xfs: return log item size in IOP_SIZE
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / fs / xfs / xfs_buf_item.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_fs.h"
20 #include "xfs_types.h"
21 #include "xfs_bit.h"
22 #include "xfs_log.h"
23 #include "xfs_trans.h"
24 #include "xfs_sb.h"
25 #include "xfs_ag.h"
26 #include "xfs_mount.h"
27 #include "xfs_buf_item.h"
28 #include "xfs_trans_priv.h"
29 #include "xfs_error.h"
30 #include "xfs_trace.h"
31
32
33 kmem_zone_t     *xfs_buf_item_zone;
34
35 static inline struct xfs_buf_log_item *BUF_ITEM(struct xfs_log_item *lip)
36 {
37         return container_of(lip, struct xfs_buf_log_item, bli_item);
38 }
39
40 STATIC void     xfs_buf_do_callbacks(struct xfs_buf *bp);
41
42 static inline int
43 xfs_buf_log_format_size(
44         struct xfs_buf_log_format *blfp)
45 {
46         return offsetof(struct xfs_buf_log_format, blf_data_map) +
47                         (blfp->blf_map_size * sizeof(blfp->blf_data_map[0]));
48 }
49
50 /*
51  * This returns the number of log iovecs needed to log the
52  * given buf log item.
53  *
54  * It calculates this as 1 iovec for the buf log format structure
55  * and 1 for each stretch of non-contiguous chunks to be logged.
56  * Contiguous chunks are logged in a single iovec.
57  *
58  * If the XFS_BLI_STALE flag has been set, then log nothing.
59  */
60 STATIC void
61 xfs_buf_item_size_segment(
62         struct xfs_buf_log_item *bip,
63         struct xfs_buf_log_format *blfp,
64         int                     *nvecs,
65         int                     *nbytes)
66 {
67         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
68         int                     next_bit;
69         int                     last_bit;
70
71         last_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size, 0);
72         if (last_bit == -1)
73                 return;
74
75         /*
76          * initial count for a dirty buffer is 2 vectors - the format structure
77          * and the first dirty region.
78          */
79         *nvecs += 2;
80         *nbytes += xfs_buf_log_format_size(blfp) + XFS_BLF_CHUNK;
81
82         while (last_bit != -1) {
83                 /*
84                  * This takes the bit number to start looking from and
85                  * returns the next set bit from there.  It returns -1
86                  * if there are no more bits set or the start bit is
87                  * beyond the end of the bitmap.
88                  */
89                 next_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size,
90                                         last_bit + 1);
91                 /*
92                  * If we run out of bits, leave the loop,
93                  * else if we find a new set of bits bump the number of vecs,
94                  * else keep scanning the current set of bits.
95                  */
96                 if (next_bit == -1) {
97                         break;
98                 } else if (next_bit != last_bit + 1) {
99                         last_bit = next_bit;
100                         (*nvecs)++;
101                 } else if (xfs_buf_offset(bp, next_bit * XFS_BLF_CHUNK) !=
102                            (xfs_buf_offset(bp, last_bit * XFS_BLF_CHUNK) +
103                             XFS_BLF_CHUNK)) {
104                         last_bit = next_bit;
105                         (*nvecs)++;
106                 } else {
107                         last_bit++;
108                 }
109                 *nbytes += XFS_BLF_CHUNK;
110         }
111 }
112
113 /*
114  * This returns the number of log iovecs needed to log the given buf log item.
115  *
116  * It calculates this as 1 iovec for the buf log format structure and 1 for each
117  * stretch of non-contiguous chunks to be logged.  Contiguous chunks are logged
118  * in a single iovec.
119  *
120  * Discontiguous buffers need a format structure per region that that is being
121  * logged. This makes the changes in the buffer appear to log recovery as though
122  * they came from separate buffers, just like would occur if multiple buffers
123  * were used instead of a single discontiguous buffer. This enables
124  * discontiguous buffers to be in-memory constructs, completely transparent to
125  * what ends up on disk.
126  *
127  * If the XFS_BLI_STALE flag has been set, then log nothing but the buf log
128  * format structures.
129  */
130 STATIC void
131 xfs_buf_item_size(
132         struct xfs_log_item     *lip,
133         int                     *nvecs,
134         int                     *nbytes)
135 {
136         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
137         int                     i;
138
139         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
140         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) {
141                 /*
142                  * The buffer is stale, so all we need to log
143                  * is the buf log format structure with the
144                  * cancel flag in it.
145                  */
146                 trace_xfs_buf_item_size_stale(bip);
147                 ASSERT(bip->__bli_format.blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
148                 *nvecs += bip->bli_format_count;
149                 for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
150                         *nbytes += xfs_buf_log_format_size(&bip->bli_formats[i]);
151                 }
152                 return;
153         }
154
155         ASSERT(bip->bli_flags & XFS_BLI_LOGGED);
156
157         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_ORDERED) {
158                 /*
159                  * The buffer has been logged just to order it.
160                  * It is not being included in the transaction
161                  * commit, so no vectors are used at all.
162                  */
163                 trace_xfs_buf_item_size_ordered(bip);
164                 *nvecs = XFS_LOG_VEC_ORDERED;
165                 return;
166         }
167
168         /*
169          * the vector count is based on the number of buffer vectors we have
170          * dirty bits in. This will only be greater than one when we have a
171          * compound buffer with more than one segment dirty. Hence for compound
172          * buffers we need to track which segment the dirty bits correspond to,
173          * and when we move from one segment to the next increment the vector
174          * count for the extra buf log format structure that will need to be
175          * written.
176          */
177         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
178                 xfs_buf_item_size_segment(bip, &bip->bli_formats[i],
179                                           nvecs, nbytes);
180         }
181         trace_xfs_buf_item_size(bip);
182 }
183
184 static struct xfs_log_iovec *
185 xfs_buf_item_format_segment(
186         struct xfs_buf_log_item *bip,
187         struct xfs_log_iovec    *vecp,
188         uint                    offset,
189         struct xfs_buf_log_format *blfp)
190 {
191         struct xfs_buf  *bp = bip->bli_buf;
192         uint            base_size;
193         uint            nvecs;
194         int             first_bit;
195         int             last_bit;
196         int             next_bit;
197         uint            nbits;
198         uint            buffer_offset;
199
200         /* copy the flags across from the base format item */
201         blfp->blf_flags = bip->__bli_format.blf_flags;
202
203         /*
204          * Base size is the actual size of the ondisk structure - it reflects
205          * the actual size of the dirty bitmap rather than the size of the in
206          * memory structure.
207          */
208         base_size = xfs_buf_log_format_size(blfp);
209
210         nvecs = 0;
211         first_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size, 0);
212         if (!(bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) && first_bit == -1) {
213                 /*
214                  * If the map is not be dirty in the transaction, mark
215                  * the size as zero and do not advance the vector pointer.
216                  */
217                 goto out;
218         }
219
220         vecp->i_addr = blfp;
221         vecp->i_len = base_size;
222         vecp->i_type = XLOG_REG_TYPE_BFORMAT;
223         vecp++;
224         nvecs = 1;
225
226         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) {
227                 /*
228                  * The buffer is stale, so all we need to log
229                  * is the buf log format structure with the
230                  * cancel flag in it.
231                  */
232                 trace_xfs_buf_item_format_stale(bip);
233                 ASSERT(blfp->blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
234                 goto out;
235         }
236
237
238         /*
239          * Fill in an iovec for each set of contiguous chunks.
240          */
241
242         last_bit = first_bit;
243         nbits = 1;
244         for (;;) {
245                 /*
246                  * This takes the bit number to start looking from and
247                  * returns the next set bit from there.  It returns -1
248                  * if there are no more bits set or the start bit is
249                  * beyond the end of the bitmap.
250                  */
251                 next_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size,
252                                         (uint)last_bit + 1);
253                 /*
254                  * If we run out of bits fill in the last iovec and get
255                  * out of the loop.
256                  * Else if we start a new set of bits then fill in the
257                  * iovec for the series we were looking at and start
258                  * counting the bits in the new one.
259                  * Else we're still in the same set of bits so just
260                  * keep counting and scanning.
261                  */
262                 if (next_bit == -1) {
263                         buffer_offset = offset + first_bit * XFS_BLF_CHUNK;
264                         vecp->i_addr = xfs_buf_offset(bp, buffer_offset);
265                         vecp->i_len = nbits * XFS_BLF_CHUNK;
266                         vecp->i_type = XLOG_REG_TYPE_BCHUNK;
267                         nvecs++;
268                         break;
269                 } else if (next_bit != last_bit + 1) {
270                         buffer_offset = offset + first_bit * XFS_BLF_CHUNK;
271                         vecp->i_addr = xfs_buf_offset(bp, buffer_offset);
272                         vecp->i_len = nbits * XFS_BLF_CHUNK;
273                         vecp->i_type = XLOG_REG_TYPE_BCHUNK;
274                         nvecs++;
275                         vecp++;
276                         first_bit = next_bit;
277                         last_bit = next_bit;
278                         nbits = 1;
279                 } else if (xfs_buf_offset(bp, offset +
280                                               (next_bit << XFS_BLF_SHIFT)) !=
281                            (xfs_buf_offset(bp, offset +
282                                                (last_bit << XFS_BLF_SHIFT)) +
283                             XFS_BLF_CHUNK)) {
284                         buffer_offset = offset + first_bit * XFS_BLF_CHUNK;
285                         vecp->i_addr = xfs_buf_offset(bp, buffer_offset);
286                         vecp->i_len = nbits * XFS_BLF_CHUNK;
287                         vecp->i_type = XLOG_REG_TYPE_BCHUNK;
288                         nvecs++;
289                         vecp++;
290                         first_bit = next_bit;
291                         last_bit = next_bit;
292                         nbits = 1;
293                 } else {
294                         last_bit++;
295                         nbits++;
296                 }
297         }
298 out:
299         blfp->blf_size = nvecs;
300         return vecp;
301 }
302
303 /*
304  * This is called to fill in the vector of log iovecs for the
305  * given log buf item.  It fills the first entry with a buf log
306  * format structure, and the rest point to contiguous chunks
307  * within the buffer.
308  */
309 STATIC void
310 xfs_buf_item_format(
311         struct xfs_log_item     *lip,
312         struct xfs_log_iovec    *vecp)
313 {
314         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
315         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
316         uint                    offset = 0;
317         int                     i;
318
319         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
320         ASSERT((bip->bli_flags & XFS_BLI_LOGGED) ||
321                (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE));
322
323         /*
324          * If it is an inode buffer, transfer the in-memory state to the
325          * format flags and clear the in-memory state.
326          *
327          * For buffer based inode allocation, we do not transfer
328          * this state if the inode buffer allocation has not yet been committed
329          * to the log as setting the XFS_BLI_INODE_BUF flag will prevent
330          * correct replay of the inode allocation.
331          *
332          * For icreate item based inode allocation, the buffers aren't written
333          * to the journal during allocation, and hence we should always tag the
334          * buffer as an inode buffer so that the correct unlinked list replay
335          * occurs during recovery.
336          */
337         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_INODE_BUF) {
338                 if (xfs_sb_version_hascrc(&lip->li_mountp->m_sb) ||
339                     !((bip->bli_flags & XFS_BLI_INODE_ALLOC_BUF) &&
340                       xfs_log_item_in_current_chkpt(lip)))
341                         bip->__bli_format.blf_flags |= XFS_BLF_INODE_BUF;
342                 bip->bli_flags &= ~XFS_BLI_INODE_BUF;
343         }
344
345         if ((bip->bli_flags & (XFS_BLI_ORDERED|XFS_BLI_STALE)) ==
346                                                         XFS_BLI_ORDERED) {
347                 /*
348                  * The buffer has been logged just to order it.  It is not being
349                  * included in the transaction commit, so don't format it.
350                  */
351                 trace_xfs_buf_item_format_ordered(bip);
352                 return;
353         }
354
355         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
356                 vecp = xfs_buf_item_format_segment(bip, vecp, offset,
357                                                 &bip->bli_formats[i]);
358                 offset += bp->b_maps[i].bm_len;
359         }
360
361         /*
362          * Check to make sure everything is consistent.
363          */
364         trace_xfs_buf_item_format(bip);
365 }
366
367 /*
368  * This is called to pin the buffer associated with the buf log item in memory
369  * so it cannot be written out.
370  *
371  * We also always take a reference to the buffer log item here so that the bli
372  * is held while the item is pinned in memory. This means that we can
373  * unconditionally drop the reference count a transaction holds when the
374  * transaction is completed.
375  */
376 STATIC void
377 xfs_buf_item_pin(
378         struct xfs_log_item     *lip)
379 {
380         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
381
382         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
383         ASSERT((bip->bli_flags & XFS_BLI_LOGGED) ||
384                (bip->bli_flags & XFS_BLI_ORDERED) ||
385                (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE));
386
387         trace_xfs_buf_item_pin(bip);
388
389         atomic_inc(&bip->bli_refcount);
390         atomic_inc(&bip->bli_buf->b_pin_count);
391 }
392
393 /*
394  * This is called to unpin the buffer associated with the buf log
395  * item which was previously pinned with a call to xfs_buf_item_pin().
396  *
397  * Also drop the reference to the buf item for the current transaction.
398  * If the XFS_BLI_STALE flag is set and we are the last reference,
399  * then free up the buf log item and unlock the buffer.
400  *
401  * If the remove flag is set we are called from uncommit in the
402  * forced-shutdown path.  If that is true and the reference count on
403  * the log item is going to drop to zero we need to free the item's
404  * descriptor in the transaction.
405  */
406 STATIC void
407 xfs_buf_item_unpin(
408         struct xfs_log_item     *lip,
409         int                     remove)
410 {
411         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
412         xfs_buf_t       *bp = bip->bli_buf;
413         struct xfs_ail  *ailp = lip->li_ailp;
414         int             stale = bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE;
415         int             freed;
416
417         ASSERT(bp->b_fspriv == bip);
418         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
419
420         trace_xfs_buf_item_unpin(bip);
421
422         freed = atomic_dec_and_test(&bip->bli_refcount);
423
424         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_pin_count))
425                 wake_up_all(&bp->b_waiters);
426
427         if (freed && stale) {
428                 ASSERT(bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE);
429                 ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
430                 ASSERT(XFS_BUF_ISSTALE(bp));
431                 ASSERT(bip->__bli_format.blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
432
433                 trace_xfs_buf_item_unpin_stale(bip);
434
435                 if (remove) {
436                         /*
437                          * If we are in a transaction context, we have to
438                          * remove the log item from the transaction as we are
439                          * about to release our reference to the buffer.  If we
440                          * don't, the unlock that occurs later in
441                          * xfs_trans_uncommit() will try to reference the
442                          * buffer which we no longer have a hold on.
443                          */
444                         if (lip->li_desc)
445                                 xfs_trans_del_item(lip);
446
447                         /*
448                          * Since the transaction no longer refers to the buffer,
449                          * the buffer should no longer refer to the transaction.
450                          */
451                         bp->b_transp = NULL;
452                 }
453
454                 /*
455                  * If we get called here because of an IO error, we may
456                  * or may not have the item on the AIL. xfs_trans_ail_delete()
457                  * will take care of that situation.
458                  * xfs_trans_ail_delete() drops the AIL lock.
459                  */
460                 if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE_INODE) {
461                         xfs_buf_do_callbacks(bp);
462                         bp->b_fspriv = NULL;
463                         bp->b_iodone = NULL;
464                 } else {
465                         spin_lock(&ailp->xa_lock);
466                         xfs_trans_ail_delete(ailp, lip, SHUTDOWN_LOG_IO_ERROR);
467                         xfs_buf_item_relse(bp);
468                         ASSERT(bp->b_fspriv == NULL);
469                 }
470                 xfs_buf_relse(bp);
471         } else if (freed && remove) {
472                 /*
473                  * There are currently two references to the buffer - the active
474                  * LRU reference and the buf log item. What we are about to do
475                  * here - simulate a failed IO completion - requires 3
476                  * references.
477                  *
478                  * The LRU reference is removed by the xfs_buf_stale() call. The
479                  * buf item reference is removed by the xfs_buf_iodone()
480                  * callback that is run by xfs_buf_do_callbacks() during ioend
481                  * processing (via the bp->b_iodone callback), and then finally
482                  * the ioend processing will drop the IO reference if the buffer
483                  * is marked XBF_ASYNC.
484                  *
485                  * Hence we need to take an additional reference here so that IO
486                  * completion processing doesn't free the buffer prematurely.
487                  */
488                 xfs_buf_lock(bp);
489                 xfs_buf_hold(bp);
490                 bp->b_flags |= XBF_ASYNC;
491                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
492                 XFS_BUF_UNDONE(bp);
493                 xfs_buf_stale(bp);
494                 xfs_buf_ioend(bp, 0);
495         }
496 }
497
498 STATIC uint
499 xfs_buf_item_push(
500         struct xfs_log_item     *lip,
501         struct list_head        *buffer_list)
502 {
503         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
504         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
505         uint                    rval = XFS_ITEM_SUCCESS;
506
507         if (xfs_buf_ispinned(bp))
508                 return XFS_ITEM_PINNED;
509         if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
510                 /*
511                  * If we have just raced with a buffer being pinned and it has
512                  * been marked stale, we could end up stalling until someone else
513                  * issues a log force to unpin the stale buffer. Check for the
514                  * race condition here so xfsaild recognizes the buffer is pinned
515                  * and queues a log force to move it along.
516                  */
517                 if (xfs_buf_ispinned(bp))
518                         return XFS_ITEM_PINNED;
519                 return XFS_ITEM_LOCKED;
520         }
521
522         ASSERT(!(bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE));
523
524         trace_xfs_buf_item_push(bip);
525
526         if (!xfs_buf_delwri_queue(bp, buffer_list))
527                 rval = XFS_ITEM_FLUSHING;
528         xfs_buf_unlock(bp);
529         return rval;
530 }
531
532 /*
533  * Release the buffer associated with the buf log item.  If there is no dirty
534  * logged data associated with the buffer recorded in the buf log item, then
535  * free the buf log item and remove the reference to it in the buffer.
536  *
537  * This call ignores the recursion count.  It is only called when the buffer
538  * should REALLY be unlocked, regardless of the recursion count.
539  *
540  * We unconditionally drop the transaction's reference to the log item. If the
541  * item was logged, then another reference was taken when it was pinned, so we
542  * can safely drop the transaction reference now.  This also allows us to avoid
543  * potential races with the unpin code freeing the bli by not referencing the
544  * bli after we've dropped the reference count.
545  *
546  * If the XFS_BLI_HOLD flag is set in the buf log item, then free the log item
547  * if necessary but do not unlock the buffer.  This is for support of
548  * xfs_trans_bhold(). Make sure the XFS_BLI_HOLD field is cleared if we don't
549  * free the item.
550  */
551 STATIC void
552 xfs_buf_item_unlock(
553         struct xfs_log_item     *lip)
554 {
555         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
556         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
557         bool                    clean;
558         bool                    aborted;
559         int                     flags;
560
561         /* Clear the buffer's association with this transaction. */
562         bp->b_transp = NULL;
563
564         /*
565          * If this is a transaction abort, don't return early.  Instead, allow
566          * the brelse to happen.  Normally it would be done for stale
567          * (cancelled) buffers at unpin time, but we'll never go through the
568          * pin/unpin cycle if we abort inside commit.
569          */
570         aborted = (lip->li_flags & XFS_LI_ABORTED) ? true : false;
571         /*
572          * Before possibly freeing the buf item, copy the per-transaction state
573          * so we can reference it safely later after clearing it from the
574          * buffer log item.
575          */
576         flags = bip->bli_flags;
577         bip->bli_flags &= ~(XFS_BLI_LOGGED | XFS_BLI_HOLD | XFS_BLI_ORDERED);
578
579         /*
580          * If the buf item is marked stale, then don't do anything.  We'll
581          * unlock the buffer and free the buf item when the buffer is unpinned
582          * for the last time.
583          */
584         if (flags & XFS_BLI_STALE) {
585                 trace_xfs_buf_item_unlock_stale(bip);
586                 ASSERT(bip->__bli_format.blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
587                 if (!aborted) {
588                         atomic_dec(&bip->bli_refcount);
589                         return;
590                 }
591         }
592
593         trace_xfs_buf_item_unlock(bip);
594
595         /*
596          * If the buf item isn't tracking any data, free it, otherwise drop the
597          * reference we hold to it. If we are aborting the transaction, this may
598          * be the only reference to the buf item, so we free it anyway
599          * regardless of whether it is dirty or not. A dirty abort implies a
600          * shutdown, anyway.
601          *
602          * Ordered buffers are dirty but may have no recorded changes, so ensure
603          * we only release clean items here.
604          */
605         clean = (flags & XFS_BLI_DIRTY) ? false : true;
606         if (clean) {
607                 int i;
608                 for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
609                         if (!xfs_bitmap_empty(bip->bli_formats[i].blf_data_map,
610                                      bip->bli_formats[i].blf_map_size)) {
611                                 clean = false;
612                                 break;
613                         }
614                 }
615         }
616         if (clean)
617                 xfs_buf_item_relse(bp);
618         else if (aborted) {
619                 if (atomic_dec_and_test(&bip->bli_refcount)) {
620                         ASSERT(XFS_FORCED_SHUTDOWN(lip->li_mountp));
621                         xfs_buf_item_relse(bp);
622                 }
623         } else
624                 atomic_dec(&bip->bli_refcount);
625
626         if (!(flags & XFS_BLI_HOLD))
627                 xfs_buf_relse(bp);
628 }
629
630 /*
631  * This is called to find out where the oldest active copy of the
632  * buf log item in the on disk log resides now that the last log
633  * write of it completed at the given lsn.
634  * We always re-log all the dirty data in a buffer, so usually the
635  * latest copy in the on disk log is the only one that matters.  For
636  * those cases we simply return the given lsn.
637  *
638  * The one exception to this is for buffers full of newly allocated
639  * inodes.  These buffers are only relogged with the XFS_BLI_INODE_BUF
640  * flag set, indicating that only the di_next_unlinked fields from the
641  * inodes in the buffers will be replayed during recovery.  If the
642  * original newly allocated inode images have not yet been flushed
643  * when the buffer is so relogged, then we need to make sure that we
644  * keep the old images in the 'active' portion of the log.  We do this
645  * by returning the original lsn of that transaction here rather than
646  * the current one.
647  */
648 STATIC xfs_lsn_t
649 xfs_buf_item_committed(
650         struct xfs_log_item     *lip,
651         xfs_lsn_t               lsn)
652 {
653         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
654
655         trace_xfs_buf_item_committed(bip);
656
657         if ((bip->bli_flags & XFS_BLI_INODE_ALLOC_BUF) && lip->li_lsn != 0)
658                 return lip->li_lsn;
659         return lsn;
660 }
661
662 STATIC void
663 xfs_buf_item_committing(
664         struct xfs_log_item     *lip,
665         xfs_lsn_t               commit_lsn)
666 {
667 }
668
669 /*
670  * This is the ops vector shared by all buf log items.
671  */
672 static const struct xfs_item_ops xfs_buf_item_ops = {
673         .iop_size       = xfs_buf_item_size,
674         .iop_format     = xfs_buf_item_format,
675         .iop_pin        = xfs_buf_item_pin,
676         .iop_unpin      = xfs_buf_item_unpin,
677         .iop_unlock     = xfs_buf_item_unlock,
678         .iop_committed  = xfs_buf_item_committed,
679         .iop_push       = xfs_buf_item_push,
680         .iop_committing = xfs_buf_item_committing
681 };
682
683 STATIC int
684 xfs_buf_item_get_format(
685         struct xfs_buf_log_item *bip,
686         int                     count)
687 {
688         ASSERT(bip->bli_formats == NULL);
689         bip->bli_format_count = count;
690
691         if (count == 1) {
692                 bip->bli_formats = &bip->__bli_format;
693                 return 0;
694         }
695
696         bip->bli_formats = kmem_zalloc(count * sizeof(struct xfs_buf_log_format),
697                                 KM_SLEEP);
698         if (!bip->bli_formats)
699                 return ENOMEM;
700         return 0;
701 }
702
703 STATIC void
704 xfs_buf_item_free_format(
705         struct xfs_buf_log_item *bip)
706 {
707         if (bip->bli_formats != &bip->__bli_format) {
708                 kmem_free(bip->bli_formats);
709                 bip->bli_formats = NULL;
710         }
711 }
712
713 /*
714  * Allocate a new buf log item to go with the given buffer.
715  * Set the buffer's b_fsprivate field to point to the new
716  * buf log item.  If there are other item's attached to the
717  * buffer (see xfs_buf_attach_iodone() below), then put the
718  * buf log item at the front.
719  */
720 void
721 xfs_buf_item_init(
722         xfs_buf_t       *bp,
723         xfs_mount_t     *mp)
724 {
725         xfs_log_item_t          *lip = bp->b_fspriv;
726         xfs_buf_log_item_t      *bip;
727         int                     chunks;
728         int                     map_size;
729         int                     error;
730         int                     i;
731
732         /*
733          * Check to see if there is already a buf log item for
734          * this buffer.  If there is, it is guaranteed to be
735          * the first.  If we do already have one, there is
736          * nothing to do here so return.
737          */
738         ASSERT(bp->b_target->bt_mount == mp);
739         if (lip != NULL && lip->li_type == XFS_LI_BUF)
740                 return;
741
742         bip = kmem_zone_zalloc(xfs_buf_item_zone, KM_SLEEP);
743         xfs_log_item_init(mp, &bip->bli_item, XFS_LI_BUF, &xfs_buf_item_ops);
744         bip->bli_buf = bp;
745         xfs_buf_hold(bp);
746
747         /*
748          * chunks is the number of XFS_BLF_CHUNK size pieces the buffer
749          * can be divided into. Make sure not to truncate any pieces.
750          * map_size is the size of the bitmap needed to describe the
751          * chunks of the buffer.
752          *
753          * Discontiguous buffer support follows the layout of the underlying
754          * buffer. This makes the implementation as simple as possible.
755          */
756         error = xfs_buf_item_get_format(bip, bp->b_map_count);
757         ASSERT(error == 0);
758
759         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
760                 chunks = DIV_ROUND_UP(BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len),
761                                       XFS_BLF_CHUNK);
762                 map_size = DIV_ROUND_UP(chunks, NBWORD);
763
764                 bip->bli_formats[i].blf_type = XFS_LI_BUF;
765                 bip->bli_formats[i].blf_blkno = bp->b_maps[i].bm_bn;
766                 bip->bli_formats[i].blf_len = bp->b_maps[i].bm_len;
767                 bip->bli_formats[i].blf_map_size = map_size;
768         }
769
770 #ifdef XFS_TRANS_DEBUG
771         /*
772          * Allocate the arrays for tracking what needs to be logged
773          * and what our callers request to be logged.  bli_orig
774          * holds a copy of the original, clean buffer for comparison
775          * against, and bli_logged keeps a 1 bit flag per byte in
776          * the buffer to indicate which bytes the callers have asked
777          * to have logged.
778          */
779         bip->bli_orig = kmem_alloc(BBTOB(bp->b_length), KM_SLEEP);
780         memcpy(bip->bli_orig, bp->b_addr, BBTOB(bp->b_length));
781         bip->bli_logged = kmem_zalloc(BBTOB(bp->b_length) / NBBY, KM_SLEEP);
782 #endif
783
784         /*
785          * Put the buf item into the list of items attached to the
786          * buffer at the front.
787          */
788         if (bp->b_fspriv)
789                 bip->bli_item.li_bio_list = bp->b_fspriv;
790         bp->b_fspriv = bip;
791 }
792
793
794 /*
795  * Mark bytes first through last inclusive as dirty in the buf
796  * item's bitmap.
797  */
798 void
799 xfs_buf_item_log_segment(
800         struct xfs_buf_log_item *bip,
801         uint                    first,
802         uint                    last,
803         uint                    *map)
804 {
805         uint            first_bit;
806         uint            last_bit;
807         uint            bits_to_set;
808         uint            bits_set;
809         uint            word_num;
810         uint            *wordp;
811         uint            bit;
812         uint            end_bit;
813         uint            mask;
814
815         /*
816          * Convert byte offsets to bit numbers.
817          */
818         first_bit = first >> XFS_BLF_SHIFT;
819         last_bit = last >> XFS_BLF_SHIFT;
820
821         /*
822          * Calculate the total number of bits to be set.
823          */
824         bits_to_set = last_bit - first_bit + 1;
825
826         /*
827          * Get a pointer to the first word in the bitmap
828          * to set a bit in.
829          */
830         word_num = first_bit >> BIT_TO_WORD_SHIFT;
831         wordp = &map[word_num];
832
833         /*
834          * Calculate the starting bit in the first word.
835          */
836         bit = first_bit & (uint)(NBWORD - 1);
837
838         /*
839          * First set any bits in the first word of our range.
840          * If it starts at bit 0 of the word, it will be
841          * set below rather than here.  That is what the variable
842          * bit tells us. The variable bits_set tracks the number
843          * of bits that have been set so far.  End_bit is the number
844          * of the last bit to be set in this word plus one.
845          */
846         if (bit) {
847                 end_bit = MIN(bit + bits_to_set, (uint)NBWORD);
848                 mask = ((1 << (end_bit - bit)) - 1) << bit;
849                 *wordp |= mask;
850                 wordp++;
851                 bits_set = end_bit - bit;
852         } else {
853                 bits_set = 0;
854         }
855
856         /*
857          * Now set bits a whole word at a time that are between
858          * first_bit and last_bit.
859          */
860         while ((bits_to_set - bits_set) >= NBWORD) {
861                 *wordp |= 0xffffffff;
862                 bits_set += NBWORD;
863                 wordp++;
864         }
865
866         /*
867          * Finally, set any bits left to be set in one last partial word.
868          */
869         end_bit = bits_to_set - bits_set;
870         if (end_bit) {
871                 mask = (1 << end_bit) - 1;
872                 *wordp |= mask;
873         }
874 }
875
876 /*
877  * Mark bytes first through last inclusive as dirty in the buf
878  * item's bitmap.
879  */
880 void
881 xfs_buf_item_log(
882         xfs_buf_log_item_t      *bip,
883         uint                    first,
884         uint                    last)
885 {
886         int                     i;
887         uint                    start;
888         uint                    end;
889         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
890
891         /*
892          * walk each buffer segment and mark them dirty appropriately.
893          */
894         start = 0;
895         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
896                 if (start > last)
897                         break;
898                 end = start + BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len);
899                 if (first > end) {
900                         start += BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len);
901                         continue;
902                 }
903                 if (first < start)
904                         first = start;
905                 if (end > last)
906                         end = last;
907
908                 xfs_buf_item_log_segment(bip, first, end,
909                                          &bip->bli_formats[i].blf_data_map[0]);
910
911                 start += bp->b_maps[i].bm_len;
912         }
913 }
914
915
916 /*
917  * Return 1 if the buffer has been logged or ordered in a transaction (at any
918  * point, not just the current transaction) and 0 if not.
919  */
920 uint
921 xfs_buf_item_dirty(
922         xfs_buf_log_item_t      *bip)
923 {
924         return (bip->bli_flags & XFS_BLI_DIRTY);
925 }
926
927 STATIC void
928 xfs_buf_item_free(
929         xfs_buf_log_item_t      *bip)
930 {
931 #ifdef XFS_TRANS_DEBUG
932         kmem_free(bip->bli_orig);
933         kmem_free(bip->bli_logged);
934 #endif /* XFS_TRANS_DEBUG */
935
936         xfs_buf_item_free_format(bip);
937         kmem_zone_free(xfs_buf_item_zone, bip);
938 }
939
940 /*
941  * This is called when the buf log item is no longer needed.  It should
942  * free the buf log item associated with the given buffer and clear
943  * the buffer's pointer to the buf log item.  If there are no more
944  * items in the list, clear the b_iodone field of the buffer (see
945  * xfs_buf_attach_iodone() below).
946  */
947 void
948 xfs_buf_item_relse(
949         xfs_buf_t       *bp)
950 {
951         xfs_buf_log_item_t      *bip = bp->b_fspriv;
952
953         trace_xfs_buf_item_relse(bp, _RET_IP_);
954         ASSERT(!(bip->bli_item.li_flags & XFS_LI_IN_AIL));
955
956         bp->b_fspriv = bip->bli_item.li_bio_list;
957         if (bp->b_fspriv == NULL)
958                 bp->b_iodone = NULL;
959
960         xfs_buf_rele(bp);
961         xfs_buf_item_free(bip);
962 }
963
964
965 /*
966  * Add the given log item with its callback to the list of callbacks
967  * to be called when the buffer's I/O completes.  If it is not set
968  * already, set the buffer's b_iodone() routine to be
969  * xfs_buf_iodone_callbacks() and link the log item into the list of
970  * items rooted at b_fsprivate.  Items are always added as the second
971  * entry in the list if there is a first, because the buf item code
972  * assumes that the buf log item is first.
973  */
974 void
975 xfs_buf_attach_iodone(
976         xfs_buf_t       *bp,
977         void            (*cb)(xfs_buf_t *, xfs_log_item_t *),
978         xfs_log_item_t  *lip)
979 {
980         xfs_log_item_t  *head_lip;
981
982         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
983
984         lip->li_cb = cb;
985         head_lip = bp->b_fspriv;
986         if (head_lip) {
987                 lip->li_bio_list = head_lip->li_bio_list;
988                 head_lip->li_bio_list = lip;
989         } else {
990                 bp->b_fspriv = lip;
991         }
992
993         ASSERT(bp->b_iodone == NULL ||
994                bp->b_iodone == xfs_buf_iodone_callbacks);
995         bp->b_iodone = xfs_buf_iodone_callbacks;
996 }
997
998 /*
999  * We can have many callbacks on a buffer. Running the callbacks individually
1000  * can cause a lot of contention on the AIL lock, so we allow for a single
1001  * callback to be able to scan the remaining lip->li_bio_list for other items
1002  * of the same type and callback to be processed in the first call.
1003  *
1004  * As a result, the loop walking the callback list below will also modify the
1005  * list. it removes the first item from the list and then runs the callback.
1006  * The loop then restarts from the new head of the list. This allows the
1007  * callback to scan and modify the list attached to the buffer and we don't
1008  * have to care about maintaining a next item pointer.
1009  */
1010 STATIC void
1011 xfs_buf_do_callbacks(
1012         struct xfs_buf          *bp)
1013 {
1014         struct xfs_log_item     *lip;
1015
1016         while ((lip = bp->b_fspriv) != NULL) {
1017                 bp->b_fspriv = lip->li_bio_list;
1018                 ASSERT(lip->li_cb != NULL);
1019                 /*
1020                  * Clear the next pointer so we don't have any
1021                  * confusion if the item is added to another buf.
1022                  * Don't touch the log item after calling its
1023                  * callback, because it could have freed itself.
1024                  */
1025                 lip->li_bio_list = NULL;
1026                 lip->li_cb(bp, lip);
1027         }
1028 }
1029
1030 /*
1031  * This is the iodone() function for buffers which have had callbacks
1032  * attached to them by xfs_buf_attach_iodone().  It should remove each
1033  * log item from the buffer's list and call the callback of each in turn.
1034  * When done, the buffer's fsprivate field is set to NULL and the buffer
1035  * is unlocked with a call to iodone().
1036  */
1037 void
1038 xfs_buf_iodone_callbacks(
1039         struct xfs_buf          *bp)
1040 {
1041         struct xfs_log_item     *lip = bp->b_fspriv;
1042         struct xfs_mount        *mp = lip->li_mountp;
1043         static ulong            lasttime;
1044         static xfs_buftarg_t    *lasttarg;
1045
1046         if (likely(!xfs_buf_geterror(bp)))
1047                 goto do_callbacks;
1048
1049         /*
1050          * If we've already decided to shutdown the filesystem because of
1051          * I/O errors, there's no point in giving this a retry.
1052          */
1053         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
1054                 xfs_buf_stale(bp);
1055                 XFS_BUF_DONE(bp);
1056                 trace_xfs_buf_item_iodone(bp, _RET_IP_);
1057                 goto do_callbacks;
1058         }
1059
1060         if (bp->b_target != lasttarg ||
1061             time_after(jiffies, (lasttime + 5*HZ))) {
1062                 lasttime = jiffies;
1063                 xfs_buf_ioerror_alert(bp, __func__);
1064         }
1065         lasttarg = bp->b_target;
1066
1067         /*
1068          * If the write was asynchronous then no one will be looking for the
1069          * error.  Clear the error state and write the buffer out again.
1070          *
1071          * XXX: This helps against transient write errors, but we need to find
1072          * a way to shut the filesystem down if the writes keep failing.
1073          *
1074          * In practice we'll shut the filesystem down soon as non-transient
1075          * erorrs tend to affect the whole device and a failing log write
1076          * will make us give up.  But we really ought to do better here.
1077          */
1078         if (XFS_BUF_ISASYNC(bp)) {
1079                 ASSERT(bp->b_iodone != NULL);
1080
1081                 trace_xfs_buf_item_iodone_async(bp, _RET_IP_);
1082
1083                 xfs_buf_ioerror(bp, 0); /* errno of 0 unsets the flag */
1084
1085                 if (!XFS_BUF_ISSTALE(bp)) {
1086                         bp->b_flags |= XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_DONE;
1087                         xfs_buf_iorequest(bp);
1088                 } else {
1089                         xfs_buf_relse(bp);
1090                 }
1091
1092                 return;
1093         }
1094
1095         /*
1096          * If the write of the buffer was synchronous, we want to make
1097          * sure to return the error to the caller of xfs_bwrite().
1098          */
1099         xfs_buf_stale(bp);
1100         XFS_BUF_DONE(bp);
1101
1102         trace_xfs_buf_error_relse(bp, _RET_IP_);
1103
1104 do_callbacks:
1105         xfs_buf_do_callbacks(bp);
1106         bp->b_fspriv = NULL;
1107         bp->b_iodone = NULL;
1108         xfs_buf_ioend(bp, 0);
1109 }
1110
1111 /*
1112  * This is the iodone() function for buffers which have been
1113  * logged.  It is called when they are eventually flushed out.
1114  * It should remove the buf item from the AIL, and free the buf item.
1115  * It is called by xfs_buf_iodone_callbacks() above which will take
1116  * care of cleaning up the buffer itself.
1117  */
1118 void
1119 xfs_buf_iodone(
1120         struct xfs_buf          *bp,
1121         struct xfs_log_item     *lip)
1122 {
1123         struct xfs_ail          *ailp = lip->li_ailp;
1124
1125         ASSERT(BUF_ITEM(lip)->bli_buf == bp);
1126
1127         xfs_buf_rele(bp);
1128
1129         /*
1130          * If we are forcibly shutting down, this may well be
1131          * off the AIL already. That's because we simulate the
1132          * log-committed callbacks to unpin these buffers. Or we may never
1133          * have put this item on AIL because of the transaction was
1134          * aborted forcibly. xfs_trans_ail_delete() takes care of these.
1135          *
1136          * Either way, AIL is useless if we're forcing a shutdown.
1137          */
1138         spin_lock(&ailp->xa_lock);
1139         xfs_trans_ail_delete(ailp, lip, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
1140         xfs_buf_item_free(BUF_ITEM(lip));
1141 }