Merge tag 'for-linus-6.1-rc4-tag' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[platform/kernel/linux-starfive.git] / fs / xfs / xfs_icache.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
4  * All Rights Reserved.
5  */
6 #include "xfs.h"
7 #include "xfs_fs.h"
8 #include "xfs_shared.h"
9 #include "xfs_format.h"
10 #include "xfs_log_format.h"
11 #include "xfs_trans_resv.h"
12 #include "xfs_mount.h"
13 #include "xfs_inode.h"
14 #include "xfs_trans.h"
15 #include "xfs_trans_priv.h"
16 #include "xfs_inode_item.h"
17 #include "xfs_quota.h"
18 #include "xfs_trace.h"
19 #include "xfs_icache.h"
20 #include "xfs_bmap_util.h"
21 #include "xfs_dquot_item.h"
22 #include "xfs_dquot.h"
23 #include "xfs_reflink.h"
24 #include "xfs_ialloc.h"
25 #include "xfs_ag.h"
26 #include "xfs_log_priv.h"
27
28 #include <linux/iversion.h>
29
30 /* Radix tree tags for incore inode tree. */
31
32 /* inode is to be reclaimed */
33 #define XFS_ICI_RECLAIM_TAG     0
34 /* Inode has speculative preallocations (posteof or cow) to clean. */
35 #define XFS_ICI_BLOCKGC_TAG     1
36
37 /*
38  * The goal for walking incore inodes.  These can correspond with incore inode
39  * radix tree tags when convenient.  Avoid existing XFS_IWALK namespace.
40  */
41 enum xfs_icwalk_goal {
42         /* Goals directly associated with tagged inodes. */
43         XFS_ICWALK_BLOCKGC      = XFS_ICI_BLOCKGC_TAG,
44         XFS_ICWALK_RECLAIM      = XFS_ICI_RECLAIM_TAG,
45 };
46
47 static int xfs_icwalk(struct xfs_mount *mp,
48                 enum xfs_icwalk_goal goal, struct xfs_icwalk *icw);
49 static int xfs_icwalk_ag(struct xfs_perag *pag,
50                 enum xfs_icwalk_goal goal, struct xfs_icwalk *icw);
51
52 /*
53  * Private inode cache walk flags for struct xfs_icwalk.  Must not
54  * coincide with XFS_ICWALK_FLAGS_VALID.
55  */
56
57 /* Stop scanning after icw_scan_limit inodes. */
58 #define XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT      (1U << 28)
59
60 #define XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK    (1U << 27)
61 #define XFS_ICWALK_FLAG_UNION           (1U << 26) /* union filter algorithm */
62
63 #define XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS        (XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT | \
64                                          XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK | \
65                                          XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
66
67 /*
68  * Allocate and initialise an xfs_inode.
69  */
70 struct xfs_inode *
71 xfs_inode_alloc(
72         struct xfs_mount        *mp,
73         xfs_ino_t               ino)
74 {
75         struct xfs_inode        *ip;
76
77         /*
78          * XXX: If this didn't occur in transactions, we could drop GFP_NOFAIL
79          * and return NULL here on ENOMEM.
80          */
81         ip = alloc_inode_sb(mp->m_super, xfs_inode_cache, GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL);
82
83         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
84                 kmem_cache_free(xfs_inode_cache, ip);
85                 return NULL;
86         }
87
88         /* VFS doesn't initialise i_mode or i_state! */
89         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
90         VFS_I(ip)->i_state = 0;
91         mapping_set_large_folios(VFS_I(ip)->i_mapping);
92
93         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
94         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
95         ASSERT(ip->i_ino == 0);
96
97         /* initialise the xfs inode */
98         ip->i_ino = ino;
99         ip->i_mount = mp;
100         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
101         ip->i_cowfp = NULL;
102         memset(&ip->i_af, 0, sizeof(ip->i_af));
103         ip->i_af.if_format = XFS_DINODE_FMT_EXTENTS;
104         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(ip->i_df));
105         ip->i_flags = 0;
106         ip->i_delayed_blks = 0;
107         ip->i_diflags2 = mp->m_ino_geo.new_diflags2;
108         ip->i_nblocks = 0;
109         ip->i_forkoff = 0;
110         ip->i_sick = 0;
111         ip->i_checked = 0;
112         INIT_WORK(&ip->i_ioend_work, xfs_end_io);
113         INIT_LIST_HEAD(&ip->i_ioend_list);
114         spin_lock_init(&ip->i_ioend_lock);
115         ip->i_next_unlinked = NULLAGINO;
116         ip->i_prev_unlinked = NULLAGINO;
117
118         return ip;
119 }
120
121 STATIC void
122 xfs_inode_free_callback(
123         struct rcu_head         *head)
124 {
125         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
126         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
127
128         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
129         case S_IFREG:
130         case S_IFDIR:
131         case S_IFLNK:
132                 xfs_idestroy_fork(&ip->i_df);
133                 break;
134         }
135
136         xfs_ifork_zap_attr(ip);
137
138         if (ip->i_cowfp) {
139                 xfs_idestroy_fork(ip->i_cowfp);
140                 kmem_cache_free(xfs_ifork_cache, ip->i_cowfp);
141         }
142         if (ip->i_itemp) {
143                 ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL,
144                                  &ip->i_itemp->ili_item.li_flags));
145                 xfs_inode_item_destroy(ip);
146                 ip->i_itemp = NULL;
147         }
148
149         kmem_cache_free(xfs_inode_cache, ip);
150 }
151
152 static void
153 __xfs_inode_free(
154         struct xfs_inode        *ip)
155 {
156         /* asserts to verify all state is correct here */
157         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
158         ASSERT(!ip->i_itemp || list_empty(&ip->i_itemp->ili_item.li_bio_list));
159         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
160
161         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
162 }
163
164 void
165 xfs_inode_free(
166         struct xfs_inode        *ip)
167 {
168         ASSERT(!xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLUSHING));
169
170         /*
171          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
172          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
173          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
174          * races.
175          */
176         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
177         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
178         ip->i_ino = 0;
179         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
180
181         __xfs_inode_free(ip);
182 }
183
184 /*
185  * Queue background inode reclaim work if there are reclaimable inodes and there
186  * isn't reclaim work already scheduled or in progress.
187  */
188 static void
189 xfs_reclaim_work_queue(
190         struct xfs_mount        *mp)
191 {
192
193         rcu_read_lock();
194         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
195                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
196                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
197         }
198         rcu_read_unlock();
199 }
200
201 /*
202  * Background scanning to trim preallocated space. This is queued based on the
203  * 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
204  */
205 static inline void
206 xfs_blockgc_queue(
207         struct xfs_perag        *pag)
208 {
209         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
210
211         if (!xfs_is_blockgc_enabled(mp))
212                 return;
213
214         rcu_read_lock();
215         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG))
216                 queue_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
217                                    &pag->pag_blockgc_work,
218                                    msecs_to_jiffies(xfs_blockgc_secs * 1000));
219         rcu_read_unlock();
220 }
221
222 /* Set a tag on both the AG incore inode tree and the AG radix tree. */
223 static void
224 xfs_perag_set_inode_tag(
225         struct xfs_perag        *pag,
226         xfs_agino_t             agino,
227         unsigned int            tag)
228 {
229         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
230         bool                    was_tagged;
231
232         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
233
234         was_tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
235         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, agino, tag);
236
237         if (tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG)
238                 pag->pag_ici_reclaimable++;
239
240         if (was_tagged)
241                 return;
242
243         /* propagate the tag up into the perag radix tree */
244         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
245         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno, tag);
246         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
247
248         /* start background work */
249         switch (tag) {
250         case XFS_ICI_RECLAIM_TAG:
251                 xfs_reclaim_work_queue(mp);
252                 break;
253         case XFS_ICI_BLOCKGC_TAG:
254                 xfs_blockgc_queue(pag);
255                 break;
256         }
257
258         trace_xfs_perag_set_inode_tag(mp, pag->pag_agno, tag, _RET_IP_);
259 }
260
261 /* Clear a tag on both the AG incore inode tree and the AG radix tree. */
262 static void
263 xfs_perag_clear_inode_tag(
264         struct xfs_perag        *pag,
265         xfs_agino_t             agino,
266         unsigned int            tag)
267 {
268         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
269
270         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
271
272         /*
273          * Reclaim can signal (with a null agino) that it cleared its own tag
274          * by removing the inode from the radix tree.
275          */
276         if (agino != NULLAGINO)
277                 radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root, agino, tag);
278         else
279                 ASSERT(tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
280
281         if (tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG)
282                 pag->pag_ici_reclaimable--;
283
284         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag))
285                 return;
286
287         /* clear the tag from the perag radix tree */
288         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
289         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno, tag);
290         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
291
292         trace_xfs_perag_clear_inode_tag(mp, pag->pag_agno, tag, _RET_IP_);
293 }
294
295 /*
296  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
297  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
298  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
299  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
300  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
301  * after reinitialisation even if it fails.
302  */
303 static int
304 xfs_reinit_inode(
305         struct xfs_mount        *mp,
306         struct inode            *inode)
307 {
308         int                     error;
309         uint32_t                nlink = inode->i_nlink;
310         uint32_t                generation = inode->i_generation;
311         uint64_t                version = inode_peek_iversion(inode);
312         umode_t                 mode = inode->i_mode;
313         dev_t                   dev = inode->i_rdev;
314         kuid_t                  uid = inode->i_uid;
315         kgid_t                  gid = inode->i_gid;
316
317         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
318
319         set_nlink(inode, nlink);
320         inode->i_generation = generation;
321         inode_set_iversion_queried(inode, version);
322         inode->i_mode = mode;
323         inode->i_rdev = dev;
324         inode->i_uid = uid;
325         inode->i_gid = gid;
326         mapping_set_large_folios(inode->i_mapping);
327         return error;
328 }
329
330 /*
331  * Carefully nudge an inode whose VFS state has been torn down back into a
332  * usable state.  Drops the i_flags_lock and the rcu read lock.
333  */
334 static int
335 xfs_iget_recycle(
336         struct xfs_perag        *pag,
337         struct xfs_inode        *ip) __releases(&ip->i_flags_lock)
338 {
339         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
340         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
341         int                     error;
342
343         trace_xfs_iget_recycle(ip);
344
345         /*
346          * We need to make it look like the inode is being reclaimed to prevent
347          * the actual reclaim workers from stomping over us while we recycle
348          * the inode.  We can't clear the radix tree tag yet as it requires
349          * pag_ici_lock to be held exclusive.
350          */
351         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
352
353         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
354         rcu_read_unlock();
355
356         ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
357         error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
358         if (error) {
359                 /*
360                  * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
361                  * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
362                  */
363                 rcu_read_lock();
364                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
365                 ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
366                 ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
367                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
368                 rcu_read_unlock();
369
370                 trace_xfs_iget_recycle_fail(ip);
371                 return error;
372         }
373
374         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
375         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
376
377         /*
378          * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now effectively
379          * a new inode and need to return to the initial state before reuse
380          * occurs.
381          */
382         ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
383         ip->i_flags |= XFS_INEW;
384         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
385                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
386         inode->i_state = I_NEW;
387         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
388         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
389
390         return 0;
391 }
392
393 /*
394  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
395  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
396  * then check we didn't find a free inode.
397  *
398  * Returns:
399  *      0               if the inode free state matches the lookup context
400  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
401  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
402  */
403 static int
404 xfs_iget_check_free_state(
405         struct xfs_inode        *ip,
406         int                     flags)
407 {
408         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
409                 /* should be a free inode */
410                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
411                         xfs_warn(ip->i_mount,
412 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
413                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
414                         return -EFSCORRUPTED;
415                 }
416
417                 if (ip->i_nblocks != 0) {
418                         xfs_warn(ip->i_mount,
419 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
420                                 ip->i_ino);
421                         return -EFSCORRUPTED;
422                 }
423                 return 0;
424         }
425
426         /* should be an allocated inode */
427         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
428                 return -ENOENT;
429
430         return 0;
431 }
432
433 /* Make all pending inactivation work start immediately. */
434 static void
435 xfs_inodegc_queue_all(
436         struct xfs_mount        *mp)
437 {
438         struct xfs_inodegc      *gc;
439         int                     cpu;
440
441         for_each_online_cpu(cpu) {
442                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
443                 if (!llist_empty(&gc->list))
444                         mod_delayed_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work, 0);
445         }
446 }
447
448 /*
449  * Check the validity of the inode we just found it the cache
450  */
451 static int
452 xfs_iget_cache_hit(
453         struct xfs_perag        *pag,
454         struct xfs_inode        *ip,
455         xfs_ino_t               ino,
456         int                     flags,
457         int                     lock_flags) __releases(RCU)
458 {
459         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
460         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
461         int                     error;
462
463         /*
464          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
465          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
466          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
467          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
468          * will not match, so check for that, too.
469          */
470         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
471         if (ip->i_ino != ino)
472                 goto out_skip;
473
474         /*
475          * If we are racing with another cache hit that is currently
476          * instantiating this inode or currently recycling it out of
477          * reclaimable state, wait for the initialisation to complete
478          * before continuing.
479          *
480          * If we're racing with the inactivation worker we also want to wait.
481          * If we're creating a new file, it's possible that the worker
482          * previously marked the inode as free on disk but hasn't finished
483          * updating the incore state yet.  The AGI buffer will be dirty and
484          * locked to the icreate transaction, so a synchronous push of the
485          * inodegc workers would result in deadlock.  For a regular iget, the
486          * worker is running already, so we might as well wait.
487          *
488          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
489          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
490          *           instead of polling for it.
491          */
492         if (ip->i_flags & (XFS_INEW | XFS_IRECLAIM | XFS_INACTIVATING))
493                 goto out_skip;
494
495         if (ip->i_flags & XFS_NEED_INACTIVE) {
496                 /* Unlinked inodes cannot be re-grabbed. */
497                 if (VFS_I(ip)->i_nlink == 0) {
498                         error = -ENOENT;
499                         goto out_error;
500                 }
501                 goto out_inodegc_flush;
502         }
503
504         /*
505          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
506          * racing with unlinks.
507          */
508         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
509         if (error)
510                 goto out_error;
511
512         /* Skip inodes that have no vfs state. */
513         if ((flags & XFS_IGET_INCORE) &&
514             (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE))
515                 goto out_skip;
516
517         /* The inode fits the selection criteria; process it. */
518         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
519                 /* Drops i_flags_lock and RCU read lock. */
520                 error = xfs_iget_recycle(pag, ip);
521                 if (error)
522                         return error;
523         } else {
524                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
525                 if (!igrab(inode))
526                         goto out_skip;
527
528                 /* We've got a live one. */
529                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
530                 rcu_read_unlock();
531                 trace_xfs_iget_hit(ip);
532         }
533
534         if (lock_flags != 0)
535                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
536
537         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
538                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE);
539         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
540
541         return 0;
542
543 out_skip:
544         trace_xfs_iget_skip(ip);
545         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
546         error = -EAGAIN;
547 out_error:
548         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
549         rcu_read_unlock();
550         return error;
551
552 out_inodegc_flush:
553         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
554         rcu_read_unlock();
555         /*
556          * Do not wait for the workers, because the caller could hold an AGI
557          * buffer lock.  We're just going to sleep in a loop anyway.
558          */
559         if (xfs_is_inodegc_enabled(mp))
560                 xfs_inodegc_queue_all(mp);
561         return -EAGAIN;
562 }
563
564 static int
565 xfs_iget_cache_miss(
566         struct xfs_mount        *mp,
567         struct xfs_perag        *pag,
568         xfs_trans_t             *tp,
569         xfs_ino_t               ino,
570         struct xfs_inode        **ipp,
571         int                     flags,
572         int                     lock_flags)
573 {
574         struct xfs_inode        *ip;
575         int                     error;
576         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
577         int                     iflags;
578
579         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
580         if (!ip)
581                 return -ENOMEM;
582
583         error = xfs_imap(mp, tp, ip->i_ino, &ip->i_imap, flags);
584         if (error)
585                 goto out_destroy;
586
587         /*
588          * For version 5 superblocks, if we are initialising a new inode and we
589          * are not utilising the XFS_FEAT_IKEEP inode cluster mode, we can
590          * simply build the new inode core with a random generation number.
591          *
592          * For version 4 (and older) superblocks, log recovery is dependent on
593          * the i_flushiter field being initialised from the current on-disk
594          * value and hence we must also read the inode off disk even when
595          * initializing new inodes.
596          */
597         if (xfs_has_v3inodes(mp) &&
598             (flags & XFS_IGET_CREATE) && !xfs_has_ikeep(mp)) {
599                 VFS_I(ip)->i_generation = get_random_u32();
600         } else {
601                 struct xfs_buf          *bp;
602
603                 error = xfs_imap_to_bp(mp, tp, &ip->i_imap, &bp);
604                 if (error)
605                         goto out_destroy;
606
607                 error = xfs_inode_from_disk(ip,
608                                 xfs_buf_offset(bp, ip->i_imap.im_boffset));
609                 if (!error)
610                         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_INO_REF);
611                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
612
613                 if (error)
614                         goto out_destroy;
615         }
616
617         trace_xfs_iget_miss(ip);
618
619         /*
620          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
621          * racing with unlinks.
622          */
623         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
624         if (error)
625                 goto out_destroy;
626
627         /*
628          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
629          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
630          * region. Since we can be called from transaction context, don't
631          * recurse into the file system.
632          */
633         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
634                 error = -EAGAIN;
635                 goto out_destroy;
636         }
637
638         /*
639          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
640          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
641          */
642         if (lock_flags) {
643                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
644                         BUG();
645         }
646
647         /*
648          * These values must be set before inserting the inode into the radix
649          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
650          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
651          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
652          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
653          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
654          * time.
655          */
656         iflags = XFS_INEW;
657         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
658                 d_mark_dontcache(VFS_I(ip));
659         ip->i_udquot = NULL;
660         ip->i_gdquot = NULL;
661         ip->i_pdquot = NULL;
662         xfs_iflags_set(ip, iflags);
663
664         /* insert the new inode */
665         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
666         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
667         if (unlikely(error)) {
668                 WARN_ON(error != -EEXIST);
669                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
670                 error = -EAGAIN;
671                 goto out_preload_end;
672         }
673         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
674         radix_tree_preload_end();
675
676         *ipp = ip;
677         return 0;
678
679 out_preload_end:
680         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
681         radix_tree_preload_end();
682         if (lock_flags)
683                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
684 out_destroy:
685         __destroy_inode(VFS_I(ip));
686         xfs_inode_free(ip);
687         return error;
688 }
689
690 /*
691  * Look up an inode by number in the given file system.  The inode is looked up
692  * in the cache held in each AG.  If the inode is found in the cache, initialise
693  * the vfs inode if necessary.
694  *
695  * If it is not in core, read it in from the file system's device, add it to the
696  * cache and initialise the vfs inode.
697  *
698  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
699  * Inode lookup is only done during metadata operations and not as part of the
700  * data IO path. Hence we only allow locking of the XFS_ILOCK during lookup.
701  */
702 int
703 xfs_iget(
704         struct xfs_mount        *mp,
705         struct xfs_trans        *tp,
706         xfs_ino_t               ino,
707         uint                    flags,
708         uint                    lock_flags,
709         struct xfs_inode        **ipp)
710 {
711         struct xfs_inode        *ip;
712         struct xfs_perag        *pag;
713         xfs_agino_t             agino;
714         int                     error;
715
716         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
717
718         /* reject inode numbers outside existing AGs */
719         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
720                 return -EINVAL;
721
722         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
723
724         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
725         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
726         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
727
728 again:
729         error = 0;
730         rcu_read_lock();
731         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
732
733         if (ip) {
734                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
735                 if (error)
736                         goto out_error_or_again;
737         } else {
738                 rcu_read_unlock();
739                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
740                         error = -ENODATA;
741                         goto out_error_or_again;
742                 }
743                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
744
745                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
746                                                         flags, lock_flags);
747                 if (error)
748                         goto out_error_or_again;
749         }
750         xfs_perag_put(pag);
751
752         *ipp = ip;
753
754         /*
755          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
756          * now.  If it's a new inode being created, xfs_init_new_inode will
757          * handle it.
758          */
759         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
760                 xfs_setup_existing_inode(ip);
761         return 0;
762
763 out_error_or_again:
764         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE) && error == -EAGAIN) {
765                 delay(1);
766                 goto again;
767         }
768         xfs_perag_put(pag);
769         return error;
770 }
771
772 /*
773  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
774  *
775  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
776  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
777  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
778  * down, etc.), return a negative error code.
779  *
780  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
781  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
782  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
783  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
784  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
785  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
786  * deal with these scenarios appropriately.
787  *
788  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
789  * reading this, you probably want xfs_iget.
790  */
791 int
792 xfs_icache_inode_is_allocated(
793         struct xfs_mount        *mp,
794         struct xfs_trans        *tp,
795         xfs_ino_t               ino,
796         bool                    *inuse)
797 {
798         struct xfs_inode        *ip;
799         int                     error;
800
801         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
802         if (error)
803                 return error;
804
805         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
806         xfs_irele(ip);
807         return 0;
808 }
809
810 /*
811  * Grab the inode for reclaim exclusively.
812  *
813  * We have found this inode via a lookup under RCU, so the inode may have
814  * already been freed, or it may be in the process of being recycled by
815  * xfs_iget(). In both cases, the inode will have XFS_IRECLAIM set. If the inode
816  * has been fully recycled by the time we get the i_flags_lock, XFS_IRECLAIMABLE
817  * will not be set. Hence we need to check for both these flag conditions to
818  * avoid inodes that are no longer reclaim candidates.
819  *
820  * Note: checking for other state flags here, under the i_flags_lock or not, is
821  * racy and should be avoided. Those races should be resolved only after we have
822  * ensured that we are able to reclaim this inode and the world can see that we
823  * are going to reclaim it.
824  *
825  * Return true if we grabbed it, false otherwise.
826  */
827 static bool
828 xfs_reclaim_igrab(
829         struct xfs_inode        *ip,
830         struct xfs_icwalk       *icw)
831 {
832         ASSERT(rcu_read_lock_held());
833
834         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
835         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
836             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
837                 /* not a reclaim candidate. */
838                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
839                 return false;
840         }
841
842         /* Don't reclaim a sick inode unless the caller asked for it. */
843         if (ip->i_sick &&
844             (!icw || !(icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK))) {
845                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
846                 return false;
847         }
848
849         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
850         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
851         return true;
852 }
853
854 /*
855  * Inode reclaim is non-blocking, so the default action if progress cannot be
856  * made is to "requeue" the inode for reclaim by unlocking it and clearing the
857  * XFS_IRECLAIM flag.  If we are in a shutdown state, we don't care about
858  * blocking anymore and hence we can wait for the inode to be able to reclaim
859  * it.
860  *
861  * We do no IO here - if callers require inodes to be cleaned they must push the
862  * AIL first to trigger writeback of dirty inodes.  This enables writeback to be
863  * done in the background in a non-blocking manner, and enables memory reclaim
864  * to make progress without blocking.
865  */
866 static void
867 xfs_reclaim_inode(
868         struct xfs_inode        *ip,
869         struct xfs_perag        *pag)
870 {
871         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
872
873         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
874                 goto out;
875         if (xfs_iflags_test_and_set(ip, XFS_IFLUSHING))
876                 goto out_iunlock;
877
878         /*
879          * Check for log shutdown because aborting the inode can move the log
880          * tail and corrupt in memory state. This is fine if the log is shut
881          * down, but if the log is still active and only the mount is shut down
882          * then the in-memory log tail movement caused by the abort can be
883          * incorrectly propagated to disk.
884          */
885         if (xlog_is_shutdown(ip->i_mount->m_log)) {
886                 xfs_iunpin_wait(ip);
887                 xfs_iflush_shutdown_abort(ip);
888                 goto reclaim;
889         }
890         if (xfs_ipincount(ip))
891                 goto out_clear_flush;
892         if (!xfs_inode_clean(ip))
893                 goto out_clear_flush;
894
895         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
896 reclaim:
897         trace_xfs_inode_reclaiming(ip);
898
899         /*
900          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
901          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
902          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
903          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
904          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
905          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
906          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
907          * will see an invalid inode that it can skip.
908          */
909         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
910         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
911         ip->i_ino = 0;
912         ip->i_sick = 0;
913         ip->i_checked = 0;
914         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
915
916         ASSERT(!ip->i_itemp || ip->i_itemp->ili_item.li_buf == NULL);
917         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
918
919         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
920         /*
921          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
922          *
923          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
924          * added to the tree assert that it's been there before to catch
925          * problems with the inode life time early on.
926          */
927         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
928         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
929                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
930                 ASSERT(0);
931         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, NULLAGINO, XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
932         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
933
934         /*
935          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
936          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
937          * can reference the inodes in the cache without taking references.
938          *
939          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
940          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
941          */
942         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
943         ASSERT(!ip->i_udquot && !ip->i_gdquot && !ip->i_pdquot);
944         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
945         ASSERT(xfs_inode_clean(ip));
946
947         __xfs_inode_free(ip);
948         return;
949
950 out_clear_flush:
951         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
952 out_iunlock:
953         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
954 out:
955         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
956 }
957
958 /* Reclaim sick inodes if we're unmounting or the fs went down. */
959 static inline bool
960 xfs_want_reclaim_sick(
961         struct xfs_mount        *mp)
962 {
963         return xfs_is_unmounting(mp) || xfs_has_norecovery(mp) ||
964                xfs_is_shutdown(mp);
965 }
966
967 void
968 xfs_reclaim_inodes(
969         struct xfs_mount        *mp)
970 {
971         struct xfs_icwalk       icw = {
972                 .icw_flags      = 0,
973         };
974
975         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
976                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
977
978         while (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
979                 xfs_ail_push_all_sync(mp->m_ail);
980                 xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
981         }
982 }
983
984 /*
985  * The shrinker infrastructure determines how many inodes we should scan for
986  * reclaim. We want as many clean inodes ready to reclaim as possible, so we
987  * push the AIL here. We also want to proactively free up memory if we can to
988  * minimise the amount of work memory reclaim has to do so we kick the
989  * background reclaim if it isn't already scheduled.
990  */
991 long
992 xfs_reclaim_inodes_nr(
993         struct xfs_mount        *mp,
994         unsigned long           nr_to_scan)
995 {
996         struct xfs_icwalk       icw = {
997                 .icw_flags      = XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT,
998                 .icw_scan_limit = min_t(unsigned long, LONG_MAX, nr_to_scan),
999         };
1000
1001         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
1002                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
1003
1004         /* kick background reclaimer and push the AIL */
1005         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1006         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
1007
1008         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
1009         return 0;
1010 }
1011
1012 /*
1013  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1014  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1015  */
1016 long
1017 xfs_reclaim_inodes_count(
1018         struct xfs_mount        *mp)
1019 {
1020         struct xfs_perag        *pag;
1021         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1022         long                    reclaimable = 0;
1023
1024         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1025                 ag = pag->pag_agno + 1;
1026                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1027                 xfs_perag_put(pag);
1028         }
1029         return reclaimable;
1030 }
1031
1032 STATIC bool
1033 xfs_icwalk_match_id(
1034         struct xfs_inode        *ip,
1035         struct xfs_icwalk       *icw)
1036 {
1037         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1038             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1039                 return false;
1040
1041         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1042             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1043                 return false;
1044
1045         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1046             ip->i_projid != icw->icw_prid)
1047                 return false;
1048
1049         return true;
1050 }
1051
1052 /*
1053  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1054  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1055  */
1056 STATIC bool
1057 xfs_icwalk_match_id_union(
1058         struct xfs_inode        *ip,
1059         struct xfs_icwalk       *icw)
1060 {
1061         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1062             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1063                 return true;
1064
1065         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1066             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1067                 return true;
1068
1069         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1070             ip->i_projid == icw->icw_prid)
1071                 return true;
1072
1073         return false;
1074 }
1075
1076 /*
1077  * Is this inode @ip eligible for eof/cow block reclamation, given some
1078  * filtering parameters @icw?  The inode is eligible if @icw is null or
1079  * if the predicate functions match.
1080  */
1081 static bool
1082 xfs_icwalk_match(
1083         struct xfs_inode        *ip,
1084         struct xfs_icwalk       *icw)
1085 {
1086         bool                    match;
1087
1088         if (!icw)
1089                 return true;
1090
1091         if (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
1092                 match = xfs_icwalk_match_id_union(ip, icw);
1093         else
1094                 match = xfs_icwalk_match_id(ip, icw);
1095         if (!match)
1096                 return false;
1097
1098         /* skip the inode if the file size is too small */
1099         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_MINFILESIZE) &&
1100             XFS_ISIZE(ip) < icw->icw_min_file_size)
1101                 return false;
1102
1103         return true;
1104 }
1105
1106 /*
1107  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
1108  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
1109  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
1110  * goes low.
1111  */
1112 void
1113 xfs_reclaim_worker(
1114         struct work_struct *work)
1115 {
1116         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
1117                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
1118
1119         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, NULL);
1120         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1121 }
1122
1123 STATIC int
1124 xfs_inode_free_eofblocks(
1125         struct xfs_inode        *ip,
1126         struct xfs_icwalk       *icw,
1127         unsigned int            *lockflags)
1128 {
1129         bool                    wait;
1130
1131         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1132
1133         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_IEOFBLOCKS))
1134                 return 0;
1135
1136         /*
1137          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1138          * time. Unless we are waiting, skip it.
1139          */
1140         if (!wait && mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1141                 return 0;
1142
1143         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1144                 return 0;
1145
1146         /*
1147          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1148          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1149          */
1150         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1151                 if (wait)
1152                         return -EAGAIN;
1153                 return 0;
1154         }
1155         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1156
1157         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, false))
1158                 return xfs_free_eofblocks(ip);
1159
1160         /* inode could be preallocated or append-only */
1161         trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1162         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1163         return 0;
1164 }
1165
1166 static void
1167 xfs_blockgc_set_iflag(
1168         struct xfs_inode        *ip,
1169         unsigned long           iflag)
1170 {
1171         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1172         struct xfs_perag        *pag;
1173
1174         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1175
1176         /*
1177          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1178          * if we already know that we have the tag set.
1179          */
1180         if (ip->i_flags & iflag)
1181                 return;
1182         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1183         ip->i_flags |= iflag;
1184         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1185
1186         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1187         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1188
1189         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1190                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1191
1192         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1193         xfs_perag_put(pag);
1194 }
1195
1196 void
1197 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1198         xfs_inode_t     *ip)
1199 {
1200         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1201         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1202 }
1203
1204 static void
1205 xfs_blockgc_clear_iflag(
1206         struct xfs_inode        *ip,
1207         unsigned long           iflag)
1208 {
1209         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1210         struct xfs_perag        *pag;
1211         bool                    clear_tag;
1212
1213         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1214
1215         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1216         ip->i_flags &= ~iflag;
1217         clear_tag = (ip->i_flags & (XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0;
1218         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1219
1220         if (!clear_tag)
1221                 return;
1222
1223         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1224         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1225
1226         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1227                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1228
1229         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1230         xfs_perag_put(pag);
1231 }
1232
1233 void
1234 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1235         xfs_inode_t     *ip)
1236 {
1237         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1238         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1243  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1244  * is undergoing some kind of write.
1245  */
1246 static bool
1247 xfs_prep_free_cowblocks(
1248         struct xfs_inode        *ip)
1249 {
1250         /*
1251          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1252          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1253          */
1254         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1255                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1256                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1257                 return false;
1258         }
1259
1260         /*
1261          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1262          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1263          */
1264         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1265             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1266             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1267             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1268                 return false;
1269
1270         return true;
1271 }
1272
1273 /*
1274  * Automatic CoW Reservation Freeing
1275  *
1276  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1277  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1278  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1279  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1280  * be retained.
1281  *
1282  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1283  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1284  */
1285 STATIC int
1286 xfs_inode_free_cowblocks(
1287         struct xfs_inode        *ip,
1288         struct xfs_icwalk       *icw,
1289         unsigned int            *lockflags)
1290 {
1291         bool                    wait;
1292         int                     ret = 0;
1293
1294         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1295
1296         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_ICOWBLOCKS))
1297                 return 0;
1298
1299         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1300                 return 0;
1301
1302         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1303                 return 0;
1304
1305         /*
1306          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1307          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1308          */
1309         if (!(*lockflags & XFS_IOLOCK_EXCL) &&
1310             !xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1311                 if (wait)
1312                         return -EAGAIN;
1313                 return 0;
1314         }
1315         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1316
1317         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL)) {
1318                 if (wait)
1319                         return -EAGAIN;
1320                 return 0;
1321         }
1322         *lockflags |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1323
1324         /*
1325          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1326          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1327          */
1328         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1329                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1330         return ret;
1331 }
1332
1333 void
1334 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1335         xfs_inode_t     *ip)
1336 {
1337         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1338         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1339 }
1340
1341 void
1342 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1343         xfs_inode_t     *ip)
1344 {
1345         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1346         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1347 }
1348
1349 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1350 void
1351 xfs_blockgc_stop(
1352         struct xfs_mount        *mp)
1353 {
1354         struct xfs_perag        *pag;
1355         xfs_agnumber_t          agno;
1356
1357         if (!xfs_clear_blockgc_enabled(mp))
1358                 return;
1359
1360         for_each_perag(mp, agno, pag)
1361                 cancel_delayed_work_sync(&pag->pag_blockgc_work);
1362         trace_xfs_blockgc_stop(mp, __return_address);
1363 }
1364
1365 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1366 void
1367 xfs_blockgc_start(
1368         struct xfs_mount        *mp)
1369 {
1370         struct xfs_perag        *pag;
1371         xfs_agnumber_t          agno;
1372
1373         if (xfs_set_blockgc_enabled(mp))
1374                 return;
1375
1376         trace_xfs_blockgc_start(mp, __return_address);
1377         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1378                 xfs_blockgc_queue(pag);
1379 }
1380
1381 /* Don't try to run block gc on an inode that's in any of these states. */
1382 #define XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS       (XFS_INEW | \
1383                                          XFS_NEED_INACTIVE | \
1384                                          XFS_INACTIVATING | \
1385                                          XFS_IRECLAIMABLE | \
1386                                          XFS_IRECLAIM)
1387 /*
1388  * Decide if the given @ip is eligible for garbage collection of speculative
1389  * preallocations, and grab it if so.  Returns true if it's ready to go or
1390  * false if we should just ignore it.
1391  */
1392 static bool
1393 xfs_blockgc_igrab(
1394         struct xfs_inode        *ip)
1395 {
1396         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
1397
1398         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1399
1400         /* Check for stale RCU freed inode */
1401         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1402         if (!ip->i_ino)
1403                 goto out_unlock_noent;
1404
1405         if (ip->i_flags & XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS)
1406                 goto out_unlock_noent;
1407         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1408
1409         /* nothing to sync during shutdown */
1410         if (xfs_is_shutdown(ip->i_mount))
1411                 return false;
1412
1413         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
1414         if (!igrab(inode))
1415                 return false;
1416
1417         /* inode is valid */
1418         return true;
1419
1420 out_unlock_noent:
1421         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1422         return false;
1423 }
1424
1425 /* Scan one incore inode for block preallocations that we can remove. */
1426 static int
1427 xfs_blockgc_scan_inode(
1428         struct xfs_inode        *ip,
1429         struct xfs_icwalk       *icw)
1430 {
1431         unsigned int            lockflags = 0;
1432         int                     error;
1433
1434         error = xfs_inode_free_eofblocks(ip, icw, &lockflags);
1435         if (error)
1436                 goto unlock;
1437
1438         error = xfs_inode_free_cowblocks(ip, icw, &lockflags);
1439 unlock:
1440         if (lockflags)
1441                 xfs_iunlock(ip, lockflags);
1442         xfs_irele(ip);
1443         return error;
1444 }
1445
1446 /* Background worker that trims preallocated space. */
1447 void
1448 xfs_blockgc_worker(
1449         struct work_struct      *work)
1450 {
1451         struct xfs_perag        *pag = container_of(to_delayed_work(work),
1452                                         struct xfs_perag, pag_blockgc_work);
1453         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1454         int                     error;
1455
1456         trace_xfs_blockgc_worker(mp, __return_address);
1457
1458         error = xfs_icwalk_ag(pag, XFS_ICWALK_BLOCKGC, NULL);
1459         if (error)
1460                 xfs_info(mp, "AG %u preallocation gc worker failed, err=%d",
1461                                 pag->pag_agno, error);
1462         xfs_blockgc_queue(pag);
1463 }
1464
1465 /*
1466  * Try to free space in the filesystem by purging inactive inodes, eofblocks
1467  * and cowblocks.
1468  */
1469 int
1470 xfs_blockgc_free_space(
1471         struct xfs_mount        *mp,
1472         struct xfs_icwalk       *icw)
1473 {
1474         int                     error;
1475
1476         trace_xfs_blockgc_free_space(mp, icw, _RET_IP_);
1477
1478         error = xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_BLOCKGC, icw);
1479         if (error)
1480                 return error;
1481
1482         xfs_inodegc_flush(mp);
1483         return 0;
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Reclaim all the free space that we can by scheduling the background blockgc
1488  * and inodegc workers immediately and waiting for them all to clear.
1489  */
1490 void
1491 xfs_blockgc_flush_all(
1492         struct xfs_mount        *mp)
1493 {
1494         struct xfs_perag        *pag;
1495         xfs_agnumber_t          agno;
1496
1497         trace_xfs_blockgc_flush_all(mp, __return_address);
1498
1499         /*
1500          * For each blockgc worker, move its queue time up to now.  If it
1501          * wasn't queued, it will not be requeued.  Then flush whatever's
1502          * left.
1503          */
1504         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1505                 mod_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
1506                                 &pag->pag_blockgc_work, 0);
1507
1508         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1509                 flush_delayed_work(&pag->pag_blockgc_work);
1510
1511         xfs_inodegc_flush(mp);
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Run cow/eofblocks scans on the supplied dquots.  We don't know exactly which
1516  * quota caused an allocation failure, so we make a best effort by including
1517  * each quota under low free space conditions (less than 1% free space) in the
1518  * scan.
1519  *
1520  * Callers must not hold any inode's ILOCK.  If requesting a synchronous scan
1521  * (XFS_ICWALK_FLAG_SYNC), the caller also must not hold any inode's IOLOCK or
1522  * MMAPLOCK.
1523  */
1524 int
1525 xfs_blockgc_free_dquots(
1526         struct xfs_mount        *mp,
1527         struct xfs_dquot        *udqp,
1528         struct xfs_dquot        *gdqp,
1529         struct xfs_dquot        *pdqp,
1530         unsigned int            iwalk_flags)
1531 {
1532         struct xfs_icwalk       icw = {0};
1533         bool                    do_work = false;
1534
1535         if (!udqp && !gdqp && !pdqp)
1536                 return 0;
1537
1538         /*
1539          * Run a scan to free blocks using the union filter to cover all
1540          * applicable quotas in a single scan.
1541          */
1542         icw.icw_flags = XFS_ICWALK_FLAG_UNION | iwalk_flags;
1543
1544         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && udqp && xfs_dquot_lowsp(udqp)) {
1545                 icw.icw_uid = make_kuid(mp->m_super->s_user_ns, udqp->q_id);
1546                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_UID;
1547                 do_work = true;
1548         }
1549
1550         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && gdqp && xfs_dquot_lowsp(gdqp)) {
1551                 icw.icw_gid = make_kgid(mp->m_super->s_user_ns, gdqp->q_id);
1552                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_GID;
1553                 do_work = true;
1554         }
1555
1556         if (XFS_IS_PQUOTA_ENFORCED(mp) && pdqp && xfs_dquot_lowsp(pdqp)) {
1557                 icw.icw_prid = pdqp->q_id;
1558                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_PRID;
1559                 do_work = true;
1560         }
1561
1562         if (!do_work)
1563                 return 0;
1564
1565         return xfs_blockgc_free_space(mp, &icw);
1566 }
1567
1568 /* Run cow/eofblocks scans on the quotas attached to the inode. */
1569 int
1570 xfs_blockgc_free_quota(
1571         struct xfs_inode        *ip,
1572         unsigned int            iwalk_flags)
1573 {
1574         return xfs_blockgc_free_dquots(ip->i_mount,
1575                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_USER),
1576                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_GROUP),
1577                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_PROJ), iwalk_flags);
1578 }
1579
1580 /* XFS Inode Cache Walking Code */
1581
1582 /*
1583  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
1584  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
1585  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
1586  * be too greedy.
1587  */
1588 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
1589
1590
1591 /*
1592  * Decide if we want to grab this inode in anticipation of doing work towards
1593  * the goal.
1594  */
1595 static inline bool
1596 xfs_icwalk_igrab(
1597         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1598         struct xfs_inode        *ip,
1599         struct xfs_icwalk       *icw)
1600 {
1601         switch (goal) {
1602         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1603                 return xfs_blockgc_igrab(ip);
1604         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1605                 return xfs_reclaim_igrab(ip, icw);
1606         default:
1607                 return false;
1608         }
1609 }
1610
1611 /*
1612  * Process an inode.  Each processing function must handle any state changes
1613  * made by the icwalk igrab function.  Return -EAGAIN to skip an inode.
1614  */
1615 static inline int
1616 xfs_icwalk_process_inode(
1617         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1618         struct xfs_inode        *ip,
1619         struct xfs_perag        *pag,
1620         struct xfs_icwalk       *icw)
1621 {
1622         int                     error = 0;
1623
1624         switch (goal) {
1625         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1626                 error = xfs_blockgc_scan_inode(ip, icw);
1627                 break;
1628         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1629                 xfs_reclaim_inode(ip, pag);
1630                 break;
1631         }
1632         return error;
1633 }
1634
1635 /*
1636  * For a given per-AG structure @pag and a goal, grab qualifying inodes and
1637  * process them in some manner.
1638  */
1639 static int
1640 xfs_icwalk_ag(
1641         struct xfs_perag        *pag,
1642         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1643         struct xfs_icwalk       *icw)
1644 {
1645         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1646         uint32_t                first_index;
1647         int                     last_error = 0;
1648         int                     skipped;
1649         bool                    done;
1650         int                     nr_found;
1651
1652 restart:
1653         done = false;
1654         skipped = 0;
1655         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM)
1656                 first_index = READ_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor);
1657         else
1658                 first_index = 0;
1659         nr_found = 0;
1660         do {
1661                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1662                 int             error = 0;
1663                 int             i;
1664
1665                 rcu_read_lock();
1666
1667                 nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(&pag->pag_ici_root,
1668                                 (void **) batch, first_index,
1669                                 XFS_LOOKUP_BATCH, goal);
1670                 if (!nr_found) {
1671                         done = true;
1672                         rcu_read_unlock();
1673                         break;
1674                 }
1675
1676                 /*
1677                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1678                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1679                  */
1680                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1681                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
1682
1683                         if (done || !xfs_icwalk_igrab(goal, ip, icw))
1684                                 batch[i] = NULL;
1685
1686                         /*
1687                          * Update the index for the next lookup. Catch
1688                          * overflows into the next AG range which can occur if
1689                          * we have inodes in the last block of the AG and we
1690                          * are currently pointing to the last inode.
1691                          *
1692                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
1693                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
1694                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
1695                          * us to see this inode, so another lookup from the
1696                          * same index will not find it again.
1697                          */
1698                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
1699                                 continue;
1700                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1701                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1702                                 done = true;
1703                 }
1704
1705                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1706                 rcu_read_unlock();
1707
1708                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1709                         if (!batch[i])
1710                                 continue;
1711                         error = xfs_icwalk_process_inode(goal, batch[i], pag,
1712                                         icw);
1713                         if (error == -EAGAIN) {
1714                                 skipped++;
1715                                 continue;
1716                         }
1717                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1718                                 last_error = error;
1719                 }
1720
1721                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
1722                 if (error == -EFSCORRUPTED)
1723                         break;
1724
1725                 cond_resched();
1726
1727                 if (icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT)) {
1728                         icw->icw_scan_limit -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1729                         if (icw->icw_scan_limit <= 0)
1730                                 break;
1731                 }
1732         } while (nr_found && !done);
1733
1734         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM) {
1735                 if (done)
1736                         first_index = 0;
1737                 WRITE_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor, first_index);
1738         }
1739
1740         if (skipped) {
1741                 delay(1);
1742                 goto restart;
1743         }
1744         return last_error;
1745 }
1746
1747 /* Walk all incore inodes to achieve a given goal. */
1748 static int
1749 xfs_icwalk(
1750         struct xfs_mount        *mp,
1751         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1752         struct xfs_icwalk       *icw)
1753 {
1754         struct xfs_perag        *pag;
1755         int                     error = 0;
1756         int                     last_error = 0;
1757         xfs_agnumber_t          agno;
1758
1759         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, goal) {
1760                 error = xfs_icwalk_ag(pag, goal, icw);
1761                 if (error) {
1762                         last_error = error;
1763                         if (error == -EFSCORRUPTED) {
1764                                 xfs_perag_put(pag);
1765                                 break;
1766                         }
1767                 }
1768         }
1769         return last_error;
1770         BUILD_BUG_ON(XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS & XFS_ICWALK_FLAGS_VALID);
1771 }
1772
1773 #ifdef DEBUG
1774 static void
1775 xfs_check_delalloc(
1776         struct xfs_inode        *ip,
1777         int                     whichfork)
1778 {
1779         struct xfs_ifork        *ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
1780         struct xfs_bmbt_irec    got;
1781         struct xfs_iext_cursor  icur;
1782
1783         if (!ifp || !xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, 0, &icur, &got))
1784                 return;
1785         do {
1786                 if (isnullstartblock(got.br_startblock)) {
1787                         xfs_warn(ip->i_mount,
1788         "ino %llx %s fork has delalloc extent at [0x%llx:0x%llx]",
1789                                 ip->i_ino,
1790                                 whichfork == XFS_DATA_FORK ? "data" : "cow",
1791                                 got.br_startoff, got.br_blockcount);
1792                 }
1793         } while (xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got));
1794 }
1795 #else
1796 #define xfs_check_delalloc(ip, whichfork)       do { } while (0)
1797 #endif
1798
1799 /* Schedule the inode for reclaim. */
1800 static void
1801 xfs_inodegc_set_reclaimable(
1802         struct xfs_inode        *ip)
1803 {
1804         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1805         struct xfs_perag        *pag;
1806
1807         if (!xfs_is_shutdown(mp) && ip->i_delayed_blks) {
1808                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_DATA_FORK);
1809                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_COW_FORK);
1810                 ASSERT(0);
1811         }
1812
1813         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1814         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1815         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1816
1817         trace_xfs_inode_set_reclaimable(ip);
1818         ip->i_flags &= ~(XFS_NEED_INACTIVE | XFS_INACTIVATING);
1819         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIMABLE;
1820         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1821                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1822
1823         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1824         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1825         xfs_perag_put(pag);
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Free all speculative preallocations and possibly even the inode itself.
1830  * This is the last chance to make changes to an otherwise unreferenced file
1831  * before incore reclamation happens.
1832  */
1833 static void
1834 xfs_inodegc_inactivate(
1835         struct xfs_inode        *ip)
1836 {
1837         trace_xfs_inode_inactivating(ip);
1838         xfs_inactive(ip);
1839         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
1840 }
1841
1842 void
1843 xfs_inodegc_worker(
1844         struct work_struct      *work)
1845 {
1846         struct xfs_inodegc      *gc = container_of(to_delayed_work(work),
1847                                                 struct xfs_inodegc, work);
1848         struct llist_node       *node = llist_del_all(&gc->list);
1849         struct xfs_inode        *ip, *n;
1850
1851         WRITE_ONCE(gc->items, 0);
1852
1853         if (!node)
1854                 return;
1855
1856         ip = llist_entry(node, struct xfs_inode, i_gclist);
1857         trace_xfs_inodegc_worker(ip->i_mount, READ_ONCE(gc->shrinker_hits));
1858
1859         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, 0);
1860         llist_for_each_entry_safe(ip, n, node, i_gclist) {
1861                 xfs_iflags_set(ip, XFS_INACTIVATING);
1862                 xfs_inodegc_inactivate(ip);
1863         }
1864 }
1865
1866 /*
1867  * Expedite all pending inodegc work to run immediately. This does not wait for
1868  * completion of the work.
1869  */
1870 void
1871 xfs_inodegc_push(
1872         struct xfs_mount        *mp)
1873 {
1874         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
1875                 return;
1876         trace_xfs_inodegc_push(mp, __return_address);
1877         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1878 }
1879
1880 /*
1881  * Force all currently queued inode inactivation work to run immediately and
1882  * wait for the work to finish.
1883  */
1884 void
1885 xfs_inodegc_flush(
1886         struct xfs_mount        *mp)
1887 {
1888         xfs_inodegc_push(mp);
1889         trace_xfs_inodegc_flush(mp, __return_address);
1890         flush_workqueue(mp->m_inodegc_wq);
1891 }
1892
1893 /*
1894  * Flush all the pending work and then disable the inode inactivation background
1895  * workers and wait for them to stop.
1896  */
1897 void
1898 xfs_inodegc_stop(
1899         struct xfs_mount        *mp)
1900 {
1901         if (!xfs_clear_inodegc_enabled(mp))
1902                 return;
1903
1904         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1905         drain_workqueue(mp->m_inodegc_wq);
1906
1907         trace_xfs_inodegc_stop(mp, __return_address);
1908 }
1909
1910 /*
1911  * Enable the inode inactivation background workers and schedule deferred inode
1912  * inactivation work if there is any.
1913  */
1914 void
1915 xfs_inodegc_start(
1916         struct xfs_mount        *mp)
1917 {
1918         if (xfs_set_inodegc_enabled(mp))
1919                 return;
1920
1921         trace_xfs_inodegc_start(mp, __return_address);
1922         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1923 }
1924
1925 #ifdef CONFIG_XFS_RT
1926 static inline bool
1927 xfs_inodegc_want_queue_rt_file(
1928         struct xfs_inode        *ip)
1929 {
1930         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1931
1932         if (!XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
1933                 return false;
1934
1935         if (__percpu_counter_compare(&mp->m_frextents,
1936                                 mp->m_low_rtexts[XFS_LOWSP_5_PCNT],
1937                                 XFS_FDBLOCKS_BATCH) < 0)
1938                 return true;
1939
1940         return false;
1941 }
1942 #else
1943 # define xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip)     (false)
1944 #endif /* CONFIG_XFS_RT */
1945
1946 /*
1947  * Schedule the inactivation worker when:
1948  *
1949  *  - We've accumulated more than one inode cluster buffer's worth of inodes.
1950  *  - There is less than 5% free space left.
1951  *  - Any of the quotas for this inode are near an enforcement limit.
1952  */
1953 static inline bool
1954 xfs_inodegc_want_queue_work(
1955         struct xfs_inode        *ip,
1956         unsigned int            items)
1957 {
1958         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1959
1960         if (items > mp->m_ino_geo.inodes_per_cluster)
1961                 return true;
1962
1963         if (__percpu_counter_compare(&mp->m_fdblocks,
1964                                 mp->m_low_space[XFS_LOWSP_5_PCNT],
1965                                 XFS_FDBLOCKS_BATCH) < 0)
1966                 return true;
1967
1968         if (xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip))
1969                 return true;
1970
1971         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_USER))
1972                 return true;
1973
1974         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_GROUP))
1975                 return true;
1976
1977         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_PROJ))
1978                 return true;
1979
1980         return false;
1981 }
1982
1983 /*
1984  * Upper bound on the number of inodes in each AG that can be queued for
1985  * inactivation at any given time, to avoid monopolizing the workqueue.
1986  */
1987 #define XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG         (4 * XFS_INODES_PER_CHUNK)
1988
1989 /*
1990  * Make the frontend wait for inactivations when:
1991  *
1992  *  - Memory shrinkers queued the inactivation worker and it hasn't finished.
1993  *  - The queue depth exceeds the maximum allowable percpu backlog.
1994  *
1995  * Note: If the current thread is running a transaction, we don't ever want to
1996  * wait for other transactions because that could introduce a deadlock.
1997  */
1998 static inline bool
1999 xfs_inodegc_want_flush_work(
2000         struct xfs_inode        *ip,
2001         unsigned int            items,
2002         unsigned int            shrinker_hits)
2003 {
2004         if (current->journal_info)
2005                 return false;
2006
2007         if (shrinker_hits > 0)
2008                 return true;
2009
2010         if (items > XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG)
2011                 return true;
2012
2013         return false;
2014 }
2015
2016 /*
2017  * Queue a background inactivation worker if there are inodes that need to be
2018  * inactivated and higher level xfs code hasn't disabled the background
2019  * workers.
2020  */
2021 static void
2022 xfs_inodegc_queue(
2023         struct xfs_inode        *ip)
2024 {
2025         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2026         struct xfs_inodegc      *gc;
2027         int                     items;
2028         unsigned int            shrinker_hits;
2029         unsigned long           queue_delay = 1;
2030
2031         trace_xfs_inode_set_need_inactive(ip);
2032         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
2033         ip->i_flags |= XFS_NEED_INACTIVE;
2034         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
2035
2036         gc = get_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2037         llist_add(&ip->i_gclist, &gc->list);
2038         items = READ_ONCE(gc->items);
2039         WRITE_ONCE(gc->items, items + 1);
2040         shrinker_hits = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2041
2042         /*
2043          * We queue the work while holding the current CPU so that the work
2044          * is scheduled to run on this CPU.
2045          */
2046         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp)) {
2047                 put_cpu_ptr(gc);
2048                 return;
2049         }
2050
2051         if (xfs_inodegc_want_queue_work(ip, items))
2052                 queue_delay = 0;
2053
2054         trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2055         mod_delayed_work(mp->m_inodegc_wq, &gc->work, queue_delay);
2056         put_cpu_ptr(gc);
2057
2058         if (xfs_inodegc_want_flush_work(ip, items, shrinker_hits)) {
2059                 trace_xfs_inodegc_throttle(mp, __return_address);
2060                 flush_delayed_work(&gc->work);
2061         }
2062 }
2063
2064 /*
2065  * Fold the dead CPU inodegc queue into the current CPUs queue.
2066  */
2067 void
2068 xfs_inodegc_cpu_dead(
2069         struct xfs_mount        *mp,
2070         unsigned int            dead_cpu)
2071 {
2072         struct xfs_inodegc      *dead_gc, *gc;
2073         struct llist_node       *first, *last;
2074         unsigned int            count = 0;
2075
2076         dead_gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, dead_cpu);
2077         cancel_delayed_work_sync(&dead_gc->work);
2078
2079         if (llist_empty(&dead_gc->list))
2080                 return;
2081
2082         first = dead_gc->list.first;
2083         last = first;
2084         while (last->next) {
2085                 last = last->next;
2086                 count++;
2087         }
2088         dead_gc->list.first = NULL;
2089         dead_gc->items = 0;
2090
2091         /* Add pending work to current CPU */
2092         gc = get_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2093         llist_add_batch(first, last, &gc->list);
2094         count += READ_ONCE(gc->items);
2095         WRITE_ONCE(gc->items, count);
2096
2097         if (xfs_is_inodegc_enabled(mp)) {
2098                 trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2099                 mod_delayed_work(mp->m_inodegc_wq, &gc->work, 0);
2100         }
2101         put_cpu_ptr(gc);
2102 }
2103
2104 /*
2105  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.  Once we get tag
2106  * lookups on the radix tree, this inode flag can go away.
2107  *
2108  * We always use background reclaim here because even if the inode is clean, it
2109  * still may be under IO and hence we have wait for IO completion to occur
2110  * before we can reclaim the inode. The background reclaim path handles this
2111  * more efficiently than we can here, so simply let background reclaim tear down
2112  * all inodes.
2113  */
2114 void
2115 xfs_inode_mark_reclaimable(
2116         struct xfs_inode        *ip)
2117 {
2118         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2119         bool                    need_inactive;
2120
2121         XFS_STATS_INC(mp, vn_reclaim);
2122
2123         /*
2124          * We should never get here with any of the reclaim flags already set.
2125          */
2126         ASSERT_ALWAYS(!xfs_iflags_test(ip, XFS_ALL_IRECLAIM_FLAGS));
2127
2128         need_inactive = xfs_inode_needs_inactive(ip);
2129         if (need_inactive) {
2130                 xfs_inodegc_queue(ip);
2131                 return;
2132         }
2133
2134         /* Going straight to reclaim, so drop the dquots. */
2135         xfs_qm_dqdetach(ip);
2136         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
2137 }
2138
2139 /*
2140  * Register a phony shrinker so that we can run background inodegc sooner when
2141  * there's memory pressure.  Inactivation does not itself free any memory but
2142  * it does make inodes reclaimable, which eventually frees memory.
2143  *
2144  * The count function, seek value, and batch value are crafted to trigger the
2145  * scan function during the second round of scanning.  Hopefully this means
2146  * that we reclaimed enough memory that initiating metadata transactions won't
2147  * make things worse.
2148  */
2149 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT      (1UL << DEF_PRIORITY)
2150 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH      ((XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT / 2) + 1)
2151
2152 static unsigned long
2153 xfs_inodegc_shrinker_count(
2154         struct shrinker         *shrink,
2155         struct shrink_control   *sc)
2156 {
2157         struct xfs_mount        *mp = container_of(shrink, struct xfs_mount,
2158                                                    m_inodegc_shrinker);
2159         struct xfs_inodegc      *gc;
2160         int                     cpu;
2161
2162         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2163                 return 0;
2164
2165         for_each_online_cpu(cpu) {
2166                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2167                 if (!llist_empty(&gc->list))
2168                         return XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT;
2169         }
2170
2171         return 0;
2172 }
2173
2174 static unsigned long
2175 xfs_inodegc_shrinker_scan(
2176         struct shrinker         *shrink,
2177         struct shrink_control   *sc)
2178 {
2179         struct xfs_mount        *mp = container_of(shrink, struct xfs_mount,
2180                                                    m_inodegc_shrinker);
2181         struct xfs_inodegc      *gc;
2182         int                     cpu;
2183         bool                    no_items = true;
2184
2185         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2186                 return SHRINK_STOP;
2187
2188         trace_xfs_inodegc_shrinker_scan(mp, sc, __return_address);
2189
2190         for_each_online_cpu(cpu) {
2191                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2192                 if (!llist_empty(&gc->list)) {
2193                         unsigned int    h = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2194
2195                         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, h + 1);
2196                         mod_delayed_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work, 0);
2197                         no_items = false;
2198                 }
2199         }
2200
2201         /*
2202          * If there are no inodes to inactivate, we don't want the shrinker
2203          * to think there's deferred work to call us back about.
2204          */
2205         if (no_items)
2206                 return LONG_MAX;
2207
2208         return SHRINK_STOP;
2209 }
2210
2211 /* Register a shrinker so we can accelerate inodegc and throttle queuing. */
2212 int
2213 xfs_inodegc_register_shrinker(
2214         struct xfs_mount        *mp)
2215 {
2216         struct shrinker         *shrink = &mp->m_inodegc_shrinker;
2217
2218         shrink->count_objects = xfs_inodegc_shrinker_count;
2219         shrink->scan_objects = xfs_inodegc_shrinker_scan;
2220         shrink->seeks = 0;
2221         shrink->flags = SHRINKER_NONSLAB;
2222         shrink->batch = XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH;
2223
2224         return register_shrinker(shrink, "xfs-inodegc:%s", mp->m_super->s_id);
2225 }