fs/xfs/xfs_buf.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include <linux/stddef.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include <linux/gfp.h>
  22 #include <linux/pagemap.h>
  23 #include <linux/init.h>
  24 #include <linux/vmalloc.h>
  25 #include <linux/bio.h>
  26 #include <linux/sysctl.h>
  27 #include <linux/proc_fs.h>
  28 #include <linux/workqueue.h>
  29 #include <linux/percpu.h>
  30 #include <linux/blkdev.h>
  31 #include <linux/hash.h>
  32 #include <linux/kthread.h>
  33 #include <linux/migrate.h>
  34 #include <linux/backing-dev.h>
  35 #include <linux/freezer.h>
  36
  37 #include "xfs_sb.h"
  38 #include "xfs_log.h"
  39 #include "xfs_ag.h"
  40 #include "xfs_mount.h"
  41 #include "xfs_trace.h"
  42
  43 static kmem_zone_t *xfs_buf_zone;
  44
  45 static struct workqueue_struct *xfslogd_workqueue;
  46
  47 #ifdef XFS_BUF_LOCK_TRACKING
  48 # define XB_SET_OWNER(bp)       ((bp)->b_last_holder = current->pid)
  49 # define XB_CLEAR_OWNER(bp)     ((bp)->b_last_holder = -1)
  50 # define XB_GET_OWNER(bp)       ((bp)->b_last_holder)
  51 #else
  52 # define XB_SET_OWNER(bp)       do { } while (0)
  53 # define XB_CLEAR_OWNER(bp)     do { } while (0)
  54 # define XB_GET_OWNER(bp)       do { } while (0)
  55 #endif
  56
  57 #define xb_to_gfp(flags) \
  58         ((((flags) & XBF_READ_AHEAD) ? __GFP_NORETRY : GFP_NOFS) | __GFP_NOWARN)
  59
  60
  61 static inline int
  62 xfs_buf_is_vmapped(
  63         struct xfs_buf  *bp)
  64 {
  65         /*
  66          * Return true if the buffer is vmapped.
  67          *
  68          * b_addr is null if the buffer is not mapped, but the code is clever
  69          * enough to know it doesn't have to map a single page, so the check has
  70          * to be both for b_addr and bp->b_page_count > 1.
  71          */
  72         return bp->b_addr && bp->b_page_count > 1;
  73 }
  74
  75 static inline int
  76 xfs_buf_vmap_len(
  77         struct xfs_buf  *bp)
  78 {
  79         return (bp->b_page_count * PAGE_SIZE) - bp->b_offset;
  80 }
  81
  82 /*
  83  * xfs_buf_lru_add - add a buffer to the LRU.
  84  *
  85  * The LRU takes a new reference to the buffer so that it will only be freed
  86  * once the shrinker takes the buffer off the LRU.
  87  */
  88 STATIC void
  89 xfs_buf_lru_add(
  90         struct xfs_buf  *bp)
  91 {
  92         struct xfs_buftarg *btp = bp->b_target;
  93
  94         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
  95         if (list_empty(&bp->b_lru)) {
  96                 atomic_inc(&bp->b_hold);
  97                 list_add_tail(&bp->b_lru, &btp->bt_lru);
  98                 btp->bt_lru_nr++;
  99                 bp->b_lru_flags &= ~_XBF_LRU_DISPOSE;
 100         }
 101         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
 102 }
 103
 104 /*
 105  * xfs_buf_lru_del - remove a buffer from the LRU
 106  *
 107  * The unlocked check is safe here because it only occurs when there are not
 108  * b_lru_ref counts left on the inode under the pag->pag_buf_lock. it is there
 109  * to optimise the shrinker removing the buffer from the LRU and calling
 110  * xfs_buf_free(). i.e. it removes an unnecessary round trip on the
 111  * bt_lru_lock.
 112  */
 113 STATIC void
 114 xfs_buf_lru_del(
 115         struct xfs_buf  *bp)
 116 {
 117         struct xfs_buftarg *btp = bp->b_target;
 118
 119         if (list_empty(&bp->b_lru))
 120                 return;
 121
 122         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
 123         if (!list_empty(&bp->b_lru)) {
 124                 list_del_init(&bp->b_lru);
 125                 btp->bt_lru_nr--;
 126         }
 127         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
 128 }
 129
 130 /*
 131  * When we mark a buffer stale, we remove the buffer from the LRU and clear the
 132  * b_lru_ref count so that the buffer is freed immediately when the buffer
 133  * reference count falls to zero. If the buffer is already on the LRU, we need
 134  * to remove the reference that LRU holds on the buffer.
 135  *
 136  * This prevents build-up of stale buffers on the LRU.
 137  */
 138 void
 139 xfs_buf_stale(
 140         struct xfs_buf  *bp)
 141 {
 142         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
 143
 144         bp->b_flags |= XBF_STALE;
 145
 146         /*
 147          * Clear the delwri status so that a delwri queue walker will not
 148          * flush this buffer to disk now that it is stale. The delwri queue has
 149          * a reference to the buffer, so this is safe to do.
 150          */
 151         bp->b_flags &= ~_XBF_DELWRI_Q;
 152
 153         atomic_set(&(bp)->b_lru_ref, 0);
 154         if (!list_empty(&bp->b_lru)) {
 155                 struct xfs_buftarg *btp = bp->b_target;
 156
 157                 spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
 158                 if (!list_empty(&bp->b_lru) &&
 159                     !(bp->b_lru_flags & _XBF_LRU_DISPOSE)) {
 160                         list_del_init(&bp->b_lru);
 161                         btp->bt_lru_nr--;
 162                         atomic_dec(&bp->b_hold);
 163                 }
 164                 spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
 165         }
 166         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) >= 1);
 167 }
 168
 169 static int
 170 xfs_buf_get_maps(
 171         struct xfs_buf          *bp,
 172         int                     map_count)
 173 {
 174         ASSERT(bp->b_maps == NULL);
 175         bp->b_map_count = map_count;
 176
 177         if (map_count == 1) {
 178                 bp->b_maps = &bp->__b_map;
 179                 return 0;
 180         }
 181
 182         bp->b_maps = kmem_zalloc(map_count * sizeof(struct xfs_buf_map),
 183                                 KM_NOFS);
 184         if (!bp->b_maps)
 185                 return ENOMEM;
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 /*
 190  *      Frees b_pages if it was allocated.
 191  */
 192 static void
 193 xfs_buf_free_maps(
 194         struct xfs_buf  *bp)
 195 {
 196         if (bp->b_maps != &bp->__b_map) {
 197                 kmem_free(bp->b_maps);
 198                 bp->b_maps = NULL;
 199         }
 200 }
 201
 202 struct xfs_buf *
 203 _xfs_buf_alloc(
 204         struct xfs_buftarg      *target,
 205         struct xfs_buf_map      *map,
 206         int                     nmaps,
 207         xfs_buf_flags_t         flags)
 208 {
 209         struct xfs_buf          *bp;
 210         int                     error;
 211         int                     i;
 212
 213         bp = kmem_zone_zalloc(xfs_buf_zone, KM_NOFS);
 214         if (unlikely(!bp))
 215                 return NULL;
 216
 217         /*
 218          * We don't want certain flags to appear in b_flags unless they are
 219          * specifically set by later operations on the buffer.
 220          */
 221         flags &= ~(XBF_UNMAPPED | XBF_TRYLOCK | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
 222
 223         atomic_set(&bp->b_hold, 1);
 224         atomic_set(&bp->b_lru_ref, 1);
 225         init_completion(&bp->b_iowait);
 226         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_lru);
 227         INIT_LIST_HEAD(&bp->b_list);
 228         RB_CLEAR_NODE(&bp->b_rbnode);
 229         sema_init(&bp->b_sema, 0); /* held, no waiters */
 230         XB_SET_OWNER(bp);
 231         bp->b_target = target;
 232         bp->b_flags = flags;
 233
 234         /*
 235          * Set length and io_length to the same value initially.
 236          * I/O routines should use io_length, which will be the same in
 237          * most cases but may be reset (e.g. XFS recovery).
 238          */
 239         error = xfs_buf_get_maps(bp, nmaps);
 240         if (error)  {
 241                 kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
 242                 return NULL;
 243         }
 244
 245         bp->b_bn = map[0].bm_bn;
 246         bp->b_length = 0;
 247         for (i = 0; i < nmaps; i++) {
 248                 bp->b_maps[i].bm_bn = map[i].bm_bn;
 249                 bp->b_maps[i].bm_len = map[i].bm_len;
 250                 bp->b_length += map[i].bm_len;
 251         }
 252         bp->b_io_length = bp->b_length;
 253
 254         atomic_set(&bp->b_pin_count, 0);
 255         init_waitqueue_head(&bp->b_waiters);
 256
 257         XFS_STATS_INC(xb_create);
 258         trace_xfs_buf_init(bp, _RET_IP_);
 259
 260         return bp;
 261 }
 262
 263 /*
 264  *      Allocate a page array capable of holding a specified number
 265  *      of pages, and point the page buf at it.
 266  */
 267 STATIC int
 268 _xfs_buf_get_pages(
 269         xfs_buf_t               *bp,
 270         int                     page_count,
 271         xfs_buf_flags_t         flags)
 272 {
 273         /* Make sure that we have a page list */
 274         if (bp->b_pages == NULL) {
 275                 bp->b_page_count = page_count;
 276                 if (page_count <= XB_PAGES) {
 277                         bp->b_pages = bp->b_page_array;
 278                 } else {
 279                         bp->b_pages = kmem_alloc(sizeof(struct page *) *
 280                                                  page_count, KM_NOFS);
 281                         if (bp->b_pages == NULL)
 282                                 return -ENOMEM;
 283                 }
 284                 memset(bp->b_pages, 0, sizeof(struct page *) * page_count);
 285         }
 286         return 0;
 287 }
 288
 289 /*
 290  *      Frees b_pages if it was allocated.
 291  */
 292 STATIC void
 293 _xfs_buf_free_pages(
 294         xfs_buf_t       *bp)
 295 {
 296         if (bp->b_pages != bp->b_page_array) {
 297                 kmem_free(bp->b_pages);
 298                 bp->b_pages = NULL;
 299         }
 300 }
 301
 302 /*
 303  *      Releases the specified buffer.
 304  *
 305  *      The modification state of any associated pages is left unchanged.
 306  *      The buffer most not be on any hash - use xfs_buf_rele instead for
 307  *      hashed and refcounted buffers
 308  */
 309 void
 310 xfs_buf_free(
 311         xfs_buf_t               *bp)
 312 {
 313         trace_xfs_buf_free(bp, _RET_IP_);
 314
 315         ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
 316
 317         if (bp->b_flags & _XBF_PAGES) {
 318                 uint            i;
 319
 320                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp))
 321                         vm_unmap_ram(bp->b_addr - bp->b_offset,
 322                                         bp->b_page_count);
 323
 324                 for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
 325                         struct page     *page = bp->b_pages[i];
 326
 327                         __free_page(page);
 328                 }
 329         } else if (bp->b_flags & _XBF_KMEM)
 330                 kmem_free(bp->b_addr);
 331         _xfs_buf_free_pages(bp);
 332         xfs_buf_free_maps(bp);
 333         kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
 334 }
 335
 336 /*
 337  * Allocates all the pages for buffer in question and builds it's page list.
 338  */
 339 STATIC int
 340 xfs_buf_allocate_memory(
 341         xfs_buf_t               *bp,
 342         uint                    flags)
 343 {
 344         size_t                  size;
 345         size_t                  nbytes, offset;
 346         gfp_t                   gfp_mask = xb_to_gfp(flags);
 347         unsigned short          page_count, i;
 348         xfs_off_t               start, end;
 349         int                     error;
 350
 351         /*
 352          * for buffers that are contained within a single page, just allocate
 353          * the memory from the heap - there's no need for the complexity of
 354          * page arrays to keep allocation down to order 0.
 355          */
 356         size = BBTOB(bp->b_length);
 357         if (size < PAGE_SIZE) {
 358                 bp->b_addr = kmem_alloc(size, KM_NOFS);
 359                 if (!bp->b_addr) {
 360                         /* low memory - use alloc_page loop instead */
 361                         goto use_alloc_page;
 362                 }
 363
 364                 if (((unsigned long)(bp->b_addr + size - 1) & PAGE_MASK) !=
 365                     ((unsigned long)bp->b_addr & PAGE_MASK)) {
 366                         /* b_addr spans two pages - use alloc_page instead */
 367                         kmem_free(bp->b_addr);
 368                         bp->b_addr = NULL;
 369                         goto use_alloc_page;
 370                 }
 371                 bp->b_offset = offset_in_page(bp->b_addr);
 372                 bp->b_pages = bp->b_page_array;
 373                 bp->b_pages[0] = virt_to_page(bp->b_addr);
 374                 bp->b_page_count = 1;
 375                 bp->b_flags |= _XBF_KMEM;
 376                 return 0;
 377         }
 378
 379 use_alloc_page:
 380         start = BBTOB(bp->b_maps[0].bm_bn) >> PAGE_SHIFT;
 381         end = (BBTOB(bp->b_maps[0].bm_bn + bp->b_length) + PAGE_SIZE - 1)
 382                                                                 >> PAGE_SHIFT;
 383         page_count = end - start;
 384         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, flags);
 385         if (unlikely(error))
 386                 return error;
 387
 388         offset = bp->b_offset;
 389         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
 390
 391         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
 392                 struct page     *page;
 393                 uint            retries = 0;
 394 retry:
 395                 page = alloc_page(gfp_mask);
 396                 if (unlikely(page == NULL)) {
 397                         if (flags & XBF_READ_AHEAD) {
 398                                 bp->b_page_count = i;
 399                                 error = ENOMEM;
 400                                 goto out_free_pages;
 401                         }
 402
 403                         /*
 404                          * This could deadlock.
 405                          *
 406                          * But until all the XFS lowlevel code is revamped to
 407                          * handle buffer allocation failures we can't do much.
 408                          */
 409                         if (!(++retries % 100))
 410                                 xfs_err(NULL,
 411                 "possible memory allocation deadlock in %s (mode:0x%x)",
 412                                         __func__, gfp_mask);
 413
 414                         XFS_STATS_INC(xb_page_retries);
 415                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/50);
 416                         goto retry;
 417                 }
 418
 419                 XFS_STATS_INC(xb_page_found);
 420
 421                 nbytes = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - offset);
 422                 size -= nbytes;
 423                 bp->b_pages[i] = page;
 424                 offset = 0;
 425         }
 426         return 0;
 427
 428 out_free_pages:
 429         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++)
 430                 __free_page(bp->b_pages[i]);
 431         return error;
 432 }
 433
 434 /*
 435  *      Map buffer into kernel address-space if necessary.
 436  */
 437 STATIC int
 438 _xfs_buf_map_pages(
 439         xfs_buf_t               *bp,
 440         uint                    flags)
 441 {
 442         ASSERT(bp->b_flags & _XBF_PAGES);
 443         if (bp->b_page_count == 1) {
 444                 /* A single page buffer is always mappable */
 445                 bp->b_addr = page_address(bp->b_pages[0]) + bp->b_offset;
 446         } else if (flags & XBF_UNMAPPED) {
 447                 bp->b_addr = NULL;
 448         } else {
 449                 int retried = 0;
 450
 451                 do {
 452                         bp->b_addr = vm_map_ram(bp->b_pages, bp->b_page_count,
 453                                                 -1, PAGE_KERNEL);
 454                         if (bp->b_addr)
 455                                 break;
 456                         vm_unmap_aliases();
 457                 } while (retried++ <= 1);
 458
 459                 if (!bp->b_addr)
 460                         return -ENOMEM;
 461                 bp->b_addr += bp->b_offset;
 462         }
 463
 464         return 0;
 465 }
 466
 467 /*
 468  *      Finding and Reading Buffers
 469  */
 470
 471 /*
 472  *      Look up, and creates if absent, a lockable buffer for
 473  *      a given range of an inode.  The buffer is returned
 474  *      locked. No I/O is implied by this call.
 475  */
 476 xfs_buf_t *
 477 _xfs_buf_find(
 478         struct xfs_buftarg      *btp,
 479         struct xfs_buf_map      *map,
 480         int                     nmaps,
 481         xfs_buf_flags_t         flags,
 482         xfs_buf_t               *new_bp)
 483 {
 484         size_t                  numbytes;
 485         struct xfs_perag        *pag;
 486         struct rb_node          **rbp;
 487         struct rb_node          *parent;
 488         xfs_buf_t               *bp;
 489         xfs_daddr_t             blkno = map[0].bm_bn;
 490         xfs_daddr_t             eofs;
 491         int                     numblks = 0;
 492         int                     i;
 493
 494         for (i = 0; i < nmaps; i++)
 495                 numblks += map[i].bm_len;
 496         numbytes = BBTOB(numblks);
 497
 498         /* Check for IOs smaller than the sector size / not sector aligned */
 499         ASSERT(!(numbytes < (1 << btp->bt_sshift)));
 500         ASSERT(!(BBTOB(blkno) & (xfs_off_t)btp->bt_smask));
 501
 502         /*
 503          * Corrupted block numbers can get through to here, unfortunately, so we
 504          * have to check that the buffer falls within the filesystem bounds.
 505          */
 506         eofs = XFS_FSB_TO_BB(btp->bt_mount, btp->bt_mount->m_sb.sb_dblocks);
 507         if (blkno >= eofs) {
 508                 /*
 509                  * XXX (dgc): we should really be returning EFSCORRUPTED here,
 510                  * but none of the higher level infrastructure supports
 511                  * returning a specific error on buffer lookup failures.
 512                  */
 513                 xfs_alert(btp->bt_mount,
 514                           "%s: Block out of range: block 0x%llx, EOFS 0x%llx ",
 515                           __func__, blkno, eofs);
 516                 WARN_ON(1);
 517                 return NULL;
 518         }
 519
 520         /* get tree root */
 521         pag = xfs_perag_get(btp->bt_mount,
 522                                 xfs_daddr_to_agno(btp->bt_mount, blkno));
 523
 524         /* walk tree */
 525         spin_lock(&pag->pag_buf_lock);
 526         rbp = &pag->pag_buf_tree.rb_node;
 527         parent = NULL;
 528         bp = NULL;
 529         while (*rbp) {
 530                 parent = *rbp;
 531                 bp = rb_entry(parent, struct xfs_buf, b_rbnode);
 532
 533                 if (blkno < bp->b_bn)
 534                         rbp = &(*rbp)->rb_left;
 535                 else if (blkno > bp->b_bn)
 536                         rbp = &(*rbp)->rb_right;
 537                 else {
 538                         /*
 539                          * found a block number match. If the range doesn't
 540                          * match, the only way this is allowed is if the buffer
 541                          * in the cache is stale and the transaction that made
 542                          * it stale has not yet committed. i.e. we are
 543                          * reallocating a busy extent. Skip this buffer and
 544                          * continue searching to the right for an exact match.
 545                          */
 546                         if (bp->b_length != numblks) {
 547                                 ASSERT(bp->b_flags & XBF_STALE);
 548                                 rbp = &(*rbp)->rb_right;
 549                                 continue;
 550                         }
 551                         atomic_inc(&bp->b_hold);
 552                         goto found;
 553                 }
 554         }
 555
 556         /* No match found */
 557         if (new_bp) {
 558                 rb_link_node(&new_bp->b_rbnode, parent, rbp);
 559                 rb_insert_color(&new_bp->b_rbnode, &pag->pag_buf_tree);
 560                 /* the buffer keeps the perag reference until it is freed */
 561                 new_bp->b_pag = pag;
 562                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 563         } else {
 564                 XFS_STATS_INC(xb_miss_locked);
 565                 spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 566                 xfs_perag_put(pag);
 567         }
 568         return new_bp;
 569
 570 found:
 571         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 572         xfs_perag_put(pag);
 573
 574         if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
 575                 if (flags & XBF_TRYLOCK) {
 576                         xfs_buf_rele(bp);
 577                         XFS_STATS_INC(xb_busy_locked);
 578                         return NULL;
 579                 }
 580                 xfs_buf_lock(bp);
 581                 XFS_STATS_INC(xb_get_locked_waited);
 582         }
 583
 584         /*
 585          * if the buffer is stale, clear all the external state associated with
 586          * it. We need to keep flags such as how we allocated the buffer memory
 587          * intact here.
 588          */
 589         if (bp->b_flags & XBF_STALE) {
 590                 ASSERT((bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) == 0);
 591                 ASSERT(bp->b_iodone == NULL);
 592                 bp->b_flags &= _XBF_KMEM | _XBF_PAGES;
 593                 bp->b_ops = NULL;
 594         }
 595
 596         trace_xfs_buf_find(bp, flags, _RET_IP_);
 597         XFS_STATS_INC(xb_get_locked);
 598         return bp;
 599 }
 600
 601 /*
 602  * Assembles a buffer covering the specified range. The code is optimised for
 603  * cache hits, as metadata intensive workloads will see 3 orders of magnitude
 604  * more hits than misses.
 605  */
 606 struct xfs_buf *
 607 xfs_buf_get_map(
 608         struct xfs_buftarg      *target,
 609         struct xfs_buf_map      *map,
 610         int                     nmaps,
 611         xfs_buf_flags_t         flags)
 612 {
 613         struct xfs_buf          *bp;
 614         struct xfs_buf          *new_bp;
 615         int                     error = 0;
 616
 617         bp = _xfs_buf_find(target, map, nmaps, flags, NULL);
 618         if (likely(bp))
 619                 goto found;
 620
 621         new_bp = _xfs_buf_alloc(target, map, nmaps, flags);
 622         if (unlikely(!new_bp))
 623                 return NULL;
 624
 625         error = xfs_buf_allocate_memory(new_bp, flags);
 626         if (error) {
 627                 xfs_buf_free(new_bp);
 628                 return NULL;
 629         }
 630
 631         bp = _xfs_buf_find(target, map, nmaps, flags, new_bp);
 632         if (!bp) {
 633                 xfs_buf_free(new_bp);
 634                 return NULL;
 635         }
 636
 637         if (bp != new_bp)
 638                 xfs_buf_free(new_bp);
 639
 640 found:
 641         if (!bp->b_addr) {
 642                 error = _xfs_buf_map_pages(bp, flags);
 643                 if (unlikely(error)) {
 644                         xfs_warn(target->bt_mount,
 645                                 "%s: failed to map pages\n", __func__);
 646                         xfs_buf_relse(bp);
 647                         return NULL;
 648                 }
 649         }
 650
 651         XFS_STATS_INC(xb_get);
 652         trace_xfs_buf_get(bp, flags, _RET_IP_);
 653         return bp;
 654 }
 655
 656 STATIC int
 657 _xfs_buf_read(
 658         xfs_buf_t               *bp,
 659         xfs_buf_flags_t         flags)
 660 {
 661         ASSERT(!(flags & XBF_WRITE));
 662         ASSERT(bp->b_maps[0].bm_bn != XFS_BUF_DADDR_NULL);
 663
 664         bp->b_flags &= ~(XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
 665         bp->b_flags |= flags & (XBF_READ | XBF_ASYNC | XBF_READ_AHEAD);
 666
 667         xfs_buf_iorequest(bp);
 668         if (flags & XBF_ASYNC)
 669                 return 0;
 670         return xfs_buf_iowait(bp);
 671 }
 672
 673 xfs_buf_t *
 674 xfs_buf_read_map(
 675         struct xfs_buftarg      *target,
 676         struct xfs_buf_map      *map,
 677         int                     nmaps,
 678         xfs_buf_flags_t         flags,
 679         const struct xfs_buf_ops *ops)
 680 {
 681         struct xfs_buf          *bp;
 682
 683         flags |= XBF_READ;
 684
 685         bp = xfs_buf_get_map(target, map, nmaps, flags);
 686         if (bp) {
 687                 trace_xfs_buf_read(bp, flags, _RET_IP_);
 688
 689                 if (!XFS_BUF_ISDONE(bp)) {
 690                         XFS_STATS_INC(xb_get_read);
 691                         bp->b_ops = ops;
 692                         _xfs_buf_read(bp, flags);
 693                 } else if (flags & XBF_ASYNC) {
 694                         /*
 695                          * Read ahead call which is already satisfied,
 696                          * drop the buffer
 697                          */
 698                         xfs_buf_relse(bp);
 699                         return NULL;
 700                 } else {
 701                         /* We do not want read in the flags */
 702                         bp->b_flags &= ~XBF_READ;
 703                 }
 704         }
 705
 706         return bp;
 707 }
 708
 709 /*
 710  *      If we are not low on memory then do the readahead in a deadlock
 711  *      safe manner.
 712  */
 713 void
 714 xfs_buf_readahead_map(
 715         struct xfs_buftarg      *target,
 716         struct xfs_buf_map      *map,
 717         int                     nmaps,
 718         const struct xfs_buf_ops *ops)
 719 {
 720         if (bdi_read_congested(target->bt_bdi))
 721                 return;
 722
 723         xfs_buf_read_map(target, map, nmaps,
 724                      XBF_TRYLOCK|XBF_ASYNC|XBF_READ_AHEAD, ops);
 725 }
 726
 727 /*
 728  * Read an uncached buffer from disk. Allocates and returns a locked
 729  * buffer containing the disk contents or nothing.
 730  */
 731 struct xfs_buf *
 732 xfs_buf_read_uncached(
 733         struct xfs_buftarg      *target,
 734         xfs_daddr_t             daddr,
 735         size_t                  numblks,
 736         int                     flags,
 737         const struct xfs_buf_ops *ops)
 738 {
 739         struct xfs_buf          *bp;
 740
 741         bp = xfs_buf_get_uncached(target, numblks, flags);
 742         if (!bp)
 743                 return NULL;
 744
 745         /* set up the buffer for a read IO */
 746         ASSERT(bp->b_map_count == 1);
 747         bp->b_bn = daddr;
 748         bp->b_maps[0].bm_bn = daddr;
 749         bp->b_flags |= XBF_READ;
 750         bp->b_ops = ops;
 751
 752         xfsbdstrat(target->bt_mount, bp);
 753         xfs_buf_iowait(bp);
 754         return bp;
 755 }
 756
 757 /*
 758  * Return a buffer allocated as an empty buffer and associated to external
 759  * memory via xfs_buf_associate_memory() back to it's empty state.
 760  */
 761 void
 762 xfs_buf_set_empty(
 763         struct xfs_buf          *bp,
 764         size_t                  numblks)
 765 {
 766         if (bp->b_pages)
 767                 _xfs_buf_free_pages(bp);
 768
 769         bp->b_pages = NULL;
 770         bp->b_page_count = 0;
 771         bp->b_addr = NULL;
 772         bp->b_length = numblks;
 773         bp->b_io_length = numblks;
 774
 775         ASSERT(bp->b_map_count == 1);
 776         bp->b_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;
 777         bp->b_maps[0].bm_bn = XFS_BUF_DADDR_NULL;
 778         bp->b_maps[0].bm_len = bp->b_length;
 779 }
 780
 781 static inline struct page *
 782 mem_to_page(
 783         void                    *addr)
 784 {
 785         if ((!is_vmalloc_addr(addr))) {
 786                 return virt_to_page(addr);
 787         } else {
 788                 return vmalloc_to_page(addr);
 789         }
 790 }
 791
 792 int
 793 xfs_buf_associate_memory(
 794         xfs_buf_t               *bp,
 795         void                    *mem,
 796         size_t                  len)
 797 {
 798         int                     rval;
 799         int                     i = 0;
 800         unsigned long           pageaddr;
 801         unsigned long           offset;
 802         size_t                  buflen;
 803         int                     page_count;
 804
 805         pageaddr = (unsigned long)mem & PAGE_MASK;
 806         offset = (unsigned long)mem - pageaddr;
 807         buflen = PAGE_ALIGN(len + offset);
 808         page_count = buflen >> PAGE_SHIFT;
 809
 810         /* Free any previous set of page pointers */
 811         if (bp->b_pages)
 812                 _xfs_buf_free_pages(bp);
 813
 814         bp->b_pages = NULL;
 815         bp->b_addr = mem;
 816
 817         rval = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, 0);
 818         if (rval)
 819                 return rval;
 820
 821         bp->b_offset = offset;
 822
 823         for (i = 0; i < bp->b_page_count; i++) {
 824                 bp->b_pages[i] = mem_to_page((void *)pageaddr);
 825                 pageaddr += PAGE_SIZE;
 826         }
 827
 828         bp->b_io_length = BTOBB(len);
 829         bp->b_length = BTOBB(buflen);
 830
 831         return 0;
 832 }
 833
 834 xfs_buf_t *
 835 xfs_buf_get_uncached(
 836         struct xfs_buftarg      *target,
 837         size_t                  numblks,
 838         int                     flags)
 839 {
 840         unsigned long           page_count;
 841         int                     error, i;
 842         struct xfs_buf          *bp;
 843         DEFINE_SINGLE_BUF_MAP(map, XFS_BUF_DADDR_NULL, numblks);
 844
 845         bp = _xfs_buf_alloc(target, &map, 1, 0);
 846         if (unlikely(bp == NULL))
 847                 goto fail;
 848
 849         page_count = PAGE_ALIGN(numblks << BBSHIFT) >> PAGE_SHIFT;
 850         error = _xfs_buf_get_pages(bp, page_count, 0);
 851         if (error)
 852                 goto fail_free_buf;
 853
 854         for (i = 0; i < page_count; i++) {
 855                 bp->b_pages[i] = alloc_page(xb_to_gfp(flags));
 856                 if (!bp->b_pages[i])
 857                         goto fail_free_mem;
 858         }
 859         bp->b_flags |= _XBF_PAGES;
 860
 861         error = _xfs_buf_map_pages(bp, 0);
 862         if (unlikely(error)) {
 863                 xfs_warn(target->bt_mount,
 864                         "%s: failed to map pages\n", __func__);
 865                 goto fail_free_mem;
 866         }
 867
 868         trace_xfs_buf_get_uncached(bp, _RET_IP_);
 869         return bp;
 870
 871  fail_free_mem:
 872         while (--i >= 0)
 873                 __free_page(bp->b_pages[i]);
 874         _xfs_buf_free_pages(bp);
 875  fail_free_buf:
 876         xfs_buf_free_maps(bp);
 877         kmem_zone_free(xfs_buf_zone, bp);
 878  fail:
 879         return NULL;
 880 }
 881
 882 /*
 883  *      Increment reference count on buffer, to hold the buffer concurrently
 884  *      with another thread which may release (free) the buffer asynchronously.
 885  *      Must hold the buffer already to call this function.
 886  */
 887 void
 888 xfs_buf_hold(
 889         xfs_buf_t               *bp)
 890 {
 891         trace_xfs_buf_hold(bp, _RET_IP_);
 892         atomic_inc(&bp->b_hold);
 893 }
 894
 895 /*
 896  *      Releases a hold on the specified buffer.  If the
 897  *      the hold count is 1, calls xfs_buf_free.
 898  */
 899 void
 900 xfs_buf_rele(
 901         xfs_buf_t               *bp)
 902 {
 903         struct xfs_perag        *pag = bp->b_pag;
 904
 905         trace_xfs_buf_rele(bp, _RET_IP_);
 906
 907         if (!pag) {
 908                 ASSERT(list_empty(&bp->b_lru));
 909                 ASSERT(RB_EMPTY_NODE(&bp->b_rbnode));
 910                 if (atomic_dec_and_test(&bp->b_hold))
 911                         xfs_buf_free(bp);
 912                 return;
 913         }
 914
 915         ASSERT(!RB_EMPTY_NODE(&bp->b_rbnode));
 916
 917         ASSERT(atomic_read(&bp->b_hold) > 0);
 918         if (atomic_dec_and_lock(&bp->b_hold, &pag->pag_buf_lock)) {
 919                 if (!(bp->b_flags & XBF_STALE) &&
 920                            atomic_read(&bp->b_lru_ref)) {
 921                         xfs_buf_lru_add(bp);
 922                         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 923                 } else {
 924                         xfs_buf_lru_del(bp);
 925                         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
 926                         rb_erase(&bp->b_rbnode, &pag->pag_buf_tree);
 927                         spin_unlock(&pag->pag_buf_lock);
 928                         xfs_perag_put(pag);
 929                         xfs_buf_free(bp);
 930                 }
 931         }
 932 }
 933
 934
 935 /*
 936  *      Lock a buffer object, if it is not already locked.
 937  *
 938  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we are
 939  *      being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because it is
 940  *      pinned, we know that the log has not been pushed to disk and hence it
 941  *      will still be locked.  Rather than continuing to have trylock attempts
 942  *      fail until someone else pushes the log, push it ourselves before
 943  *      returning.  This means that the xfsaild will not get stuck trying
 944  *      to push on stale inode buffers.
 945  */
 946 int
 947 xfs_buf_trylock(
 948         struct xfs_buf          *bp)
 949 {
 950         int                     locked;
 951
 952         locked = down_trylock(&bp->b_sema) == 0;
 953         if (locked)
 954                 XB_SET_OWNER(bp);
 955
 956         trace_xfs_buf_trylock(bp, _RET_IP_);
 957         return locked;
 958 }
 959
 960 /*
 961  *      Lock a buffer object.
 962  *
 963  *      If we come across a stale, pinned, locked buffer, we know that we
 964  *      are being asked to lock a buffer that has been reallocated. Because
 965  *      it is pinned, we know that the log has not been pushed to disk and
 966  *      hence it will still be locked. Rather than sleeping until someone
 967  *      else pushes the log, push it ourselves before trying to get the lock.
 968  */
 969 void
 970 xfs_buf_lock(
 971         struct xfs_buf          *bp)
 972 {
 973         trace_xfs_buf_lock(bp, _RET_IP_);
 974
 975         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) && (bp->b_flags & XBF_STALE))
 976                 xfs_log_force(bp->b_target->bt_mount, 0);
 977         down(&bp->b_sema);
 978         XB_SET_OWNER(bp);
 979
 980         trace_xfs_buf_lock_done(bp, _RET_IP_);
 981 }
 982
 983 void
 984 xfs_buf_unlock(
 985         struct xfs_buf          *bp)
 986 {
 987         XB_CLEAR_OWNER(bp);
 988         up(&bp->b_sema);
 989
 990         trace_xfs_buf_unlock(bp, _RET_IP_);
 991 }
 992
 993 STATIC void
 994 xfs_buf_wait_unpin(
 995         xfs_buf_t               *bp)
 996 {
 997         DECLARE_WAITQUEUE       (wait, current);
 998
 999         if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
1000                 return;
1001
1002         add_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
1003         for (;;) {
1004                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1005                 if (atomic_read(&bp->b_pin_count) == 0)
1006                         break;
1007                 io_schedule();
1008         }
1009         remove_wait_queue(&bp->b_waiters, &wait);
1010         set_current_state(TASK_RUNNING);
1011 }
1012
1013 /*
1014  *      Buffer Utility Routines
1015  */
1016
1017 STATIC void
1018 xfs_buf_iodone_work(
1019         struct work_struct      *work)
1020 {
1021         struct xfs_buf          *bp =
1022                 container_of(work, xfs_buf_t, b_iodone_work);
1023         bool                    read = !!(bp->b_flags & XBF_READ);
1024
1025         bp->b_flags &= ~(XBF_READ | XBF_WRITE | XBF_READ_AHEAD);
1026
1027         /* only validate buffers that were read without errors */
1028         if (read && bp->b_ops && !bp->b_error && (bp->b_flags & XBF_DONE))
1029                 bp->b_ops->verify_read(bp);
1030
1031         if (bp->b_iodone)
1032                 (*(bp->b_iodone))(bp);
1033         else if (bp->b_flags & XBF_ASYNC)
1034                 xfs_buf_relse(bp);
1035         else {
1036                 ASSERT(read && bp->b_ops);
1037                 complete(&bp->b_iowait);
1038         }
1039 }
1040
1041 void
1042 xfs_buf_ioend(
1043         struct xfs_buf  *bp,
1044         int             schedule)
1045 {
1046         bool            read = !!(bp->b_flags & XBF_READ);
1047
1048         trace_xfs_buf_iodone(bp, _RET_IP_);
1049
1050         if (bp->b_error == 0)
1051                 bp->b_flags |= XBF_DONE;
1052
1053         if (bp->b_iodone || (read && bp->b_ops) || (bp->b_flags & XBF_ASYNC)) {
1054                 if (schedule) {
1055                         INIT_WORK(&bp->b_iodone_work, xfs_buf_iodone_work);
1056                         queue_work(xfslogd_workqueue, &bp->b_iodone_work);
1057                 } else {
1058                         xfs_buf_iodone_work(&bp->b_iodone_work);
1059                 }
1060         } else {
1061                 bp->b_flags &= ~(XBF_READ | XBF_WRITE | XBF_READ_AHEAD);
1062                 complete(&bp->b_iowait);
1063         }
1064 }
1065
1066 void
1067 xfs_buf_ioerror(
1068         xfs_buf_t               *bp,
1069         int                     error)
1070 {
1071         ASSERT(error >= 0 && error <= 0xffff);
1072         bp->b_error = (unsigned short)error;
1073         trace_xfs_buf_ioerror(bp, error, _RET_IP_);
1074 }
1075
1076 void
1077 xfs_buf_ioerror_alert(
1078         struct xfs_buf          *bp,
1079         const char              *func)
1080 {
1081         xfs_alert(bp->b_target->bt_mount,
1082 "metadata I/O error: block 0x%llx (\"%s\") error %d numblks %d",
1083                 (__uint64_t)XFS_BUF_ADDR(bp), func, bp->b_error, bp->b_length);
1084 }
1085
1086 /*
1087  * Called when we want to stop a buffer from getting written or read.
1088  * We attach the EIO error, muck with its flags, and call xfs_buf_ioend
1089  * so that the proper iodone callbacks get called.
1090  */
1091 STATIC int
1092 xfs_bioerror(
1093         xfs_buf_t *bp)
1094 {
1095 #ifdef XFSERRORDEBUG
1096         ASSERT(XFS_BUF_ISREAD(bp) || bp->b_iodone);
1097 #endif
1098
1099         /*
1100          * No need to wait until the buffer is unpinned, we aren't flushing it.
1101          */
1102         xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1103
1104         /*
1105          * We're calling xfs_buf_ioend, so delete XBF_DONE flag.
1106          */
1107         XFS_BUF_UNREAD(bp);
1108         XFS_BUF_UNDONE(bp);
1109         xfs_buf_stale(bp);
1110
1111         xfs_buf_ioend(bp, 0);
1112
1113         return EIO;
1114 }
1115
1116 /*
1117  * Same as xfs_bioerror, except that we are releasing the buffer
1118  * here ourselves, and avoiding the xfs_buf_ioend call.
1119  * This is meant for userdata errors; metadata bufs come with
1120  * iodone functions attached, so that we can track down errors.
1121  */
1122 STATIC int
1123 xfs_bioerror_relse(
1124         struct xfs_buf  *bp)
1125 {
1126         int64_t         fl = bp->b_flags;
1127         /*
1128          * No need to wait until the buffer is unpinned.
1129          * We aren't flushing it.
1130          *
1131          * chunkhold expects B_DONE to be set, whether
1132          * we actually finish the I/O or not. We don't want to
1133          * change that interface.
1134          */
1135         XFS_BUF_UNREAD(bp);
1136         XFS_BUF_DONE(bp);
1137         xfs_buf_stale(bp);
1138         bp->b_iodone = NULL;
1139         if (!(fl & XBF_ASYNC)) {
1140                 /*
1141                  * Mark b_error and B_ERROR _both_.
1142                  * Lot's of chunkcache code assumes that.
1143                  * There's no reason to mark error for
1144                  * ASYNC buffers.
1145                  */
1146                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1147                 complete(&bp->b_iowait);
1148         } else {
1149                 xfs_buf_relse(bp);
1150         }
1151
1152         return EIO;
1153 }
1154
1155 STATIC int
1156 xfs_bdstrat_cb(
1157         struct xfs_buf  *bp)
1158 {
1159         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(bp->b_target->bt_mount)) {
1160                 trace_xfs_bdstrat_shut(bp, _RET_IP_);
1161                 /*
1162                  * Metadata write that didn't get logged but
1163                  * written delayed anyway. These aren't associated
1164                  * with a transaction, and can be ignored.
1165                  */
1166                 if (!bp->b_iodone && !XFS_BUF_ISREAD(bp))
1167                         return xfs_bioerror_relse(bp);
1168                 else
1169                         return xfs_bioerror(bp);
1170         }
1171
1172         xfs_buf_iorequest(bp);
1173         return 0;
1174 }
1175
1176 int
1177 xfs_bwrite(
1178         struct xfs_buf          *bp)
1179 {
1180         int                     error;
1181
1182         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1183
1184         bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1185         bp->b_flags &= ~(XBF_ASYNC | XBF_READ | _XBF_DELWRI_Q);
1186
1187         xfs_bdstrat_cb(bp);
1188
1189         error = xfs_buf_iowait(bp);
1190         if (error) {
1191                 xfs_force_shutdown(bp->b_target->bt_mount,
1192                                    SHUTDOWN_META_IO_ERROR);
1193         }
1194         return error;
1195 }
1196
1197 /*
1198  * Wrapper around bdstrat so that we can stop data from going to disk in case
1199  * we are shutting down the filesystem.  Typically user data goes thru this
1200  * path; one of the exceptions is the superblock.
1201  */
1202 void
1203 xfsbdstrat(
1204         struct xfs_mount        *mp,
1205         struct xfs_buf          *bp)
1206 {
1207         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
1208                 trace_xfs_bdstrat_shut(bp, _RET_IP_);
1209                 xfs_bioerror_relse(bp);
1210                 return;
1211         }
1212
1213         xfs_buf_iorequest(bp);
1214 }
1215
1216 STATIC void
1217 _xfs_buf_ioend(
1218         xfs_buf_t               *bp,
1219         int                     schedule)
1220 {
1221         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_io_remaining) == 1)
1222                 xfs_buf_ioend(bp, schedule);
1223 }
1224
1225 STATIC void
1226 xfs_buf_bio_end_io(
1227         struct bio              *bio,
1228         int                     error)
1229 {
1230         xfs_buf_t               *bp = (xfs_buf_t *)bio->bi_private;
1231
1232         /*
1233          * don't overwrite existing errors - otherwise we can lose errors on
1234          * buffers that require multiple bios to complete.
1235          */
1236         if (!bp->b_error)
1237                 xfs_buf_ioerror(bp, -error);
1238
1239         if (!bp->b_error && xfs_buf_is_vmapped(bp) && (bp->b_flags & XBF_READ))
1240                 invalidate_kernel_vmap_range(bp->b_addr, xfs_buf_vmap_len(bp));
1241
1242         _xfs_buf_ioend(bp, 1);
1243         bio_put(bio);
1244 }
1245
1246 static void
1247 xfs_buf_ioapply_map(
1248         struct xfs_buf  *bp,
1249         int             map,
1250         int             *buf_offset,
1251         int             *count,
1252         int             rw)
1253 {
1254         int             page_index;
1255         int             total_nr_pages = bp->b_page_count;
1256         int             nr_pages;
1257         struct bio      *bio;
1258         sector_t        sector =  bp->b_maps[map].bm_bn;
1259         int             size;
1260         int             offset;
1261
1262         total_nr_pages = bp->b_page_count;
1263
1264         /* skip the pages in the buffer before the start offset */
1265         page_index = 0;
1266         offset = *buf_offset;
1267         while (offset >= PAGE_SIZE) {
1268                 page_index++;
1269                 offset -= PAGE_SIZE;
1270         }
1271
1272         /*
1273          * Limit the IO size to the length of the current vector, and update the
1274          * remaining IO count for the next time around.
1275          */
1276         size = min_t(int, BBTOB(bp->b_maps[map].bm_len), *count);
1277         *count -= size;
1278         *buf_offset += size;
1279
1280 next_chunk:
1281         atomic_inc(&bp->b_io_remaining);
1282         nr_pages = BIO_MAX_SECTORS >> (PAGE_SHIFT - BBSHIFT);
1283         if (nr_pages > total_nr_pages)
1284                 nr_pages = total_nr_pages;
1285
1286         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nr_pages);
1287         bio->bi_bdev = bp->b_target->bt_bdev;
1288         bio->bi_sector = sector;
1289         bio->bi_end_io = xfs_buf_bio_end_io;
1290         bio->bi_private = bp;
1291
1292
1293         for (; size && nr_pages; nr_pages--, page_index++) {
1294                 int     rbytes, nbytes = PAGE_SIZE - offset;
1295
1296                 if (nbytes > size)
1297                         nbytes = size;
1298
1299                 rbytes = bio_add_page(bio, bp->b_pages[page_index], nbytes,
1300                                       offset);
1301                 if (rbytes < nbytes)
1302                         break;
1303
1304                 offset = 0;
1305                 sector += BTOBB(nbytes);
1306                 size -= nbytes;
1307                 total_nr_pages--;
1308         }
1309
1310         if (likely(bio->bi_size)) {
1311                 if (xfs_buf_is_vmapped(bp)) {
1312                         flush_kernel_vmap_range(bp->b_addr,
1313                                                 xfs_buf_vmap_len(bp));
1314                 }
1315                 submit_bio(rw, bio);
1316                 if (size)
1317                         goto next_chunk;
1318         } else {
1319                 /*
1320                  * This is guaranteed not to be the last io reference count
1321                  * because the caller (xfs_buf_iorequest) holds a count itself.
1322                  */
1323                 atomic_dec(&bp->b_io_remaining);
1324                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
1325                 bio_put(bio);
1326         }
1327
1328 }
1329
1330 STATIC void
1331 _xfs_buf_ioapply(
1332         struct xfs_buf  *bp)
1333 {
1334         struct blk_plug plug;
1335         int             rw;
1336         int             offset;
1337         int             size;
1338         int             i;
1339
1340         /*
1341          * Make sure we capture only current IO errors rather than stale errors
1342          * left over from previous use of the buffer (e.g. failed readahead).
1343          */
1344         bp->b_error = 0;
1345
1346         if (bp->b_flags & XBF_WRITE) {
1347                 if (bp->b_flags & XBF_SYNCIO)
1348                         rw = WRITE_SYNC;
1349                 else
1350                         rw = WRITE;
1351                 if (bp->b_flags & XBF_FUA)
1352                         rw |= REQ_FUA;
1353                 if (bp->b_flags & XBF_FLUSH)
1354                         rw |= REQ_FLUSH;
1355
1356                 /*
1357                  * Run the write verifier callback function if it exists. If
1358                  * this function fails it will mark the buffer with an error and
1359                  * the IO should not be dispatched.
1360                  */
1361                 if (bp->b_ops) {
1362                         bp->b_ops->verify_write(bp);
1363                         if (bp->b_error) {
1364                                 xfs_force_shutdown(bp->b_target->bt_mount,
1365                                                    SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
1366                                 return;
1367                         }
1368                 }
1369         } else if (bp->b_flags & XBF_READ_AHEAD) {
1370                 rw = READA;
1371         } else {
1372                 rw = READ;
1373         }
1374
1375         /* we only use the buffer cache for meta-data */
1376         rw |= REQ_META;
1377
1378         /*
1379          * Walk all the vectors issuing IO on them. Set up the initial offset
1380          * into the buffer and the desired IO size before we start -
1381          * _xfs_buf_ioapply_vec() will modify them appropriately for each
1382          * subsequent call.
1383          */
1384         offset = bp->b_offset;
1385         size = BBTOB(bp->b_io_length);
1386         blk_start_plug(&plug);
1387         for (i = 0; i < bp->b_map_count; i++) {
1388                 xfs_buf_ioapply_map(bp, i, &offset, &size, rw);
1389                 if (bp->b_error)
1390                         break;
1391                 if (size <= 0)
1392                         break;  /* all done */
1393         }
1394         blk_finish_plug(&plug);
1395 }
1396
1397 void
1398 xfs_buf_iorequest(
1399         xfs_buf_t               *bp)
1400 {
1401         trace_xfs_buf_iorequest(bp, _RET_IP_);
1402
1403         ASSERT(!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q));
1404
1405         if (bp->b_flags & XBF_WRITE)
1406                 xfs_buf_wait_unpin(bp);
1407         xfs_buf_hold(bp);
1408
1409         /* Set the count to 1 initially, this will stop an I/O
1410          * completion callout which happens before we have started
1411          * all the I/O from calling xfs_buf_ioend too early.
1412          */
1413         atomic_set(&bp->b_io_remaining, 1);
1414         _xfs_buf_ioapply(bp);
1415         _xfs_buf_ioend(bp, 1);
1416
1417         xfs_buf_rele(bp);
1418 }
1419
1420 /*
1421  * Waits for I/O to complete on the buffer supplied.  It returns immediately if
1422  * no I/O is pending or there is already a pending error on the buffer.  It
1423  * returns the I/O error code, if any, or 0 if there was no error.
1424  */
1425 int
1426 xfs_buf_iowait(
1427         xfs_buf_t               *bp)
1428 {
1429         trace_xfs_buf_iowait(bp, _RET_IP_);
1430
1431         if (!bp->b_error)
1432                 wait_for_completion(&bp->b_iowait);
1433
1434         trace_xfs_buf_iowait_done(bp, _RET_IP_);
1435         return bp->b_error;
1436 }
1437
1438 xfs_caddr_t
1439 xfs_buf_offset(
1440         xfs_buf_t               *bp,
1441         size_t                  offset)
1442 {
1443         struct page             *page;
1444
1445         if (bp->b_addr)
1446                 return bp->b_addr + offset;
1447
1448         offset += bp->b_offset;
1449         page = bp->b_pages[offset >> PAGE_SHIFT];
1450         return (xfs_caddr_t)page_address(page) + (offset & (PAGE_SIZE-1));
1451 }
1452
1453 /*
1454  *      Move data into or out of a buffer.
1455  */
1456 void
1457 xfs_buf_iomove(
1458         xfs_buf_t               *bp,    /* buffer to process            */
1459         size_t                  boff,   /* starting buffer offset       */
1460         size_t                  bsize,  /* length to copy               */
1461         void                    *data,  /* data address                 */
1462         xfs_buf_rw_t            mode)   /* read/write/zero flag         */
1463 {
1464         size_t                  bend;
1465
1466         bend = boff + bsize;
1467         while (boff < bend) {
1468                 struct page     *page;
1469                 int             page_index, page_offset, csize;
1470
1471                 page_index = (boff + bp->b_offset) >> PAGE_SHIFT;
1472                 page_offset = (boff + bp->b_offset) & ~PAGE_MASK;
1473                 page = bp->b_pages[page_index];
1474                 csize = min_t(size_t, PAGE_SIZE - page_offset,
1475                                       BBTOB(bp->b_io_length) - boff);
1476
1477                 ASSERT((csize + page_offset) <= PAGE_SIZE);
1478
1479                 switch (mode) {
1480                 case XBRW_ZERO:
1481                         memset(page_address(page) + page_offset, 0, csize);
1482                         break;
1483                 case XBRW_READ:
1484                         memcpy(data, page_address(page) + page_offset, csize);
1485                         break;
1486                 case XBRW_WRITE:
1487                         memcpy(page_address(page) + page_offset, data, csize);
1488                 }
1489
1490                 boff += csize;
1491                 data += csize;
1492         }
1493 }
1494
1495 /*
1496  *      Handling of buffer targets (buftargs).
1497  */
1498
1499 /*
1500  * Wait for any bufs with callbacks that have been submitted but have not yet
1501  * returned. These buffers will have an elevated hold count, so wait on those
1502  * while freeing all the buffers only held by the LRU.
1503  */
1504 void
1505 xfs_wait_buftarg(
1506         struct xfs_buftarg      *btp)
1507 {
1508         struct xfs_buf          *bp;
1509
1510 restart:
1511         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1512         while (!list_empty(&btp->bt_lru)) {
1513                 bp = list_first_entry(&btp->bt_lru, struct xfs_buf, b_lru);
1514                 if (atomic_read(&bp->b_hold) > 1) {
1515                         trace_xfs_buf_wait_buftarg(bp, _RET_IP_);
1516                         list_move_tail(&bp->b_lru, &btp->bt_lru);
1517                         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1518                         delay(100);
1519                         goto restart;
1520                 }
1521                 /*
1522                  * clear the LRU reference count so the buffer doesn't get
1523                  * ignored in xfs_buf_rele().
1524                  */
1525                 atomic_set(&bp->b_lru_ref, 0);
1526                 spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1527                 xfs_buf_rele(bp);
1528                 spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1529         }
1530         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1531 }
1532
1533 int
1534 xfs_buftarg_shrink(
1535         struct shrinker         *shrink,
1536         struct shrink_control   *sc)
1537 {
1538         struct xfs_buftarg      *btp = container_of(shrink,
1539                                         struct xfs_buftarg, bt_shrinker);
1540         struct xfs_buf          *bp;
1541         int nr_to_scan = sc->nr_to_scan;
1542         LIST_HEAD(dispose);
1543
1544         if (!nr_to_scan)
1545                 return btp->bt_lru_nr;
1546
1547         spin_lock(&btp->bt_lru_lock);
1548         while (!list_empty(&btp->bt_lru)) {
1549                 if (nr_to_scan-- <= 0)
1550                         break;
1551
1552                 bp = list_first_entry(&btp->bt_lru, struct xfs_buf, b_lru);
1553
1554                 /*
1555                  * Decrement the b_lru_ref count unless the value is already
1556                  * zero. If the value is already zero, we need to reclaim the
1557                  * buffer, otherwise it gets another trip through the LRU.
1558                  */
1559                 if (!atomic_add_unless(&bp->b_lru_ref, -1, 0)) {
1560                         list_move_tail(&bp->b_lru, &btp->bt_lru);
1561                         continue;
1562                 }
1563
1564                 /*
1565                  * remove the buffer from the LRU now to avoid needing another
1566                  * lock round trip inside xfs_buf_rele().
1567                  */
1568                 list_move(&bp->b_lru, &dispose);
1569                 btp->bt_lru_nr--;
1570                 bp->b_lru_flags |= _XBF_LRU_DISPOSE;
1571         }
1572         spin_unlock(&btp->bt_lru_lock);
1573
1574         while (!list_empty(&dispose)) {
1575                 bp = list_first_entry(&dispose, struct xfs_buf, b_lru);
1576                 list_del_init(&bp->b_lru);
1577                 xfs_buf_rele(bp);
1578         }
1579
1580         return btp->bt_lru_nr;
1581 }
1582
1583 void
1584 xfs_free_buftarg(
1585         struct xfs_mount        *mp,
1586         struct xfs_buftarg      *btp)
1587 {
1588         unregister_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1589
1590         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER)
1591                 xfs_blkdev_issue_flush(btp);
1592
1593         kmem_free(btp);
1594 }
1595
1596 STATIC int
1597 xfs_setsize_buftarg_flags(
1598         xfs_buftarg_t           *btp,
1599         unsigned int            blocksize,
1600         unsigned int            sectorsize,
1601         int                     verbose)
1602 {
1603         btp->bt_bsize = blocksize;
1604         btp->bt_sshift = ffs(sectorsize) - 1;
1605         btp->bt_smask = sectorsize - 1;
1606
1607         if (set_blocksize(btp->bt_bdev, sectorsize)) {
1608                 char name[BDEVNAME_SIZE];
1609
1610                 bdevname(btp->bt_bdev, name);
1611
1612                 xfs_warn(btp->bt_mount,
1613                         "Cannot set_blocksize to %u on device %s\n",
1614                         sectorsize, name);
1615                 return EINVAL;
1616         }
1617
1618         return 0;
1619 }
1620
1621 /*
1622  *      When allocating the initial buffer target we have not yet
1623  *      read in the superblock, so don't know what sized sectors
1624  *      are being used is at this early stage.  Play safe.
1625  */
1626 STATIC int
1627 xfs_setsize_buftarg_early(
1628         xfs_buftarg_t           *btp,
1629         struct block_device     *bdev)
1630 {
1631         return xfs_setsize_buftarg_flags(btp,
1632                         PAGE_SIZE, bdev_logical_block_size(bdev), 0);
1633 }
1634
1635 int
1636 xfs_setsize_buftarg(
1637         xfs_buftarg_t           *btp,
1638         unsigned int            blocksize,
1639         unsigned int            sectorsize)
1640 {
1641         return xfs_setsize_buftarg_flags(btp, blocksize, sectorsize, 1);
1642 }
1643
1644 xfs_buftarg_t *
1645 xfs_alloc_buftarg(
1646         struct xfs_mount        *mp,
1647         struct block_device     *bdev,
1648         int                     external,
1649         const char              *fsname)
1650 {
1651         xfs_buftarg_t           *btp;
1652
1653         btp = kmem_zalloc(sizeof(*btp), KM_SLEEP | KM_NOFS);
1654
1655         btp->bt_mount = mp;
1656         btp->bt_dev =  bdev->bd_dev;
1657         btp->bt_bdev = bdev;
1658         btp->bt_bdi = blk_get_backing_dev_info(bdev);
1659         if (!btp->bt_bdi)
1660                 goto error;
1661
1662         INIT_LIST_HEAD(&btp->bt_lru);
1663         spin_lock_init(&btp->bt_lru_lock);
1664         if (xfs_setsize_buftarg_early(btp, bdev))
1665                 goto error;
1666         btp->bt_shrinker.shrink = xfs_buftarg_shrink;
1667         btp->bt_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
1668         register_shrinker(&btp->bt_shrinker);
1669         return btp;
1670
1671 error:
1672         kmem_free(btp);
1673         return NULL;
1674 }
1675
1676 /*
1677  * Add a buffer to the delayed write list.
1678  *
1679  * This queues a buffer for writeout if it hasn't already been.  Note that
1680  * neither this routine nor the buffer list submission functions perform
1681  * any internal synchronization.  It is expected that the lists are thread-local
1682  * to the callers.
1683  *
1684  * Returns true if we queued up the buffer, or false if it already had
1685  * been on the buffer list.
1686  */
1687 bool
1688 xfs_buf_delwri_queue(
1689         struct xfs_buf          *bp,
1690         struct list_head        *list)
1691 {
1692         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
1693         ASSERT(!(bp->b_flags & XBF_READ));
1694
1695         /*
1696          * If the buffer is already marked delwri it already is queued up
1697          * by someone else for imediate writeout.  Just ignore it in that
1698          * case.
1699          */
1700         if (bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q) {
1701                 trace_xfs_buf_delwri_queued(bp, _RET_IP_);
1702                 return false;
1703         }
1704
1705         trace_xfs_buf_delwri_queue(bp, _RET_IP_);
1706
1707         /*
1708          * If a buffer gets written out synchronously or marked stale while it
1709          * is on a delwri list we lazily remove it. To do this, the other party
1710          * clears the  _XBF_DELWRI_Q flag but otherwise leaves the buffer alone.
1711          * It remains referenced and on the list.  In a rare corner case it
1712          * might get readded to a delwri list after the synchronous writeout, in
1713          * which case we need just need to re-add the flag here.
1714          */
1715         bp->b_flags |= _XBF_DELWRI_Q;
1716         if (list_empty(&bp->b_list)) {
1717                 atomic_inc(&bp->b_hold);
1718                 list_add_tail(&bp->b_list, list);
1719         }
1720
1721         return true;
1722 }
1723
1724 /*
1725  * Compare function is more complex than it needs to be because
1726  * the return value is only 32 bits and we are doing comparisons
1727  * on 64 bit values
1728  */
1729 static int
1730 xfs_buf_cmp(
1731         void            *priv,
1732         struct list_head *a,
1733         struct list_head *b)
1734 {
1735         struct xfs_buf  *ap = container_of(a, struct xfs_buf, b_list);
1736         struct xfs_buf  *bp = container_of(b, struct xfs_buf, b_list);
1737         xfs_daddr_t             diff;
1738
1739         diff = ap->b_maps[0].bm_bn - bp->b_maps[0].bm_bn;
1740         if (diff < 0)
1741                 return -1;
1742         if (diff > 0)
1743                 return 1;
1744         return 0;
1745 }
1746
1747 static int
1748 __xfs_buf_delwri_submit(
1749         struct list_head        *buffer_list,
1750         struct list_head        *io_list,
1751         bool                    wait)
1752 {
1753         struct blk_plug         plug;
1754         struct xfs_buf          *bp, *n;
1755         int                     pinned = 0;
1756
1757         list_for_each_entry_safe(bp, n, buffer_list, b_list) {
1758                 if (!wait) {
1759                         if (xfs_buf_ispinned(bp)) {
1760                                 pinned++;
1761                                 continue;
1762                         }
1763                         if (!xfs_buf_trylock(bp))
1764                                 continue;
1765                 } else {
1766                         xfs_buf_lock(bp);
1767                 }
1768
1769                 /*
1770                  * Someone else might have written the buffer synchronously or
1771                  * marked it stale in the meantime.  In that case only the
1772                  * _XBF_DELWRI_Q flag got cleared, and we have to drop the
1773                  * reference and remove it from the list here.
1774                  */
1775                 if (!(bp->b_flags & _XBF_DELWRI_Q)) {
1776                         list_del_init(&bp->b_list);
1777                         xfs_buf_relse(bp);
1778                         continue;
1779                 }
1780
1781                 list_move_tail(&bp->b_list, io_list);
1782                 trace_xfs_buf_delwri_split(bp, _RET_IP_);
1783         }
1784
1785         list_sort(NULL, io_list, xfs_buf_cmp);
1786
1787         blk_start_plug(&plug);
1788         list_for_each_entry_safe(bp, n, io_list, b_list) {
1789                 bp->b_flags &= ~(_XBF_DELWRI_Q | XBF_ASYNC);
1790                 bp->b_flags |= XBF_WRITE;
1791
1792                 if (!wait) {
1793                         bp->b_flags |= XBF_ASYNC;
1794                         list_del_init(&bp->b_list);
1795                 }
1796                 xfs_bdstrat_cb(bp);
1797         }
1798         blk_finish_plug(&plug);
1799
1800         return pinned;
1801 }
1802
1803 /*
1804  * Write out a buffer list asynchronously.
1805  *
1806  * This will take the @buffer_list, write all non-locked and non-pinned buffers
1807  * out and not wait for I/O completion on any of the buffers.  This interface
1808  * is only safely useable for callers that can track I/O completion by higher
1809  * level means, e.g. AIL pushing as the @buffer_list is consumed in this
1810  * function.
1811  */
1812 int
1813 xfs_buf_delwri_submit_nowait(
1814         struct list_head        *buffer_list)
1815 {
1816         LIST_HEAD               (io_list);
1817         return __xfs_buf_delwri_submit(buffer_list, &io_list, false);
1818 }
1819
1820 /*
1821  * Write out a buffer list synchronously.
1822  *
1823  * This will take the @buffer_list, write all buffers out and wait for I/O
1824  * completion on all of the buffers. @buffer_list is consumed by the function,
1825  * so callers must have some other way of tracking buffers if they require such
1826  * functionality.
1827  */
1828 int
1829 xfs_buf_delwri_submit(
1830         struct list_head        *buffer_list)
1831 {
1832         LIST_HEAD               (io_list);
1833         int                     error = 0, error2;
1834         struct xfs_buf          *bp;
1835
1836         __xfs_buf_delwri_submit(buffer_list, &io_list, true);
1837
1838         /* Wait for IO to complete. */
1839         while (!list_empty(&io_list)) {
1840                 bp = list_first_entry(&io_list, struct xfs_buf, b_list);
1841
1842                 list_del_init(&bp->b_list);
1843                 error2 = xfs_buf_iowait(bp);
1844                 xfs_buf_relse(bp);
1845                 if (!error)
1846                         error = error2;
1847         }
1848
1849         return error;
1850 }
1851
1852 int __init
1853 xfs_buf_init(void)
1854 {
1855         xfs_buf_zone = kmem_zone_init_flags(sizeof(xfs_buf_t), "xfs_buf",
1856                                                 KM_ZONE_HWALIGN, NULL);
1857         if (!xfs_buf_zone)
1858                 goto out;
1859
1860         xfslogd_workqueue = alloc_workqueue("xfslogd",
1861                                         WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 1);
1862         if (!xfslogd_workqueue)
1863                 goto out_free_buf_zone;
1864
1865         return 0;
1866
1867  out_free_buf_zone:
1868         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
1869  out:
1870         return -ENOMEM;
1871 }
1872
1873 void
1874 xfs_buf_terminate(void)
1875 {
1876         destroy_workqueue(xfslogd_workqueue);
1877         kmem_zone_destroy(xfs_buf_zone);
1878 }