRYLOCK|XBF_ASYNC|XBF_READ_AHEAD, ops);
737 }
738
739 /*
740  * Read an uncached buffer from disk. Allocates and returns a locked
741  * buffer containing the disk contents or nothing.
742  */
743 int
744 xfs_buf_read_uncached(
745         struct xfs_buftarg      *target,
746         xfs_daddr_t             daddr,
747         size_t                  numblks,
748         int                     flags,
749         struct xfs_buf          **bpp,
750         const struct xfs_buf_ops *ops)
751 {
752         struct xfs_buf          *bp;
753
754         *bpp = NULL;
755
756         bp = xfs_buf_get_uncached(target, numblks, flags);
757         if (!bp)
758                 return -ENOMEM;
759
760         /* set up the buffer for a read IO */
761         ASSERT(bp->b_map_count == 1);
762         bp->b_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;  /* always null for uncached buffers */
763         bp->b_maps[0].bm_bn = daddr;
764         bp->b_flags |= XBF_READ;
765         bp->b_ops = ops;
766
767         xfs_buf_submit_wait(bp);
768         if (bp->b_error) {
769                 int     error = bp->b_error;
770                 xfs_buf_relse(bp);
771                 return error;
772         }
773
774         *bpp = bp;
775         return 0;
776 }
777
778 /*
779  * Return a buffer allocated as an empty buffer and associated to external
780  * memory via xfs_buf_associate_memory() back to it's empty state.
781  */
782 void
783 xfs_buf_set_empty(
784         struct xfs_buf          *bp,
785         size_t                  numblks)
786 {
787         if (bp->b_pages)
788                 _xfs_buf_free_pages(bp);
789
790         bp->b_pages = NULL;
791         bp->b_page_count = 0;
792         bp->b_addr = NULL;
793         bp->b_length = numblks;
794         bp->b_io_length = numblks;
795
796         ASSERT(bp->b_map_count == 1);
797         bp->b_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;
798         bp->b_maps[0].bm_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;
799         bp->b_maps[0].bm_len = bp->b_length;
800 }
801
802 static inline struct page *
803 mem_to_page(
804         void                    *addr)
805 {
806         if ((!is_vmalloc_addr(addr))) {
807                 return virt_to_page(addr);
808         } else {
809                 return vmalloc_to_page(addr);
810         }
811 }
812
813 int
814 xfs_buf_associate_memory(
815         xfs_buf_t               *bp,
816         void                    *mem,
817         size_t                  len)
818 {
819         int                     rval;
820         int                     i = 0;
821         unsigned long           pageaddr;
822         unsigned long           offset;
823         size_t                  buflen;
824         int                     page_count;
825
826         pageaddr = (unsigned long)mem & PAGE_MASK;
827         offset = (unsigned long)mem - pageaddr;
828         buflen = PAGE_ALIGN(len + offset);
829         page_count = buflen >> PAGE_SHIFT;
830
831         /* Free any previous set of page pointers */
832         if (bp->b_pages)
833                 _xfs_buf_free_pages(bp);
834
835         bp->b_pages = NULL;
836         bp->b_addr = mem;
837
838         rval = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count);
839         if (rval)
840                 return rval;
841
842         bp->b_offset = offset;
843
844         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
845                 bp->b_pages[i] = mem_to_page((void *)pageaddr);
846                 pageaddr += PAGE_SIZE;
847         }
848
849         bp->b_io_length = BTOBB(len);
850         bp->b_length = BTOBB(buflen);
851
852         return 0;
853 }
854
855 xfs_buf_t *
856 xfs_buf_get_uncached(
857         struct xfs_buftarg      *target,
858         size_t                  numblks,
859         int                     flags)
860 {
861         unsigned long           page_count;
862         int                     error, i;
863         struct xfs_buf          *bp;
864         DEFINE_SINGLE_BUF_MAP(map, XFS_BUF_DADDR_NULL, numblks);
865
866         /* flags might contain irrelevant bits, pass only what we care about */
867         bp = _xfs_buf_alloc(target, &map, 1, flags & XBF_NO_IOACCT);
868         if (unlikely(bp == NULL))
869                 goto fail;
870
871         page_count = PAGE_ALIGN(numblks << BBSHIFT) >> PAGE_SHIFT;
872         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count);
873         if (error)
874                 goto fail_free_buf;
875
876         for (i = 0; i < page_count; i++) {
877                 bp->b_pages[i] = alloc_page(xb_to_gfp(flags));
878                 if (!bp->b_pages[i])
879                         goto fail_free_mem;
880         }
881         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
882
883         error = _xfs_buf_map_pages(bp, 0);
884         if (unlikely(error)) {
885                 xfs_warn(target->bt_mount,
886                         "%s: failed to map pages", __func__);
887                 goto fail_free_mem;
888         }
889
890         trace_xfs_buf_get_uncached(bp, _RET_IP_);
891         return bp;
892
893  fail_free_mem:
894         while (--i >= 0)
895                 __free_page(bp->b_pages[i]);
896         _xfs_buf_free_pages(bp);
897  fail_free_buf:
898         xfs_buf_free_maps(bp);
899         kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
900  fail:
901         return NULL;
902 }
903
904 /*
905  *      Increment reference count on buffer, to hold the buffer concurrently
906  *      with another thread which may release (free) the buffer asynchronously.
907  *      Must hold the buffer already to call this function.
908  */
909 void
910 xfs_buf_hold(
911         xfs_buf_t               *bp)
912 {
913         trace_xfs_buf_hold(bp, _RET_IP_);
914         atomic_inc(&bp->b_hold);
915 }
916
917 /*
918  * Release a hold on the specified buffer. If the hold count is 1, the buffer is
919  * placed on LRU or freed (depending on b_lru_ref).
920  */
921 void
922 xfs_buf_rele(
923         xfs_buf_t               *bp)
924 {
925         struct xfs_perag        *pag = bp->b_pag;
926         bool                    release;
927         bool                    freebuf = false;
928
929         trace_xfs_buf_rele(bp, _RET_IP_);
930
931         if (!pag) {
932                 ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
933                 ASSERT(RB_EMPTY_NODE(&bp->b_rbnode));
934                 if (atomic_dec_and_test(&bp->b_hold)) {
935                         xfs_buf_ioacct_dec(bp);
936                         xfs_buf_free(bp);
937                 }
938                 return;
939         }
940
941         ASSERT(!RB_EMPTY_NODE(&bp->b_rbnode));
942
943         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) > 0);
944
945         release = atomic_dec_and_lock(&bp->b_hold, &pag->pag_buf_lock);
946         spin_lock(&bp->b_lock);
947         if (!release) {
948                 /*
949                  * Drop the in-flight state if the buffer is already on the LRU
950                  * and it holds the only reference. This is racy because we
951                  * haven't acquired the pag lock, but the use of _XBF_IN_FLIGHT
952                  * ensures the decrement occurs only once per-buf.
953                  */
954                 if ((atomic_read(&bp->b_hold) == 1) && !list_empty(&bp->b_lru))
955                         xfs_buf_ioacct_dec(bp);
956                 goto out_unlock;
957         }
958
959         /* the last reference has been dropped ... */
960         xfs_buf_ioacct_dec(bp);
961         if (!(bp->b_flags & XBF_STALE) && atomic_read(&bp->b_lru_ref)) {
962                 /*
963                  * If the buffer is added to the LRU take a new reference to the
964                  * buffer for the LRU and clear the (now stale) dispose list
965                  * state flag
966                  */
967                 if (list_lru_add(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru)) {
968                         bp->b_state &= ~XFS_BSTATE_DISPOSE;
969                         atomic_inc(&bp->b_hold);
970                 }
971                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
972         } else {
973                 /*
974                  * most of the time buffers will already be removed from the
975                  * LRU, so optimise that case by checking for the
976                  * XFS_BSTATE_DISPOSE flag indicating the last list the buffer
977                  * was on was the disposal list
978                  */
979                 if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_DISPOSE)) {
980                         list_lru_del(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru);
981                 } else {
982                         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
983                 }
984
985                 ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
986                 rb_erase(&bp->b_rbnode, &pag->pag_buf_tree);
987                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
988                 xfs_perag_put(pag);
989                 freebuf = true;
990         }
991
992 out_unlock:
993         spin_unlock(&bp->b_lock);
994
995         if (freebuf)
996                 xfs_buf_free(bp);
997 }
998
999
1000 /*
1001  *      Lock a buffer object, if it is not already locked.
1002  *
1003  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we are
1004  *      being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because it is
1005  *      pinned, we know that the log has not been pushed to disk and hence it
1006  *      will still be locked.  Rather than continuing to have trylock attempts
1007  *      fail until someone else pushes the log, push it ourselves before
1008  *      returning.  This means that the xfsaild will not get stuck trying
1009  *      to push on stale inode buffers.
1010  */
1011 int
1012 xfs_buf_trylock(
1013         struct xfs_buf          *bp)
1014 {
1015         int                     locked;
1016
1017         locked = down_trylock(&bp->b_sema) == 0;
1018         if (locked) {
1019                 XB_SET_OWNER(bp);
1020                 trace_xfs_buf_trylock(bp, _RET_IP_);
1021         } else {
1022                 trace_xfs_buf_trylock_fail(bp, _RET_IP_);
1023         }
1024         return locked;
1025 }
1026
1027 /*
1028  *      Lock a buffer object.
1029  *
1030  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we
1031  *      are being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because
1032  *      it is pinned, we know that the log has not been pushed to disk and
1033  *      hence it will still be locked. Rather than sleeping until someone
1034  *      else pushes the log, push it ourselves before trying to get the lock.
1035  */
1036 void
1037 xfs_buf_lock(
1038         struct xfs_buf          *bp)
1039 {
1040         trace_xfs_buf_lock(bp, _RET_IP_);
1041
1042         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) && (bp->b_flags & XBF_STALE))
1043                 xfs_log_force(bp->b_target->bt_mount, 0);
1044         down(&bp->b_sema);
1045         XB_SET_OWNER(bp);
1046
1047         trace_xfs_buf_lock_done(bp, _RET_IP_);
1048 }
1049
1050 void
1051 xfs_buf_unlock(
1052         struct xfs_buf          *bp)
1053 {
1054         XB_CLEAR_OWNER(bp);
1055         up(&bp->b_sema);
1056
1057         trace_xfs_buf_unlock(bp, _RET_IP_);
1058 }
1059
1060 STATIC void
1061 xfs_buf_wait_unpin(
1062         xfs_buf_t               *bp)
1063 {
1064         DECLARE_WAITQUEUE       (wait, current);
1065
1066         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
1067                 return;
1068
1069         add_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
1070         for (;;) {
1071                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1072                 if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
1073                         break;
1074                 io_schedule();
1075         }
1076         remove_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
1077         set_current_state(TASK_RUNNING);
1078 }
1079
1080 /*
1081  *      Buffer Utility Routines
1082  */
1083
1084 void
1085 xfs_buf_ioend(
1086         struct xfs_buf  *bp)
1087 {
1088         bool            read = bp->b_flags & XBF_READ;
1089
1090         trace_xfs_buf_iodone(bp, _RET_IP_);
1091
1092         bp->b_flags &= ~(XBF_READ | XBF_WRITE | XBF_READ_AHEAD);
1093
1094         /*
1095          * Pull in IO completion errors now. We are guaranteed to be running
1096          * single threaded, so we don't need the lock to read b_io_error.
1097          */
1098         if (!bp->b_error && bp->b_io_error)
1099                 xfs_buf_ioerror(bp, bp->b_io_error);
1100
1101         /* Only validate buffers that were read without errors */
1102         if (read && !bp->b_error && bp->b_ops) {
1103                 ASSERT(!bp->b_iodone);
1104                 bp->b_ops->verify_read(bp);
1105         }
1106
1107         if (!bp->b_error)
1108                 bp->b_flags |= XBF_DONE;
1109
1110         if (bp->b_iodone)
1111                 (*(bp->b_iodone))(bp);
1112         else if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
1113                 xfs_buf_relse(bp);
1114         else
1115                 complete(&bp->b_iowait);
1116 }
1117
1118 static void
1119 xfs_buf_ioend_work(
1120         struct work_struct      *work)
1121 {
1122         struct xfs_buf          *bp =
1123                 container_of(work, xfs_buf_t, b_ioend_work);
1124
1125         xfs_buf_ioend(bp);
1126 }
1127
1128 static void
1129 xfs_buf_ioend_async(
1130         struct xfs_buf  *bp)
1131 {
1132         INIT_WORK(&bp->b_ioend_work, xfs_buf_ioend_work);
1133         queue_work(bp->b_ioend_wq, &bp->b_ioend_work);
1134 }
1135
1136 void
1137 xfs_buf_ioerror(
1138         xfs_buf_t               *bp,
1139         int                     error)
1140 {
1141         ASSERT(error <= 0 && error >= -1000);
1142         bp->b_error = error;
1143         trace_xfs_buf_ioerror(bp, error, _RET_IP_);
1144 }
1145
1146 void
1147 xfs_buf_ioerror_alert(
1148         struct xfs_buf          *bp,
1149         const char              *func)
1150 {
1151         xfs_alert(bp->b_target->bt_mount,
1152 "metadata I/O error: block 0x%llx (\"%s\") error %d numblks %d",
1153                 (__uint64_t)XFS_BUF_ADDR(bp), func, -bp->b_error, bp->b_length);
1154 }
1155
1156 int
1157 xfs_bwrite(
1158         struct xfs_buf          *bp)
1159 {
1160         int                     error;
1161
1162         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1163
1164         bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1165         bp->b_flags &= ~(XBF_ASYNC | XBF_READ | _XBF_DELWRI_Q |
1166                          XBF_WRITE_FAIL | XBF_DONE);
1167
1168         error = xfs_buf_submit_wait(bp);
1169         if (error) {
1170                 xfs_force_shutdown(bp->b_target->bt_mount,
1171                                    SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1172         }
1173         return error;
1174 }
1175
1176 static void
1177 xfs_buf_bio_end_io(
1178         struct bio              *bio)
1179 {
1180         struct xfs_buf          *bp = (struct xfs_buf *)bio->bi_private;
1181
1182         /*
1183          * don't overwrite existing errors - otherwise we can lose errors on
1184          * buffers that require multiple bios to complete.
1185          */
1186         if (bio->bi_error)
1187                 cmpxchg(&bp->b_io_error, 0, bio->bi_error);
1188
1189         if (!bp->b_error && xfs_buf_is_vmapped(bp) && (bp->b_flags & XBF_READ))
1190                 invalidate_kernel_vmap_range(bp->b_addr, xfs_buf_vmap_len(bp));
1191
1192         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1)
1193                 xfs_buf_ioend_async(bp);
1194         bio_put(bio);
1195 }
1196
1197 static void
1198 xfs_buf_ioapply_map(
1199         struct xfs_buf  *bp,
1200         int             map,
1201         int             *buf_offset,
1202         int             *count,
1203         int             op,
1204         int             op_flags)
1205 {
1206         int             page_index;
1207         int             total_nr_pages = bp->b_page_count;
1208         int             nr_pages;
1209         struct bio      *bio;
1210         sector_t        sector =  bp->b_maps[map].bm_bn;
1211         int             size;
1212         int             offset;
1213
1214         total_nr_pages = bp->b_page_count;
1215
1216         /* skip the pages in the buffer before the start offset */
1217         page_index = 0;
1218         offset = *buf_offset;
1219         while (offset >= PAGE_SIZE) {
1220                 page_index++;
1221                 offset -= PAGE_SIZE;
1222         }
1223
1224         /*
1225          * Limit the IO size to the length of the current vector, and update the
1226          * remaining IO count for the next time around.
1227          */
1228         size = min_t(int, BBTOB(bp->b_maps[map].bm_len), *count);
1229         *count -= size;
1230         *buf_offset += size;
1231
1232 next_chunk:
1233         atomic_inc(&bp->b_io_remaining);
1234         nr_pages = min(total_nr_pages, BIO_MAX_PAGES);
1235
1236         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nr_pages);
1237         bio->bi_bdev = bp->b_target->bt_bdev;
1238         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1239         bio->bi_end_io = xfs_buf_bio_end_io;
1240         bio->bi_private = bp;
1241         bio_set_op_attrs(bio, op, op_flags);
1242
1243         for (; size && nr_pages; nr_pages--, page_index++) {
1244                 int     rbytes, nbytes = PAGE_SIZE - offset;
1245
1246                 if (nbytes > size)
1247                         nbytes = size;
1248
1249                 rbytes = bio_add_page(bio, bp->b_pages[page_index], nbytes,
1250                                       offset);
1251                 if (rbytes < nbytes)
1252                         break;
1253
1254                 offset = 0;
1255                 sector += BTOBB(nbytes);
1256                 size -= nbytes;
1257                 total_nr_pages--;
1258         }
1259
1260         if (likely(bio->bi_iter.bi_size)) {
1261                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp)) {
1262                         flush_kernel_vmap_range(bp->b_addr,
1263                                                 xfs_buf_vmap_len(bp));
1264                 }
1265                 submit_bio(bio);
1266                 if (size)
1267                         goto next_chunk;
1268         } else {
1269                 /*
1270                  * This is guaranteed not to be the last io reference count
1271                  * because the caller (xfs_buf_submit) holds a count itself.
1272                  */
1273                 atomic_dec(&bp->b_io_remaining);
1274                 xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
1275                 bio_put(bio);
1276         }
1277
1278 }
1279
1280 STATIC void
1281 _xfs_buf_ioapply(
1282         struct xfs_buf  *bp)
1283 {
1284         struct blk_plug plug;
1285         int             op;
1286         int             op_flags = 0;
1287         int             offset;
1288         int             size;
1289         int             i;
1290
1291         /*
1292          * Make sure we capture only current IO errors rather than stale errors
1293          * left over from previous use of the buffer (e.g. failed readahead).
1294          */
1295         bp->b_error = 0;
1296
1297         /*
1298          * Initialize the I/O completion workqueue if we haven't yet or the
1299          * submitter has not opted to specify a custom one.
1300          */
1301         if (!bp->b_ioend_wq)
1302                 bp->b_ioend_wq = bp->b_target->bt_mount->m_buf_workqueue;
1303
1304         if (bp->b_flags & XBF_WRITE) {
1305                 op = REQ_OP_WRITE;
1306                 if (bp->b_flags & XBF_SYNCIO)
1307                         op_flags = WRITE_SYNC;
1308                 if (bp->b_flags & XBF_FUA)
1309                         op_flags |= REQ_FUA;
1310                 if (bp->b_flags & XBF_FLUSH)
1311                         op_flags |= REQ_PREFLUSH;
1312
1313                 /*
1314                  * Run the write verifier callback function if it exists. If
1315                  * this function fails it will mark the buffer with an error and
1316                  * the IO should not be dispatched.
1317                  */
1318                 if (bp->b_ops) {
1319                         bp->b_ops->verify_write(bp);
1320                         if (bp->b_error) {
1321                                 xfs_force_shutdown(bp->b_target->bt_mount,
1322                                                    SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
1323                                 return;
1324                         }
1325                 } else if (bp->b_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL) {
1326                         struct xfs_mount *mp = bp->b_target->bt_mount;
1327
1328                         /*
1329                          * non-crc filesystems don't attach verifiers during
1330                          * log recovery, so don't warn for such filesystems.
1331                          */
1332                         if (xfs_sb_version_hascrc(&mp->m_sb)) {
1333                                 xfs_warn(mp,
1334                                         "%s: no ops on block 0x%llx/0x%x",
1335                                         __func__, bp->b_bn, bp->b_length);
1336                                 xfs_hex_dump(bp->b_addr, 64);
1337                                 dump_stack();
1338                         }
1339                 }
1340         } else if (bp->b_flags & XBF_READ_AHEAD) {
1341                 op = REQ_OP_READ;
1342                 op_flags = REQ_RAHEAD;
1343         } else {
1344                 op = REQ_OP_READ;
1345         }
1346
1347         /* we only use the buffer cache for meta-data */
1348         op_flags |= REQ_META;
1349
1350         /*
1351          * Walk all the vectors issuing IO on them. Set up the initial offset
1352          * into the buffer and the desired IO size before we start -
1353          * _xfs_buf_ioapply_vec() will modify them appropriately for each
1354          * subsequent call.
1355          */
1356         offset = bp->b_offset;
1357         size = BBTOB(bp->b_io_length);
1358         blk_start_plug(&plug);
1359         for (i = 0; i < bp->b_map_count; i++) {
1360                 xfs_buf_ioapply_map(bp, i, &offset, &size, op, op_flags);
1361                 if (bp->b_error)
1362                         break;
1363                 if (size <= 0)
1364                         break;  /* all done */
1365         }
1366         blk_finish_plug(&plug);
1367 }
1368
1369 /*
1370  * Asynchronous IO submission path. This transfers the buffer lock ownership and
1371  * the current reference to the IO. It is not safe to reference the buffer after
1372  * a call to this function unless the caller holds an additional reference
1373  * itself.
1374  */
1375 void
1376 xfs_buf_submit(
1377         struct xfs_buf  *bp)
1378 {
1379         trace_xfs_buf_submit(bp, _RET_IP_);
1380
1381         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1382         ASSERT(bp->b_flags & XBF_ASYNC);
1383
1384         /* on shutdown we stale and complete the buffer immediately */
1385         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(bp->b_target->bt_mount)) {
1386                 xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
1387                 bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
1388                 xfs_buf_stale(bp);
1389                 xfs_buf_ioend(bp);
1390                 return;
1391         }
1392
1393         if (bp->b_flags & XBF_WRITE)
1394                 xfs_buf_wait_unpin(bp);
1395
1396         /* clear the internal error state to avoid spurious errors */
1397         bp->b_io_error = 0;
1398
1399         /*
1400          * The caller's reference is released during I/O completion.
1401          * This occurs some time after the last b_io_remaining reference is
1402          * released, so after we drop our Io reference we have to have some
1403          * other reference to ensure the buffer doesn't go away from underneath
1404          * us. Take a direct reference to ensure we have safe access to the
1405          * buffer until we are finished with it.
1406          */
1407         xfs_buf_hold(bp);
1408
1409         /*
1410          * Set the count to 1 initially, this will stop an I/O completion
1411          * callout which happens before we have started all the I/O from calling
1412          * xfs_buf_ioend too early.
1413          */
1414         atomic_set(&bp->b_io_remaining, 1);
1415         xfs_buf_ioacct_inc(bp);
1416         _xfs_buf_ioapply(bp);
1417
1418         /*
1419          * If _xfs_buf_ioapply failed, we can get back here with only the IO
1420          * reference we took above. If we drop it to zero, run completion so
1421          * that we don't return to the caller with completion still pending.
1422          */
1423         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1) {
1424                 if (bp->b_error)
1425                         xfs_buf_ioend(bp);
1426                 else
1427                         xfs_buf_ioend_async(bp);
1428         }
1429
1430         xfs_buf_rele(bp);
1431         /* Note: it is not safe to reference bp now we've dropped our ref */
1432 }
1433
1434 /*
1435  * Synchronous buffer IO submission path, read or write.
1436  */
1437 int
1438 xfs_buf_submit_wait(
1439         struct xfs_buf  *bp)
1440 {
1441         int             error;
1442
1443         trace_xfs_buf_submit_wait(bp, _RET_IP_);
1444
1445         ASSERT(!(bp->b_flags & (_XBF_DELWRI_Q | XBF_ASYNC)));
1446
1447         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(bp->b_target->bt_mount)) {
1448                 xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
1449                 xfs_buf_stale(bp);
1450                 bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
1451                 return -EIO;
1452         }
1453
1454         if (bp->b_flags & XBF_WRITE)
1455                 xfs_buf_wait_unpin(bp);
1456
1457         /* clear the internal error state to avoid spurious errors */
1458         bp->b_io_error = 0;
1459
1460         /*
1461          * For synchronous IO, the IO does not inherit the submitters reference
1462          * count, nor the buffer lock. Hence we cannot release the reference we
1463          * are about to take until we've waited for all IO completion to occur,
1464          * including any xfs_buf_ioend_async() work that may be pending.
1465          */
1466         xfs_buf_hold(bp);
1467
1468         /*
1469          * Set the count to 1 initially, this will stop an I/O completion
1470          * callout which happens before we have started all the I/O from calling
1471          * xfs_buf_ioend too early.
1472          */
1473         atomic_set(&bp->b_io_remaining, 1);
1474         _xfs_buf_ioapply(bp);
1475
1476         /*
1477          * make sure we run completion synchronously if it raced with us and is
1478          * already complete.
1479          */
1480         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1)
1481                 xfs_buf_ioend(bp);
1482
1483         /* wait for completion before gathering the error from the buffer */
1484         trace_xfs_buf_iowait(bp, _RET_IP_);
1485         wait_for_completion(&bp->b_iowait);
1486         trace_xfs_buf_iowait_done(bp, _RET_IP_);
1487         error = bp->b_error;
1488
1489         /*
1490          * all done now, we can release the hold that keeps the buffer
1491          * referenced for the entire IO.
1492          */
1493         xfs_buf_rele(bp);
1494         return error;
1495 }
1496
1497 void *
1498 xfs_buf_offset(
1499         struct xfs_buf          *bp,
1500         size_t                  offset)
1501 {
1502         struct page             *page;
1503
1504         if (bp->b_addr)
1505                 return bp->b_addr + offset;
1506
1507         offset += bp->b_offset;
1508         page = bp->b_pages[offset >> PAGE_SHIFT];
1509         return page_address(page) + (offset & (PAGE_SIZE-1));
1510 }
1511
1512 /*
1513  *      Move data into or out of a buffer.
1514  */
1515 void
1516 xfs_buf_iomove(
1517         xfs_buf_t               *bp,    /* buffer to process            */
1518         size_t                  boff,   /* starting buffer offset       */
1519         size_t                  bsize,  /* length to copy               */
1520         void                    *data,  /* data address                 */
1521         xfs_buf_rw_t            mode)   /* read/write/zero flag         */
1522 {
1523         size_t                  bend;
1524
1525         bend = boff + bsize;
1526         while (boff < bend) {
1527                 struct page     *page;
1528                 int             page_index, page_offset, csize;
1529
1530                 page_index = (boff + bp->b_offset) >> PAGE_SHIFT;
1531                 page_offset = (boff + bp->b_offset) & ~PAGE_MASK;
1532                 page = bp->b_pages[page_index];
1533                 csize = min_t(size_t, PAGE_SIZE - page_offset,
1534                                       BBTOB(bp->b_io_length) - boff);
1535
1536                 ASSERT((csize + page_offset) <= PAGE_SIZE);
1537
1538                 switch (mode) {
1539                 case XBRW_ZERO:
1540                         memset(page_address(page) + page_offset, 0, csize);
1541                         break;
1542                 case XBRW_READ:
1543                         memcpy(data, page_address(page) + page_offset, csize);
1544                         break;
1545                 case XBRW_WRITE:
1546                         memcpy(page_address(page) + page_offset, data, csize);
1547                 }
1548
1549                 boff += csize;
1550                 data += csize;
1551         }
1552 }
1553
1554 /*
1555  *      Handling of buffer targets (buftargs).
1556  */
1557
1558 /*
1559  * Wait for any bufs with callbacks that have been submitted but have not yet
1560  * returned. These buffers will have an elevated hold count, so wait on those
1561  * while freeing all the buffers only held by the LRU.
1562  */
1563 static enum lru_status
1564 xfs_buftarg_wait_rele(
1565         struct list_head        *item,
1566         struct list_lru_one     *lru,
1567         spinlock_t              *lru_lock,
1568         void                    *arg)
1569
1570 {
1571         struct xfs_buf          *bp = container_of(item, struct xfs_buf, b_lru);
1572         struct list_head        *dispose = arg;
1573
1574         if (atomic_read(&bp->b_hold) > 1) {
1575                 /* need to wait, so skip it this pass */
1576                 trace_xfs_buf_wait_buftarg(bp, _RET_IP_);
1577                 return LRU_SKIP;
1578         }
1579         if (!spin_trylock(&bp->b_lock))
1580                 return LRU_SKIP;
1581
1582         /*
1583          * clear the LRU reference count so the buffer doesn't get
1584          * ignored in xfs_buf_rele().
1585          */
1586         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
1587         bp->b_state |= XFS_BSTATE_DISPOSE;
1588         list_lru_isolate_move(lru, item, dispose);
1589         spin_unlock(&bp->b_lock);
1590         return LRU_REMOVED;
1591 }
1592
1593 void
1594 xfs_wait_buftarg(
1595         struct xfs_buftarg      *btp)
1596 {
1597         LIST_HEAD(dispose);
1598         int loop = 0;
1599
1600         /*
1601          * First wait on the buftarg I/O count for all in-flight buffers to be
1602          * released. This is critical as new buffers do not make the LRU until
1603          * they are released.
1604          *
1605          * Next, flush the buffer workqueue to ensure all completion processing
1606          * has finished. Just waiting on buffer locks is not sufficient for
1607          * async IO as the reference count held over IO is not released until
1608          * after the buffer lock is dropped. Hence we need to ensure here that
1609          * all reference counts have been dropped before we start walking the
1610          * LRU list.
1611          */
1612         while (percpu_counter_sum(&btp->bt_io_count))
1613                 delay(100);
1614         drain_workqueue(btp->bt_mount->m_buf_workqueue);
1615
1616         /* loop until there is nothing left on the lru list. */
1617         while (list_lru_count(&btp->bt_lru)) {
1618                 list_lru_walk(&btp->bt_lru, xfs_buftarg_wait_rele,
1619                               &dispose, LONG_MAX);
1620
1621                 while (!list_empty(&dispose)) {
1622                         struct xfs_buf *bp;
1623                         bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1624                         list_del_init(&bp->b_lru);
1625                         if (bp->b_flags & XBF_WRITE_FAIL) {
1626                                 xfs_alert(btp->bt_mount,
1627 "Corruption Alert: Buffer at block 0x%llx had permanent write failures!",
1628                                         (long long)bp->b_bn);
1629                                 xfs_alert(btp->bt_mount,
1630 "Please run xfs_repair to determine the extent of the problem.");
1631                         }
1632                         xfs_buf_rele(bp);
1633                 }
1634                 if (loop++ != 0)
1635                         delay(100);
1636         }
1637 }
1638
1639 static enum lru_status
1640 xfs_buftarg_isolate(
1641         struct list_head        *item,
1642         struct list_lru_one     *lru,
1643         spinlock_t              *lru_lock,
1644         void                    *arg)
1645 {
1646         struct xfs_buf          *bp = container_of(item, struct xfs_buf, b_lru);
1647         struct list_head        *dispose = arg;
1648
1649         /*
1650          * we are inverting the lru lock/bp->b_lock here, so use a trylock.
1651          * If we fail to get the lock, just skip it.
1652          */
1653         if (!spin_trylock(&bp->b_lock))
1654                 return LRU_SKIP;
1655         /*
1656          * Decrement the b_lru_ref count unless the value is already
1657          * zero. If the value is already zero, we need to reclaim the
1658          * buffer, otherwise it gets another trip through the LRU.
1659          */
1660         if (!atomic_add_unless(&bp->b_lru_ref, -1, 0)) {
1661                 spin_unlock(&bp->b_lock);
1662                 return LRU_ROTATE;
1663         }
1664
1665         bp->b_state |= XFS_BSTATE_DISPOSE;
1666         list_lru_isolate_move(lru, item, dispose);
1667         spin_unlock(&bp->b_lock);
1668         return LRU_REMOVED;
1669 }
1670
1671 static unsigned long
1672 xfs_buftarg_shrink_scan(
1673         struct shrinker         *shrink,
1674         struct shrink_control   *sc)
1675 {
1676         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1677                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1678         LIST_HEAD(dispose);
1679         unsigned long           freed;
1680
1681         freed = list_lru_shrink_walk(&btp->bt_lru, sc,
1682                                      xfs_buftarg_isolate, &dispose);
1683
1684         while (!list_empty(&dispose)) {
1685                 struct xfs_buf *bp;
1686                 bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1687                 list_del_init(&bp->b_lru);
1688                 xfs_buf_rele(bp);
1689         }
1690
1691         return freed;
1692 }
1693
1694 static unsigned long
1695 xfs_buftarg_shrink_count(
1696         struct shrinker         *shrink,
1697         struct shrink_control   *sc)
1698 {
1699         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1700                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1701         return list_lru_shrink_count(&btp->bt_lru, sc);
1702 }
1703
1704 void
1705 xfs_free_buftarg(
1706         struct xfs_mount        *mp,
1707         struct xfs_buftarg      *btp)
1708 {
1709         unregister_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1710         ASSERT(percpu_counter_sum(&btp->bt_io_count) == 0);
1711         percpu_counter_destroy(&btp->bt_io_count);
1712         list_lru_destroy(&btp->bt_lru);
1713
1714         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER)
1715                 xfs_blkdev_issue_flush(btp);
1716
1717         kmem_free(btp);
1718 }
1719
1720 int
1721 xfs_setsize_buftarg(
1722         xfs_buftarg_t           *btp,
1723         unsigned int            sectorsize)
1724 {
1725         /* Set up metadata sector size info */
1726         btp->bt_meta_sectorsize = sectorsize;
1727         btp->bt_meta_sectormask = sectorsize - 1;
1728
1729         if (set_blocksize(btp->bt_bdev, sectorsize)) {
1730                 xfs_warn(btp->bt_mount,
1731                         "Cannot set_blocksize to %u on device %pg",
1732                         sectorsize, btp->bt_bdev);
1733                 return -EINVAL;
1734         }
1735
1736         /* Set up device logical sector size mask */
1737         btp->bt_logical_sectorsize = bdev_logical_block_size(btp->bt_bdev);
1738         btp->bt_logical_sectormask = bdev_logical_block_size(btp->bt_bdev) - 1;
1739
1740         return 0;
1741 }
1742
1743 /*
1744  * When allocating the initial buffer target we have not yet
1745  * read in the superblock, so don't know what sized sectors
1746  * are being used at this early stage.  Play safe.
1747  */
1748 STATIC int
1749 xfs_setsize_buftarg_early(
1750         xfs_buftarg_t           *btp,
1751         struct block_device     *bdev)
1752 {
1753         return xfs_setsize_buftarg(btp, bdev_logical_block_size(bdev));
1754 }
1755
1756 xfs_buftarg_t *
1757 xfs_alloc_buftarg(
1758         struct xfs_mount        *mp,
1759         struct block_device     *bdev)
1760 {
1761         xfs_buftarg_t           *btp;
1762
1763         btp = kmem_zalloc(sizeof(*btp), KM_SLEEP | KM_NOFS);
1764
1765         btp->bt_mount = mp;
1766         btp->bt_dev =  bdev->bd_dev;
1767         btp->bt_bdev = bdev;
1768         btp->bt_bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1769
1770         if (xfs_setsize_buftarg_early(btp, bdev))
1771                 goto error;
1772
1773         if (list_lru_init(&btp->bt_lru))
1774                 goto error;
1775
1776         if (percpu_counter_init(&btp->bt_io_count, 0, GFP_KERNEL))
1777                 goto error;
1778
1779         btp->bt_shrinker.count_objects = xfs_buftarg_shrink_count;
1780         btp->bt_shrinker.scan_objects = xfs_buftarg_shrink_scan;
1781         btp->bt_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
1782         btp->bt_shrinker.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE;
1783         register_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1784         return btp;
1785
1786 error:
1787         kmem_free(btp);
1788         return NULL;
1789 }
1790
1791 /*
1792  * Add a buffer to the delayed write list.
1793  *
1794  * This queues a buffer for writeout if it hasn't already been.  Note that
1795  * neither this routine nor the buffer list submission functions perform
1796  * any internal synchronization.  It is expected that the lists are thread-local
1797  * to the callers.
1798  *
1799  * Returns true if we queued up the buffer, or false if it already had
1800  * been on the buffer list.
1801  */
1802 bool
1803 xfs_buf_delwri_queue(
1804         struct xfs_buf          *bp,
1805         struct list_head        *list)
1806 {
1807         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1808         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_READ));
1809
1810         /*
1811          * If the buffer is already marked delwri it already is queued up
1812          * by someone else for imediate writeout.  Just ignore it in that
1813          * case.
1814          */
1815         if (bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) {
1816                 trace_xfs_buf_delwri_queued(bp, _RET_IP_);
1817                 return false;
1818         }
1819
1820         trace_xfs_buf_delwri_queue(bp, _RET_IP_);
1821
1822         /*
1823          * If a buffer gets written out synchronously or marked stale while it
1824          * is on a delwri list we lazily remove it. To do this, the other party
1825          * clears the  _XBF_DELWRI_Q flag but otherwise leaves the buffer alone.
1826          * It remains referenced and on the list.  In a rare corner case it
1827          * might get readded to a delwri list after the synchronous writeout, in
1828          * which case we need just need to re-add the flag here.
1829          */
1830         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
1831         if (list_empty(&bp->b_list)) {
1832                 atomic_inc(&bp->b_hold);
1833                 list_add_tail(&bp->b_list, list);
1834         }
1835
1836         return true;
1837 }
1838
1839 /*
1840  * Compare function is more complex than it needs to be because
1841  * the return value is only 32 bits and we are doing comparisons
1842  * on 64 bit values
1843  */
1844 static int
1845 xfs_buf_cmp(
1846         void            *priv,
1847         struct list_head *a,
1848         struct list_head *b)
1849 {
1850         struct xfs_buf  *ap = container_of(a, struct xfs_buf, b_list);
1851         struct xfs_buf  *bp = container_of(b, struct xfs_buf, b_list);
1852         xfs_daddr_t             diff;
1853
1854         diff = ap->b_maps[0].bm_bn - bp->b_maps[0].bm_bn;
1855         if (diff < 0)
1856                 return -1;
1857         if (diff > 0)
1858                 return 1;
1859         return 0;
1860 }
1861
1862 /*
1863  * submit buffers for write.
1864  *
1865  * When we have a large buffer list, we do not want to hold all the buffers
1866  * locked while we block on the request queue waiting for IO dispatch. To avoid
1867  * this problem, we lock and submit buffers in groups of 50, thereby minimising
1868  * the lock hold times for lists which may contain thousands of objects.
1869  *
1870  * To do this, we sort the buffer list before we walk the list to lock and
1871  * submit buffers, and we plug and unplug around each group of buffers we
1872  * submit.
1873  */
1874 static int
1875 xfs_buf_delwri_submit_buffers(
1876         struct list_head        *buffer_list,
1877         struct list_head        *wait_list)
1878 {
1879         struct xfs_buf          *bp, *n;
1880         LIST_HEAD               (submit_list);
1881         int                     pinned = 0;
1882         struct blk_plug         plug;
1883
1884         list_sort(NULL, buffer_list, xfs_buf_cmp);
1885
1886         blk_start_plug(&plug);
1887         list_for_each_entry_safe(bp, n, buffer_list, b_list) {
1888                 if (!wait_list) {
1889                         if (xfs_buf_ispinned(bp)) {
1890                                 pinned++;
1891                                 continue;
1892                         }
1893                         if (!xfs_buf_trylock(bp))
1894                                 continue;
1895                 } else {
1896                         xfs_buf_lock(bp);
1897                 }
1898
1899                 /*
1900                  * Someone else might have written the buffer synchronously or
1901                  * marked it stale in the meantime.  In that case only the
1902                  * _XBF_DELWRI_Q flag got cleared, and we have to drop the
1903                  * reference and remove it from the list here.
1904                  */
1905                 if (!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q)) {
1906                         list_del_init(&bp->b_list);
1907                         xfs_buf_relse(bp);
1908                         continue;
1909                 }
1910
1911                 trace_xfs_buf_delwri_split(bp, _RET_IP_);
1912
1913                 /*
1914                  * We do all IO submission async. This means if we need
1915                  * to wait for IO completion we need to take an extra
1916                  * reference so the buffer is still valid on the other
1917                  * side. We need to move the buffer onto the io_list
1918                  * at this point so the caller can still access it.
1919                  */
1920                 bp->b_flags &= ~(_XBF_DELWRI_Q | XBF_WRITE_FAIL);
1921                 bp->b_flags |= XBF_WRITE | XBF_ASYNC;
1922                 if (wait_list) {
1923                         xfs_buf_hold(bp);
1924                         list_move_tail(&bp->b_list, wait_list);
1925                 } else
1926                         list_del_init(&bp->b_list);
1927
1928                 xfs_buf_submit(bp);
1929         }
1930         blk_finish_plug(&plug);
1931
1932         return pinned;
1933 }
1934
1935 /*
1936  * Write out a buffer list asynchronously.
1937  *
1938  * This will take the @buffer_list, write all non-locked and non-pinned buffers
1939  * out and not wait for I/O completion on any of the buffers.  This interface
1940  * is only safely useable for callers that can track I/O completion by higher
1941  * level means, e.g. AIL pushing as the @buffer_list is consumed in this
1942  * function.
1943  */
1944 int
1945 xfs_buf_delwri_submit_nowait(
1946         struct list_head        *buffer_list)
1947 {
1948         return xfs_buf_delwri_submit_buffers(buffer_list, NULL);
1949 }
1950
1951 /*
1952  * Write out a buffer list synchronously.
1953  *
1954  * This will take the @buffer_list, write all buffers out and wait for I/O
1955  * completion on all of the buffers. @buffer_list is consumed by the function,
1956  * so callers must have some other way of tracking buffers if they require such
1957  * functionality.
1958  */
1959 int
1960 xfs_buf_delwri_submit(
1961         struct list_head        *buffer_list)
1962 {
1963         LIST_HEAD               (wait_list);
1964         int                     error = 0, error2;
1965         struct xfs_buf          *bp;
1966
1967         xfs_buf_delwri_submit_buffers(buffer_list, &wait_list);
1968
1969         /* Wait for IO to complete. */
1970         while (!list_empty(&wait_list)) {
1971                 bp = list_first_entry(&wait_list, struct xfs_buf, b_list);
1972
1973                 list_del_init(&bp->b_list);
1974
1975                 /* locking the buffer will wait for async IO completion. */
1976                 xfs_buf_lock(bp);
1977                 error2 = bp->b_error;
1978                 xfs_buf_relse(bp);
1979                 if (!error)
1980                         error = error2;
1981         }
1982
1983         return error;
1984 }
1985
1986 int __init
1987 xfs_buf_init(void)
1988 {
1989         xfs_buf_zone = kmem_zone_init_flags(sizeof(xfs_buf_t), "xfs_buf",
1990                                                 KM_ZONE_HWALIGN, NULL);
1991         if (!xfs_buf_zone)
1992                 goto out;
1993
1994         return 0;
1995
1996  out:
1997         return -ENOMEM;
1998 }
1999
2000 void
2001 xfs_buf_terminate(void)
2002 {
2003         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
2004 }