xfs: remove infinite loop when reserving free block pool
[platform/kernel/linux-rpi.git] / fs / xfs / xfs_buf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
4  * All Rights Reserved.
5  */
6 #include "xfs.h"
7 #include <linux/backing-dev.h>
8
9 #include "xfs_shared.h"
10 #include "xfs_format.h"
11 #include "xfs_log_format.h"
12 #include "xfs_trans_resv.h"
13 #include "xfs_mount.h"
14 #include "xfs_trace.h"
15 #include "xfs_log.h"
16 #include "xfs_log_recover.h"
17 #include "xfs_log_priv.h"
18 #include "xfs_trans.h"
19 #include "xfs_buf_item.h"
20 #include "xfs_errortag.h"
21 #include "xfs_error.h"
22 #include "xfs_ag.h"
23
24 static struct kmem_cache *xfs_buf_cache;
25
26 /*
27  * Locking orders
28  *
29  * xfs_buf_ioacct_inc:
30  * xfs_buf_ioacct_dec:
31  *      b_sema (caller holds)
32  *        b_lock
33  *
34  * xfs_buf_stale:
35  *      b_sema (caller holds)
36  *        b_lock
37  *          lru_lock
38  *
39  * xfs_buf_rele:
40  *      b_lock
41  *        pag_buf_lock
42  *          lru_lock
43  *
44  * xfs_buftarg_drain_rele
45  *      lru_lock
46  *        b_lock (trylock due to inversion)
47  *
48  * xfs_buftarg_isolate
49  *      lru_lock
50  *        b_lock (trylock due to inversion)
51  */
52
53 static int __xfs_buf_submit(struct xfs_buf *bp, bool wait);
54
55 static inline int
56 xfs_buf_submit(
57         struct xfs_buf          *bp)
58 {
59         return __xfs_buf_submit(bp, !(bp->b_flags & XBF_ASYNC));
60 }
61
62 static inline int
63 xfs_buf_is_vmapped(
64         struct xfs_buf  *bp)
65 {
66         /*
67          * Return true if the buffer is vmapped.
68          *
69          * b_addr is null if the buffer is not mapped, but the code is clever
70          * enough to know it doesn't have to map a single page, so the check has
71          * to be both for b_addr and bp->b_page_count > 1.
72          */
73         return bp->b_addr && bp->b_page_count > 1;
74 }
75
76 static inline int
77 xfs_buf_vmap_len(
78         struct xfs_buf  *bp)
79 {
80         return (bp->b_page_count * PAGE_SIZE);
81 }
82
83 /*
84  * Bump the I/O in flight count on the buftarg if we haven't yet done so for
85  * this buffer. The count is incremented once per buffer (per hold cycle)
86  * because the corresponding decrement is deferred to buffer release. Buffers
87  * can undergo I/O multiple times in a hold-release cycle and per buffer I/O
88  * tracking adds unnecessary overhead. This is used for sychronization purposes
89  * with unmount (see xfs_buftarg_drain()), so all we really need is a count of
90  * in-flight buffers.
91  *
92  * Buffers that are never released (e.g., superblock, iclog buffers) must set
93  * the XBF_NO_IOACCT flag before I/O submission. Otherwise, the buftarg count
94  * never reaches zero and unmount hangs indefinitely.
95  */
96 static inline void
97 xfs_buf_ioacct_inc(
98         struct xfs_buf  *bp)
99 {
100         if (bp->b_flags & XBF_NO_IOACCT)
101                 return;
102
103         ASSERT(bp->b_flags & XBF_ASYNC);
104         spin_lock(&bp->b_lock);
105         if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_IN_FLIGHT)) {
106                 bp->b_state |= XFS_BSTATE_IN_FLIGHT;
107                 percpu_counter_inc(&bp->b_target->bt_io_count);
108         }
109         spin_unlock(&bp->b_lock);
110 }
111
112 /*
113  * Clear the in-flight state on a buffer about to be released to the LRU or
114  * freed and unaccount from the buftarg.
115  */
116 static inline void
117 __xfs_buf_ioacct_dec(
118         struct xfs_buf  *bp)
119 {
120         lockdep_assert_held(&bp->b_lock);
121
122         if (bp->b_state & XFS_BSTATE_IN_FLIGHT) {
123                 bp->b_state &= ~XFS_BSTATE_IN_FLIGHT;
124                 percpu_counter_dec(&bp->b_target->bt_io_count);
125         }
126 }
127
128 static inline void
129 xfs_buf_ioacct_dec(
130         struct xfs_buf  *bp)
131 {
132         spin_lock(&bp->b_lock);
133         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
134         spin_unlock(&bp->b_lock);
135 }
136
137 /*
138  * When we mark a buffer stale, we remove the buffer from the LRU and clear the
139  * b_lru_ref count so that the buffer is freed immediately when the buffer
140  * reference count falls to zero. If the buffer is already on the LRU, we need
141  * to remove the reference that LRU holds on the buffer.
142  *
143  * This prevents build-up of stale buffers on the LRU.
144  */
145 void
146 xfs_buf_stale(
147         struct xfs_buf  *bp)
148 {
149         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
150
151         bp->b_flags |= XBF_STALE;
152
153         /*
154          * Clear the delwri status so that a delwri queue walker will not
155          * flush this buffer to disk now that it is stale. The delwri queue has
156          * a reference to the buffer, so this is safe to do.
157          */
158         bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
159
160         /*
161          * Once the buffer is marked stale and unlocked, a subsequent lookup
162          * could reset b_flags. There is no guarantee that the buffer is
163          * unaccounted (released to LRU) before that occurs. Drop in-flight
164          * status now to preserve accounting consistency.
165          */
166         spin_lock(&bp->b_lock);
167         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
168
169         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
170         if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_DISPOSE) &&
171             (list_lru_del(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru)))
172                 atomic_dec(&bp->b_hold);
173
174         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) >= 1);
175         spin_unlock(&bp->b_lock);
176 }
177
178 static int
179 xfs_buf_get_maps(
180         struct xfs_buf          *bp,
181         int                     map_count)
182 {
183         ASSERT(bp->b_maps == NULL);
184         bp->b_map_count = map_count;
185
186         if (map_count == 1) {
187                 bp->b_maps = &bp->__b_map;
188                 return 0;
189         }
190
191         bp->b_maps = kmem_zalloc(map_count * sizeof(struct xfs_buf_map),
192                                 KM_NOFS);
193         if (!bp->b_maps)
194                 return -ENOMEM;
195         return 0;
196 }
197
198 /*
199  *      Frees b_pages if it was allocated.
200  */
201 static void
202 xfs_buf_free_maps(
203         struct xfs_buf  *bp)
204 {
205         if (bp->b_maps != &bp->__b_map) {
206                 kmem_free(bp->b_maps);
207                 bp->b_maps = NULL;
208         }
209 }
210
211 static int
212 _xfs_buf_alloc(
213         struct xfs_buftarg      *target,
214         struct xfs_buf_map      *map,
215         int                     nmaps,
216         xfs_buf_flags_t         flags,
217         struct xfs_buf          **bpp)
218 {
219         struct xfs_buf          *bp;
220         int                     error;
221         int                     i;
222
223         *bpp = NULL;
224         bp = kmem_cache_zalloc(xfs_buf_cache, GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
225
226         /*
227          * We don't want certain flags to appear in b_flags unless they are
228          * specifically set by later operations on the buffer.
229          */
230         flags &= ~(XBF_UNMAPPED | XBF_TRYLOCK | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
231
232         atomic_set(&bp->b_hold, 1);
233         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 1);
234         init_completion(&bp->b_iowait);
235         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_lru);
236         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_list);
237         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_li_list);
238         sema_init(&bp->b_sema, 0); /* held, no waiters */
239         spin_lock_init(&bp->b_lock);
240         bp->b_target = target;
241         bp->b_mount = target->bt_mount;
242         bp->b_flags = flags;
243
244         /*
245          * Set length and io_length to the same value initially.
246          * I/O routines should use io_length, which will be the same in
247          * most cases but may be reset (e.g. XFS recovery).
248          */
249         error = xfs_buf_get_maps(bp, nmaps);
250         if (error)  {
251                 kmem_cache_free(xfs_buf_cache, bp);
252                 return error;
253         }
254
255         bp->b_rhash_key = map[0].bm_bn;
256         bp->b_length = 0;
257         for (i = 0; i < nmaps; i++) {
258                 bp->b_maps[i].bm_bn = map[i].bm_bn;
259                 bp->b_maps[i].bm_len = map[i].bm_len;
260                 bp->b_length += map[i].bm_len;
261         }
262
263         atomic_set(&bp->b_pin_count, 0);
264         init_waitqueue_head(&bp->b_waiters);
265
266         XFS_STATS_INC(bp->b_mount, xb_create);
267         trace_xfs_buf_init(bp, _RET_IP_);
268
269         *bpp = bp;
270         return 0;
271 }
272
273 static void
274 xfs_buf_free_pages(
275         struct xfs_buf  *bp)
276 {
277         uint            i;
278
279         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_PAGES);
280
281         if (xfs_buf_is_vmapped(bp))
282                 vm_unmap_ram(bp->b_addr, bp->b_page_count);
283
284         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
285                 if (bp->b_pages[i])
286                         __free_page(bp->b_pages[i]);
287         }
288         if (current->reclaim_state)
289                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += bp->b_page_count;
290
291         if (bp->b_pages != bp->b_page_array)
292                 kmem_free(bp->b_pages);
293         bp->b_pages = NULL;
294         bp->b_flags &= ~_XBF_PAGES;
295 }
296
297 static void
298 xfs_buf_free(
299         struct xfs_buf          *bp)
300 {
301         trace_xfs_buf_free(bp, _RET_IP_);
302
303         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
304
305         if (bp->b_flags & _XBF_PAGES)
306                 xfs_buf_free_pages(bp);
307         else if (bp->b_flags & _XBF_KMEM)
308                 kmem_free(bp->b_addr);
309
310         xfs_buf_free_maps(bp);
311         kmem_cache_free(xfs_buf_cache, bp);
312 }
313
314 static int
315 xfs_buf_alloc_kmem(
316         struct xfs_buf  *bp,
317         xfs_buf_flags_t flags)
318 {
319         xfs_km_flags_t  kmflag_mask = KM_NOFS;
320         size_t          size = BBTOB(bp->b_length);
321
322         /* Assure zeroed buffer for non-read cases. */
323         if (!(flags & XBF_READ))
324                 kmflag_mask |= KM_ZERO;
325
326         bp->b_addr = kmem_alloc(size, kmflag_mask);
327         if (!bp->b_addr)
328                 return -ENOMEM;
329
330         if (((unsigned long)(bp->b_addr + size - 1) & PAGE_MASK) !=
331             ((unsigned long)bp->b_addr & PAGE_MASK)) {
332                 /* b_addr spans two pages - use alloc_page instead */
333                 kmem_free(bp->b_addr);
334                 bp->b_addr = NULL;
335                 return -ENOMEM;
336         }
337         bp->b_offset = offset_in_page(bp->b_addr);
338         bp->b_pages = bp->b_page_array;
339         bp->b_pages[0] = kmem_to_page(bp->b_addr);
340         bp->b_page_count = 1;
341         bp->b_flags |= _XBF_KMEM;
342         return 0;
343 }
344
345 static int
346 xfs_buf_alloc_pages(
347         struct xfs_buf  *bp,
348         xfs_buf_flags_t flags)
349 {
350         gfp_t           gfp_mask = __GFP_NOWARN;
351         long            filled = 0;
352
353         if (flags & XBF_READ_AHEAD)
354                 gfp_mask |= __GFP_NORETRY;
355         else
356                 gfp_mask |= GFP_NOFS;
357
358         /* Make sure that we have a page list */
359         bp->b_page_count = DIV_ROUND_UP(BBTOB(bp->b_length), PAGE_SIZE);
360         if (bp->b_page_count <= XB_PAGES) {
361                 bp->b_pages = bp->b_page_array;
362         } else {
363                 bp->b_pages = kzalloc(sizeof(struct page *) * bp->b_page_count,
364                                         gfp_mask);
365                 if (!bp->b_pages)
366                         return -ENOMEM;
367         }
368         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
369
370         /* Assure zeroed buffer for non-read cases. */
371         if (!(flags & XBF_READ))
372                 gfp_mask |= __GFP_ZERO;
373
374         /*
375          * Bulk filling of pages can take multiple calls. Not filling the entire
376          * array is not an allocation failure, so don't back off if we get at
377          * least one extra page.
378          */
379         for (;;) {
380                 long    last = filled;
381
382                 filled = alloc_pages_bulk_array(gfp_mask, bp->b_page_count,
383                                                 bp->b_pages);
384                 if (filled == bp->b_page_count) {
385                         XFS_STATS_INC(bp->b_mount, xb_page_found);
386                         break;
387                 }
388
389                 if (filled != last)
390                         continue;
391
392                 if (flags & XBF_READ_AHEAD) {
393                         xfs_buf_free_pages(bp);
394                         return -ENOMEM;
395                 }
396
397                 XFS_STATS_INC(bp->b_mount, xb_page_retries);
398                 memalloc_retry_wait(gfp_mask);
399         }
400         return 0;
401 }
402
403 /*
404  *      Map buffer into kernel address-space if necessary.
405  */
406 STATIC int
407 _xfs_buf_map_pages(
408         struct xfs_buf          *bp,
409         uint                    flags)
410 {
411         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_PAGES);
412         if (bp->b_page_count == 1) {
413                 /* A single page buffer is always mappable */
414                 bp->b_addr = page_address(bp->b_pages[0]);
415         } else if (flags & XBF_UNMAPPED) {
416                 bp->b_addr = NULL;
417         } else {
418                 int retried = 0;
419                 unsigned nofs_flag;
420
421                 /*
422                  * vm_map_ram() will allocate auxiliary structures (e.g.
423                  * pagetables) with GFP_KERNEL, yet we are likely to be under
424                  * GFP_NOFS context here. Hence we need to tell memory reclaim
425                  * that we are in such a context via PF_MEMALLOC_NOFS to prevent
426                  * memory reclaim re-entering the filesystem here and
427                  * potentially deadlocking.
428                  */
429                 nofs_flag = memalloc_nofs_save();
430                 do {
431                         bp->b_addr = vm_map_ram(bp->b_pages, bp->b_page_count,
432                                                 -1);
433                         if (bp->b_addr)
434                                 break;
435                         vm_unmap_aliases();
436                 } while (retried++ <= 1);
437                 memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
438
439                 if (!bp->b_addr)
440                         return -ENOMEM;
441         }
442
443         return 0;
444 }
445
446 /*
447  *      Finding and Reading Buffers
448  */
449 static int
450 _xfs_buf_obj_cmp(
451         struct rhashtable_compare_arg   *arg,
452         const void                      *obj)
453 {
454         const struct xfs_buf_map        *map = arg->key;
455         const struct xfs_buf            *bp = obj;
456
457         /*
458          * The key hashing in the lookup path depends on the key being the
459          * first element of the compare_arg, make sure to assert this.
460          */
461         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct xfs_buf_map, bm_bn) != 0);
462
463         if (bp->b_rhash_key != map->bm_bn)
464                 return 1;
465
466         if (unlikely(bp->b_length != map->bm_len)) {
467                 /*
468                  * found a block number match. If the range doesn't
469                  * match, the only way this is allowed is if the buffer
470                  * in the cache is stale and the transaction that made
471                  * it stale has not yet committed. i.e. we are
472                  * reallocating a busy extent. Skip this buffer and
473                  * continue searching for an exact match.
474                  */
475                 ASSERT(bp->b_flags & XBF_STALE);
476                 return 1;
477         }
478         return 0;
479 }
480
481 static const struct rhashtable_params xfs_buf_hash_params = {
482         .min_size               = 32,   /* empty AGs have minimal footprint */
483         .nelem_hint             = 16,
484         .key_len                = sizeof(xfs_daddr_t),
485         .key_offset             = offsetof(struct xfs_buf, b_rhash_key),
486         .head_offset            = offsetof(struct xfs_buf, b_rhash_head),
487         .automatic_shrinking    = true,
488         .obj_cmpfn              = _xfs_buf_obj_cmp,
489 };
490
491 int
492 xfs_buf_hash_init(
493         struct xfs_perag        *pag)
494 {
495         spin_lock_init(&pag->pag_buf_lock);
496         return rhashtable_init(&pag->pag_buf_hash, &xfs_buf_hash_params);
497 }
498
499 void
500 xfs_buf_hash_destroy(
501         struct xfs_perag        *pag)
502 {
503         rhashtable_destroy(&pag->pag_buf_hash);
504 }
505
506 /*
507  * Look up a buffer in the buffer cache and return it referenced and locked
508  * in @found_bp.
509  *
510  * If @new_bp is supplied and we have a lookup miss, insert @new_bp into the
511  * cache.
512  *
513  * If XBF_TRYLOCK is set in @flags, only try to lock the buffer and return
514  * -EAGAIN if we fail to lock it.
515  *
516  * Return values are:
517  *      -EFSCORRUPTED if have been supplied with an invalid address
518  *      -EAGAIN on trylock failure
519  *      -ENOENT if we fail to find a match and @new_bp was NULL
520  *      0, with @found_bp:
521  *              - @new_bp if we inserted it into the cache
522  *              - the buffer we found and locked.
523  */
524 static int
525 xfs_buf_find(
526         struct xfs_buftarg      *btp,
527         struct xfs_buf_map      *map,
528         int                     nmaps,
529         xfs_buf_flags_t         flags,
530         struct xfs_buf          *new_bp,
531         struct xfs_buf          **found_bp)
532 {
533         struct xfs_perag        *pag;
534         struct xfs_buf          *bp;
535         struct xfs_buf_map      cmap = { .bm_bn = map[0].bm_bn };
536         xfs_daddr_t             eofs;
537         int                     i;
538
539         *found_bp = NULL;
540
541         for (i = 0; i < nmaps; i++)
542                 cmap.bm_len += map[i].bm_len;
543
544         /* Check for IOs smaller than the sector size / not sector aligned */
545         ASSERT(!(BBTOB(cmap.bm_len) < btp->bt_meta_sectorsize));
546         ASSERT(!(BBTOB(cmap.bm_bn) & (xfs_off_t)btp->bt_meta_sectormask));
547
548         /*
549          * Corrupted block numbers can get through to here, unfortunately, so we
550          * have to check that the buffer falls within the filesystem bounds.
551          */
552         eofs = XFS_FSB_TO_BB(btp->bt_mount, btp->bt_mount->m_sb.sb_dblocks);
553         if (cmap.bm_bn < 0 || cmap.bm_bn >= eofs) {
554                 xfs_alert(btp->bt_mount,
555                           "%s: daddr 0x%llx out of range, EOFS 0x%llx",
556                           __func__, cmap.bm_bn, eofs);
557                 WARN_ON(1);
558                 return -EFSCORRUPTED;
559         }
560
561         pag = xfs_perag_get(btp->bt_mount,
562                             xfs_daddr_to_agno(btp->bt_mount, cmap.bm_bn));
563
564         spin_lock(&pag->pag_buf_lock);
565         bp = rhashtable_lookup_fast(&pag->pag_buf_hash, &cmap,
566                                     xfs_buf_hash_params);
567         if (bp) {
568                 atomic_inc(&bp->b_hold);
569                 goto found;
570         }
571
572         /* No match found */
573         if (!new_bp) {
574                 XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_miss_locked);
575                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
576                 xfs_perag_put(pag);
577                 return -ENOENT;
578         }
579
580         /* the buffer keeps the perag reference until it is freed */
581         new_bp->b_pag = pag;
582         rhashtable_insert_fast(&pag->pag_buf_hash, &new_bp->b_rhash_head,
583                                xfs_buf_hash_params);
584         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
585         *found_bp = new_bp;
586         return 0;
587
588 found:
589         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
590         xfs_perag_put(pag);
591
592         if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
593                 if (flags & XBF_TRYLOCK) {
594                         xfs_buf_rele(bp);
595                         XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_busy_locked);
596                         return -EAGAIN;
597                 }
598                 xfs_buf_lock(bp);
599                 XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_get_locked_waited);
600         }
601
602         /*
603          * if the buffer is stale, clear all the external state associated with
604          * it. We need to keep flags such as how we allocated the buffer memory
605          * intact here.
606          */
607         if (bp->b_flags & XBF_STALE) {
608                 ASSERT((bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) == 0);
609                 bp->b_flags &= _XBF_KMEM | _XBF_PAGES;
610                 bp->b_ops = NULL;
611         }
612
613         trace_xfs_buf_find(bp, flags, _RET_IP_);
614         XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_get_locked);
615         *found_bp = bp;
616         return 0;
617 }
618
619 struct xfs_buf *
620 xfs_buf_incore(
621         struct xfs_buftarg      *target,
622         xfs_daddr_t             blkno,
623         size_t                  numblks,
624         xfs_buf_flags_t         flags)
625 {
626         struct xfs_buf          *bp;
627         int                     error;
628         DEFINE_SINGLE_BUF_MAP(map, blkno, numblks);
629
630         error = xfs_buf_find(target, &map, 1, flags, NULL, &bp);
631         if (error)
632                 return NULL;
633         return bp;
634 }
635
636 /*
637  * Assembles a buffer covering the specified range. The code is optimised for
638  * cache hits, as metadata intensive workloads will see 3 orders of magnitude
639  * more hits than misses.
640  */
641 int
642 xfs_buf_get_map(
643         struct xfs_buftarg      *target,
644         struct xfs_buf_map      *map,
645         int                     nmaps,
646         xfs_buf_flags_t         flags,
647         struct xfs_buf          **bpp)
648 {
649         struct xfs_buf          *bp;
650         struct xfs_buf          *new_bp;
651         int                     error;
652
653         *bpp = NULL;
654         error = xfs_buf_find(target, map, nmaps, flags, NULL, &bp);
655         if (!error)
656                 goto found;
657         if (error != -ENOENT)
658                 return error;
659
660         error = _xfs_buf_alloc(target, map, nmaps, flags, &new_bp);
661         if (error)
662                 return error;
663
664         /*
665          * For buffers that fit entirely within a single page, first attempt to
666          * allocate the memory from the heap to minimise memory usage. If we
667          * can't get heap memory for these small buffers, we fall back to using
668          * the page allocator.
669          */
670         if (BBTOB(new_bp->b_length) >= PAGE_SIZE ||
671             xfs_buf_alloc_kmem(new_bp, flags) < 0) {
672                 error = xfs_buf_alloc_pages(new_bp, flags);
673                 if (error)
674                         goto out_free_buf;
675         }
676
677         error = xfs_buf_find(target, map, nmaps, flags, new_bp, &bp);
678         if (error)
679                 goto out_free_buf;
680
681         if (bp != new_bp)
682                 xfs_buf_free(new_bp);
683
684 found:
685         if (!bp->b_addr) {
686                 error = _xfs_buf_map_pages(bp, flags);
687                 if (unlikely(error)) {
688                         xfs_warn_ratelimited(target->bt_mount,
689                                 "%s: failed to map %u pages", __func__,
690                                 bp->b_page_count);
691                         xfs_buf_relse(bp);
692                         return error;
693                 }
694         }
695
696         /*
697          * Clear b_error if this is a lookup from a caller that doesn't expect
698          * valid data to be found in the buffer.
699          */
700         if (!(flags & XBF_READ))
701                 xfs_buf_ioerror(bp, 0);
702
703         XFS_STATS_INC(target->bt_mount, xb_get);
704         trace_xfs_buf_get(bp, flags, _RET_IP_);
705         *bpp = bp;
706         return 0;
707 out_free_buf:
708         xfs_buf_free(new_bp);
709         return error;
710 }
711
712 int
713 _xfs_buf_read(
714         struct xfs_buf          *bp,
715         xfs_buf_flags_t         flags)
716 {
717         ASSERT(!(flags & XBF_WRITE));
718         ASSERT(bp->b_maps[0].bm_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL);
719
720         bp->b_flags &= ~(XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD | XBF_DONE);
721         bp->b_flags |= flags & (XBF_READ | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
722
723         return xfs_buf_submit(bp);
724 }
725
726 /*
727  * Reverify a buffer found in cache without an attached ->b_ops.
728  *
729  * If the caller passed an ops structure and the buffer doesn't have ops
730  * assigned, set the ops and use it to verify the contents. If verification
731  * fails, clear XBF_DONE. We assume the buffer has no recorded errors and is
732  * already in XBF_DONE state on entry.
733  *
734  * Under normal operations, every in-core buffer is verified on read I/O
735  * completion. There are two scenarios that can lead to in-core buffers without
736  * an assigned ->b_ops. The first is during log recovery of buffers on a V4
737  * filesystem, though these buffers are purged at the end of recovery. The
738  * other is online repair, which intentionally reads with a NULL buffer ops to
739  * run several verifiers across an in-core buffer in order to establish buffer
740  * type.  If repair can't establish that, the buffer will be left in memory
741  * with NULL buffer ops.
742  */
743 int
744 xfs_buf_reverify(
745         struct xfs_buf          *bp,
746         const struct xfs_buf_ops *ops)
747 {
748         ASSERT(bp->b_flags & XBF_DONE);
749         ASSERT(bp->b_error == 0);
750
751         if (!ops || bp->b_ops)
752                 return 0;
753
754         bp->b_ops = ops;
755         bp->b_ops->verify_read(bp);
756         if (bp->b_error)
757                 bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
758         return bp->b_error;
759 }
760
761 int
762 xfs_buf_read_map(
763         struct xfs_buftarg      *target,
764         struct xfs_buf_map      *map,
765         int                     nmaps,
766         xfs_buf_flags_t         flags,
767         struct xfs_buf          **bpp,
768         const struct xfs_buf_ops *ops,
769         xfs_failaddr_t          fa)
770 {
771         struct xfs_buf          *bp;
772         int                     error;
773
774         flags |= XBF_READ;
775         *bpp = NULL;
776
777         error = xfs_buf_get_map(target, map, nmaps, flags, &bp);
778         if (error)
779                 return error;
780
781         trace_xfs_buf_read(bp, flags, _RET_IP_);
782
783         if (!(bp->b_flags & XBF_DONE)) {
784                 /* Initiate the buffer read and wait. */
785                 XFS_STATS_INC(target->bt_mount, xb_get_read);
786                 bp->b_ops = ops;
787                 error = _xfs_buf_read(bp, flags);
788
789                 /* Readahead iodone already dropped the buffer, so exit. */
790                 if (flags & XBF_ASYNC)
791                         return 0;
792         } else {
793                 /* Buffer already read; all we need to do is check it. */
794                 error = xfs_buf_reverify(bp, ops);
795
796                 /* Readahead already finished; drop the buffer and exit. */
797                 if (flags & XBF_ASYNC) {
798                         xfs_buf_relse(bp);
799                         return 0;
800                 }
801
802                 /* We do not want read in the flags */
803                 bp->b_flags &= ~XBF_READ;
804                 ASSERT(bp->b_ops != NULL || ops == NULL);
805         }
806
807         /*
808          * If we've had a read error, then the contents of the buffer are
809          * invalid and should not be used. To ensure that a followup read tries
810          * to pull the buffer from disk again, we clear the XBF_DONE flag and
811          * mark the buffer stale. This ensures that anyone who has a current
812          * reference to the buffer will interpret it's contents correctly and
813          * future cache lookups will also treat it as an empty, uninitialised
814          * buffer.
815          */
816         if (error) {
817                 /*
818                  * Check against log shutdown for error reporting because
819                  * metadata writeback may require a read first and we need to
820                  * report errors in metadata writeback until the log is shut
821                  * down. High level transaction read functions already check
822                  * against mount shutdown, anyway, so we only need to be
823                  * concerned about low level IO interactions here.
824                  */
825                 if (!xlog_is_shutdown(target->bt_mount->m_log))
826                         xfs_buf_ioerror_alert(bp, fa);
827
828                 bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
829                 xfs_buf_stale(bp);
830                 xfs_buf_relse(bp);
831
832                 /* bad CRC means corrupted metadata */
833                 if (error == -EFSBADCRC)
834                         error = -EFSCORRUPTED;
835                 return error;
836         }
837
838         *bpp = bp;
839         return 0;
840 }
841
842 /*
843  *      If we are not low on memory then do the readahead in a deadlock
844  *      safe manner.
845  */
846 void
847 xfs_buf_readahead_map(
848         struct xfs_buftarg      *target,
849         struct xfs_buf_map      *map,
850         int                     nmaps,
851         const struct xfs_buf_ops *ops)
852 {
853         struct xfs_buf          *bp;
854
855         if (bdi_read_congested(target->bt_bdev->bd_disk->bdi))
856                 return;
857
858         xfs_buf_read_map(target, map, nmaps,
859                      XBF_TRYLOCK | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD, &bp, ops,
860                      __this_address);
861 }
862
863 /*
864  * Read an uncached buffer from disk. Allocates and returns a locked
865  * buffer containing the disk contents or nothing. Uncached buffers always have
866  * a cache index of XFS_BUF_DADDR_NULL so we can easily determine if the buffer
867  * is cached or uncached during fault diagnosis.
868  */
869 int
870 xfs_buf_read_uncached(
871         struct xfs_buftarg      *target,
872         xfs_daddr_t             daddr,
873         size_t                  numblks,
874         int                     flags,
875         struct xfs_buf          **bpp,
876         const struct xfs_buf_ops *ops)
877 {
878         struct xfs_buf          *bp;
879         int                     error;
880
881         *bpp = NULL;
882
883         error = xfs_buf_get_uncached(target, numblks, flags, &bp);
884         if (error)
885                 return error;
886
887         /* set up the buffer for a read IO */
888         ASSERT(bp->b_map_count == 1);
889         bp->b_rhash_key = XFS_BUF_DADDR_NULL;
890         bp->b_maps[0].bm_bn = daddr;
891         bp->b_flags |= XBF_READ;
892         bp->b_ops = ops;
893
894         xfs_buf_submit(bp);
895         if (bp->b_error) {
896                 error = bp->b_error;
897                 xfs_buf_relse(bp);
898                 return error;
899         }
900
901         *bpp = bp;
902         return 0;
903 }
904
905 int
906 xfs_buf_get_uncached(
907         struct xfs_buftarg      *target,
908         size_t                  numblks,
909         int                     flags,
910         struct xfs_buf          **bpp)
911 {
912         int                     error;
913         struct xfs_buf          *bp;
914         DEFINE_SINGLE_BUF_MAP(map, XFS_BUF_DADDR_NULL, numblks);
915
916         *bpp = NULL;
917
918         /* flags might contain irrelevant bits, pass only what we care about */
919         error = _xfs_buf_alloc(target, &map, 1, flags & XBF_NO_IOACCT, &bp);
920         if (error)
921                 return error;
922
923         error = xfs_buf_alloc_pages(bp, flags);
924         if (error)
925                 goto fail_free_buf;
926
927         error = _xfs_buf_map_pages(bp, 0);
928         if (unlikely(error)) {
929                 xfs_warn(target->bt_mount,
930                         "%s: failed to map pages", __func__);
931                 goto fail_free_buf;
932         }
933
934         trace_xfs_buf_get_uncached(bp, _RET_IP_);
935         *bpp = bp;
936         return 0;
937
938 fail_free_buf:
939         xfs_buf_free(bp);
940         return error;
941 }
942
943 /*
944  *      Increment reference count on buffer, to hold the buffer concurrently
945  *      with another thread which may release (free) the buffer asynchronously.
946  *      Must hold the buffer already to call this function.
947  */
948 void
949 xfs_buf_hold(
950         struct xfs_buf          *bp)
951 {
952         trace_xfs_buf_hold(bp, _RET_IP_);
953         atomic_inc(&bp->b_hold);
954 }
955
956 /*
957  * Release a hold on the specified buffer. If the hold count is 1, the buffer is
958  * placed on LRU or freed (depending on b_lru_ref).
959  */
960 void
961 xfs_buf_rele(
962         struct xfs_buf          *bp)
963 {
964         struct xfs_perag        *pag = bp->b_pag;
965         bool                    release;
966         bool                    freebuf = false;
967
968         trace_xfs_buf_rele(bp, _RET_IP_);
969
970         if (!pag) {
971                 ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
972                 if (atomic_dec_and_test(&bp->b_hold)) {
973                         xfs_buf_ioacct_dec(bp);
974                         xfs_buf_free(bp);
975                 }
976                 return;
977         }
978
979         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) > 0);
980
981         /*
982          * We grab the b_lock here first to serialise racing xfs_buf_rele()
983          * calls. The pag_buf_lock being taken on the last reference only
984          * serialises against racing lookups in xfs_buf_find(). IOWs, the second
985          * to last reference we drop here is not serialised against the last
986          * reference until we take bp->b_lock. Hence if we don't grab b_lock
987          * first, the last "release" reference can win the race to the lock and
988          * free the buffer before the second-to-last reference is processed,
989          * leading to a use-after-free scenario.
990          */
991         spin_lock(&bp->b_lock);
992         release = atomic_dec_and_lock(&bp->b_hold, &pag->pag_buf_lock);
993         if (!release) {
994                 /*
995                  * Drop the in-flight state if the buffer is already on the LRU
996                  * and it holds the only reference. This is racy because we
997                  * haven't acquired the pag lock, but the use of _XBF_IN_FLIGHT
998                  * ensures the decrement occurs only once per-buf.
999                  */
1000                 if ((atomic_read(&bp->b_hold) == 1) && !list_empty(&bp->b_lru))
1001                         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
1002                 goto out_unlock;
1003         }
1004
1005         /* the last reference has been dropped ... */
1006         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
1007         if (!(bp->b_flags & XBF_STALE) && atomic_read(&bp->b_lru_ref)) {
1008                 /*
1009                  * If the buffer is added to the LRU take a new reference to the
1010                  * buffer for the LRU and clear the (now stale) dispose list
1011                  * state flag
1012                  */
1013                 if (list_lru_add(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru)) {
1014                         bp->b_state &= ~XFS_BSTATE_DISPOSE;
1015                         atomic_inc(&bp->b_hold);
1016                 }
1017                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
1018         } else {
1019                 /*
1020                  * most of the time buffers will already be removed from the
1021                  * LRU, so optimise that case by checking for the
1022                  * XFS_BSTATE_DISPOSE flag indicating the last list the buffer
1023                  * was on was the disposal list
1024                  */
1025                 if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_DISPOSE)) {
1026                         list_lru_del(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru);
1027                 } else {
1028                         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
1029                 }
1030
1031                 ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1032                 rhashtable_remove_fast(&pag->pag_buf_hash, &bp->b_rhash_head,
1033                                        xfs_buf_hash_params);
1034                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
1035                 xfs_perag_put(pag);
1036                 freebuf = true;
1037         }
1038
1039 out_unlock:
1040         spin_unlock(&bp->b_lock);
1041
1042         if (freebuf)
1043                 xfs_buf_free(bp);
1044 }
1045
1046
1047 /*
1048  *      Lock a buffer object, if it is not already locked.
1049  *
1050  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we are
1051  *      being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because it is
1052  *      pinned, we know that the log has not been pushed to disk and hence it
1053  *      will still be locked.  Rather than continuing to have trylock attempts
1054  *      fail until someone else pushes the log, push it ourselves before
1055  *      returning.  This means that the xfsaild will not get stuck trying
1056  *      to push on stale inode buffers.
1057  */
1058 int
1059 xfs_buf_trylock(
1060         struct xfs_buf          *bp)
1061 {
1062         int                     locked;
1063
1064         locked = down_trylock(&bp->b_sema) == 0;
1065         if (locked)
1066                 trace_xfs_buf_trylock(bp, _RET_IP_);
1067         else
1068                 trace_xfs_buf_trylock_fail(bp, _RET_IP_);
1069         return locked;
1070 }
1071
1072 /*
1073  *      Lock a buffer object.
1074  *
1075  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we
1076  *      are being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because
1077  *      it is pinned, we know that the log has not been pushed to disk and
1078  *      hence it will still be locked. Rather than sleeping until someone
1079  *      else pushes the log, push it ourselves before trying to get the lock.
1080  */
1081 void
1082 xfs_buf_lock(
1083         struct xfs_buf          *bp)
1084 {
1085         trace_xfs_buf_lock(bp, _RET_IP_);
1086
1087         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) && (bp->b_flags & XBF_STALE))
1088                 xfs_log_force(bp->b_mount, 0);
1089         down(&bp->b_sema);
1090
1091         trace_xfs_buf_lock_done(bp, _RET_IP_);
1092 }
1093
1094 void
1095 xfs_buf_unlock(
1096         struct xfs_buf          *bp)
1097 {
1098         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1099
1100         up(&bp->b_sema);
1101         trace_xfs_buf_unlock(bp, _RET_IP_);
1102 }
1103
1104 STATIC void
1105 xfs_buf_wait_unpin(
1106         struct xfs_buf          *bp)
1107 {
1108         DECLARE_WAITQUEUE       (wait, current);
1109
1110         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
1111                 return;
1112
1113         add_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
1114         for (;;) {
1115                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1116                 if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
1117                         break;
1118                 io_schedule();
1119         }
1120         remove_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
1121         set_current_state(TASK_RUNNING);
1122 }
1123
1124 static void
1125 xfs_buf_ioerror_alert_ratelimited(
1126         struct xfs_buf          *bp)
1127 {
1128         static unsigned long    lasttime;
1129         static struct xfs_buftarg *lasttarg;
1130
1131         if (bp->b_target != lasttarg ||
1132             time_after(jiffies, (lasttime + 5*HZ))) {
1133                 lasttime = jiffies;
1134                 xfs_buf_ioerror_alert(bp, __this_address);
1135         }
1136         lasttarg = bp->b_target;
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Account for this latest trip around the retry handler, and decide if
1141  * we've failed enough times to constitute a permanent failure.
1142  */
1143 static bool
1144 xfs_buf_ioerror_permanent(
1145         struct xfs_buf          *bp,
1146         struct xfs_error_cfg    *cfg)
1147 {
1148         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
1149
1150         if (cfg->max_retries != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1151             ++bp->b_retries > cfg->max_retries)
1152                 return true;
1153         if (cfg->retry_timeout != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1154             time_after(jiffies, cfg->retry_timeout + bp->b_first_retry_time))
1155                 return true;
1156
1157         /* At unmount we may treat errors differently */
1158         if (xfs_is_unmounting(mp) && mp->m_fail_unmount)
1159                 return true;
1160
1161         return false;
1162 }
1163
1164 /*
1165  * On a sync write or shutdown we just want to stale the buffer and let the
1166  * caller handle the error in bp->b_error appropriately.
1167  *
1168  * If the write was asynchronous then no one will be looking for the error.  If
1169  * this is the first failure of this type, clear the error state and write the
1170  * buffer out again. This means we always retry an async write failure at least
1171  * once, but we also need to set the buffer up to behave correctly now for
1172  * repeated failures.
1173  *
1174  * If we get repeated async write failures, then we take action according to the
1175  * error configuration we have been set up to use.
1176  *
1177  * Returns true if this function took care of error handling and the caller must
1178  * not touch the buffer again.  Return false if the caller should proceed with
1179  * normal I/O completion handling.
1180  */
1181 static bool
1182 xfs_buf_ioend_handle_error(
1183         struct xfs_buf          *bp)
1184 {
1185         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
1186         struct xfs_error_cfg    *cfg;
1187
1188         /*
1189          * If we've already shutdown the journal because of I/O errors, there's
1190          * no point in giving this a retry.
1191          */
1192         if (xlog_is_shutdown(mp->m_log))
1193                 goto out_stale;
1194
1195         xfs_buf_ioerror_alert_ratelimited(bp);
1196
1197         /*
1198          * We're not going to bother about retrying this during recovery.
1199          * One strike!
1200          */
1201         if (bp->b_flags & _XBF_LOGRECOVERY) {
1202                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1203                 return false;
1204         }
1205
1206         /*
1207          * Synchronous writes will have callers process the error.
1208          */
1209         if (!(bp->b_flags & XBF_ASYNC))
1210                 goto out_stale;
1211
1212         trace_xfs_buf_iodone_async(bp, _RET_IP_);
1213
1214         cfg = xfs_error_get_cfg(mp, XFS_ERR_METADATA, bp->b_error);
1215         if (bp->b_last_error != bp->b_error ||
1216             !(bp->b_flags & (XBF_STALE | XBF_WRITE_FAIL))) {
1217                 bp->b_last_error = bp->b_error;
1218                 if (cfg->retry_timeout != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1219                     !bp->b_first_retry_time)
1220                         bp->b_first_retry_time = jiffies;
1221                 goto resubmit;
1222         }
1223
1224         /*
1225          * Permanent error - we need to trigger a shutdown if we haven't already
1226          * to indicate that inconsistency will result from this action.
1227          */
1228         if (xfs_buf_ioerror_permanent(bp, cfg)) {
1229                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1230                 goto out_stale;
1231         }
1232
1233         /* Still considered a transient error. Caller will schedule retries. */
1234         if (bp->b_flags & _XBF_INODES)
1235                 xfs_buf_inode_io_fail(bp);
1236         else if (bp->b_flags & _XBF_DQUOTS)
1237                 xfs_buf_dquot_io_fail(bp);
1238         else
1239                 ASSERT(list_empty(&bp->b_li_list));
1240         xfs_buf_ioerror(bp, 0);
1241         xfs_buf_relse(bp);
1242         return true;
1243
1244 resubmit:
1245         xfs_buf_ioerror(bp, 0);
1246         bp->b_flags |= (XBF_DONE | XBF_WRITE_FAIL);
1247         xfs_buf_submit(bp);
1248         return true;
1249 out_stale:
1250         xfs_buf_stale(bp);
1251         bp->b_flags |= XBF_DONE;
1252         bp->b_flags &= ~XBF_WRITE;
1253         trace_xfs_buf_error_relse(bp, _RET_IP_);
1254         return false;
1255 }
1256
1257 static void
1258 xfs_buf_ioend(
1259         struct xfs_buf  *bp)
1260 {
1261         trace_xfs_buf_iodone(bp, _RET_IP_);
1262
1263         /*
1264          * Pull in IO completion errors now. We are guaranteed to be running
1265          * single threaded, so we don't need the lock to read b_io_error.
1266          */
1267         if (!bp->b_error && bp->b_io_error)
1268                 xfs_buf_ioerror(bp, bp->b_io_error);
1269
1270         if (bp->b_flags & XBF_READ) {
1271                 if (!bp->b_error && bp->b_ops)
1272                         bp->b_ops->verify_read(bp);
1273                 if (!bp->b_error)
1274                         bp->b_flags |= XBF_DONE;
1275         } else {
1276                 if (!bp->b_error) {
1277                         bp->b_flags &= ~XBF_WRITE_FAIL;
1278                         bp->b_flags |= XBF_DONE;
1279                 }
1280
1281                 if (unlikely(bp->b_error) && xfs_buf_ioend_handle_error(bp))
1282                         return;
1283
1284                 /* clear the retry state */
1285                 bp->b_last_error = 0;
1286                 bp->b_retries = 0;
1287                 bp->b_first_retry_time = 0;
1288
1289                 /*
1290                  * Note that for things like remote attribute buffers, there may
1291                  * not be a buffer log item here, so processing the buffer log
1292                  * item must remain optional.
1293                  */
1294                 if (bp->b_log_item)
1295                         xfs_buf_item_done(bp);
1296
1297                 if (bp->b_flags & _XBF_INODES)
1298                         xfs_buf_inode_iodone(bp);
1299                 else if (bp->b_flags & _XBF_DQUOTS)
1300                         xfs_buf_dquot_iodone(bp);
1301
1302         }
1303
1304         bp->b_flags &= ~(XBF_READ | XBF_WRITE | XBF_READ_AHEAD |
1305                          _XBF_LOGRECOVERY);
1306
1307         if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
1308                 xfs_buf_relse(bp);
1309         else
1310                 complete(&bp->b_iowait);
1311 }
1312
1313 static void
1314 xfs_buf_ioend_work(
1315         struct work_struct      *work)
1316 {
1317         struct xfs_buf          *bp =
1318                 container_of(work, struct xfs_buf, b_ioend_work);
1319
1320         xfs_buf_ioend(bp);
1321 }
1322
1323 static void
1324 xfs_buf_ioend_async(
1325         struct xfs_buf  *bp)
1326 {
1327         INIT_WORK(&bp->b_ioend_work, xfs_buf_ioend_work);
1328         queue_work(bp->b_mount->m_buf_workqueue, &bp->b_ioend_work);
1329 }
1330
1331 void
1332 __xfs_buf_ioerror(
1333         struct xfs_buf          *bp,
1334         int                     error,
1335         xfs_failaddr_t          failaddr)
1336 {
1337         ASSERT(error <= 0 && error >= -1000);
1338         bp->b_error = error;
1339         trace_xfs_buf_ioerror(bp, error, failaddr);
1340 }
1341
1342 void
1343 xfs_buf_ioerror_alert(
1344         struct xfs_buf          *bp,
1345         xfs_failaddr_t          func)
1346 {
1347         xfs_buf_alert_ratelimited(bp, "XFS: metadata IO error",
1348                 "metadata I/O error in \"%pS\" at daddr 0x%llx len %d error %d",
1349                                   func, (uint64_t)xfs_buf_daddr(bp),
1350                                   bp->b_length, -bp->b_error);
1351 }
1352
1353 /*
1354  * To simulate an I/O failure, the buffer must be locked and held with at least
1355  * three references. The LRU reference is dropped by the stale call. The buf
1356  * item reference is dropped via ioend processing. The third reference is owned
1357  * by the caller and is dropped on I/O completion if the buffer is XBF_ASYNC.
1358  */
1359 void
1360 xfs_buf_ioend_fail(
1361         struct xfs_buf  *bp)
1362 {
1363         bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
1364         xfs_buf_stale(bp);
1365         xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
1366         xfs_buf_ioend(bp);
1367 }
1368
1369 int
1370 xfs_bwrite(
1371         struct xfs_buf          *bp)
1372 {
1373         int                     error;
1374
1375         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1376
1377         bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1378         bp->b_flags &= ~(XBF_ASYNC | XBF_READ | _XBF_DELWRI_Q |
1379                          XBF_DONE);
1380
1381         error = xfs_buf_submit(bp);
1382         if (error)
1383                 xfs_force_shutdown(bp->b_mount, SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1384         return error;
1385 }
1386
1387 static void
1388 xfs_buf_bio_end_io(
1389         struct bio              *bio)
1390 {
1391         struct xfs_buf          *bp = (struct xfs_buf *)bio->bi_private;
1392
1393         if (!bio->bi_status &&
1394             (bp->b_flags & XBF_WRITE) && (bp->b_flags & XBF_ASYNC) &&
1395             XFS_TEST_ERROR(false, bp->b_mount, XFS_ERRTAG_BUF_IOERROR))
1396                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
1397
1398         /*
1399          * don't overwrite existing errors - otherwise we can lose errors on
1400          * buffers that require multiple bios to complete.
1401          */
1402         if (bio->bi_status) {
1403                 int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
1404
1405                 cmpxchg(&bp->b_io_error, 0, error);
1406         }
1407
1408         if (!bp->b_error && xfs_buf_is_vmapped(bp) && (bp->b_flags & XBF_READ))
1409                 invalidate_kernel_vmap_range(bp->b_addr, xfs_buf_vmap_len(bp));
1410
1411         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1)
1412                 xfs_buf_ioend_async(bp);
1413         bio_put(bio);
1414 }
1415
1416 static void
1417 xfs_buf_ioapply_map(
1418         struct xfs_buf  *bp,
1419         int             map,
1420         int             *buf_offset,
1421         int             *count,
1422         int             op)
1423 {
1424         int             page_index;
1425         unsigned int    total_nr_pages = bp->b_page_count;
1426         int             nr_pages;
1427         struct bio      *bio;
1428         sector_t        sector =  bp->b_maps[map].bm_bn;
1429         int             size;
1430         int             offset;
1431
1432         /* skip the pages in the buffer before the start offset */
1433         page_index = 0;
1434         offset = *buf_offset;
1435         while (offset >= PAGE_SIZE) {
1436                 page_index++;
1437                 offset -= PAGE_SIZE;
1438         }
1439
1440         /*
1441          * Limit the IO size to the length of the current vector, and update the
1442          * remaining IO count for the next time around.
1443          */
1444         size = min_t(int, BBTOB(bp->b_maps[map].bm_len), *count);
1445         *count -= size;
1446         *buf_offset += size;
1447
1448 next_chunk:
1449         atomic_inc(&bp->b_io_remaining);
1450         nr_pages = bio_max_segs(total_nr_pages);
1451
1452         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nr_pages);
1453         bio_set_dev(bio, bp->b_target->bt_bdev);
1454         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1455         bio->bi_end_io = xfs_buf_bio_end_io;
1456         bio->bi_private = bp;
1457         bio->bi_opf = op;
1458
1459         for (; size && nr_pages; nr_pages--, page_index++) {
1460                 int     rbytes, nbytes = PAGE_SIZE - offset;
1461
1462                 if (nbytes > size)
1463                         nbytes = size;
1464
1465                 rbytes = bio_add_page(bio, bp->b_pages[page_index], nbytes,
1466                                       offset);
1467                 if (rbytes < nbytes)
1468                         break;
1469
1470                 offset = 0;
1471                 sector += BTOBB(nbytes);
1472                 size -= nbytes;
1473                 total_nr_pages--;
1474         }
1475
1476         if (likely(bio->bi_iter.bi_size)) {
1477                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp)) {
1478                         flush_kernel_vmap_range(bp->b_addr,
1479                                                 xfs_buf_vmap_len(bp));
1480                 }
1481                 submit_bio(bio);
1482                 if (size)
1483                         goto next_chunk;
1484         } else {
1485                 /*
1486                  * This is guaranteed not to be the last io reference count
1487                  * because the caller (xfs_buf_submit) holds a count itself.
1488                  */
1489                 atomic_dec(&bp->b_io_remaining);
1490                 xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
1491                 bio_put(bio);
1492         }
1493
1494 }
1495
1496 STATIC void
1497 _xfs_buf_ioapply(
1498         struct xfs_buf  *bp)
1499 {
1500         struct blk_plug plug;
1501         int             op;
1502         int             offset;
1503         int             size;
1504         int             i;
1505
1506         /*
1507          * Make sure we capture only current IO errors rather than stale errors
1508          * left over from previous use of the buffer (e.g. failed readahead).
1509          */
1510         bp->b_error = 0;
1511
1512         if (bp->b_flags & XBF_WRITE) {
1513                 op = REQ_OP_WRITE;
1514
1515                 /*
1516                  * Run the write verifier callback function if it exists. If
1517                  * this function fails it will mark the buffer with an error and
1518                  * the IO should not be dispatched.
1519                  */
1520                 if (bp->b_ops) {
1521                         bp->b_ops->verify_write(bp);
1522                         if (bp->b_error) {
1523                                 xfs_force_shutdown(bp->b_mount,
1524                                                    SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
1525                                 return;
1526                         }
1527                 } else if (bp->b_rhash_key != XFS_BUF_DADDR_NULL) {
1528                         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
1529
1530                         /*
1531                          * non-crc filesystems don't attach verifiers during
1532                          * log recovery, so don't warn for such filesystems.
1533                          */
1534                         if (xfs_has_crc(mp)) {
1535                                 xfs_warn(mp,
1536                                         "%s: no buf ops on daddr 0x%llx len %d",
1537                                         __func__, xfs_buf_daddr(bp),
1538                                         bp->b_length);
1539                                 xfs_hex_dump(bp->b_addr,
1540                                                 XFS_CORRUPTION_DUMP_LEN);
1541                                 dump_stack();
1542                         }
1543                 }
1544         } else {
1545                 op = REQ_OP_READ;
1546                 if (bp->b_flags & XBF_READ_AHEAD)
1547                         op |= REQ_RAHEAD;
1548         }
1549
1550         /* we only use the buffer cache for meta-data */
1551         op |= REQ_META;
1552
1553         /*
1554          * Walk all the vectors issuing IO on them. Set up the initial offset
1555          * into the buffer and the desired IO size before we start -
1556          * _xfs_buf_ioapply_vec() will modify them appropriately for each
1557          * subsequent call.
1558          */
1559         offset = bp->b_offset;
1560         size = BBTOB(bp->b_length);
1561         blk_start_plug(&plug);
1562         for (i = 0; i < bp->b_map_count; i++) {
1563                 xfs_buf_ioapply_map(bp, i, &offset, &size, op);
1564                 if (bp->b_error)
1565                         break;
1566                 if (size <= 0)
1567                         break;  /* all done */
1568         }
1569         blk_finish_plug(&plug);
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Wait for I/O completion of a sync buffer and return the I/O error code.
1574  */
1575 static int
1576 xfs_buf_iowait(
1577         struct xfs_buf  *bp)
1578 {
1579         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_ASYNC));
1580
1581         trace_xfs_buf_iowait(bp, _RET_IP_);
1582         wait_for_completion(&bp->b_iowait);
1583         trace_xfs_buf_iowait_done(bp, _RET_IP_);
1584
1585         return bp->b_error;
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Buffer I/O submission path, read or write. Asynchronous submission transfers
1590  * the buffer lock ownership and the current reference to the IO. It is not
1591  * safe to reference the buffer after a call to this function unless the caller
1592  * holds an additional reference itself.
1593  */
1594 static int
1595 __xfs_buf_submit(
1596         struct xfs_buf  *bp,
1597         bool            wait)
1598 {
1599         int             error = 0;
1600
1601         trace_xfs_buf_submit(bp, _RET_IP_);
1602
1603         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1604
1605         /*
1606          * On log shutdown we stale and complete the buffer immediately. We can
1607          * be called to read the superblock before the log has been set up, so
1608          * be careful checking the log state.
1609          *
1610          * Checking the mount shutdown state here can result in the log tail
1611          * moving inappropriately on disk as the log may not yet be shut down.
1612          * i.e. failing this buffer on mount shutdown can remove it from the AIL
1613          * and move the tail of the log forwards without having written this
1614          * buffer to disk. This corrupts the log tail state in memory, and
1615          * because the log may not be shut down yet, it can then be propagated
1616          * to disk before the log is shutdown. Hence we check log shutdown
1617          * state here rather than mount state to avoid corrupting the log tail
1618          * on shutdown.
1619          */
1620         if (bp->b_mount->m_log &&
1621             xlog_is_shutdown(bp->b_mount->m_log)) {
1622                 xfs_buf_ioend_fail(bp);
1623                 return -EIO;
1624         }
1625
1626         /*
1627          * Grab a reference so the buffer does not go away underneath us. For
1628          * async buffers, I/O completion drops the callers reference, which
1629          * could occur before submission returns.
1630          */
1631         xfs_buf_hold(bp);
1632
1633         if (bp->b_flags & XBF_WRITE)
1634                 xfs_buf_wait_unpin(bp);
1635
1636         /* clear the internal error state to avoid spurious errors */
1637         bp->b_io_error = 0;
1638
1639         /*
1640          * Set the count to 1 initially, this will stop an I/O completion
1641          * callout which happens before we have started all the I/O from calling
1642          * xfs_buf_ioend too early.
1643          */
1644         atomic_set(&bp->b_io_remaining, 1);
1645         if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
1646                 xfs_buf_ioacct_inc(bp);
1647         _xfs_buf_ioapply(bp);
1648
1649         /*
1650          * If _xfs_buf_ioapply failed, we can get back here with only the IO
1651          * reference we took above. If we drop it to zero, run completion so
1652          * that we don't return to the caller with completion still pending.
1653          */
1654         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1) {
1655                 if (bp->b_error || !(bp->b_flags & XBF_ASYNC))
1656                         xfs_buf_ioend(bp);
1657                 else
1658                         xfs_buf_ioend_async(bp);
1659         }
1660
1661         if (wait)
1662                 error = xfs_buf_iowait(bp);
1663
1664         /*
1665          * Release the hold that keeps the buffer referenced for the entire
1666          * I/O. Note that if the buffer is async, it is not safe to reference
1667          * after this release.
1668          */
1669         xfs_buf_rele(bp);
1670         return error;
1671 }
1672
1673 void *
1674 xfs_buf_offset(
1675         struct xfs_buf          *bp,
1676         size_t                  offset)
1677 {
1678         struct page             *page;
1679
1680         if (bp->b_addr)
1681                 return bp->b_addr + offset;
1682
1683         page = bp->b_pages[offset >> PAGE_SHIFT];
1684         return page_address(page) + (offset & (PAGE_SIZE-1));
1685 }
1686
1687 void
1688 xfs_buf_zero(
1689         struct xfs_buf          *bp,
1690         size_t                  boff,
1691         size_t                  bsize)
1692 {
1693         size_t                  bend;
1694
1695         bend = boff + bsize;
1696         while (boff < bend) {
1697                 struct page     *page;
1698                 int             page_index, page_offset, csize;
1699
1700                 page_index = (boff + bp->b_offset) >> PAGE_SHIFT;
1701                 page_offset = (boff + bp->b_offset) & ~PAGE_MASK;
1702                 page = bp->b_pages[page_index];
1703                 csize = min_t(size_t, PAGE_SIZE - page_offset,
1704                                       BBTOB(bp->b_length) - boff);
1705
1706                 ASSERT((csize + page_offset) <= PAGE_SIZE);
1707
1708                 memset(page_address(page) + page_offset, 0, csize);
1709
1710                 boff += csize;
1711         }
1712 }
1713
1714 /*
1715  * Log a message about and stale a buffer that a caller has decided is corrupt.
1716  *
1717  * This function should be called for the kinds of metadata corruption that
1718  * cannot be detect from a verifier, such as incorrect inter-block relationship
1719  * data.  Do /not/ call this function from a verifier function.
1720  *
1721  * The buffer must be XBF_DONE prior to the call.  Afterwards, the buffer will
1722  * be marked stale, but b_error will not be set.  The caller is responsible for
1723  * releasing the buffer or fixing it.
1724  */
1725 void
1726 __xfs_buf_mark_corrupt(
1727         struct xfs_buf          *bp,
1728         xfs_failaddr_t          fa)
1729 {
1730         ASSERT(bp->b_flags & XBF_DONE);
1731
1732         xfs_buf_corruption_error(bp, fa);
1733         xfs_buf_stale(bp);
1734 }
1735
1736 /*
1737  *      Handling of buffer targets (buftargs).
1738  */
1739
1740 /*
1741  * Wait for any bufs with callbacks that have been submitted but have not yet
1742  * returned. These buffers will have an elevated hold count, so wait on those
1743  * while freeing all the buffers only held by the LRU.
1744  */
1745 static enum lru_status
1746 xfs_buftarg_drain_rele(
1747         struct list_head        *item,
1748         struct list_lru_one     *lru,
1749         spinlock_t              *lru_lock,
1750         void                    *arg)
1751
1752 {
1753         struct xfs_buf          *bp = container_of(item, struct xfs_buf, b_lru);
1754         struct list_head        *dispose = arg;
1755
1756         if (atomic_read(&bp->b_hold) > 1) {
1757                 /* need to wait, so skip it this pass */
1758                 trace_xfs_buf_drain_buftarg(bp, _RET_IP_);
1759                 return LRU_SKIP;
1760         }
1761         if (!spin_trylock(&bp->b_lock))
1762                 return LRU_SKIP;
1763
1764         /*
1765          * clear the LRU reference count so the buffer doesn't get
1766          * ignored in xfs_buf_rele().
1767          */
1768         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
1769         bp->b_state |= XFS_BSTATE_DISPOSE;
1770         list_lru_isolate_move(lru, item, dispose);
1771         spin_unlock(&bp->b_lock);
1772         return LRU_REMOVED;
1773 }
1774
1775 /*
1776  * Wait for outstanding I/O on the buftarg to complete.
1777  */
1778 void
1779 xfs_buftarg_wait(
1780         struct xfs_buftarg      *btp)
1781 {
1782         /*
1783          * First wait on the buftarg I/O count for all in-flight buffers to be
1784          * released. This is critical as new buffers do not make the LRU until
1785          * they are released.
1786          *
1787          * Next, flush the buffer workqueue to ensure all completion processing
1788          * has finished. Just waiting on buffer locks is not sufficient for
1789          * async IO as the reference count held over IO is not released until
1790          * after the buffer lock is dropped. Hence we need to ensure here that
1791          * all reference counts have been dropped before we start walking the
1792          * LRU list.
1793          */
1794         while (percpu_counter_sum(&btp->bt_io_count))
1795                 delay(100);
1796         flush_workqueue(btp->bt_mount->m_buf_workqueue);
1797 }
1798
1799 void
1800 xfs_buftarg_drain(
1801         struct xfs_buftarg      *btp)
1802 {
1803         LIST_HEAD(dispose);
1804         int                     loop = 0;
1805         bool                    write_fail = false;
1806
1807         xfs_buftarg_wait(btp);
1808
1809         /* loop until there is nothing left on the lru list. */
1810         while (list_lru_count(&btp->bt_lru)) {
1811                 list_lru_walk(&btp->bt_lru, xfs_buftarg_drain_rele,
1812                               &dispose, LONG_MAX);
1813
1814                 while (!list_empty(&dispose)) {
1815                         struct xfs_buf *bp;
1816                         bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1817                         list_del_init(&bp->b_lru);
1818                         if (bp->b_flags & XBF_WRITE_FAIL) {
1819                                 write_fail = true;
1820                                 xfs_buf_alert_ratelimited(bp,
1821                                         "XFS: Corruption Alert",
1822 "Corruption Alert: Buffer at daddr 0x%llx had permanent write failures!",
1823                                         (long long)xfs_buf_daddr(bp));
1824                         }
1825                         xfs_buf_rele(bp);
1826                 }
1827                 if (loop++ != 0)
1828                         delay(100);
1829         }
1830
1831         /*
1832          * If one or more failed buffers were freed, that means dirty metadata
1833          * was thrown away. This should only ever happen after I/O completion
1834          * handling has elevated I/O error(s) to permanent failures and shuts
1835          * down the journal.
1836          */
1837         if (write_fail) {
1838                 ASSERT(xlog_is_shutdown(btp->bt_mount->m_log));
1839                 xfs_alert(btp->bt_mount,
1840               "Please run xfs_repair to determine the extent of the problem.");
1841         }
1842 }
1843
1844 static enum lru_status
1845 xfs_buftarg_isolate(
1846         struct list_head        *item,
1847         struct list_lru_one     *lru,
1848         spinlock_t              *lru_lock,
1849         void                    *arg)
1850 {
1851         struct xfs_buf          *bp = container_of(item, struct xfs_buf, b_lru);
1852         struct list_head        *dispose = arg;
1853
1854         /*
1855          * we are inverting the lru lock/bp->b_lock here, so use a trylock.
1856          * If we fail to get the lock, just skip it.
1857          */
1858         if (!spin_trylock(&bp->b_lock))
1859                 return LRU_SKIP;
1860         /*
1861          * Decrement the b_lru_ref count unless the value is already
1862          * zero. If the value is already zero, we need to reclaim the
1863          * buffer, otherwise it gets another trip through the LRU.
1864          */
1865         if (atomic_add_unless(&bp->b_lru_ref, -1, 0)) {
1866                 spin_unlock(&bp->b_lock);
1867                 return LRU_ROTATE;
1868         }
1869
1870         bp->b_state |= XFS_BSTATE_DISPOSE;
1871         list_lru_isolate_move(lru, item, dispose);
1872         spin_unlock(&bp->b_lock);
1873         return LRU_REMOVED;
1874 }
1875
1876 static unsigned long
1877 xfs_buftarg_shrink_scan(
1878         struct shrinker         *shrink,
1879         struct shrink_control   *sc)
1880 {
1881         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1882                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1883         LIST_HEAD(dispose);
1884         unsigned long           freed;
1885
1886         freed = list_lru_shrink_walk(&btp->bt_lru, sc,
1887                                      xfs_buftarg_isolate, &dispose);
1888
1889         while (!list_empty(&dispose)) {
1890                 struct xfs_buf *bp;
1891                 bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1892                 list_del_init(&bp->b_lru);
1893                 xfs_buf_rele(bp);
1894         }
1895
1896         return freed;
1897 }
1898
1899 static unsigned long
1900 xfs_buftarg_shrink_count(
1901         struct shrinker         *shrink,
1902         struct shrink_control   *sc)
1903 {
1904         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1905                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1906         return list_lru_shrink_count(&btp->bt_lru, sc);
1907 }
1908
1909 void
1910 xfs_free_buftarg(
1911         struct xfs_buftarg      *btp)
1912 {
1913         unregister_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1914         ASSERT(percpu_counter_sum(&btp->bt_io_count) == 0);
1915         percpu_counter_destroy(&btp->bt_io_count);
1916         list_lru_destroy(&btp->bt_lru);
1917
1918         blkdev_issue_flush(btp->bt_bdev);
1919         fs_put_dax(btp->bt_daxdev);
1920
1921         kmem_free(btp);
1922 }
1923
1924 int
1925 xfs_setsize_buftarg(
1926         xfs_buftarg_t           *btp,
1927         unsigned int            sectorsize)
1928 {
1929         /* Set up metadata sector size info */
1930         btp->bt_meta_sectorsize = sectorsize;
1931         btp->bt_meta_sectormask = sectorsize - 1;
1932
1933         if (set_blocksize(btp->bt_bdev, sectorsize)) {
1934                 xfs_warn(btp->bt_mount,
1935                         "Cannot set_blocksize to %u on device %pg",
1936                         sectorsize, btp->bt_bdev);
1937                 return -EINVAL;
1938         }
1939
1940         /* Set up device logical sector size mask */
1941         btp->bt_logical_sectorsize = bdev_logical_block_size(btp->bt_bdev);
1942         btp->bt_logical_sectormask = bdev_logical_block_size(btp->bt_bdev) - 1;
1943
1944         return 0;
1945 }
1946
1947 /*
1948  * When allocating the initial buffer target we have not yet
1949  * read in the superblock, so don't know what sized sectors
1950  * are being used at this early stage.  Play safe.
1951  */
1952 STATIC int
1953 xfs_setsize_buftarg_early(
1954         xfs_buftarg_t           *btp,
1955         struct block_device     *bdev)
1956 {
1957         return xfs_setsize_buftarg(btp, bdev_logical_block_size(bdev));
1958 }
1959
1960 struct xfs_buftarg *
1961 xfs_alloc_buftarg(
1962         struct xfs_mount        *mp,
1963         struct block_device     *bdev)
1964 {
1965         xfs_buftarg_t           *btp;
1966
1967         btp = kmem_zalloc(sizeof(*btp), KM_NOFS);
1968
1969         btp->bt_mount = mp;
1970         btp->bt_dev =  bdev->bd_dev;
1971         btp->bt_bdev = bdev;
1972         btp->bt_daxdev = fs_dax_get_by_bdev(bdev, &btp->bt_dax_part_off);
1973
1974         /*
1975          * Buffer IO error rate limiting. Limit it to no more than 10 messages
1976          * per 30 seconds so as to not spam logs too much on repeated errors.
1977          */
1978         ratelimit_state_init(&btp->bt_ioerror_rl, 30 * HZ,
1979                              DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1980
1981         if (xfs_setsize_buftarg_early(btp, bdev))
1982                 goto error_free;
1983
1984         if (list_lru_init(&btp->bt_lru))
1985                 goto error_free;
1986
1987         if (percpu_counter_init(&btp->bt_io_count, 0, GFP_KERNEL))
1988                 goto error_lru;
1989
1990         btp->bt_shrinker.count_objects = xfs_buftarg_shrink_count;
1991         btp->bt_shrinker.scan_objects = xfs_buftarg_shrink_scan;
1992         btp->bt_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
1993         btp->bt_shrinker.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE;
1994         if (register_shrinker(&btp->bt_shrinker))
1995                 goto error_pcpu;
1996         return btp;
1997
1998 error_pcpu:
1999         percpu_counter_destroy(&btp->bt_io_count);
2000 error_lru:
2001         list_lru_destroy(&btp->bt_lru);
2002 error_free:
2003         kmem_free(btp);
2004         return NULL;
2005 }
2006
2007 /*
2008  * Cancel a delayed write list.
2009  *
2010  * Remove each buffer from the list, clear the delwri queue flag and drop the
2011  * associated buffer reference.
2012  */
2013 void
2014 xfs_buf_delwri_cancel(
2015         struct list_head        *list)
2016 {
2017         struct xfs_buf          *bp;
2018
2019         while (!list_empty(list)) {
2020                 bp = list_first_entry(list, struct xfs_buf, b_list);
2021
2022                 xfs_buf_lock(bp);
2023                 bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
2024                 list_del_init(&bp->b_list);
2025                 xfs_buf_relse(bp);
2026         }
2027 }
2028
2029 /*
2030  * Add a buffer to the delayed write list.
2031  *
2032  * This queues a buffer for writeout if it hasn't already been.  Note that
2033  * neither this routine nor the buffer list submission functions perform
2034  * any internal synchronization.  It is expected that the lists are thread-local
2035  * to the callers.
2036  *
2037  * Returns true if we queued up the buffer, or false if it already had
2038  * been on the buffer list.
2039  */
2040 bool
2041 xfs_buf_delwri_queue(
2042         struct xfs_buf          *bp,
2043         struct list_head        *list)
2044 {
2045         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
2046         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_READ));
2047
2048         /*
2049          * If the buffer is already marked delwri it already is queued up
2050          * by someone else for imediate writeout.  Just ignore it in that
2051          * case.
2052          */
2053         if (bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) {
2054                 trace_xfs_buf_delwri_queued(bp, _RET_IP_);
2055                 return false;
2056         }
2057
2058         trace_xfs_buf_delwri_queue(bp, _RET_IP_);
2059
2060         /*
2061          * If a buffer gets written out synchronously or marked stale while it
2062          * is on a delwri list we lazily remove it. To do this, the other party
2063          * clears the  _XBF_DELWRI_Q flag but otherwise leaves the buffer alone.
2064          * It remains referenced and on the list.  In a rare corner case it
2065          * might get readded to a delwri list after the synchronous writeout, in
2066          * which case we need just need to re-add the flag here.
2067          */
2068         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
2069         if (list_empty(&bp->b_list)) {
2070                 atomic_inc(&bp->b_hold);
2071                 list_add_tail(&bp->b_list, list);
2072         }
2073
2074         return true;
2075 }
2076
2077 /*
2078  * Compare function is more complex than it needs to be because
2079  * the return value is only 32 bits and we are doing comparisons
2080  * on 64 bit values
2081  */
2082 static int
2083 xfs_buf_cmp(
2084         void                    *priv,
2085         const struct list_head  *a,
2086         const struct list_head  *b)
2087 {
2088         struct xfs_buf  *ap = container_of(a, struct xfs_buf, b_list);
2089         struct xfs_buf  *bp = container_of(b, struct xfs_buf, b_list);
2090         xfs_daddr_t             diff;
2091
2092         diff = ap->b_maps[0].bm_bn - bp->b_maps[0].bm_bn;
2093         if (diff < 0)
2094                 return -1;
2095         if (diff > 0)
2096                 return 1;
2097         return 0;
2098 }
2099
2100 /*
2101  * Submit buffers for write. If wait_list is specified, the buffers are
2102  * submitted using sync I/O and placed on the wait list such that the caller can
2103  * iowait each buffer. Otherwise async I/O is used and the buffers are released
2104  * at I/O completion time. In either case, buffers remain locked until I/O
2105  * completes and the buffer is released from the queue.
2106  */
2107 static int
2108 xfs_buf_delwri_submit_buffers(
2109         struct list_head        *buffer_list,
2110         struct list_head        *wait_list)
2111 {
2112         struct xfs_buf          *bp, *n;
2113         int                     pinned = 0;
2114         struct blk_plug         plug;
2115
2116         list_sort(NULL, buffer_list, xfs_buf_cmp);
2117
2118         blk_start_plug(&plug);
2119         list_for_each_entry_safe(bp, n, buffer_list, b_list) {
2120                 if (!wait_list) {
2121                         if (!xfs_buf_trylock(bp))
2122                                 continue;
2123                         if (xfs_buf_ispinned(bp)) {
2124                                 xfs_buf_unlock(bp);
2125                                 pinned++;
2126                                 continue;
2127                         }
2128                 } else {
2129                         xfs_buf_lock(bp);
2130                 }
2131
2132                 /*
2133                  * Someone else might have written the buffer synchronously or
2134                  * marked it stale in the meantime.  In that case only the
2135                  * _XBF_DELWRI_Q flag got cleared, and we have to drop the
2136                  * reference and remove it from the list here.
2137                  */
2138                 if (!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q)) {
2139                         list_del_init(&bp->b_list);
2140                         xfs_buf_relse(bp);
2141                         continue;
2142                 }
2143
2144                 trace_xfs_buf_delwri_split(bp, _RET_IP_);
2145
2146                 /*
2147                  * If we have a wait list, each buffer (and associated delwri
2148                  * queue reference) transfers to it and is submitted
2149                  * synchronously. Otherwise, drop the buffer from the delwri
2150                  * queue and submit async.
2151                  */
2152                 bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
2153                 bp->b_flags |= XBF_WRITE;
2154                 if (wait_list) {
2155                         bp->b_flags &= ~XBF_ASYNC;
2156                         list_move_tail(&bp->b_list, wait_list);
2157                 } else {
2158                         bp->b_flags |= XBF_ASYNC;
2159                         list_del_init(&bp->b_list);
2160                 }
2161                 __xfs_buf_submit(bp, false);
2162         }
2163         blk_finish_plug(&plug);
2164
2165         return pinned;
2166 }
2167
2168 /*
2169  * Write out a buffer list asynchronously.
2170  *
2171  * This will take the @buffer_list, write all non-locked and non-pinned buffers
2172  * out and not wait for I/O completion on any of the buffers.  This interface
2173  * is only safely useable for callers that can track I/O completion by higher
2174  * level means, e.g. AIL pushing as the @buffer_list is consumed in this
2175  * function.
2176  *
2177  * Note: this function will skip buffers it would block on, and in doing so
2178  * leaves them on @buffer_list so they can be retried on a later pass. As such,
2179  * it is up to the caller to ensure that the buffer list is fully submitted or
2180  * cancelled appropriately when they are finished with the list. Failure to
2181  * cancel or resubmit the list until it is empty will result in leaked buffers
2182  * at unmount time.
2183  */
2184 int
2185 xfs_buf_delwri_submit_nowait(
2186         struct list_head        *buffer_list)
2187 {
2188         return xfs_buf_delwri_submit_buffers(buffer_list, NULL);
2189 }
2190
2191 /*
2192  * Write out a buffer list synchronously.
2193  *
2194  * This will take the @buffer_list, write all buffers out and wait for I/O
2195  * completion on all of the buffers. @buffer_list is consumed by the function,
2196  * so callers must have some other way of tracking buffers if they require such
2197  * functionality.
2198  */
2199 int
2200 xfs_buf_delwri_submit(
2201         struct list_head        *buffer_list)
2202 {
2203         LIST_HEAD               (wait_list);
2204         int                     error = 0, error2;
2205         struct xfs_buf          *bp;
2206
2207         xfs_buf_delwri_submit_buffers(buffer_list, &wait_list);
2208
2209         /* Wait for IO to complete. */
2210         while (!list_empty(&wait_list)) {
2211                 bp = list_first_entry(&wait_list, struct xfs_buf, b_list);
2212
2213                 list_del_init(&bp->b_list);
2214
2215                 /*
2216                  * Wait on the locked buffer, check for errors and unlock and
2217                  * release the delwri queue reference.
2218                  */
2219                 error2 = xfs_buf_iowait(bp);
2220                 xfs_buf_relse(bp);
2221                 if (!error)
2222                         error = error2;
2223         }
2224
2225         return error;
2226 }
2227
2228 /*
2229  * Push a single buffer on a delwri queue.
2230  *
2231  * The purpose of this function is to submit a single buffer of a delwri queue
2232  * and return with the buffer still on the original queue. The waiting delwri
2233  * buffer submission infrastructure guarantees transfer of the delwri queue
2234  * buffer reference to a temporary wait list. We reuse this infrastructure to
2235  * transfer the buffer back to the original queue.
2236  *
2237  * Note the buffer transitions from the queued state, to the submitted and wait
2238  * listed state and back to the queued state during this call. The buffer
2239  * locking and queue management logic between _delwri_pushbuf() and
2240  * _delwri_queue() guarantee that the buffer cannot be queued to another list
2241  * before returning.
2242  */
2243 int
2244 xfs_buf_delwri_pushbuf(
2245         struct xfs_buf          *bp,
2246         struct list_head        *buffer_list)
2247 {
2248         LIST_HEAD               (submit_list);
2249         int                     error;
2250
2251         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q);
2252
2253         trace_xfs_buf_delwri_pushbuf(bp, _RET_IP_);
2254
2255         /*
2256          * Isolate the buffer to a new local list so we can submit it for I/O
2257          * independently from the rest of the original list.
2258          */
2259         xfs_buf_lock(bp);
2260         list_move(&bp->b_list, &submit_list);
2261         xfs_buf_unlock(bp);
2262
2263         /*
2264          * Delwri submission clears the DELWRI_Q buffer flag and returns with
2265          * the buffer on the wait list with the original reference. Rather than
2266          * bounce the buffer from a local wait list back to the original list
2267          * after I/O completion, reuse the original list as the wait list.
2268          */
2269         xfs_buf_delwri_submit_buffers(&submit_list, buffer_list);
2270
2271         /*
2272          * The buffer is now locked, under I/O and wait listed on the original
2273          * delwri queue. Wait for I/O completion, restore the DELWRI_Q flag and
2274          * return with the buffer unlocked and on the original queue.
2275          */
2276         error = xfs_buf_iowait(bp);
2277         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
2278         xfs_buf_unlock(bp);
2279
2280         return error;
2281 }
2282
2283 int __init
2284 xfs_buf_init(void)
2285 {
2286         xfs_buf_cache = kmem_cache_create("xfs_buf", sizeof(struct xfs_buf), 0,
2287                                          SLAB_HWCACHE_ALIGN |
2288                                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT |
2289                                          SLAB_MEM_SPREAD,
2290                                          NULL);
2291         if (!xfs_buf_cache)
2292                 goto out;
2293
2294         return 0;
2295
2296  out:
2297         return -ENOMEM;
2298 }
2299
2300 void
2301 xfs_buf_terminate(void)
2302 {
2303         kmem_cache_destroy(xfs_buf_cache);
2304 }
2305
2306 void xfs_buf_set_ref(struct xfs_buf *bp, int lru_ref)
2307 {
2308         /*
2309          * Set the lru reference count to 0 based on the error injection tag.
2310          * This allows userspace to disrupt buffer caching for debug/testing
2311          * purposes.
2312          */
2313         if (XFS_TEST_ERROR(false, bp->b_mount, XFS_ERRTAG_BUF_LRU_REF))
2314                 lru_ref = 0;
2315
2316         atomic_set(&bp->b_lru_ref, lru_ref);
2317 }
2318
2319 /*
2320  * Verify an on-disk magic value against the magic value specified in the
2321  * verifier structure. The verifier magic is in disk byte order so the caller is
2322  * expected to pass the value directly from disk.
2323  */
2324 bool
2325 xfs_verify_magic(
2326         struct xfs_buf          *bp,
2327         __be32                  dmagic)
2328 {
2329         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2330         int                     idx;
2331
2332         idx = xfs_has_crc(mp);
2333         if (WARN_ON(!bp->b_ops || !bp->b_ops->magic[idx]))
2334                 return false;
2335         return dmagic == bp->b_ops->magic[idx];
2336 }
2337 /*
2338  * Verify an on-disk magic value against the magic value specified in the
2339  * verifier structure. The verifier magic is in disk byte order so the caller is
2340  * expected to pass the value directly from disk.
2341  */
2342 bool
2343 xfs_verify_magic16(
2344         struct xfs_buf          *bp,
2345         __be16                  dmagic)
2346 {
2347         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2348         int                     idx;
2349
2350         idx = xfs_has_crc(mp);
2351         if (WARN_ON(!bp->b_ops || !bp->b_ops->magic16[idx]))
2352                 return false;
2353         return dmagic == bp->b_ops->magic16[idx];
2354 }