Merge tag 'regulator-fix-v6.1-rc6' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[platform/kernel/linux-starfive.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 #include <linux/dax.h>
9
10 #include "xfs_shared.h"
11 #include "xfs_format.h"
12 #include "xfs_log_format.h"
13 #include "xfs_trans_resv.h"
14 #include "xfs_mount.h"
15 #include "xfs_trace.h"
16 #include "xfs_log.h"
17 #include "xfs_log_recover.h"
18 #include "xfs_log_priv.h"
19 #include "xfs_trans.h"
20 #include "xfs_buf_item.h"
21 #include "xfs_errortag.h"
22 #include "xfs_error.h"
23 #include "xfs_ag.h"
24
25 struct kmem_cache *xfs_buf_cache;
26
27 /*
28  * Locking orders
29  *
30  * xfs_buf_ioacct_inc:
31  * xfs_buf_ioacct_dec:
32  *      b_sema (caller holds)
33  *        b_lock
34  *
35  * xfs_buf_stale:
36  *      b_sema (caller holds)
37  *        b_lock
38  *          lru_lock
39  *
40  * xfs_buf_rele:
41  *      b_lock
42  *        pag_buf_lock
43  *          lru_lock
44  *
45  * xfs_buftarg_drain_rele
46  *      lru_lock
47  *        b_lock (trylock due to inversion)
48  *
49  * xfs_buftarg_isolate
50  *      lru_lock
51  *        b_lock (trylock due to inversion)
52  */
53
54 static int __xfs_buf_submit(struct xfs_buf *bp, bool wait);
55
56 static inline int
57 xfs_buf_submit(
58         struct xfs_buf          *bp)
59 {
60         return __xfs_buf_submit(bp, !(bp->b_flags & XBF_ASYNC));
61 }
62
63 static inline int
64 xfs_buf_is_vmapped(
65         struct xfs_buf  *bp)
66 {
67         /*
68          * Return true if the buffer is vmapped.
69          *
70          * b_addr is null if the buffer is not mapped, but the code is clever
71          * enough to know it doesn't have to map a single page, so the check has
72          * to be both for b_addr and bp->b_page_count > 1.
73          */
74         return bp->b_addr && bp->b_page_count > 1;
75 }
76
77 static inline int
78 xfs_buf_vmap_len(
79         struct xfs_buf  *bp)
80 {
81         return (bp->b_page_count * PAGE_SIZE);
82 }
83
84 /*
85  * Bump the I/O in flight count on the buftarg if we haven't yet done so for
86  * this buffer. The count is incremented once per buffer (per hold cycle)
87  * because the corresponding decrement is deferred to buffer release. Buffers
88  * can undergo I/O multiple times in a hold-release cycle and per buffer I/O
89  * tracking adds unnecessary overhead. This is used for sychronization purposes
90  * with unmount (see xfs_buftarg_drain()), so all we really need is a count of
91  * in-flight buffers.
92  *
93  * Buffers that are never released (e.g., superblock, iclog buffers) must set
94  * the XBF_NO_IOACCT flag before I/O submission. Otherwise, the buftarg count
95  * never reaches zero and unmount hangs indefinitely.
96  */
97 static inline void
98 xfs_buf_ioacct_inc(
99         struct xfs_buf  *bp)
100 {
101         if (bp->b_flags & XBF_NO_IOACCT)
102                 return;
103
104         ASSERT(bp->b_flags & XBF_ASYNC);
105         spin_lock(&bp->b_lock);
106         if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_IN_FLIGHT)) {
107                 bp->b_state |= XFS_BSTATE_IN_FLIGHT;
108                 percpu_counter_inc(&bp->b_target->bt_io_count);
109         }
110         spin_unlock(&bp->b_lock);
111 }
112
113 /*
114  * Clear the in-flight state on a buffer about to be released to the LRU or
115  * freed and unaccount from the buftarg.
116  */
117 static inline void
118 __xfs_buf_ioacct_dec(
119         struct xfs_buf  *bp)
120 {
121         lockdep_assert_held(&bp->b_lock);
122
123         if (bp->b_state & XFS_BSTATE_IN_FLIGHT) {
124                 bp->b_state &= ~XFS_BSTATE_IN_FLIGHT;
125                 percpu_counter_dec(&bp->b_target->bt_io_count);
126         }
127 }
128
129 static inline void
130 xfs_buf_ioacct_dec(
131         struct xfs_buf  *bp)
132 {
133         spin_lock(&bp->b_lock);
134         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
135         spin_unlock(&bp->b_lock);
136 }
137
138 /*
139  * When we mark a buffer stale, we remove the buffer from the LRU and clear the
140  * b_lru_ref count so that the buffer is freed immediately when the buffer
141  * reference count falls to zero. If the buffer is already on the LRU, we need
142  * to remove the reference that LRU holds on the buffer.
143  *
144  * This prevents build-up of stale buffers on the LRU.
145  */
146 void
147 xfs_buf_stale(
148         struct xfs_buf  *bp)
149 {
150         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
151
152         bp->b_flags |= XBF_STALE;
153
154         /*
155          * Clear the delwri status so that a delwri queue walker will not
156          * flush this buffer to disk now that it is stale. The delwri queue has
157          * a reference to the buffer, so this is safe to do.
158          */
159         bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
160
161         /*
162          * Once the buffer is marked stale and unlocked, a subsequent lookup
163          * could reset b_flags. There is no guarantee that the buffer is
164          * unaccounted (released to LRU) before that occurs. Drop in-flight
165          * status now to preserve accounting consistency.
166          */
167         spin_lock(&bp->b_lock);
168         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
169
170         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
171         if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_DISPOSE) &&
172             (list_lru_del(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru)))
173                 atomic_dec(&bp->b_hold);
174
175         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) >= 1);
176         spin_unlock(&bp->b_lock);
177 }
178
179 static int
180 xfs_buf_get_maps(
181         struct xfs_buf          *bp,
182         int                     map_count)
183 {
184         ASSERT(bp->b_maps == NULL);
185         bp->b_map_count = map_count;
186
187         if (map_count == 1) {
188                 bp->b_maps = &bp->__b_map;
189                 return 0;
190         }
191
192         bp->b_maps = kmem_zalloc(map_count * sizeof(struct xfs_buf_map),
193                                 KM_NOFS);
194         if (!bp->b_maps)
195                 return -ENOMEM;
196         return 0;
197 }
198
199 /*
200  *      Frees b_pages if it was allocated.
201  */
202 static void
203 xfs_buf_free_maps(
204         struct xfs_buf  *bp)
205 {
206         if (bp->b_maps != &bp->__b_map) {
207                 kmem_free(bp->b_maps);
208                 bp->b_maps = NULL;
209         }
210 }
211
212 static int
213 _xfs_buf_alloc(
214         struct xfs_buftarg      *target,
215         struct xfs_buf_map      *map,
216         int                     nmaps,
217         xfs_buf_flags_t         flags,
218         struct xfs_buf          **bpp)
219 {
220         struct xfs_buf          *bp;
221         int                     error;
222         int                     i;
223
224         *bpp = NULL;
225         bp = kmem_cache_zalloc(xfs_buf_cache, GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
226
227         /*
228          * We don't want certain flags to appear in b_flags unless they are
229          * specifically set by later operations on the buffer.
230          */
231         flags &= ~(XBF_UNMAPPED | XBF_TRYLOCK | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
232
233         atomic_set(&bp->b_hold, 1);
234         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 1);
235         init_completion(&bp->b_iowait);
236         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_lru);
237         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_list);
238         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_li_list);
239         sema_init(&bp->b_sema, 0); /* held, no waiters */
240         spin_lock_init(&bp->b_lock);
241         bp->b_target = target;
242         bp->b_mount = target->bt_mount;
243         bp->b_flags = flags;
244
245         /*
246          * Set length and io_length to the same value initially.
247          * I/O routines should use io_length, which will be the same in
248          * most cases but may be reset (e.g. XFS recovery).
249          */
250         error = xfs_buf_get_maps(bp, nmaps);
251         if (error)  {
252                 kmem_cache_free(xfs_buf_cache, bp);
253                 return error;
254         }
255
256         bp->b_rhash_key = map[0].bm_bn;
257         bp->b_length = 0;
258         for (i = 0; i < nmaps; i++) {
259                 bp->b_maps[i].bm_bn = map[i].bm_bn;
260                 bp->b_maps[i].bm_len = map[i].bm_len;
261                 bp->b_length += map[i].bm_len;
262         }
263
264         atomic_set(&bp->b_pin_count, 0);
265         init_waitqueue_head(&bp->b_waiters);
266
267         XFS_STATS_INC(bp->b_mount, xb_create);
268         trace_xfs_buf_init(bp, _RET_IP_);
269
270         *bpp = bp;
271         return 0;
272 }
273
274 static void
275 xfs_buf_free_pages(
276         struct xfs_buf  *bp)
277 {
278         uint            i;
279
280         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_PAGES);
281
282         if (xfs_buf_is_vmapped(bp))
283                 vm_unmap_ram(bp->b_addr, bp->b_page_count);
284
285         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
286                 if (bp->b_pages[i])
287                         __free_page(bp->b_pages[i]);
288         }
289         if (current->reclaim_state)
290                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += bp->b_page_count;
291
292         if (bp->b_pages != bp->b_page_array)
293                 kmem_free(bp->b_pages);
294         bp->b_pages = NULL;
295         bp->b_flags &= ~_XBF_PAGES;
296 }
297
298 static void
299 xfs_buf_free_callback(
300         struct callback_head    *cb)
301 {
302         struct xfs_buf          *bp = container_of(cb, struct xfs_buf, b_rcu);
303
304         xfs_buf_free_maps(bp);
305         kmem_cache_free(xfs_buf_cache, bp);
306 }
307
308 static void
309 xfs_buf_free(
310         struct xfs_buf          *bp)
311 {
312         trace_xfs_buf_free(bp, _RET_IP_);
313
314         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
315
316         if (bp->b_flags & _XBF_PAGES)
317                 xfs_buf_free_pages(bp);
318         else if (bp->b_flags & _XBF_KMEM)
319                 kmem_free(bp->b_addr);
320
321         call_rcu(&bp->b_rcu, xfs_buf_free_callback);
322 }
323
324 static int
325 xfs_buf_alloc_kmem(
326         struct xfs_buf  *bp,
327         xfs_buf_flags_t flags)
328 {
329         xfs_km_flags_t  kmflag_mask = KM_NOFS;
330         size_t          size = BBTOB(bp->b_length);
331
332         /* Assure zeroed buffer for non-read cases. */
333         if (!(flags & XBF_READ))
334                 kmflag_mask |= KM_ZERO;
335
336         bp->b_addr = kmem_alloc(size, kmflag_mask);
337         if (!bp->b_addr)
338                 return -ENOMEM;
339
340         if (((unsigned long)(bp->b_addr + size - 1) & PAGE_MASK) !=
341             ((unsigned long)bp->b_addr & PAGE_MASK)) {
342                 /* b_addr spans two pages - use alloc_page instead */
343                 kmem_free(bp->b_addr);
344                 bp->b_addr = NULL;
345                 return -ENOMEM;
346         }
347         bp->b_offset = offset_in_page(bp->b_addr);
348         bp->b_pages = bp->b_page_array;
349         bp->b_pages[0] = kmem_to_page(bp->b_addr);
350         bp->b_page_count = 1;
351         bp->b_flags |= _XBF_KMEM;
352         return 0;
353 }
354
355 static int
356 xfs_buf_alloc_pages(
357         struct xfs_buf  *bp,
358         xfs_buf_flags_t flags)
359 {
360         gfp_t           gfp_mask = __GFP_NOWARN;
361         long            filled = 0;
362
363         if (flags & XBF_READ_AHEAD)
364                 gfp_mask |= __GFP_NORETRY;
365         else
366                 gfp_mask |= GFP_NOFS;
367
368         /* Make sure that we have a page list */
369         bp->b_page_count = DIV_ROUND_UP(BBTOB(bp->b_length), PAGE_SIZE);
370         if (bp->b_page_count <= XB_PAGES) {
371                 bp->b_pages = bp->b_page_array;
372         } else {
373                 bp->b_pages = kzalloc(sizeof(struct page *) * bp->b_page_count,
374                                         gfp_mask);
375                 if (!bp->b_pages)
376                         return -ENOMEM;
377         }
378         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
379
380         /* Assure zeroed buffer for non-read cases. */
381         if (!(flags & XBF_READ))
382                 gfp_mask |= __GFP_ZERO;
383
384         /*
385          * Bulk filling of pages can take multiple calls. Not filling the entire
386          * array is not an allocation failure, so don't back off if we get at
387          * least one extra page.
388          */
389         for (;;) {
390                 long    last = filled;
391
392                 filled = alloc_pages_bulk_array(gfp_mask, bp->b_page_count,
393                                                 bp->b_pages);
394                 if (filled == bp->b_page_count) {
395                         XFS_STATS_INC(bp->b_mount, xb_page_found);
396                         break;
397                 }
398
399                 if (filled != last)
400                         continue;
401
402                 if (flags & XBF_READ_AHEAD) {
403                         xfs_buf_free_pages(bp);
404                         return -ENOMEM;
405                 }
406
407                 XFS_STATS_INC(bp->b_mount, xb_page_retries);
408                 memalloc_retry_wait(gfp_mask);
409         }
410         return 0;
411 }
412
413 /*
414  *      Map buffer into kernel address-space if necessary.
415  */
416 STATIC int
417 _xfs_buf_map_pages(
418         struct xfs_buf          *bp,
419         xfs_buf_flags_t         flags)
420 {
421         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_PAGES);
422         if (bp->b_page_count == 1) {
423                 /* A single page buffer is always mappable */
424                 bp->b_addr = page_address(bp->b_pages[0]);
425         } else if (flags & XBF_UNMAPPED) {
426                 bp->b_addr = NULL;
427         } else {
428                 int retried = 0;
429                 unsigned nofs_flag;
430
431                 /*
432                  * vm_map_ram() will allocate auxiliary structures (e.g.
433                  * pagetables) with GFP_KERNEL, yet we are likely to be under
434                  * GFP_NOFS context here. Hence we need to tell memory reclaim
435                  * that we are in such a context via PF_MEMALLOC_NOFS to prevent
436                  * memory reclaim re-entering the filesystem here and
437                  * potentially deadlocking.
438                  */
439                 nofs_flag = memalloc_nofs_save();
440                 do {
441                         bp->b_addr = vm_map_ram(bp->b_pages, bp->b_page_count,
442                                                 -1);
443                         if (bp->b_addr)
444                                 break;
445                         vm_unmap_aliases();
446                 } while (retried++ <= 1);
447                 memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
448
449                 if (!bp->b_addr)
450                         return -ENOMEM;
451         }
452
453         return 0;
454 }
455
456 /*
457  *      Finding and Reading Buffers
458  */
459 static int
460 _xfs_buf_obj_cmp(
461         struct rhashtable_compare_arg   *arg,
462         const void                      *obj)
463 {
464         const struct xfs_buf_map        *map = arg->key;
465         const struct xfs_buf            *bp = obj;
466
467         /*
468          * The key hashing in the lookup path depends on the key being the
469          * first element of the compare_arg, make sure to assert this.
470          */
471         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct xfs_buf_map, bm_bn) != 0);
472
473         if (bp->b_rhash_key != map->bm_bn)
474                 return 1;
475
476         if (unlikely(bp->b_length != map->bm_len)) {
477                 /*
478                  * found a block number match. If the range doesn't
479                  * match, the only way this is allowed is if the buffer
480                  * in the cache is stale and the transaction that made
481                  * it stale has not yet committed. i.e. we are
482                  * reallocating a busy extent. Skip this buffer and
483                  * continue searching for an exact match.
484                  */
485                 ASSERT(bp->b_flags & XBF_STALE);
486                 return 1;
487         }
488         return 0;
489 }
490
491 static const struct rhashtable_params xfs_buf_hash_params = {
492         .min_size               = 32,   /* empty AGs have minimal footprint */
493         .nelem_hint             = 16,
494         .key_len                = sizeof(xfs_daddr_t),
495         .key_offset             = offsetof(struct xfs_buf, b_rhash_key),
496         .head_offset            = offsetof(struct xfs_buf, b_rhash_head),
497         .automatic_shrinking    = true,
498         .obj_cmpfn              = _xfs_buf_obj_cmp,
499 };
500
501 int
502 xfs_buf_hash_init(
503         struct xfs_perag        *pag)
504 {
505         spin_lock_init(&pag->pag_buf_lock);
506         return rhashtable_init(&pag->pag_buf_hash, &xfs_buf_hash_params);
507 }
508
509 void
510 xfs_buf_hash_destroy(
511         struct xfs_perag        *pag)
512 {
513         rhashtable_destroy(&pag->pag_buf_hash);
514 }
515
516 static int
517 xfs_buf_map_verify(
518         struct xfs_buftarg      *btp,
519         struct xfs_buf_map      *map)
520 {
521         xfs_daddr_t             eofs;
522
523         /* Check for IOs smaller than the sector size / not sector aligned */
524         ASSERT(!(BBTOB(map->bm_len) < btp->bt_meta_sectorsize));
525         ASSERT(!(BBTOB(map->bm_bn) & (xfs_off_t)btp->bt_meta_sectormask));
526
527         /*
528          * Corrupted block numbers can get through to here, unfortunately, so we
529          * have to check that the buffer falls within the filesystem bounds.
530          */
531         eofs = XFS_FSB_TO_BB(btp->bt_mount, btp->bt_mount->m_sb.sb_dblocks);
532         if (map->bm_bn < 0 || map->bm_bn >= eofs) {
533                 xfs_alert(btp->bt_mount,
534                           "%s: daddr 0x%llx out of range, EOFS 0x%llx",
535                           __func__, map->bm_bn, eofs);
536                 WARN_ON(1);
537                 return -EFSCORRUPTED;
538         }
539         return 0;
540 }
541
542 static int
543 xfs_buf_find_lock(
544         struct xfs_buf          *bp,
545         xfs_buf_flags_t         flags)
546 {
547         if (flags & XBF_TRYLOCK) {
548                 if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
549                         XFS_STATS_INC(bp->b_mount, xb_busy_locked);
550                         return -EAGAIN;
551                 }
552         } else {
553                 xfs_buf_lock(bp);
554                 XFS_STATS_INC(bp->b_mount, xb_get_locked_waited);
555         }
556
557         /*
558          * if the buffer is stale, clear all the external state associated with
559          * it. We need to keep flags such as how we allocated the buffer memory
560          * intact here.
561          */
562         if (bp->b_flags & XBF_STALE) {
563                 ASSERT((bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) == 0);
564                 bp->b_flags &= _XBF_KMEM | _XBF_PAGES;
565                 bp->b_ops = NULL;
566         }
567         return 0;
568 }
569
570 static inline int
571 xfs_buf_lookup(
572         struct xfs_perag        *pag,
573         struct xfs_buf_map      *map,
574         xfs_buf_flags_t         flags,
575         struct xfs_buf          **bpp)
576 {
577         struct xfs_buf          *bp;
578         int                     error;
579
580         rcu_read_lock();
581         bp = rhashtable_lookup(&pag->pag_buf_hash, map, xfs_buf_hash_params);
582         if (!bp || !atomic_inc_not_zero(&bp->b_hold)) {
583                 rcu_read_unlock();
584                 return -ENOENT;
585         }
586         rcu_read_unlock();
587
588         error = xfs_buf_find_lock(bp, flags);
589         if (error) {
590                 xfs_buf_rele(bp);
591                 return error;
592         }
593
594         trace_xfs_buf_find(bp, flags, _RET_IP_);
595         *bpp = bp;
596         return 0;
597 }
598
599 /*
600  * Insert the new_bp into the hash table. This consumes the perag reference
601  * taken for the lookup regardless of the result of the insert.
602  */
603 static int
604 xfs_buf_find_insert(
605         struct xfs_buftarg      *btp,
606         struct xfs_perag        *pag,
607         struct xfs_buf_map      *cmap,
608         struct xfs_buf_map      *map,
609         int                     nmaps,
610         xfs_buf_flags_t         flags,
611         struct xfs_buf          **bpp)
612 {
613         struct xfs_buf          *new_bp;
614         struct xfs_buf          *bp;
615         int                     error;
616
617         error = _xfs_buf_alloc(btp, map, nmaps, flags, &new_bp);
618         if (error)
619                 goto out_drop_pag;
620
621         /*
622          * For buffers that fit entirely within a single page, first attempt to
623          * allocate the memory from the heap to minimise memory usage. If we
624          * can't get heap memory for these small buffers, we fall back to using
625          * the page allocator.
626          */
627         if (BBTOB(new_bp->b_length) >= PAGE_SIZE ||
628             xfs_buf_alloc_kmem(new_bp, flags) < 0) {
629                 error = xfs_buf_alloc_pages(new_bp, flags);
630                 if (error)
631                         goto out_free_buf;
632         }
633
634         spin_lock(&pag->pag_buf_lock);
635         bp = rhashtable_lookup_get_insert_fast(&pag->pag_buf_hash,
636                         &new_bp->b_rhash_head, xfs_buf_hash_params);
637         if (IS_ERR(bp)) {
638                 error = PTR_ERR(bp);
639                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
640                 goto out_free_buf;
641         }
642         if (bp) {
643                 /* found an existing buffer */
644                 atomic_inc(&bp->b_hold);
645                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
646                 error = xfs_buf_find_lock(bp, flags);
647                 if (error)
648                         xfs_buf_rele(bp);
649                 else
650                         *bpp = bp;
651                 goto out_free_buf;
652         }
653
654         /* The new buffer keeps the perag reference until it is freed. */
655         new_bp->b_pag = pag;
656         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
657         *bpp = new_bp;
658         return 0;
659
660 out_free_buf:
661         xfs_buf_free(new_bp);
662 out_drop_pag:
663         xfs_perag_put(pag);
664         return error;
665 }
666
667 /*
668  * Assembles a buffer covering the specified range. The code is optimised for
669  * cache hits, as metadata intensive workloads will see 3 orders of magnitude
670  * more hits than misses.
671  */
672 int
673 xfs_buf_get_map(
674         struct xfs_buftarg      *btp,
675         struct xfs_buf_map      *map,
676         int                     nmaps,
677         xfs_buf_flags_t         flags,
678         struct xfs_buf          **bpp)
679 {
680         struct xfs_perag        *pag;
681         struct xfs_buf          *bp = NULL;
682         struct xfs_buf_map      cmap = { .bm_bn = map[0].bm_bn };
683         int                     error;
684         int                     i;
685
686         for (i = 0; i < nmaps; i++)
687                 cmap.bm_len += map[i].bm_len;
688
689         error = xfs_buf_map_verify(btp, &cmap);
690         if (error)
691                 return error;
692
693         pag = xfs_perag_get(btp->bt_mount,
694                             xfs_daddr_to_agno(btp->bt_mount, cmap.bm_bn));
695
696         error = xfs_buf_lookup(pag, &cmap, flags, &bp);
697         if (error && error != -ENOENT)
698                 goto out_put_perag;
699
700         /* cache hits always outnumber misses by at least 10:1 */
701         if (unlikely(!bp)) {
702                 XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_miss_locked);
703
704                 if (flags & XBF_INCORE)
705                         goto out_put_perag;
706
707                 /* xfs_buf_find_insert() consumes the perag reference. */
708                 error = xfs_buf_find_insert(btp, pag, &cmap, map, nmaps,
709                                 flags, &bp);
710                 if (error)
711                         return error;
712         } else {
713                 XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_get_locked);
714                 xfs_perag_put(pag);
715         }
716
717         /* We do not hold a perag reference anymore. */
718         if (!bp->b_addr) {
719                 error = _xfs_buf_map_pages(bp, flags);
720                 if (unlikely(error)) {
721                         xfs_warn_ratelimited(btp->bt_mount,
722                                 "%s: failed to map %u pages", __func__,
723                                 bp->b_page_count);
724                         xfs_buf_relse(bp);
725                         return error;
726                 }
727         }
728
729         /*
730          * Clear b_error if this is a lookup from a caller that doesn't expect
731          * valid data to be found in the buffer.
732          */
733         if (!(flags & XBF_READ))
734                 xfs_buf_ioerror(bp, 0);
735
736         XFS_STATS_INC(btp->bt_mount, xb_get);
737         trace_xfs_buf_get(bp, flags, _RET_IP_);
738         *bpp = bp;
739         return 0;
740
741 out_put_perag:
742         xfs_perag_put(pag);
743         return error;
744 }
745
746 int
747 _xfs_buf_read(
748         struct xfs_buf          *bp,
749         xfs_buf_flags_t         flags)
750 {
751         ASSERT(!(flags & XBF_WRITE));
752         ASSERT(bp->b_maps[0].bm_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL);
753
754         bp->b_flags &= ~(XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD | XBF_DONE);
755         bp->b_flags |= flags & (XBF_READ | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
756
757         return xfs_buf_submit(bp);
758 }
759
760 /*
761  * Reverify a buffer found in cache without an attached ->b_ops.
762  *
763  * If the caller passed an ops structure and the buffer doesn't have ops
764  * assigned, set the ops and use it to verify the contents. If verification
765  * fails, clear XBF_DONE. We assume the buffer has no recorded errors and is
766  * already in XBF_DONE state on entry.
767  *
768  * Under normal operations, every in-core buffer is verified on read I/O
769  * completion. There are two scenarios that can lead to in-core buffers without
770  * an assigned ->b_ops. The first is during log recovery of buffers on a V4
771  * filesystem, though these buffers are purged at the end of recovery. The
772  * other is online repair, which intentionally reads with a NULL buffer ops to
773  * run several verifiers across an in-core buffer in order to establish buffer
774  * type.  If repair can't establish that, the buffer will be left in memory
775  * with NULL buffer ops.
776  */
777 int
778 xfs_buf_reverify(
779         struct xfs_buf          *bp,
780         const struct xfs_buf_ops *ops)
781 {
782         ASSERT(bp->b_flags & XBF_DONE);
783         ASSERT(bp->b_error == 0);
784
785         if (!ops || bp->b_ops)
786                 return 0;
787
788         bp->b_ops = ops;
789         bp->b_ops->verify_read(bp);
790         if (bp->b_error)
791                 bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
792         return bp->b_error;
793 }
794
795 int
796 xfs_buf_read_map(
797         struct xfs_buftarg      *target,
798         struct xfs_buf_map      *map,
799         int                     nmaps,
800         xfs_buf_flags_t         flags,
801         struct xfs_buf          **bpp,
802         const struct xfs_buf_ops *ops,
803         xfs_failaddr_t          fa)
804 {
805         struct xfs_buf          *bp;
806         int                     error;
807
808         flags |= XBF_READ;
809         *bpp = NULL;
810
811         error = xfs_buf_get_map(target, map, nmaps, flags, &bp);
812         if (error)
813                 return error;
814
815         trace_xfs_buf_read(bp, flags, _RET_IP_);
816
817         if (!(bp->b_flags & XBF_DONE)) {
818                 /* Initiate the buffer read and wait. */
819                 XFS_STATS_INC(target->bt_mount, xb_get_read);
820                 bp->b_ops = ops;
821                 error = _xfs_buf_read(bp, flags);
822
823                 /* Readahead iodone already dropped the buffer, so exit. */
824                 if (flags & XBF_ASYNC)
825                         return 0;
826         } else {
827                 /* Buffer already read; all we need to do is check it. */
828                 error = xfs_buf_reverify(bp, ops);
829
830                 /* Readahead already finished; drop the buffer and exit. */
831                 if (flags & XBF_ASYNC) {
832                         xfs_buf_relse(bp);
833                         return 0;
834                 }
835
836                 /* We do not want read in the flags */
837                 bp->b_flags &= ~XBF_READ;
838                 ASSERT(bp->b_ops != NULL || ops == NULL);
839         }
840
841         /*
842          * If we've had a read error, then the contents of the buffer are
843          * invalid and should not be used. To ensure that a followup read tries
844          * to pull the buffer from disk again, we clear the XBF_DONE flag and
845          * mark the buffer stale. This ensures that anyone who has a current
846          * reference to the buffer will interpret it's contents correctly and
847          * future cache lookups will also treat it as an empty, uninitialised
848          * buffer.
849          */
850         if (error) {
851                 /*
852                  * Check against log shutdown for error reporting because
853                  * metadata writeback may require a read first and we need to
854                  * report errors in metadata writeback until the log is shut
855                  * down. High level transaction read functions already check
856                  * against mount shutdown, anyway, so we only need to be
857                  * concerned about low level IO interactions here.
858                  */
859                 if (!xlog_is_shutdown(target->bt_mount->m_log))
860                         xfs_buf_ioerror_alert(bp, fa);
861
862                 bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
863                 xfs_buf_stale(bp);
864                 xfs_buf_relse(bp);
865
866                 /* bad CRC means corrupted metadata */
867                 if (error == -EFSBADCRC)
868                         error = -EFSCORRUPTED;
869                 return error;
870         }
871
872         *bpp = bp;
873         return 0;
874 }
875
876 /*
877  *      If we are not low on memory then do the readahead in a deadlock
878  *      safe manner.
879  */
880 void
881 xfs_buf_readahead_map(
882         struct xfs_buftarg      *target,
883         struct xfs_buf_map      *map,
884         int                     nmaps,
885         const struct xfs_buf_ops *ops)
886 {
887         struct xfs_buf          *bp;
888
889         xfs_buf_read_map(target, map, nmaps,
890                      XBF_TRYLOCK | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD, &bp, ops,
891                      __this_address);
892 }
893
894 /*
895  * Read an uncached buffer from disk. Allocates and returns a locked
896  * buffer containing the disk contents or nothing. Uncached buffers always have
897  * a cache index of XFS_BUF_DADDR_NULL so we can easily determine if the buffer
898  * is cached or uncached during fault diagnosis.
899  */
900 int
901 xfs_buf_read_uncached(
902         struct xfs_buftarg      *target,
903         xfs_daddr_t             daddr,
904         size_t                  numblks,
905         xfs_buf_flags_t         flags,
906         struct xfs_buf          **bpp,
907         const struct xfs_buf_ops *ops)
908 {
909         struct xfs_buf          *bp;
910         int                     error;
911
912         *bpp = NULL;
913
914         error = xfs_buf_get_uncached(target, numblks, flags, &bp);
915         if (error)
916                 return error;
917
918         /* set up the buffer for a read IO */
919         ASSERT(bp->b_map_count == 1);
920         bp->b_rhash_key = XFS_BUF_DADDR_NULL;
921         bp->b_maps[0].bm_bn = daddr;
922         bp->b_flags |= XBF_READ;
923         bp->b_ops = ops;
924
925         xfs_buf_submit(bp);
926         if (bp->b_error) {
927                 error = bp->b_error;
928                 xfs_buf_relse(bp);
929                 return error;
930         }
931
932         *bpp = bp;
933         return 0;
934 }
935
936 int
937 xfs_buf_get_uncached(
938         struct xfs_buftarg      *target,
939         size_t                  numblks,
940         xfs_buf_flags_t         flags,
941         struct xfs_buf          **bpp)
942 {
943         int                     error;
944         struct xfs_buf          *bp;
945         DEFINE_SINGLE_BUF_MAP(map, XFS_BUF_DADDR_NULL, numblks);
946
947         *bpp = NULL;
948
949         /* flags might contain irrelevant bits, pass only what we care about */
950         error = _xfs_buf_alloc(target, &map, 1, flags & XBF_NO_IOACCT, &bp);
951         if (error)
952                 return error;
953
954         error = xfs_buf_alloc_pages(bp, flags);
955         if (error)
956                 goto fail_free_buf;
957
958         error = _xfs_buf_map_pages(bp, 0);
959         if (unlikely(error)) {
960                 xfs_warn(target->bt_mount,
961                         "%s: failed to map pages", __func__);
962                 goto fail_free_buf;
963         }
964
965         trace_xfs_buf_get_uncached(bp, _RET_IP_);
966         *bpp = bp;
967         return 0;
968
969 fail_free_buf:
970         xfs_buf_free(bp);
971         return error;
972 }
973
974 /*
975  *      Increment reference count on buffer, to hold the buffer concurrently
976  *      with another thread which may release (free) the buffer asynchronously.
977  *      Must hold the buffer already to call this function.
978  */
979 void
980 xfs_buf_hold(
981         struct xfs_buf          *bp)
982 {
983         trace_xfs_buf_hold(bp, _RET_IP_);
984         atomic_inc(&bp->b_hold);
985 }
986
987 /*
988  * Release a hold on the specified buffer. If the hold count is 1, the buffer is
989  * placed on LRU or freed (depending on b_lru_ref).
990  */
991 void
992 xfs_buf_rele(
993         struct xfs_buf          *bp)
994 {
995         struct xfs_perag        *pag = bp->b_pag;
996         bool                    release;
997         bool                    freebuf = false;
998
999         trace_xfs_buf_rele(bp, _RET_IP_);
1000
1001         if (!pag) {
1002                 ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
1003                 if (atomic_dec_and_test(&bp->b_hold)) {
1004                         xfs_buf_ioacct_dec(bp);
1005                         xfs_buf_free(bp);
1006                 }
1007                 return;
1008         }
1009
1010         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) > 0);
1011
1012         /*
1013          * We grab the b_lock here first to serialise racing xfs_buf_rele()
1014          * calls. The pag_buf_lock being taken on the last reference only
1015          * serialises against racing lookups in xfs_buf_find(). IOWs, the second
1016          * to last reference we drop here is not serialised against the last
1017          * reference until we take bp->b_lock. Hence if we don't grab b_lock
1018          * first, the last "release" reference can win the race to the lock and
1019          * free the buffer before the second-to-last reference is processed,
1020          * leading to a use-after-free scenario.
1021          */
1022         spin_lock(&bp->b_lock);
1023         release = atomic_dec_and_lock(&bp->b_hold, &pag->pag_buf_lock);
1024         if (!release) {
1025                 /*
1026                  * Drop the in-flight state if the buffer is already on the LRU
1027                  * and it holds the only reference. This is racy because we
1028                  * haven't acquired the pag lock, but the use of _XBF_IN_FLIGHT
1029                  * ensures the decrement occurs only once per-buf.
1030                  */
1031                 if ((atomic_read(&bp->b_hold) == 1) && !list_empty(&bp->b_lru))
1032                         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
1033                 goto out_unlock;
1034         }
1035
1036         /* the last reference has been dropped ... */
1037         __xfs_buf_ioacct_dec(bp);
1038         if (!(bp->b_flags & XBF_STALE) && atomic_read(&bp->b_lru_ref)) {
1039                 /*
1040                  * If the buffer is added to the LRU take a new reference to the
1041                  * buffer for the LRU and clear the (now stale) dispose list
1042                  * state flag
1043                  */
1044                 if (list_lru_add(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru)) {
1045                         bp->b_state &= ~XFS_BSTATE_DISPOSE;
1046                         atomic_inc(&bp->b_hold);
1047                 }
1048                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
1049         } else {
1050                 /*
1051                  * most of the time buffers will already be removed from the
1052                  * LRU, so optimise that case by checking for the
1053                  * XFS_BSTATE_DISPOSE flag indicating the last list the buffer
1054                  * was on was the disposal list
1055                  */
1056                 if (!(bp->b_state & XFS_BSTATE_DISPOSE)) {
1057                         list_lru_del(&bp->b_target->bt_lru, &bp->b_lru);
1058                 } else {
1059                         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
1060                 }
1061
1062                 ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1063                 rhashtable_remove_fast(&pag->pag_buf_hash, &bp->b_rhash_head,
1064                                        xfs_buf_hash_params);
1065                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
1066                 xfs_perag_put(pag);
1067                 freebuf = true;
1068         }
1069
1070 out_unlock:
1071         spin_unlock(&bp->b_lock);
1072
1073         if (freebuf)
1074                 xfs_buf_free(bp);
1075 }
1076
1077
1078 /*
1079  *      Lock a buffer object, if it is not already locked.
1080  *
1081  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we are
1082  *      being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because it is
1083  *      pinned, we know that the log has not been pushed to disk and hence it
1084  *      will still be locked.  Rather than continuing to have trylock attempts
1085  *      fail until someone else pushes the log, push it ourselves before
1086  *      returning.  This means that the xfsaild will not get stuck trying
1087  *      to push on stale inode buffers.
1088  */
1089 int
1090 xfs_buf_trylock(
1091         struct xfs_buf          *bp)
1092 {
1093         int                     locked;
1094
1095         locked = down_trylock(&bp->b_sema) == 0;
1096         if (locked)
1097                 trace_xfs_buf_trylock(bp, _RET_IP_);
1098         else
1099                 trace_xfs_buf_trylock_fail(bp, _RET_IP_);
1100         return locked;
1101 }
1102
1103 /*
1104  *      Lock a buffer object.
1105  *
1106  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we
1107  *      are being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because
1108  *      it is pinned, we know that the log has not been pushed to disk and
1109  *      hence it will still be locked. Rather than sleeping until someone
1110  *      else pushes the log, push it ourselves before trying to get the lock.
1111  */
1112 void
1113 xfs_buf_lock(
1114         struct xfs_buf          *bp)
1115 {
1116         trace_xfs_buf_lock(bp, _RET_IP_);
1117
1118         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) && (bp->b_flags & XBF_STALE))
1119                 xfs_log_force(bp->b_mount, 0);
1120         down(&bp->b_sema);
1121
1122         trace_xfs_buf_lock_done(bp, _RET_IP_);
1123 }
1124
1125 void
1126 xfs_buf_unlock(
1127         struct xfs_buf          *bp)
1128 {
1129         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1130
1131         up(&bp->b_sema);
1132         trace_xfs_buf_unlock(bp, _RET_IP_);
1133 }
1134
1135 STATIC void
1136 xfs_buf_wait_unpin(
1137         struct xfs_buf          *bp)
1138 {
1139         DECLARE_WAITQUEUE       (wait, current);
1140
1141         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
1142                 return;
1143
1144         add_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
1145         for (;;) {
1146                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1147                 if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
1148                         break;
1149                 io_schedule();
1150         }
1151         remove_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
1152         set_current_state(TASK_RUNNING);
1153 }
1154
1155 static void
1156 xfs_buf_ioerror_alert_ratelimited(
1157         struct xfs_buf          *bp)
1158 {
1159         static unsigned long    lasttime;
1160         static struct xfs_buftarg *lasttarg;
1161
1162         if (bp->b_target != lasttarg ||
1163             time_after(jiffies, (lasttime + 5*HZ))) {
1164                 lasttime = jiffies;
1165                 xfs_buf_ioerror_alert(bp, __this_address);
1166         }
1167         lasttarg = bp->b_target;
1168 }
1169
1170 /*
1171  * Account for this latest trip around the retry handler, and decide if
1172  * we've failed enough times to constitute a permanent failure.
1173  */
1174 static bool
1175 xfs_buf_ioerror_permanent(
1176         struct xfs_buf          *bp,
1177         struct xfs_error_cfg    *cfg)
1178 {
1179         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
1180
1181         if (cfg->max_retries != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1182             ++bp->b_retries > cfg->max_retries)
1183                 return true;
1184         if (cfg->retry_timeout != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1185             time_after(jiffies, cfg->retry_timeout + bp->b_first_retry_time))
1186                 return true;
1187
1188         /* At unmount we may treat errors differently */
1189         if (xfs_is_unmounting(mp) && mp->m_fail_unmount)
1190                 return true;
1191
1192         return false;
1193 }
1194
1195 /*
1196  * On a sync write or shutdown we just want to stale the buffer and let the
1197  * caller handle the error in bp->b_error appropriately.
1198  *
1199  * If the write was asynchronous then no one will be looking for the error.  If
1200  * this is the first failure of this type, clear the error state and write the
1201  * buffer out again. This means we always retry an async write failure at least
1202  * once, but we also need to set the buffer up to behave correctly now for
1203  * repeated failures.
1204  *
1205  * If we get repeated async write failures, then we take action according to the
1206  * error configuration we have been set up to use.
1207  *
1208  * Returns true if this function took care of error handling and the caller must
1209  * not touch the buffer again.  Return false if the caller should proceed with
1210  * normal I/O completion handling.
1211  */
1212 static bool
1213 xfs_buf_ioend_handle_error(
1214         struct xfs_buf          *bp)
1215 {
1216         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
1217         struct xfs_error_cfg    *cfg;
1218
1219         /*
1220          * If we've already shutdown the journal because of I/O errors, there's
1221          * no point in giving this a retry.
1222          */
1223         if (xlog_is_shutdown(mp->m_log))
1224                 goto out_stale;
1225
1226         xfs_buf_ioerror_alert_ratelimited(bp);
1227
1228         /*
1229          * We're not going to bother about retrying this during recovery.
1230          * One strike!
1231          */
1232         if (bp->b_flags & _XBF_LOGRECOVERY) {
1233                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1234                 return false;
1235         }
1236
1237         /*
1238          * Synchronous writes will have callers process the error.
1239          */
1240         if (!(bp->b_flags & XBF_ASYNC))
1241                 goto out_stale;
1242
1243         trace_xfs_buf_iodone_async(bp, _RET_IP_);
1244
1245         cfg = xfs_error_get_cfg(mp, XFS_ERR_METADATA, bp->b_error);
1246         if (bp->b_last_error != bp->b_error ||
1247             !(bp->b_flags & (XBF_STALE | XBF_WRITE_FAIL))) {
1248                 bp->b_last_error = bp->b_error;
1249                 if (cfg->retry_timeout != XFS_ERR_RETRY_FOREVER &&
1250                     !bp->b_first_retry_time)
1251                         bp->b_first_retry_time = jiffies;
1252                 goto resubmit;
1253         }
1254
1255         /*
1256          * Permanent error - we need to trigger a shutdown if we haven't already
1257          * to indicate that inconsistency will result from this action.
1258          */
1259         if (xfs_buf_ioerror_permanent(bp, cfg)) {
1260                 xfs_force_shutdown(mp, SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1261                 goto out_stale;
1262         }
1263
1264         /* Still considered a transient error. Caller will schedule retries. */
1265         if (bp->b_flags & _XBF_INODES)
1266                 xfs_buf_inode_io_fail(bp);
1267         else if (bp->b_flags & _XBF_DQUOTS)
1268                 xfs_buf_dquot_io_fail(bp);
1269         else
1270                 ASSERT(list_empty(&bp->b_li_list));
1271         xfs_buf_ioerror(bp, 0);
1272         xfs_buf_relse(bp);
1273         return true;
1274
1275 resubmit:
1276         xfs_buf_ioerror(bp, 0);
1277         bp->b_flags |= (XBF_DONE | XBF_WRITE_FAIL);
1278         xfs_buf_submit(bp);
1279         return true;
1280 out_stale:
1281         xfs_buf_stale(bp);
1282         bp->b_flags |= XBF_DONE;
1283         bp->b_flags &= ~XBF_WRITE;
1284         trace_xfs_buf_error_relse(bp, _RET_IP_);
1285         return false;
1286 }
1287
1288 static void
1289 xfs_buf_ioend(
1290         struct xfs_buf  *bp)
1291 {
1292         trace_xfs_buf_iodone(bp, _RET_IP_);
1293
1294         /*
1295          * Pull in IO completion errors now. We are guaranteed to be running
1296          * single threaded, so we don't need the lock to read b_io_error.
1297          */
1298         if (!bp->b_error && bp->b_io_error)
1299                 xfs_buf_ioerror(bp, bp->b_io_error);
1300
1301         if (bp->b_flags & XBF_READ) {
1302                 if (!bp->b_error && bp->b_ops)
1303                         bp->b_ops->verify_read(bp);
1304                 if (!bp->b_error)
1305                         bp->b_flags |= XBF_DONE;
1306         } else {
1307                 if (!bp->b_error) {
1308                         bp->b_flags &= ~XBF_WRITE_FAIL;
1309                         bp->b_flags |= XBF_DONE;
1310                 }
1311
1312                 if (unlikely(bp->b_error) && xfs_buf_ioend_handle_error(bp))
1313                         return;
1314
1315                 /* clear the retry state */
1316                 bp->b_last_error = 0;
1317                 bp->b_retries = 0;
1318                 bp->b_first_retry_time = 0;
1319
1320                 /*
1321                  * Note that for things like remote attribute buffers, there may
1322                  * not be a buffer log item here, so processing the buffer log
1323                  * item must remain optional.
1324                  */
1325                 if (bp->b_log_item)
1326                         xfs_buf_item_done(bp);
1327
1328                 if (bp->b_flags & _XBF_INODES)
1329                         xfs_buf_inode_iodone(bp);
1330                 else if (bp->b_flags & _XBF_DQUOTS)
1331                         xfs_buf_dquot_iodone(bp);
1332
1333         }
1334
1335         bp->b_flags &= ~(XBF_READ | XBF_WRITE | XBF_READ_AHEAD |
1336                          _XBF_LOGRECOVERY);
1337
1338         if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
1339                 xfs_buf_relse(bp);
1340         else
1341                 complete(&bp->b_iowait);
1342 }
1343
1344 static void
1345 xfs_buf_ioend_work(
1346         struct work_struct      *work)
1347 {
1348         struct xfs_buf          *bp =
1349                 container_of(work, struct xfs_buf, b_ioend_work);
1350
1351         xfs_buf_ioend(bp);
1352 }
1353
1354 static void
1355 xfs_buf_ioend_async(
1356         struct xfs_buf  *bp)
1357 {
1358         INIT_WORK(&bp->b_ioend_work, xfs_buf_ioend_work);
1359         queue_work(bp->b_mount->m_buf_workqueue, &bp->b_ioend_work);
1360 }
1361
1362 void
1363 __xfs_buf_ioerror(
1364         struct xfs_buf          *bp,
1365         int                     error,
1366         xfs_failaddr_t          failaddr)
1367 {
1368         ASSERT(error <= 0 && error >= -1000);
1369         bp->b_error = error;
1370         trace_xfs_buf_ioerror(bp, error, failaddr);
1371 }
1372
1373 void
1374 xfs_buf_ioerror_alert(
1375         struct xfs_buf          *bp,
1376         xfs_failaddr_t          func)
1377 {
1378         xfs_buf_alert_ratelimited(bp, "XFS: metadata IO error",
1379                 "metadata I/O error in \"%pS\" at daddr 0x%llx len %d error %d",
1380                                   func, (uint64_t)xfs_buf_daddr(bp),
1381                                   bp->b_length, -bp->b_error);
1382 }
1383
1384 /*
1385  * To simulate an I/O failure, the buffer must be locked and held with at least
1386  * three references. The LRU reference is dropped by the stale call. The buf
1387  * item reference is dropped via ioend processing. The third reference is owned
1388  * by the caller and is dropped on I/O completion if the buffer is XBF_ASYNC.
1389  */
1390 void
1391 xfs_buf_ioend_fail(
1392         struct xfs_buf  *bp)
1393 {
1394         bp->b_flags &= ~XBF_DONE;
1395         xfs_buf_stale(bp);
1396         xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
1397         xfs_buf_ioend(bp);
1398 }
1399
1400 int
1401 xfs_bwrite(
1402         struct xfs_buf          *bp)
1403 {
1404         int                     error;
1405
1406         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1407
1408         bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1409         bp->b_flags &= ~(XBF_ASYNC | XBF_READ | _XBF_DELWRI_Q |
1410                          XBF_DONE);
1411
1412         error = xfs_buf_submit(bp);
1413         if (error)
1414                 xfs_force_shutdown(bp->b_mount, SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1415         return error;
1416 }
1417
1418 static void
1419 xfs_buf_bio_end_io(
1420         struct bio              *bio)
1421 {
1422         struct xfs_buf          *bp = (struct xfs_buf *)bio->bi_private;
1423
1424         if (!bio->bi_status &&
1425             (bp->b_flags & XBF_WRITE) && (bp->b_flags & XBF_ASYNC) &&
1426             XFS_TEST_ERROR(false, bp->b_mount, XFS_ERRTAG_BUF_IOERROR))
1427                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
1428
1429         /*
1430          * don't overwrite existing errors - otherwise we can lose errors on
1431          * buffers that require multiple bios to complete.
1432          */
1433         if (bio->bi_status) {
1434                 int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
1435
1436                 cmpxchg(&bp->b_io_error, 0, error);
1437         }
1438
1439         if (!bp->b_error && xfs_buf_is_vmapped(bp) && (bp->b_flags & XBF_READ))
1440                 invalidate_kernel_vmap_range(bp->b_addr, xfs_buf_vmap_len(bp));
1441
1442         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1)
1443                 xfs_buf_ioend_async(bp);
1444         bio_put(bio);
1445 }
1446
1447 static void
1448 xfs_buf_ioapply_map(
1449         struct xfs_buf  *bp,
1450         int             map,
1451         int             *buf_offset,
1452         int             *count,
1453         blk_opf_t       op)
1454 {
1455         int             page_index;
1456         unsigned int    total_nr_pages = bp->b_page_count;
1457         int             nr_pages;
1458         struct bio      *bio;
1459         sector_t        sector =  bp->b_maps[map].bm_bn;
1460         int             size;
1461         int             offset;
1462
1463         /* skip the pages in the buffer before the start offset */
1464         page_index = 0;
1465         offset = *buf_offset;
1466         while (offset >= PAGE_SIZE) {
1467                 page_index++;
1468                 offset -= PAGE_SIZE;
1469         }
1470
1471         /*
1472          * Limit the IO size to the length of the current vector, and update the
1473          * remaining IO count for the next time around.
1474          */
1475         size = min_t(int, BBTOB(bp->b_maps[map].bm_len), *count);
1476         *count -= size;
1477         *buf_offset += size;
1478
1479 next_chunk:
1480         atomic_inc(&bp->b_io_remaining);
1481         nr_pages = bio_max_segs(total_nr_pages);
1482
1483         bio = bio_alloc(bp->b_target->bt_bdev, nr_pages, op, GFP_NOIO);
1484         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1485         bio->bi_end_io = xfs_buf_bio_end_io;
1486         bio->bi_private = bp;
1487
1488         for (; size && nr_pages; nr_pages--, page_index++) {
1489                 int     rbytes, nbytes = PAGE_SIZE - offset;
1490
1491                 if (nbytes > size)
1492                         nbytes = size;
1493
1494                 rbytes = bio_add_page(bio, bp->b_pages[page_index], nbytes,
1495                                       offset);
1496                 if (rbytes < nbytes)
1497                         break;
1498
1499                 offset = 0;
1500                 sector += BTOBB(nbytes);
1501                 size -= nbytes;
1502                 total_nr_pages--;
1503         }
1504
1505         if (likely(bio->bi_iter.bi_size)) {
1506                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp)) {
1507                         flush_kernel_vmap_range(bp->b_addr,
1508                                                 xfs_buf_vmap_len(bp));
1509                 }
1510                 submit_bio(bio);
1511                 if (size)
1512                         goto next_chunk;
1513         } else {
1514                 /*
1515                  * This is guaranteed not to be the last io reference count
1516                  * because the caller (xfs_buf_submit) holds a count itself.
1517                  */
1518                 atomic_dec(&bp->b_io_remaining);
1519                 xfs_buf_ioerror(bp, -EIO);
1520                 bio_put(bio);
1521         }
1522
1523 }
1524
1525 STATIC void
1526 _xfs_buf_ioapply(
1527         struct xfs_buf  *bp)
1528 {
1529         struct blk_plug plug;
1530         blk_opf_t       op;
1531         int             offset;
1532         int             size;
1533         int             i;
1534
1535         /*
1536          * Make sure we capture only current IO errors rather than stale errors
1537          * left over from previous use of the buffer (e.g. failed readahead).
1538          */
1539         bp->b_error = 0;
1540
1541         if (bp->b_flags & XBF_WRITE) {
1542                 op = REQ_OP_WRITE;
1543
1544                 /*
1545                  * Run the write verifier callback function if it exists. If
1546                  * this function fails it will mark the buffer with an error and
1547                  * the IO should not be dispatched.
1548                  */
1549                 if (bp->b_ops) {
1550                         bp->b_ops->verify_write(bp);
1551                         if (bp->b_error) {
1552                                 xfs_force_shutdown(bp->b_mount,
1553                                                    SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
1554                                 return;
1555                         }
1556                 } else if (bp->b_rhash_key != XFS_BUF_DADDR_NULL) {
1557                         struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
1558
1559                         /*
1560                          * non-crc filesystems don't attach verifiers during
1561                          * log recovery, so don't warn for such filesystems.
1562                          */
1563                         if (xfs_has_crc(mp)) {
1564                                 xfs_warn(mp,
1565                                         "%s: no buf ops on daddr 0x%llx len %d",
1566                                         __func__, xfs_buf_daddr(bp),
1567                                         bp->b_length);
1568                                 xfs_hex_dump(bp->b_addr,
1569                                                 XFS_CORRUPTION_DUMP_LEN);
1570                                 dump_stack();
1571                         }
1572                 }
1573         } else {
1574                 op = REQ_OP_READ;
1575                 if (bp->b_flags & XBF_READ_AHEAD)
1576                         op |= REQ_RAHEAD;
1577         }
1578
1579         /* we only use the buffer cache for meta-data */
1580         op |= REQ_META;
1581
1582         /*
1583          * Walk all the vectors issuing IO on them. Set up the initial offset
1584          * into the buffer and the desired IO size before we start -
1585          * _xfs_buf_ioapply_vec() will modify them appropriately for each
1586          * subsequent call.
1587          */
1588         offset = bp->b_offset;
1589         size = BBTOB(bp->b_length);
1590         blk_start_plug(&plug);
1591         for (i = 0; i < bp->b_map_count; i++) {
1592                 xfs_buf_ioapply_map(bp, i, &offset, &size, op);
1593                 if (bp->b_error)
1594                         break;
1595                 if (size <= 0)
1596                         break;  /* all done */
1597         }
1598         blk_finish_plug(&plug);
1599 }
1600
1601 /*
1602  * Wait for I/O completion of a sync buffer and return the I/O error code.
1603  */
1604 static int
1605 xfs_buf_iowait(
1606         struct xfs_buf  *bp)
1607 {
1608         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_ASYNC));
1609
1610         trace_xfs_buf_iowait(bp, _RET_IP_);
1611         wait_for_completion(&bp->b_iowait);
1612         trace_xfs_buf_iowait_done(bp, _RET_IP_);
1613
1614         return bp->b_error;
1615 }
1616
1617 /*
1618  * Buffer I/O submission path, read or write. Asynchronous submission transfers
1619  * the buffer lock ownership and the current reference to the IO. It is not
1620  * safe to reference the buffer after a call to this function unless the caller
1621  * holds an additional reference itself.
1622  */
1623 static int
1624 __xfs_buf_submit(
1625         struct xfs_buf  *bp,
1626         bool            wait)
1627 {
1628         int             error = 0;
1629
1630         trace_xfs_buf_submit(bp, _RET_IP_);
1631
1632         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1633
1634         /*
1635          * On log shutdown we stale and complete the buffer immediately. We can
1636          * be called to read the superblock before the log has been set up, so
1637          * be careful checking the log state.
1638          *
1639          * Checking the mount shutdown state here can result in the log tail
1640          * moving inappropriately on disk as the log may not yet be shut down.
1641          * i.e. failing this buffer on mount shutdown can remove it from the AIL
1642          * and move the tail of the log forwards without having written this
1643          * buffer to disk. This corrupts the log tail state in memory, and
1644          * because the log may not be shut down yet, it can then be propagated
1645          * to disk before the log is shutdown. Hence we check log shutdown
1646          * state here rather than mount state to avoid corrupting the log tail
1647          * on shutdown.
1648          */
1649         if (bp->b_mount->m_log &&
1650             xlog_is_shutdown(bp->b_mount->m_log)) {
1651                 xfs_buf_ioend_fail(bp);
1652                 return -EIO;
1653         }
1654
1655         /*
1656          * Grab a reference so the buffer does not go away underneath us. For
1657          * async buffers, I/O completion drops the callers reference, which
1658          * could occur before submission returns.
1659          */
1660         xfs_buf_hold(bp);
1661
1662         if (bp->b_flags & XBF_WRITE)
1663                 xfs_buf_wait_unpin(bp);
1664
1665         /* clear the internal error state to avoid spurious errors */
1666         bp->b_io_error = 0;
1667
1668         /*
1669          * Set the count to 1 initially, this will stop an I/O completion
1670          * callout which happens before we have started all the I/O from calling
1671          * xfs_buf_ioend too early.
1672          */
1673         atomic_set(&bp->b_io_remaining, 1);
1674         if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
1675                 xfs_buf_ioacct_inc(bp);
1676         _xfs_buf_ioapply(bp);
1677
1678         /*
1679          * If _xfs_buf_ioapply failed, we can get back here with only the IO
1680          * reference we took above. If we drop it to zero, run completion so
1681          * that we don't return to the caller with completion still pending.
1682          */
1683         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1) {
1684                 if (bp->b_error || !(bp->b_flags & XBF_ASYNC))
1685                         xfs_buf_ioend(bp);
1686                 else
1687                         xfs_buf_ioend_async(bp);
1688         }
1689
1690         if (wait)
1691                 error = xfs_buf_iowait(bp);
1692
1693         /*
1694          * Release the hold that keeps the buffer referenced for the entire
1695          * I/O. Note that if the buffer is async, it is not safe to reference
1696          * after this release.
1697          */
1698         xfs_buf_rele(bp);
1699         return error;
1700 }
1701
1702 void *
1703 xfs_buf_offset(
1704         struct xfs_buf          *bp,
1705         size_t                  offset)
1706 {
1707         struct page             *page;
1708
1709         if (bp->b_addr)
1710                 return bp->b_addr + offset;
1711
1712         page = bp->b_pages[offset >> PAGE_SHIFT];
1713         return page_address(page) + (offset & (PAGE_SIZE-1));
1714 }
1715
1716 void
1717 xfs_buf_zero(
1718         struct xfs_buf          *bp,
1719         size_t                  boff,
1720         size_t                  bsize)
1721 {
1722         size_t                  bend;
1723
1724         bend = boff + bsize;
1725         while (boff < bend) {
1726                 struct page     *page;
1727                 int             page_index, page_offset, csize;
1728
1729                 page_index = (boff + bp->b_offset) >> PAGE_SHIFT;
1730                 page_offset = (boff + bp->b_offset) & ~PAGE_MASK;
1731                 page = bp->b_pages[page_index];
1732                 csize = min_t(size_t, PAGE_SIZE - page_offset,
1733                                       BBTOB(bp->b_length) - boff);
1734
1735                 ASSERT((csize + page_offset) <= PAGE_SIZE);
1736
1737                 memset(page_address(page) + page_offset, 0, csize);
1738
1739                 boff += csize;
1740         }
1741 }
1742
1743 /*
1744  * Log a message about and stale a buffer that a caller has decided is corrupt.
1745  *
1746  * This function should be called for the kinds of metadata corruption that
1747  * cannot be detect from a verifier, such as incorrect inter-block relationship
1748  * data.  Do /not/ call this function from a verifier function.
1749  *
1750  * The buffer must be XBF_DONE prior to the call.  Afterwards, the buffer will
1751  * be marked stale, but b_error will not be set.  The caller is responsible for
1752  * releasing the buffer or fixing it.
1753  */
1754 void
1755 __xfs_buf_mark_corrupt(
1756         struct xfs_buf          *bp,
1757         xfs_failaddr_t          fa)
1758 {
1759         ASSERT(bp->b_flags & XBF_DONE);
1760
1761         xfs_buf_corruption_error(bp, fa);
1762         xfs_buf_stale(bp);
1763 }
1764
1765 /*
1766  *      Handling of buffer targets (buftargs).
1767  */
1768
1769 /*
1770  * Wait for any bufs with callbacks that have been submitted but have not yet
1771  * returned. These buffers will have an elevated hold count, so wait on those
1772  * while freeing all the buffers only held by the LRU.
1773  */
1774 static enum lru_status
1775 xfs_buftarg_drain_rele(
1776         struct list_head        *item,
1777         struct list_lru_one     *lru,
1778         spinlock_t              *lru_lock,
1779         void                    *arg)
1780
1781 {
1782         struct xfs_buf          *bp = container_of(item, struct xfs_buf, b_lru);
1783         struct list_head        *dispose = arg;
1784
1785         if (atomic_read(&bp->b_hold) > 1) {
1786                 /* need to wait, so skip it this pass */
1787                 trace_xfs_buf_drain_buftarg(bp, _RET_IP_);
1788                 return LRU_SKIP;
1789         }
1790         if (!spin_trylock(&bp->b_lock))
1791                 return LRU_SKIP;
1792
1793         /*
1794          * clear the LRU reference count so the buffer doesn't get
1795          * ignored in xfs_buf_rele().
1796          */
1797         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
1798         bp->b_state |= XFS_BSTATE_DISPOSE;
1799         list_lru_isolate_move(lru, item, dispose);
1800         spin_unlock(&bp->b_lock);
1801         return LRU_REMOVED;
1802 }
1803
1804 /*
1805  * Wait for outstanding I/O on the buftarg to complete.
1806  */
1807 void
1808 xfs_buftarg_wait(
1809         struct xfs_buftarg      *btp)
1810 {
1811         /*
1812          * First wait on the buftarg I/O count for all in-flight buffers to be
1813          * released. This is critical as new buffers do not make the LRU until
1814          * they are released.
1815          *
1816          * Next, flush the buffer workqueue to ensure all completion processing
1817          * has finished. Just waiting on buffer locks is not sufficient for
1818          * async IO as the reference count held over IO is not released until
1819          * after the buffer lock is dropped. Hence we need to ensure here that
1820          * all reference counts have been dropped before we start walking the
1821          * LRU list.
1822          */
1823         while (percpu_counter_sum(&btp->bt_io_count))
1824                 delay(100);
1825         flush_workqueue(btp->bt_mount->m_buf_workqueue);
1826 }
1827
1828 void
1829 xfs_buftarg_drain(
1830         struct xfs_buftarg      *btp)
1831 {
1832         LIST_HEAD(dispose);
1833         int                     loop = 0;
1834         bool                    write_fail = false;
1835
1836         xfs_buftarg_wait(btp);
1837
1838         /* loop until there is nothing left on the lru list. */
1839         while (list_lru_count(&btp->bt_lru)) {
1840                 list_lru_walk(&btp->bt_lru, xfs_buftarg_drain_rele,
1841                               &dispose, LONG_MAX);
1842
1843                 while (!list_empty(&dispose)) {
1844                         struct xfs_buf *bp;
1845                         bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1846                         list_del_init(&bp->b_lru);
1847                         if (bp->b_flags & XBF_WRITE_FAIL) {
1848                                 write_fail = true;
1849                                 xfs_buf_alert_ratelimited(bp,
1850                                         "XFS: Corruption Alert",
1851 "Corruption Alert: Buffer at daddr 0x%llx had permanent write failures!",
1852                                         (long long)xfs_buf_daddr(bp));
1853                         }
1854                         xfs_buf_rele(bp);
1855                 }
1856                 if (loop++ != 0)
1857                         delay(100);
1858         }
1859
1860         /*
1861          * If one or more failed buffers were freed, that means dirty metadata
1862          * was thrown away. This should only ever happen after I/O completion
1863          * handling has elevated I/O error(s) to permanent failures and shuts
1864          * down the journal.
1865          */
1866         if (write_fail) {
1867                 ASSERT(xlog_is_shutdown(btp->bt_mount->m_log));
1868                 xfs_alert(btp->bt_mount,
1869               "Please run xfs_repair to determine the extent of the problem.");
1870         }
1871 }
1872
1873 static enum lru_status
1874 xfs_buftarg_isolate(
1875         struct list_head        *item,
1876         struct list_lru_one     *lru,
1877         spinlock_t              *lru_lock,
1878         void                    *arg)
1879 {
1880         struct xfs_buf          *bp = container_of(item, struct xfs_buf, b_lru);
1881         struct list_head        *dispose = arg;
1882
1883         /*
1884          * we are inverting the lru lock/bp->b_lock here, so use a trylock.
1885          * If we fail to get the lock, just skip it.
1886          */
1887         if (!spin_trylock(&bp->b_lock))
1888                 return LRU_SKIP;
1889         /*
1890          * Decrement the b_lru_ref count unless the value is already
1891          * zero. If the value is already zero, we need to reclaim the
1892          * buffer, otherwise it gets another trip through the LRU.
1893          */
1894         if (atomic_add_unless(&bp->b_lru_ref, -1, 0)) {
1895                 spin_unlock(&bp->b_lock);
1896                 return LRU_ROTATE;
1897         }
1898
1899         bp->b_state |= XFS_BSTATE_DISPOSE;
1900         list_lru_isolate_move(lru, item, dispose);
1901         spin_unlock(&bp->b_lock);
1902         return LRU_REMOVED;
1903 }
1904
1905 static unsigned long
1906 xfs_buftarg_shrink_scan(
1907         struct shrinker         *shrink,
1908         struct shrink_control   *sc)
1909 {
1910         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1911                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1912         LIST_HEAD(dispose);
1913         unsigned long           freed;
1914
1915         freed = list_lru_shrink_walk(&btp->bt_lru, sc,
1916                                      xfs_buftarg_isolate, &dispose);
1917
1918         while (!list_empty(&dispose)) {
1919                 struct xfs_buf *bp;
1920                 bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1921                 list_del_init(&bp->b_lru);
1922                 xfs_buf_rele(bp);
1923         }
1924
1925         return freed;
1926 }
1927
1928 static unsigned long
1929 xfs_buftarg_shrink_count(
1930         struct shrinker         *shrink,
1931         struct shrink_control   *sc)
1932 {
1933         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1934                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1935         return list_lru_shrink_count(&btp->bt_lru, sc);
1936 }
1937
1938 void
1939 xfs_free_buftarg(
1940         struct xfs_buftarg      *btp)
1941 {
1942         unregister_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1943         ASSERT(percpu_counter_sum(&btp->bt_io_count) == 0);
1944         percpu_counter_destroy(&btp->bt_io_count);
1945         list_lru_destroy(&btp->bt_lru);
1946
1947         blkdev_issue_flush(btp->bt_bdev);
1948         fs_put_dax(btp->bt_daxdev, btp->bt_mount);
1949
1950         kmem_free(btp);
1951 }
1952
1953 int
1954 xfs_setsize_buftarg(
1955         xfs_buftarg_t           *btp,
1956         unsigned int            sectorsize)
1957 {
1958         /* Set up metadata sector size info */
1959         btp->bt_meta_sectorsize = sectorsize;
1960         btp->bt_meta_sectormask = sectorsize - 1;
1961
1962         if (set_blocksize(btp->bt_bdev, sectorsize)) {
1963                 xfs_warn(btp->bt_mount,
1964                         "Cannot set_blocksize to %u on device %pg",
1965                         sectorsize, btp->bt_bdev);
1966                 return -EINVAL;
1967         }
1968
1969         /* Set up device logical sector size mask */
1970         btp->bt_logical_sectorsize = bdev_logical_block_size(btp->bt_bdev);
1971         btp->bt_logical_sectormask = bdev_logical_block_size(btp->bt_bdev) - 1;
1972
1973         return 0;
1974 }
1975
1976 /*
1977  * When allocating the initial buffer target we have not yet
1978  * read in the superblock, so don't know what sized sectors
1979  * are being used at this early stage.  Play safe.
1980  */
1981 STATIC int
1982 xfs_setsize_buftarg_early(
1983         xfs_buftarg_t           *btp,
1984         struct block_device     *bdev)
1985 {
1986         return xfs_setsize_buftarg(btp, bdev_logical_block_size(bdev));
1987 }
1988
1989 struct xfs_buftarg *
1990 xfs_alloc_buftarg(
1991         struct xfs_mount        *mp,
1992         struct block_device     *bdev)
1993 {
1994         xfs_buftarg_t           *btp;
1995         const struct dax_holder_operations *ops = NULL;
1996
1997 #if defined(CONFIG_FS_DAX) && defined(CONFIG_MEMORY_FAILURE)
1998         ops = &xfs_dax_holder_operations;
1999 #endif
2000         btp = kmem_zalloc(sizeof(*btp), KM_NOFS);
2001
2002         btp->bt_mount = mp;
2003         btp->bt_dev =  bdev->bd_dev;
2004         btp->bt_bdev = bdev;
2005         btp->bt_daxdev = fs_dax_get_by_bdev(bdev, &btp->bt_dax_part_off,
2006                                             mp, ops);
2007
2008         /*
2009          * Buffer IO error rate limiting. Limit it to no more than 10 messages
2010          * per 30 seconds so as to not spam logs too much on repeated errors.
2011          */
2012         ratelimit_state_init(&btp->bt_ioerror_rl, 30 * HZ,
2013                              DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
2014
2015         if (xfs_setsize_buftarg_early(btp, bdev))
2016                 goto error_free;
2017
2018         if (list_lru_init(&btp->bt_lru))
2019                 goto error_free;
2020
2021         if (percpu_counter_init(&btp->bt_io_count, 0, GFP_KERNEL))
2022                 goto error_lru;
2023
2024         btp->bt_shrinker.count_objects = xfs_buftarg_shrink_count;
2025         btp->bt_shrinker.scan_objects = xfs_buftarg_shrink_scan;
2026         btp->bt_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
2027         btp->bt_shrinker.flags = SHRINKER_NUMA_AWARE;
2028         if (register_shrinker(&btp->bt_shrinker, "xfs-buf:%s",
2029                               mp->m_super->s_id))
2030                 goto error_pcpu;
2031         return btp;
2032
2033 error_pcpu:
2034         percpu_counter_destroy(&btp->bt_io_count);
2035 error_lru:
2036         list_lru_destroy(&btp->bt_lru);
2037 error_free:
2038         kmem_free(btp);
2039         return NULL;
2040 }
2041
2042 /*
2043  * Cancel a delayed write list.
2044  *
2045  * Remove each buffer from the list, clear the delwri queue flag and drop the
2046  * associated buffer reference.
2047  */
2048 void
2049 xfs_buf_delwri_cancel(
2050         struct list_head        *list)
2051 {
2052         struct xfs_buf          *bp;
2053
2054         while (!list_empty(list)) {
2055                 bp = list_first_entry(list, struct xfs_buf, b_list);
2056
2057                 xfs_buf_lock(bp);
2058                 bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
2059                 list_del_init(&bp->b_list);
2060                 xfs_buf_relse(bp);
2061         }
2062 }
2063
2064 /*
2065  * Add a buffer to the delayed write list.
2066  *
2067  * This queues a buffer for writeout if it hasn't already been.  Note that
2068  * neither this routine nor the buffer list submission functions perform
2069  * any internal synchronization.  It is expected that the lists are thread-local
2070  * to the callers.
2071  *
2072  * Returns true if we queued up the buffer, or false if it already had
2073  * been on the buffer list.
2074  */
2075 bool
2076 xfs_buf_delwri_queue(
2077         struct xfs_buf          *bp,
2078         struct list_head        *list)
2079 {
2080         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
2081         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_READ));
2082
2083         /*
2084          * If the buffer is already marked delwri it already is queued up
2085          * by someone else for imediate writeout.  Just ignore it in that
2086          * case.
2087          */
2088         if (bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) {
2089                 trace_xfs_buf_delwri_queued(bp, _RET_IP_);
2090                 return false;
2091         }
2092
2093         trace_xfs_buf_delwri_queue(bp, _RET_IP_);
2094
2095         /*
2096          * If a buffer gets written out synchronously or marked stale while it
2097          * is on a delwri list we lazily remove it. To do this, the other party
2098          * clears the  _XBF_DELWRI_Q flag but otherwise leaves the buffer alone.
2099          * It remains referenced and on the list.  In a rare corner case it
2100          * might get readded to a delwri list after the synchronous writeout, in
2101          * which case we need just need to re-add the flag here.
2102          */
2103         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
2104         if (list_empty(&bp->b_list)) {
2105                 atomic_inc(&bp->b_hold);
2106                 list_add_tail(&bp->b_list, list);
2107         }
2108
2109         return true;
2110 }
2111
2112 /*
2113  * Compare function is more complex than it needs to be because
2114  * the return value is only 32 bits and we are doing comparisons
2115  * on 64 bit values
2116  */
2117 static int
2118 xfs_buf_cmp(
2119         void                    *priv,
2120         const struct list_head  *a,
2121         const struct list_head  *b)
2122 {
2123         struct xfs_buf  *ap = container_of(a, struct xfs_buf, b_list);
2124         struct xfs_buf  *bp = container_of(b, struct xfs_buf, b_list);
2125         xfs_daddr_t             diff;
2126
2127         diff = ap->b_maps[0].bm_bn - bp->b_maps[0].bm_bn;
2128         if (diff < 0)
2129                 return -1;
2130         if (diff > 0)
2131                 return 1;
2132         return 0;
2133 }
2134
2135 /*
2136  * Submit buffers for write. If wait_list is specified, the buffers are
2137  * submitted using sync I/O and placed on the wait list such that the caller can
2138  * iowait each buffer. Otherwise async I/O is used and the buffers are released
2139  * at I/O completion time. In either case, buffers remain locked until I/O
2140  * completes and the buffer is released from the queue.
2141  */
2142 static int
2143 xfs_buf_delwri_submit_buffers(
2144         struct list_head        *buffer_list,
2145         struct list_head        *wait_list)
2146 {
2147         struct xfs_buf          *bp, *n;
2148         int                     pinned = 0;
2149         struct blk_plug         plug;
2150
2151         list_sort(NULL, buffer_list, xfs_buf_cmp);
2152
2153         blk_start_plug(&plug);
2154         list_for_each_entry_safe(bp, n, buffer_list, b_list) {
2155                 if (!wait_list) {
2156                         if (!xfs_buf_trylock(bp))
2157                                 continue;
2158                         if (xfs_buf_ispinned(bp)) {
2159                                 xfs_buf_unlock(bp);
2160                                 pinned++;
2161                                 continue;
2162                         }
2163                 } else {
2164                         xfs_buf_lock(bp);
2165                 }
2166
2167                 /*
2168                  * Someone else might have written the buffer synchronously or
2169                  * marked it stale in the meantime.  In that case only the
2170                  * _XBF_DELWRI_Q flag got cleared, and we have to drop the
2171                  * reference and remove it from the list here.
2172                  */
2173                 if (!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q)) {
2174                         list_del_init(&bp->b_list);
2175                         xfs_buf_relse(bp);
2176                         continue;
2177                 }
2178
2179                 trace_xfs_buf_delwri_split(bp, _RET_IP_);
2180
2181                 /*
2182                  * If we have a wait list, each buffer (and associated delwri
2183                  * queue reference) transfers to it and is submitted
2184                  * synchronously. Otherwise, drop the buffer from the delwri
2185                  * queue and submit async.
2186                  */
2187                 bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
2188                 bp->b_flags |= XBF_WRITE;
2189                 if (wait_list) {
2190                         bp->b_flags &= ~XBF_ASYNC;
2191                         list_move_tail(&bp->b_list, wait_list);
2192                 } else {
2193                         bp->b_flags |= XBF_ASYNC;
2194                         list_del_init(&bp->b_list);
2195                 }
2196                 __xfs_buf_submit(bp, false);
2197         }
2198         blk_finish_plug(&plug);
2199
2200         return pinned;
2201 }
2202
2203 /*
2204  * Write out a buffer list asynchronously.
2205  *
2206  * This will take the @buffer_list, write all non-locked and non-pinned buffers
2207  * out and not wait for I/O completion on any of the buffers.  This interface
2208  * is only safely useable for callers that can track I/O completion by higher
2209  * level means, e.g. AIL pushing as the @buffer_list is consumed in this
2210  * function.
2211  *
2212  * Note: this function will skip buffers it would block on, and in doing so
2213  * leaves them on @buffer_list so they can be retried on a later pass. As such,
2214  * it is up to the caller to ensure that the buffer list is fully submitted or
2215  * cancelled appropriately when they are finished with the list. Failure to
2216  * cancel or resubmit the list until it is empty will result in leaked buffers
2217  * at unmount time.
2218  */
2219 int
2220 xfs_buf_delwri_submit_nowait(
2221         struct list_head        *buffer_list)
2222 {
2223         return xfs_buf_delwri_submit_buffers(buffer_list, NULL);
2224 }
2225
2226 /*
2227  * Write out a buffer list synchronously.
2228  *
2229  * This will take the @buffer_list, write all buffers out and wait for I/O
2230  * completion on all of the buffers. @buffer_list is consumed by the function,
2231  * so callers must have some other way of tracking buffers if they require such
2232  * functionality.
2233  */
2234 int
2235 xfs_buf_delwri_submit(
2236         struct list_head        *buffer_list)
2237 {
2238         LIST_HEAD               (wait_list);
2239         int                     error = 0, error2;
2240         struct xfs_buf          *bp;
2241
2242         xfs_buf_delwri_submit_buffers(buffer_list, &wait_list);
2243
2244         /* Wait for IO to complete. */
2245         while (!list_empty(&wait_list)) {
2246                 bp = list_first_entry(&wait_list, struct xfs_buf, b_list);
2247
2248                 list_del_init(&bp->b_list);
2249
2250                 /*
2251                  * Wait on the locked buffer, check for errors and unlock and
2252                  * release the delwri queue reference.
2253                  */
2254                 error2 = xfs_buf_iowait(bp);
2255                 xfs_buf_relse(bp);
2256                 if (!error)
2257                         error = error2;
2258         }
2259
2260         return error;
2261 }
2262
2263 /*
2264  * Push a single buffer on a delwri queue.
2265  *
2266  * The purpose of this function is to submit a single buffer of a delwri queue
2267  * and return with the buffer still on the original queue. The waiting delwri
2268  * buffer submission infrastructure guarantees transfer of the delwri queue
2269  * buffer reference to a temporary wait list. We reuse this infrastructure to
2270  * transfer the buffer back to the original queue.
2271  *
2272  * Note the buffer transitions from the queued state, to the submitted and wait
2273  * listed state and back to the queued state during this call. The buffer
2274  * locking and queue management logic between _delwri_pushbuf() and
2275  * _delwri_queue() guarantee that the buffer cannot be queued to another list
2276  * before returning.
2277  */
2278 int
2279 xfs_buf_delwri_pushbuf(
2280         struct xfs_buf          *bp,
2281         struct list_head        *buffer_list)
2282 {
2283         LIST_HEAD               (submit_list);
2284         int                     error;
2285
2286         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q);
2287
2288         trace_xfs_buf_delwri_pushbuf(bp, _RET_IP_);
2289
2290         /*
2291          * Isolate the buffer to a new local list so we can submit it for I/O
2292          * independently from the rest of the original list.
2293          */
2294         xfs_buf_lock(bp);
2295         list_move(&bp->b_list, &submit_list);
2296         xfs_buf_unlock(bp);
2297
2298         /*
2299          * Delwri submission clears the DELWRI_Q buffer flag and returns with
2300          * the buffer on the wait list with the original reference. Rather than
2301          * bounce the buffer from a local wait list back to the original list
2302          * after I/O completion, reuse the original list as the wait list.
2303          */
2304         xfs_buf_delwri_submit_buffers(&submit_list, buffer_list);
2305
2306         /*
2307          * The buffer is now locked, under I/O and wait listed on the original
2308          * delwri queue. Wait for I/O completion, restore the DELWRI_Q flag and
2309          * return with the buffer unlocked and on the original queue.
2310          */
2311         error = xfs_buf_iowait(bp);
2312         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
2313         xfs_buf_unlock(bp);
2314
2315         return error;
2316 }
2317
2318 void xfs_buf_set_ref(struct xfs_buf *bp, int lru_ref)
2319 {
2320         /*
2321          * Set the lru reference count to 0 based on the error injection tag.
2322          * This allows userspace to disrupt buffer caching for debug/testing
2323          * purposes.
2324          */
2325         if (XFS_TEST_ERROR(false, bp->b_mount, XFS_ERRTAG_BUF_LRU_REF))
2326                 lru_ref = 0;
2327
2328         atomic_set(&bp->b_lru_ref, lru_ref);
2329 }
2330
2331 /*
2332  * Verify an on-disk magic value against the magic value specified in the
2333  * verifier structure. The verifier magic is in disk byte order so the caller is
2334  * expected to pass the value directly from disk.
2335  */
2336 bool
2337 xfs_verify_magic(
2338         struct xfs_buf          *bp,
2339         __be32                  dmagic)
2340 {
2341         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2342         int                     idx;
2343
2344         idx = xfs_has_crc(mp);
2345         if (WARN_ON(!bp->b_ops || !bp->b_ops->magic[idx]))
2346                 return false;
2347         return dmagic == bp->b_ops->magic[idx];
2348 }
2349 /*
2350  * Verify an on-disk magic value against the magic value specified in the
2351  * verifier structure. The verifier magic is in disk byte order so the caller is
2352  * expected to pass the value directly from disk.
2353  */
2354 bool
2355 xfs_verify_magic16(
2356         struct xfs_buf          *bp,
2357         __be16                  dmagic)
2358 {
2359         struct xfs_mount        *mp = bp->b_mount;
2360         int                     idx;
2361
2362         idx = xfs_has_crc(mp);
2363         if (WARN_ON(!bp->b_ops || !bp->b_ops->magic16[idx]))
2364                 return false;
2365         return dmagic == bp->b_ops->magic16[idx];
2366 }