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