fs: allocate inode by using alloc_inode_sb()
[sfrench/cifs-2.6.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
27 #include <linux/iversion.h>
28
29 /* Radix tree tags for incore inode tree. */
30
31 /* inode is to be reclaimed */
32 #define XFS_ICI_RECLAIM_TAG     0
33 /* Inode has speculative preallocations (posteof or cow) to clean. */
34 #define XFS_ICI_BLOCKGC_TAG     1
35
36 /*
37  * The goal for walking incore inodes.  These can correspond with incore inode
38  * radix tree tags when convenient.  Avoid existing XFS_IWALK namespace.
39  */
40 enum xfs_icwalk_goal {
41         /* Goals directly associated with tagged inodes. */
42         XFS_ICWALK_BLOCKGC      = XFS_ICI_BLOCKGC_TAG,
43         XFS_ICWALK_RECLAIM      = XFS_ICI_RECLAIM_TAG,
44 };
45
46 static int xfs_icwalk(struct xfs_mount *mp,
47                 enum xfs_icwalk_goal goal, struct xfs_icwalk *icw);
48 static int xfs_icwalk_ag(struct xfs_perag *pag,
49                 enum xfs_icwalk_goal goal, struct xfs_icwalk *icw);
50
51 /*
52  * Private inode cache walk flags for struct xfs_icwalk.  Must not
53  * coincide with XFS_ICWALK_FLAGS_VALID.
54  */
55
56 /* Stop scanning after icw_scan_limit inodes. */
57 #define XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT      (1U << 28)
58
59 #define XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK    (1U << 27)
60 #define XFS_ICWALK_FLAG_UNION           (1U << 26) /* union filter algorithm */
61
62 #define XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS        (XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT | \
63                                          XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK | \
64                                          XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
65
66 /*
67  * Allocate and initialise an xfs_inode.
68  */
69 struct xfs_inode *
70 xfs_inode_alloc(
71         struct xfs_mount        *mp,
72         xfs_ino_t               ino)
73 {
74         struct xfs_inode        *ip;
75
76         /*
77          * XXX: If this didn't occur in transactions, we could drop GFP_NOFAIL
78          * and return NULL here on ENOMEM.
79          */
80         ip = alloc_inode_sb(mp->m_super, xfs_inode_cache, GFP_KERNEL | __GFP_NOFAIL);
81
82         if (inode_init_always(mp->m_super, VFS_I(ip))) {
83                 kmem_cache_free(xfs_inode_cache, ip);
84                 return NULL;
85         }
86
87         /* VFS doesn't initialise i_mode or i_state! */
88         VFS_I(ip)->i_mode = 0;
89         VFS_I(ip)->i_state = 0;
90         mapping_set_large_folios(VFS_I(ip)->i_mapping);
91
92         XFS_STATS_INC(mp, vn_active);
93         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
94         ASSERT(ip->i_ino == 0);
95
96         /* initialise the xfs inode */
97         ip->i_ino = ino;
98         ip->i_mount = mp;
99         memset(&ip->i_imap, 0, sizeof(struct xfs_imap));
100         ip->i_afp = NULL;
101         ip->i_cowfp = NULL;
102         memset(&ip->i_df, 0, sizeof(ip->i_df));
103         ip->i_flags = 0;
104         ip->i_delayed_blks = 0;
105         ip->i_diflags2 = mp->m_ino_geo.new_diflags2;
106         ip->i_nblocks = 0;
107         ip->i_forkoff = 0;
108         ip->i_sick = 0;
109         ip->i_checked = 0;
110         INIT_WORK(&ip->i_ioend_work, xfs_end_io);
111         INIT_LIST_HEAD(&ip->i_ioend_list);
112         spin_lock_init(&ip->i_ioend_lock);
113
114         return ip;
115 }
116
117 STATIC void
118 xfs_inode_free_callback(
119         struct rcu_head         *head)
120 {
121         struct inode            *inode = container_of(head, struct inode, i_rcu);
122         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
123
124         switch (VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) {
125         case S_IFREG:
126         case S_IFDIR:
127         case S_IFLNK:
128                 xfs_idestroy_fork(&ip->i_df);
129                 break;
130         }
131
132         if (ip->i_afp) {
133                 xfs_idestroy_fork(ip->i_afp);
134                 kmem_cache_free(xfs_ifork_cache, ip->i_afp);
135         }
136         if (ip->i_cowfp) {
137                 xfs_idestroy_fork(ip->i_cowfp);
138                 kmem_cache_free(xfs_ifork_cache, ip->i_cowfp);
139         }
140         if (ip->i_itemp) {
141                 ASSERT(!test_bit(XFS_LI_IN_AIL,
142                                  &ip->i_itemp->ili_item.li_flags));
143                 xfs_inode_item_destroy(ip);
144                 ip->i_itemp = NULL;
145         }
146
147         kmem_cache_free(xfs_inode_cache, ip);
148 }
149
150 static void
151 __xfs_inode_free(
152         struct xfs_inode        *ip)
153 {
154         /* asserts to verify all state is correct here */
155         ASSERT(atomic_read(&ip->i_pincount) == 0);
156         ASSERT(!ip->i_itemp || list_empty(&ip->i_itemp->ili_item.li_bio_list));
157         XFS_STATS_DEC(ip->i_mount, vn_active);
158
159         call_rcu(&VFS_I(ip)->i_rcu, xfs_inode_free_callback);
160 }
161
162 void
163 xfs_inode_free(
164         struct xfs_inode        *ip)
165 {
166         ASSERT(!xfs_iflags_test(ip, XFS_IFLUSHING));
167
168         /*
169          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always
170          * appears to be reclaimed with an invalid inode number when in the
171          * free state. The ip->i_flags_lock provides the barrier against lookup
172          * races.
173          */
174         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
175         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
176         ip->i_ino = 0;
177         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
178
179         __xfs_inode_free(ip);
180 }
181
182 /*
183  * Queue background inode reclaim work if there are reclaimable inodes and there
184  * isn't reclaim work already scheduled or in progress.
185  */
186 static void
187 xfs_reclaim_work_queue(
188         struct xfs_mount        *mp)
189 {
190
191         rcu_read_lock();
192         if (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
193                 queue_delayed_work(mp->m_reclaim_workqueue, &mp->m_reclaim_work,
194                         msecs_to_jiffies(xfs_syncd_centisecs / 6 * 10));
195         }
196         rcu_read_unlock();
197 }
198
199 /*
200  * Background scanning to trim preallocated space. This is queued based on the
201  * 'speculative_prealloc_lifetime' tunable (5m by default).
202  */
203 static inline void
204 xfs_blockgc_queue(
205         struct xfs_perag        *pag)
206 {
207         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
208
209         if (!xfs_is_blockgc_enabled(mp))
210                 return;
211
212         rcu_read_lock();
213         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG))
214                 queue_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
215                                    &pag->pag_blockgc_work,
216                                    msecs_to_jiffies(xfs_blockgc_secs * 1000));
217         rcu_read_unlock();
218 }
219
220 /* Set a tag on both the AG incore inode tree and the AG radix tree. */
221 static void
222 xfs_perag_set_inode_tag(
223         struct xfs_perag        *pag,
224         xfs_agino_t             agino,
225         unsigned int            tag)
226 {
227         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
228         bool                    was_tagged;
229
230         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
231
232         was_tagged = radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag);
233         radix_tree_tag_set(&pag->pag_ici_root, agino, tag);
234
235         if (tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG)
236                 pag->pag_ici_reclaimable++;
237
238         if (was_tagged)
239                 return;
240
241         /* propagate the tag up into the perag radix tree */
242         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
243         radix_tree_tag_set(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno, tag);
244         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
245
246         /* start background work */
247         switch (tag) {
248         case XFS_ICI_RECLAIM_TAG:
249                 xfs_reclaim_work_queue(mp);
250                 break;
251         case XFS_ICI_BLOCKGC_TAG:
252                 xfs_blockgc_queue(pag);
253                 break;
254         }
255
256         trace_xfs_perag_set_inode_tag(mp, pag->pag_agno, tag, _RET_IP_);
257 }
258
259 /* Clear a tag on both the AG incore inode tree and the AG radix tree. */
260 static void
261 xfs_perag_clear_inode_tag(
262         struct xfs_perag        *pag,
263         xfs_agino_t             agino,
264         unsigned int            tag)
265 {
266         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
267
268         lockdep_assert_held(&pag->pag_ici_lock);
269
270         /*
271          * Reclaim can signal (with a null agino) that it cleared its own tag
272          * by removing the inode from the radix tree.
273          */
274         if (agino != NULLAGINO)
275                 radix_tree_tag_clear(&pag->pag_ici_root, agino, tag);
276         else
277                 ASSERT(tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
278
279         if (tag == XFS_ICI_RECLAIM_TAG)
280                 pag->pag_ici_reclaimable--;
281
282         if (radix_tree_tagged(&pag->pag_ici_root, tag))
283                 return;
284
285         /* clear the tag from the perag radix tree */
286         spin_lock(&mp->m_perag_lock);
287         radix_tree_tag_clear(&mp->m_perag_tree, pag->pag_agno, tag);
288         spin_unlock(&mp->m_perag_lock);
289
290         trace_xfs_perag_clear_inode_tag(mp, pag->pag_agno, tag, _RET_IP_);
291 }
292
293 /*
294  * When we recycle a reclaimable inode, we need to re-initialise the VFS inode
295  * part of the structure. This is made more complex by the fact we store
296  * information about the on-disk values in the VFS inode and so we can't just
297  * overwrite the values unconditionally. Hence we save the parameters we
298  * need to retain across reinitialisation, and rewrite them into the VFS inode
299  * after reinitialisation even if it fails.
300  */
301 static int
302 xfs_reinit_inode(
303         struct xfs_mount        *mp,
304         struct inode            *inode)
305 {
306         int                     error;
307         uint32_t                nlink = inode->i_nlink;
308         uint32_t                generation = inode->i_generation;
309         uint64_t                version = inode_peek_iversion(inode);
310         umode_t                 mode = inode->i_mode;
311         dev_t                   dev = inode->i_rdev;
312         kuid_t                  uid = inode->i_uid;
313         kgid_t                  gid = inode->i_gid;
314
315         error = inode_init_always(mp->m_super, inode);
316
317         set_nlink(inode, nlink);
318         inode->i_generation = generation;
319         inode_set_iversion_queried(inode, version);
320         inode->i_mode = mode;
321         inode->i_rdev = dev;
322         inode->i_uid = uid;
323         inode->i_gid = gid;
324         mapping_set_large_folios(inode->i_mapping);
325         return error;
326 }
327
328 /*
329  * Carefully nudge an inode whose VFS state has been torn down back into a
330  * usable state.  Drops the i_flags_lock and the rcu read lock.
331  */
332 static int
333 xfs_iget_recycle(
334         struct xfs_perag        *pag,
335         struct xfs_inode        *ip) __releases(&ip->i_flags_lock)
336 {
337         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
338         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
339         int                     error;
340
341         trace_xfs_iget_recycle(ip);
342
343         /*
344          * We need to make it look like the inode is being reclaimed to prevent
345          * the actual reclaim workers from stomping over us while we recycle
346          * the inode.  We can't clear the radix tree tag yet as it requires
347          * pag_ici_lock to be held exclusive.
348          */
349         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIM;
350
351         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
352         rcu_read_unlock();
353
354         ASSERT(!rwsem_is_locked(&inode->i_rwsem));
355         error = xfs_reinit_inode(mp, inode);
356         if (error) {
357                 /*
358                  * Re-initializing the inode failed, and we are in deep
359                  * trouble.  Try to re-add it to the reclaim list.
360                  */
361                 rcu_read_lock();
362                 spin_lock(&ip->i_flags_lock);
363                 ip->i_flags &= ~(XFS_INEW | XFS_IRECLAIM);
364                 ASSERT(ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE);
365                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
366                 rcu_read_unlock();
367
368                 trace_xfs_iget_recycle_fail(ip);
369                 return error;
370         }
371
372         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
373         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
374
375         /*
376          * Clear the per-lifetime state in the inode as we are now effectively
377          * a new inode and need to return to the initial state before reuse
378          * occurs.
379          */
380         ip->i_flags &= ~XFS_IRECLAIM_RESET_FLAGS;
381         ip->i_flags |= XFS_INEW;
382         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
383                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
384         inode->i_state = I_NEW;
385         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
386         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
387
388         return 0;
389 }
390
391 /*
392  * If we are allocating a new inode, then check what was returned is
393  * actually a free, empty inode. If we are not allocating an inode,
394  * then check we didn't find a free inode.
395  *
396  * Returns:
397  *      0               if the inode free state matches the lookup context
398  *      -ENOENT         if the inode is free and we are not allocating
399  *      -EFSCORRUPTED   if there is any state mismatch at all
400  */
401 static int
402 xfs_iget_check_free_state(
403         struct xfs_inode        *ip,
404         int                     flags)
405 {
406         if (flags & XFS_IGET_CREATE) {
407                 /* should be a free inode */
408                 if (VFS_I(ip)->i_mode != 0) {
409                         xfs_warn(ip->i_mount,
410 "Corruption detected! Free inode 0x%llx not marked free! (mode 0x%x)",
411                                 ip->i_ino, VFS_I(ip)->i_mode);
412                         return -EFSCORRUPTED;
413                 }
414
415                 if (ip->i_nblocks != 0) {
416                         xfs_warn(ip->i_mount,
417 "Corruption detected! Free inode 0x%llx has blocks allocated!",
418                                 ip->i_ino);
419                         return -EFSCORRUPTED;
420                 }
421                 return 0;
422         }
423
424         /* should be an allocated inode */
425         if (VFS_I(ip)->i_mode == 0)
426                 return -ENOENT;
427
428         return 0;
429 }
430
431 /* Make all pending inactivation work start immediately. */
432 static void
433 xfs_inodegc_queue_all(
434         struct xfs_mount        *mp)
435 {
436         struct xfs_inodegc      *gc;
437         int                     cpu;
438
439         for_each_online_cpu(cpu) {
440                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
441                 if (!llist_empty(&gc->list))
442                         queue_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work);
443         }
444 }
445
446 /*
447  * Check the validity of the inode we just found it the cache
448  */
449 static int
450 xfs_iget_cache_hit(
451         struct xfs_perag        *pag,
452         struct xfs_inode        *ip,
453         xfs_ino_t               ino,
454         int                     flags,
455         int                     lock_flags) __releases(RCU)
456 {
457         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
458         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
459         int                     error;
460
461         /*
462          * check for re-use of an inode within an RCU grace period due to the
463          * radix tree nodes not being updated yet. We monitor for this by
464          * setting the inode number to zero before freeing the inode structure.
465          * If the inode has been reallocated and set up, then the inode number
466          * will not match, so check for that, too.
467          */
468         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
469         if (ip->i_ino != ino)
470                 goto out_skip;
471
472         /*
473          * If we are racing with another cache hit that is currently
474          * instantiating this inode or currently recycling it out of
475          * reclaimable state, wait for the initialisation to complete
476          * before continuing.
477          *
478          * If we're racing with the inactivation worker we also want to wait.
479          * If we're creating a new file, it's possible that the worker
480          * previously marked the inode as free on disk but hasn't finished
481          * updating the incore state yet.  The AGI buffer will be dirty and
482          * locked to the icreate transaction, so a synchronous push of the
483          * inodegc workers would result in deadlock.  For a regular iget, the
484          * worker is running already, so we might as well wait.
485          *
486          * XXX(hch): eventually we should do something equivalent to
487          *           wait_on_inode to wait for these flags to be cleared
488          *           instead of polling for it.
489          */
490         if (ip->i_flags & (XFS_INEW | XFS_IRECLAIM | XFS_INACTIVATING))
491                 goto out_skip;
492
493         if (ip->i_flags & XFS_NEED_INACTIVE) {
494                 /* Unlinked inodes cannot be re-grabbed. */
495                 if (VFS_I(ip)->i_nlink == 0) {
496                         error = -ENOENT;
497                         goto out_error;
498                 }
499                 goto out_inodegc_flush;
500         }
501
502         /*
503          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
504          * racing with unlinks.
505          */
506         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
507         if (error)
508                 goto out_error;
509
510         /* Skip inodes that have no vfs state. */
511         if ((flags & XFS_IGET_INCORE) &&
512             (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE))
513                 goto out_skip;
514
515         /* The inode fits the selection criteria; process it. */
516         if (ip->i_flags & XFS_IRECLAIMABLE) {
517                 /* Drops i_flags_lock and RCU read lock. */
518                 error = xfs_iget_recycle(pag, ip);
519                 if (error)
520                         return error;
521         } else {
522                 /* If the VFS inode is being torn down, pause and try again. */
523                 if (!igrab(inode))
524                         goto out_skip;
525
526                 /* We've got a live one. */
527                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
528                 rcu_read_unlock();
529                 trace_xfs_iget_hit(ip);
530         }
531
532         if (lock_flags != 0)
533                 xfs_ilock(ip, lock_flags);
534
535         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE))
536                 xfs_iflags_clear(ip, XFS_ISTALE);
537         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_found);
538
539         return 0;
540
541 out_skip:
542         trace_xfs_iget_skip(ip);
543         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_frecycle);
544         error = -EAGAIN;
545 out_error:
546         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
547         rcu_read_unlock();
548         return error;
549
550 out_inodegc_flush:
551         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
552         rcu_read_unlock();
553         /*
554          * Do not wait for the workers, because the caller could hold an AGI
555          * buffer lock.  We're just going to sleep in a loop anyway.
556          */
557         if (xfs_is_inodegc_enabled(mp))
558                 xfs_inodegc_queue_all(mp);
559         return -EAGAIN;
560 }
561
562 static int
563 xfs_iget_cache_miss(
564         struct xfs_mount        *mp,
565         struct xfs_perag        *pag,
566         xfs_trans_t             *tp,
567         xfs_ino_t               ino,
568         struct xfs_inode        **ipp,
569         int                     flags,
570         int                     lock_flags)
571 {
572         struct xfs_inode        *ip;
573         int                     error;
574         xfs_agino_t             agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
575         int                     iflags;
576
577         ip = xfs_inode_alloc(mp, ino);
578         if (!ip)
579                 return -ENOMEM;
580
581         error = xfs_imap(mp, tp, ip->i_ino, &ip->i_imap, flags);
582         if (error)
583                 goto out_destroy;
584
585         /*
586          * For version 5 superblocks, if we are initialising a new inode and we
587          * are not utilising the XFS_FEAT_IKEEP inode cluster mode, we can
588          * simply build the new inode core with a random generation number.
589          *
590          * For version 4 (and older) superblocks, log recovery is dependent on
591          * the i_flushiter field being initialised from the current on-disk
592          * value and hence we must also read the inode off disk even when
593          * initializing new inodes.
594          */
595         if (xfs_has_v3inodes(mp) &&
596             (flags & XFS_IGET_CREATE) && !xfs_has_ikeep(mp)) {
597                 VFS_I(ip)->i_generation = prandom_u32();
598         } else {
599                 struct xfs_buf          *bp;
600
601                 error = xfs_imap_to_bp(mp, tp, &ip->i_imap, &bp);
602                 if (error)
603                         goto out_destroy;
604
605                 error = xfs_inode_from_disk(ip,
606                                 xfs_buf_offset(bp, ip->i_imap.im_boffset));
607                 if (!error)
608                         xfs_buf_set_ref(bp, XFS_INO_REF);
609                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
610
611                 if (error)
612                         goto out_destroy;
613         }
614
615         trace_xfs_iget_miss(ip);
616
617         /*
618          * Check the inode free state is valid. This also detects lookup
619          * racing with unlinks.
620          */
621         error = xfs_iget_check_free_state(ip, flags);
622         if (error)
623                 goto out_destroy;
624
625         /*
626          * Preload the radix tree so we can insert safely under the
627          * write spinlock. Note that we cannot sleep inside the preload
628          * region. Since we can be called from transaction context, don't
629          * recurse into the file system.
630          */
631         if (radix_tree_preload(GFP_NOFS)) {
632                 error = -EAGAIN;
633                 goto out_destroy;
634         }
635
636         /*
637          * Because the inode hasn't been added to the radix-tree yet it can't
638          * be found by another thread, so we can do the non-sleeping lock here.
639          */
640         if (lock_flags) {
641                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_flags))
642                         BUG();
643         }
644
645         /*
646          * These values must be set before inserting the inode into the radix
647          * tree as the moment it is inserted a concurrent lookup (allowed by the
648          * RCU locking mechanism) can find it and that lookup must see that this
649          * is an inode currently under construction (i.e. that XFS_INEW is set).
650          * The ip->i_flags_lock that protects the XFS_INEW flag forms the
651          * memory barrier that ensures this detection works correctly at lookup
652          * time.
653          */
654         iflags = XFS_INEW;
655         if (flags & XFS_IGET_DONTCACHE)
656                 d_mark_dontcache(VFS_I(ip));
657         ip->i_udquot = NULL;
658         ip->i_gdquot = NULL;
659         ip->i_pdquot = NULL;
660         xfs_iflags_set(ip, iflags);
661
662         /* insert the new inode */
663         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
664         error = radix_tree_insert(&pag->pag_ici_root, agino, ip);
665         if (unlikely(error)) {
666                 WARN_ON(error != -EEXIST);
667                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_dup);
668                 error = -EAGAIN;
669                 goto out_preload_end;
670         }
671         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
672         radix_tree_preload_end();
673
674         *ipp = ip;
675         return 0;
676
677 out_preload_end:
678         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
679         radix_tree_preload_end();
680         if (lock_flags)
681                 xfs_iunlock(ip, lock_flags);
682 out_destroy:
683         __destroy_inode(VFS_I(ip));
684         xfs_inode_free(ip);
685         return error;
686 }
687
688 /*
689  * Look up an inode by number in the given file system.  The inode is looked up
690  * in the cache held in each AG.  If the inode is found in the cache, initialise
691  * the vfs inode if necessary.
692  *
693  * If it is not in core, read it in from the file system's device, add it to the
694  * cache and initialise the vfs inode.
695  *
696  * The inode is locked according to the value of the lock_flags parameter.
697  * Inode lookup is only done during metadata operations and not as part of the
698  * data IO path. Hence we only allow locking of the XFS_ILOCK during lookup.
699  */
700 int
701 xfs_iget(
702         struct xfs_mount        *mp,
703         struct xfs_trans        *tp,
704         xfs_ino_t               ino,
705         uint                    flags,
706         uint                    lock_flags,
707         struct xfs_inode        **ipp)
708 {
709         struct xfs_inode        *ip;
710         struct xfs_perag        *pag;
711         xfs_agino_t             agino;
712         int                     error;
713
714         ASSERT((lock_flags & (XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_SHARED)) == 0);
715
716         /* reject inode numbers outside existing AGs */
717         if (!ino || XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino) >= mp->m_sb.sb_agcount)
718                 return -EINVAL;
719
720         XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_attempts);
721
722         /* get the perag structure and ensure that it's inode capable */
723         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ino));
724         agino = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ino);
725
726 again:
727         error = 0;
728         rcu_read_lock();
729         ip = radix_tree_lookup(&pag->pag_ici_root, agino);
730
731         if (ip) {
732                 error = xfs_iget_cache_hit(pag, ip, ino, flags, lock_flags);
733                 if (error)
734                         goto out_error_or_again;
735         } else {
736                 rcu_read_unlock();
737                 if (flags & XFS_IGET_INCORE) {
738                         error = -ENODATA;
739                         goto out_error_or_again;
740                 }
741                 XFS_STATS_INC(mp, xs_ig_missed);
742
743                 error = xfs_iget_cache_miss(mp, pag, tp, ino, &ip,
744                                                         flags, lock_flags);
745                 if (error)
746                         goto out_error_or_again;
747         }
748         xfs_perag_put(pag);
749
750         *ipp = ip;
751
752         /*
753          * If we have a real type for an on-disk inode, we can setup the inode
754          * now.  If it's a new inode being created, xfs_init_new_inode will
755          * handle it.
756          */
757         if (xfs_iflags_test(ip, XFS_INEW) && VFS_I(ip)->i_mode != 0)
758                 xfs_setup_existing_inode(ip);
759         return 0;
760
761 out_error_or_again:
762         if (!(flags & XFS_IGET_INCORE) && error == -EAGAIN) {
763                 delay(1);
764                 goto again;
765         }
766         xfs_perag_put(pag);
767         return error;
768 }
769
770 /*
771  * "Is this a cached inode that's also allocated?"
772  *
773  * Look up an inode by number in the given file system.  If the inode is
774  * in cache and isn't in purgatory, return 1 if the inode is allocated
775  * and 0 if it is not.  For all other cases (not in cache, being torn
776  * down, etc.), return a negative error code.
777  *
778  * The caller has to prevent inode allocation and freeing activity,
779  * presumably by locking the AGI buffer.   This is to ensure that an
780  * inode cannot transition from allocated to freed until the caller is
781  * ready to allow that.  If the inode is in an intermediate state (new,
782  * reclaimable, or being reclaimed), -EAGAIN will be returned; if the
783  * inode is not in the cache, -ENOENT will be returned.  The caller must
784  * deal with these scenarios appropriately.
785  *
786  * This is a specialized use case for the online scrubber; if you're
787  * reading this, you probably want xfs_iget.
788  */
789 int
790 xfs_icache_inode_is_allocated(
791         struct xfs_mount        *mp,
792         struct xfs_trans        *tp,
793         xfs_ino_t               ino,
794         bool                    *inuse)
795 {
796         struct xfs_inode        *ip;
797         int                     error;
798
799         error = xfs_iget(mp, tp, ino, XFS_IGET_INCORE, 0, &ip);
800         if (error)
801                 return error;
802
803         *inuse = !!(VFS_I(ip)->i_mode);
804         xfs_irele(ip);
805         return 0;
806 }
807
808 /*
809  * Grab the inode for reclaim exclusively.
810  *
811  * We have found this inode via a lookup under RCU, so the inode may have
812  * already been freed, or it may be in the process of being recycled by
813  * xfs_iget(). In both cases, the inode will have XFS_IRECLAIM set. If the inode
814  * has been fully recycled by the time we get the i_flags_lock, XFS_IRECLAIMABLE
815  * will not be set. Hence we need to check for both these flag conditions to
816  * avoid inodes that are no longer reclaim candidates.
817  *
818  * Note: checking for other state flags here, under the i_flags_lock or not, is
819  * racy and should be avoided. Those races should be resolved only after we have
820  * ensured that we are able to reclaim this inode and the world can see that we
821  * are going to reclaim it.
822  *
823  * Return true if we grabbed it, false otherwise.
824  */
825 static bool
826 xfs_reclaim_igrab(
827         struct xfs_inode        *ip,
828         struct xfs_icwalk       *icw)
829 {
830         ASSERT(rcu_read_lock_held());
831
832         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
833         if (!__xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIMABLE) ||
834             __xfs_iflags_test(ip, XFS_IRECLAIM)) {
835                 /* not a reclaim candidate. */
836                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
837                 return false;
838         }
839
840         /* Don't reclaim a sick inode unless the caller asked for it. */
841         if (ip->i_sick &&
842             (!icw || !(icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK))) {
843                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
844                 return false;
845         }
846
847         __xfs_iflags_set(ip, XFS_IRECLAIM);
848         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
849         return true;
850 }
851
852 /*
853  * Inode reclaim is non-blocking, so the default action if progress cannot be
854  * made is to "requeue" the inode for reclaim by unlocking it and clearing the
855  * XFS_IRECLAIM flag.  If we are in a shutdown state, we don't care about
856  * blocking anymore and hence we can wait for the inode to be able to reclaim
857  * it.
858  *
859  * We do no IO here - if callers require inodes to be cleaned they must push the
860  * AIL first to trigger writeback of dirty inodes.  This enables writeback to be
861  * done in the background in a non-blocking manner, and enables memory reclaim
862  * to make progress without blocking.
863  */
864 static void
865 xfs_reclaim_inode(
866         struct xfs_inode        *ip,
867         struct xfs_perag        *pag)
868 {
869         xfs_ino_t               ino = ip->i_ino; /* for radix_tree_delete */
870
871         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
872                 goto out;
873         if (xfs_iflags_test_and_set(ip, XFS_IFLUSHING))
874                 goto out_iunlock;
875
876         if (xfs_is_shutdown(ip->i_mount)) {
877                 xfs_iunpin_wait(ip);
878                 xfs_iflush_abort(ip);
879                 goto reclaim;
880         }
881         if (xfs_ipincount(ip))
882                 goto out_clear_flush;
883         if (!xfs_inode_clean(ip))
884                 goto out_clear_flush;
885
886         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
887 reclaim:
888         trace_xfs_inode_reclaiming(ip);
889
890         /*
891          * Because we use RCU freeing we need to ensure the inode always appears
892          * to be reclaimed with an invalid inode number when in the free state.
893          * We do this as early as possible under the ILOCK so that
894          * xfs_iflush_cluster() and xfs_ifree_cluster() can be guaranteed to
895          * detect races with us here. By doing this, we guarantee that once
896          * xfs_iflush_cluster() or xfs_ifree_cluster() has locked XFS_ILOCK that
897          * it will see either a valid inode that will serialise correctly, or it
898          * will see an invalid inode that it can skip.
899          */
900         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
901         ip->i_flags = XFS_IRECLAIM;
902         ip->i_ino = 0;
903         ip->i_sick = 0;
904         ip->i_checked = 0;
905         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
906
907         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
908
909         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_ig_reclaims);
910         /*
911          * Remove the inode from the per-AG radix tree.
912          *
913          * Because radix_tree_delete won't complain even if the item was never
914          * added to the tree assert that it's been there before to catch
915          * problems with the inode life time early on.
916          */
917         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
918         if (!radix_tree_delete(&pag->pag_ici_root,
919                                 XFS_INO_TO_AGINO(ip->i_mount, ino)))
920                 ASSERT(0);
921         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, NULLAGINO, XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
922         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
923
924         /*
925          * Here we do an (almost) spurious inode lock in order to coordinate
926          * with inode cache radix tree lookups.  This is because the lookup
927          * can reference the inodes in the cache without taking references.
928          *
929          * We make that OK here by ensuring that we wait until the inode is
930          * unlocked after the lookup before we go ahead and free it.
931          */
932         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
933         ASSERT(!ip->i_udquot && !ip->i_gdquot && !ip->i_pdquot);
934         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
935         ASSERT(xfs_inode_clean(ip));
936
937         __xfs_inode_free(ip);
938         return;
939
940 out_clear_flush:
941         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IFLUSHING);
942 out_iunlock:
943         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
944 out:
945         xfs_iflags_clear(ip, XFS_IRECLAIM);
946 }
947
948 /* Reclaim sick inodes if we're unmounting or the fs went down. */
949 static inline bool
950 xfs_want_reclaim_sick(
951         struct xfs_mount        *mp)
952 {
953         return xfs_is_unmounting(mp) || xfs_has_norecovery(mp) ||
954                xfs_is_shutdown(mp);
955 }
956
957 void
958 xfs_reclaim_inodes(
959         struct xfs_mount        *mp)
960 {
961         struct xfs_icwalk       icw = {
962                 .icw_flags      = 0,
963         };
964
965         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
966                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
967
968         while (radix_tree_tagged(&mp->m_perag_tree, XFS_ICI_RECLAIM_TAG)) {
969                 xfs_ail_push_all_sync(mp->m_ail);
970                 xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
971         }
972 }
973
974 /*
975  * The shrinker infrastructure determines how many inodes we should scan for
976  * reclaim. We want as many clean inodes ready to reclaim as possible, so we
977  * push the AIL here. We also want to proactively free up memory if we can to
978  * minimise the amount of work memory reclaim has to do so we kick the
979  * background reclaim if it isn't already scheduled.
980  */
981 long
982 xfs_reclaim_inodes_nr(
983         struct xfs_mount        *mp,
984         unsigned long           nr_to_scan)
985 {
986         struct xfs_icwalk       icw = {
987                 .icw_flags      = XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT,
988                 .icw_scan_limit = min_t(unsigned long, LONG_MAX, nr_to_scan),
989         };
990
991         if (xfs_want_reclaim_sick(mp))
992                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_RECLAIM_SICK;
993
994         /* kick background reclaimer and push the AIL */
995         xfs_reclaim_work_queue(mp);
996         xfs_ail_push_all(mp->m_ail);
997
998         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, &icw);
999         return 0;
1000 }
1001
1002 /*
1003  * Return the number of reclaimable inodes in the filesystem for
1004  * the shrinker to determine how much to reclaim.
1005  */
1006 long
1007 xfs_reclaim_inodes_count(
1008         struct xfs_mount        *mp)
1009 {
1010         struct xfs_perag        *pag;
1011         xfs_agnumber_t          ag = 0;
1012         long                    reclaimable = 0;
1013
1014         while ((pag = xfs_perag_get_tag(mp, ag, XFS_ICI_RECLAIM_TAG))) {
1015                 ag = pag->pag_agno + 1;
1016                 reclaimable += pag->pag_ici_reclaimable;
1017                 xfs_perag_put(pag);
1018         }
1019         return reclaimable;
1020 }
1021
1022 STATIC bool
1023 xfs_icwalk_match_id(
1024         struct xfs_inode        *ip,
1025         struct xfs_icwalk       *icw)
1026 {
1027         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1028             !uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1029                 return false;
1030
1031         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1032             !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1033                 return false;
1034
1035         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1036             ip->i_projid != icw->icw_prid)
1037                 return false;
1038
1039         return true;
1040 }
1041
1042 /*
1043  * A union-based inode filtering algorithm. Process the inode if any of the
1044  * criteria match. This is for global/internal scans only.
1045  */
1046 STATIC bool
1047 xfs_icwalk_match_id_union(
1048         struct xfs_inode        *ip,
1049         struct xfs_icwalk       *icw)
1050 {
1051         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UID) &&
1052             uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, icw->icw_uid))
1053                 return true;
1054
1055         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_GID) &&
1056             gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, icw->icw_gid))
1057                 return true;
1058
1059         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_PRID) &&
1060             ip->i_projid == icw->icw_prid)
1061                 return true;
1062
1063         return false;
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Is this inode @ip eligible for eof/cow block reclamation, given some
1068  * filtering parameters @icw?  The inode is eligible if @icw is null or
1069  * if the predicate functions match.
1070  */
1071 static bool
1072 xfs_icwalk_match(
1073         struct xfs_inode        *ip,
1074         struct xfs_icwalk       *icw)
1075 {
1076         bool                    match;
1077
1078         if (!icw)
1079                 return true;
1080
1081         if (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_UNION)
1082                 match = xfs_icwalk_match_id_union(ip, icw);
1083         else
1084                 match = xfs_icwalk_match_id(ip, icw);
1085         if (!match)
1086                 return false;
1087
1088         /* skip the inode if the file size is too small */
1089         if ((icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_MINFILESIZE) &&
1090             XFS_ISIZE(ip) < icw->icw_min_file_size)
1091                 return false;
1092
1093         return true;
1094 }
1095
1096 /*
1097  * This is a fast pass over the inode cache to try to get reclaim moving on as
1098  * many inodes as possible in a short period of time. It kicks itself every few
1099  * seconds, as well as being kicked by the inode cache shrinker when memory
1100  * goes low.
1101  */
1102 void
1103 xfs_reclaim_worker(
1104         struct work_struct *work)
1105 {
1106         struct xfs_mount *mp = container_of(to_delayed_work(work),
1107                                         struct xfs_mount, m_reclaim_work);
1108
1109         xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_RECLAIM, NULL);
1110         xfs_reclaim_work_queue(mp);
1111 }
1112
1113 STATIC int
1114 xfs_inode_free_eofblocks(
1115         struct xfs_inode        *ip,
1116         struct xfs_icwalk       *icw,
1117         unsigned int            *lockflags)
1118 {
1119         bool                    wait;
1120
1121         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1122
1123         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_IEOFBLOCKS))
1124                 return 0;
1125
1126         /*
1127          * If the mapping is dirty the operation can block and wait for some
1128          * time. Unless we are waiting, skip it.
1129          */
1130         if (!wait && mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
1131                 return 0;
1132
1133         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1134                 return 0;
1135
1136         /*
1137          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1138          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1139          */
1140         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1141                 if (wait)
1142                         return -EAGAIN;
1143                 return 0;
1144         }
1145         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1146
1147         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, false))
1148                 return xfs_free_eofblocks(ip);
1149
1150         /* inode could be preallocated or append-only */
1151         trace_xfs_inode_free_eofblocks_invalid(ip);
1152         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1153         return 0;
1154 }
1155
1156 static void
1157 xfs_blockgc_set_iflag(
1158         struct xfs_inode        *ip,
1159         unsigned long           iflag)
1160 {
1161         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1162         struct xfs_perag        *pag;
1163
1164         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1165
1166         /*
1167          * Don't bother locking the AG and looking up in the radix trees
1168          * if we already know that we have the tag set.
1169          */
1170         if (ip->i_flags & iflag)
1171                 return;
1172         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1173         ip->i_flags |= iflag;
1174         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1175
1176         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1177         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1178
1179         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1180                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1181
1182         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1183         xfs_perag_put(pag);
1184 }
1185
1186 void
1187 xfs_inode_set_eofblocks_tag(
1188         xfs_inode_t     *ip)
1189 {
1190         trace_xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
1191         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1192 }
1193
1194 static void
1195 xfs_blockgc_clear_iflag(
1196         struct xfs_inode        *ip,
1197         unsigned long           iflag)
1198 {
1199         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1200         struct xfs_perag        *pag;
1201         bool                    clear_tag;
1202
1203         ASSERT((iflag & ~(XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0);
1204
1205         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1206         ip->i_flags &= ~iflag;
1207         clear_tag = (ip->i_flags & (XFS_IEOFBLOCKS | XFS_ICOWBLOCKS)) == 0;
1208         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1209
1210         if (!clear_tag)
1211                 return;
1212
1213         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1214         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1215
1216         xfs_perag_clear_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1217                         XFS_ICI_BLOCKGC_TAG);
1218
1219         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1220         xfs_perag_put(pag);
1221 }
1222
1223 void
1224 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(
1225         xfs_inode_t     *ip)
1226 {
1227         trace_xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
1228         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_IEOFBLOCKS);
1229 }
1230
1231 /*
1232  * Set ourselves up to free CoW blocks from this file.  If it's already clean
1233  * then we can bail out quickly, but otherwise we must back off if the file
1234  * is undergoing some kind of write.
1235  */
1236 static bool
1237 xfs_prep_free_cowblocks(
1238         struct xfs_inode        *ip)
1239 {
1240         /*
1241          * Just clear the tag if we have an empty cow fork or none at all. It's
1242          * possible the inode was fully unshared since it was originally tagged.
1243          */
1244         if (!xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1245                 trace_xfs_inode_free_cowblocks_invalid(ip);
1246                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1247                 return false;
1248         }
1249
1250         /*
1251          * If the mapping is dirty or under writeback we cannot touch the
1252          * CoW fork.  Leave it alone if we're in the midst of a directio.
1253          */
1254         if ((VFS_I(ip)->i_state & I_DIRTY_PAGES) ||
1255             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY) ||
1256             mapping_tagged(VFS_I(ip)->i_mapping, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK) ||
1257             atomic_read(&VFS_I(ip)->i_dio_count))
1258                 return false;
1259
1260         return true;
1261 }
1262
1263 /*
1264  * Automatic CoW Reservation Freeing
1265  *
1266  * These functions automatically garbage collect leftover CoW reservations
1267  * that were made on behalf of a cowextsize hint when we start to run out
1268  * of quota or when the reservations sit around for too long.  If the file
1269  * has dirty pages or is undergoing writeback, its CoW reservations will
1270  * be retained.
1271  *
1272  * The actual garbage collection piggybacks off the same code that runs
1273  * the speculative EOF preallocation garbage collector.
1274  */
1275 STATIC int
1276 xfs_inode_free_cowblocks(
1277         struct xfs_inode        *ip,
1278         struct xfs_icwalk       *icw,
1279         unsigned int            *lockflags)
1280 {
1281         bool                    wait;
1282         int                     ret = 0;
1283
1284         wait = icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
1285
1286         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_ICOWBLOCKS))
1287                 return 0;
1288
1289         if (!xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1290                 return 0;
1291
1292         if (!xfs_icwalk_match(ip, icw))
1293                 return 0;
1294
1295         /*
1296          * If the caller is waiting, return -EAGAIN to keep the background
1297          * scanner moving and revisit the inode in a subsequent pass.
1298          */
1299         if (!(*lockflags & XFS_IOLOCK_EXCL) &&
1300             !xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL)) {
1301                 if (wait)
1302                         return -EAGAIN;
1303                 return 0;
1304         }
1305         *lockflags |= XFS_IOLOCK_EXCL;
1306
1307         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL)) {
1308                 if (wait)
1309                         return -EAGAIN;
1310                 return 0;
1311         }
1312         *lockflags |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1313
1314         /*
1315          * Check again, nobody else should be able to dirty blocks or change
1316          * the reflink iflag now that we have the first two locks held.
1317          */
1318         if (xfs_prep_free_cowblocks(ip))
1319                 ret = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, 0, NULLFILEOFF, false);
1320         return ret;
1321 }
1322
1323 void
1324 xfs_inode_set_cowblocks_tag(
1325         xfs_inode_t     *ip)
1326 {
1327         trace_xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1328         return xfs_blockgc_set_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1329 }
1330
1331 void
1332 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(
1333         xfs_inode_t     *ip)
1334 {
1335         trace_xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1336         return xfs_blockgc_clear_iflag(ip, XFS_ICOWBLOCKS);
1337 }
1338
1339 /* Disable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1340 void
1341 xfs_blockgc_stop(
1342         struct xfs_mount        *mp)
1343 {
1344         struct xfs_perag        *pag;
1345         xfs_agnumber_t          agno;
1346
1347         if (!xfs_clear_blockgc_enabled(mp))
1348                 return;
1349
1350         for_each_perag(mp, agno, pag)
1351                 cancel_delayed_work_sync(&pag->pag_blockgc_work);
1352         trace_xfs_blockgc_stop(mp, __return_address);
1353 }
1354
1355 /* Enable post-EOF and CoW block auto-reclamation. */
1356 void
1357 xfs_blockgc_start(
1358         struct xfs_mount        *mp)
1359 {
1360         struct xfs_perag        *pag;
1361         xfs_agnumber_t          agno;
1362
1363         if (xfs_set_blockgc_enabled(mp))
1364                 return;
1365
1366         trace_xfs_blockgc_start(mp, __return_address);
1367         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1368                 xfs_blockgc_queue(pag);
1369 }
1370
1371 /* Don't try to run block gc on an inode that's in any of these states. */
1372 #define XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS       (XFS_INEW | \
1373                                          XFS_NEED_INACTIVE | \
1374                                          XFS_INACTIVATING | \
1375                                          XFS_IRECLAIMABLE | \
1376                                          XFS_IRECLAIM)
1377 /*
1378  * Decide if the given @ip is eligible for garbage collection of speculative
1379  * preallocations, and grab it if so.  Returns true if it's ready to go or
1380  * false if we should just ignore it.
1381  */
1382 static bool
1383 xfs_blockgc_igrab(
1384         struct xfs_inode        *ip)
1385 {
1386         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
1387
1388         ASSERT(rcu_read_lock_held());
1389
1390         /* Check for stale RCU freed inode */
1391         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1392         if (!ip->i_ino)
1393                 goto out_unlock_noent;
1394
1395         if (ip->i_flags & XFS_BLOCKGC_NOGRAB_IFLAGS)
1396                 goto out_unlock_noent;
1397         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1398
1399         /* nothing to sync during shutdown */
1400         if (xfs_is_shutdown(ip->i_mount))
1401                 return false;
1402
1403         /* If we can't grab the inode, it must on it's way to reclaim. */
1404         if (!igrab(inode))
1405                 return false;
1406
1407         /* inode is valid */
1408         return true;
1409
1410 out_unlock_noent:
1411         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1412         return false;
1413 }
1414
1415 /* Scan one incore inode for block preallocations that we can remove. */
1416 static int
1417 xfs_blockgc_scan_inode(
1418         struct xfs_inode        *ip,
1419         struct xfs_icwalk       *icw)
1420 {
1421         unsigned int            lockflags = 0;
1422         int                     error;
1423
1424         error = xfs_inode_free_eofblocks(ip, icw, &lockflags);
1425         if (error)
1426                 goto unlock;
1427
1428         error = xfs_inode_free_cowblocks(ip, icw, &lockflags);
1429 unlock:
1430         if (lockflags)
1431                 xfs_iunlock(ip, lockflags);
1432         xfs_irele(ip);
1433         return error;
1434 }
1435
1436 /* Background worker that trims preallocated space. */
1437 void
1438 xfs_blockgc_worker(
1439         struct work_struct      *work)
1440 {
1441         struct xfs_perag        *pag = container_of(to_delayed_work(work),
1442                                         struct xfs_perag, pag_blockgc_work);
1443         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1444         int                     error;
1445
1446         trace_xfs_blockgc_worker(mp, __return_address);
1447
1448         error = xfs_icwalk_ag(pag, XFS_ICWALK_BLOCKGC, NULL);
1449         if (error)
1450                 xfs_info(mp, "AG %u preallocation gc worker failed, err=%d",
1451                                 pag->pag_agno, error);
1452         xfs_blockgc_queue(pag);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Try to free space in the filesystem by purging inactive inodes, eofblocks
1457  * and cowblocks.
1458  */
1459 int
1460 xfs_blockgc_free_space(
1461         struct xfs_mount        *mp,
1462         struct xfs_icwalk       *icw)
1463 {
1464         int                     error;
1465
1466         trace_xfs_blockgc_free_space(mp, icw, _RET_IP_);
1467
1468         error = xfs_icwalk(mp, XFS_ICWALK_BLOCKGC, icw);
1469         if (error)
1470                 return error;
1471
1472         xfs_inodegc_flush(mp);
1473         return 0;
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Reclaim all the free space that we can by scheduling the background blockgc
1478  * and inodegc workers immediately and waiting for them all to clear.
1479  */
1480 void
1481 xfs_blockgc_flush_all(
1482         struct xfs_mount        *mp)
1483 {
1484         struct xfs_perag        *pag;
1485         xfs_agnumber_t          agno;
1486
1487         trace_xfs_blockgc_flush_all(mp, __return_address);
1488
1489         /*
1490          * For each blockgc worker, move its queue time up to now.  If it
1491          * wasn't queued, it will not be requeued.  Then flush whatever's
1492          * left.
1493          */
1494         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1495                 mod_delayed_work(pag->pag_mount->m_blockgc_wq,
1496                                 &pag->pag_blockgc_work, 0);
1497
1498         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, XFS_ICI_BLOCKGC_TAG)
1499                 flush_delayed_work(&pag->pag_blockgc_work);
1500
1501         xfs_inodegc_flush(mp);
1502 }
1503
1504 /*
1505  * Run cow/eofblocks scans on the supplied dquots.  We don't know exactly which
1506  * quota caused an allocation failure, so we make a best effort by including
1507  * each quota under low free space conditions (less than 1% free space) in the
1508  * scan.
1509  *
1510  * Callers must not hold any inode's ILOCK.  If requesting a synchronous scan
1511  * (XFS_ICWALK_FLAG_SYNC), the caller also must not hold any inode's IOLOCK or
1512  * MMAPLOCK.
1513  */
1514 int
1515 xfs_blockgc_free_dquots(
1516         struct xfs_mount        *mp,
1517         struct xfs_dquot        *udqp,
1518         struct xfs_dquot        *gdqp,
1519         struct xfs_dquot        *pdqp,
1520         unsigned int            iwalk_flags)
1521 {
1522         struct xfs_icwalk       icw = {0};
1523         bool                    do_work = false;
1524
1525         if (!udqp && !gdqp && !pdqp)
1526                 return 0;
1527
1528         /*
1529          * Run a scan to free blocks using the union filter to cover all
1530          * applicable quotas in a single scan.
1531          */
1532         icw.icw_flags = XFS_ICWALK_FLAG_UNION | iwalk_flags;
1533
1534         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && udqp && xfs_dquot_lowsp(udqp)) {
1535                 icw.icw_uid = make_kuid(mp->m_super->s_user_ns, udqp->q_id);
1536                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_UID;
1537                 do_work = true;
1538         }
1539
1540         if (XFS_IS_UQUOTA_ENFORCED(mp) && gdqp && xfs_dquot_lowsp(gdqp)) {
1541                 icw.icw_gid = make_kgid(mp->m_super->s_user_ns, gdqp->q_id);
1542                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_GID;
1543                 do_work = true;
1544         }
1545
1546         if (XFS_IS_PQUOTA_ENFORCED(mp) && pdqp && xfs_dquot_lowsp(pdqp)) {
1547                 icw.icw_prid = pdqp->q_id;
1548                 icw.icw_flags |= XFS_ICWALK_FLAG_PRID;
1549                 do_work = true;
1550         }
1551
1552         if (!do_work)
1553                 return 0;
1554
1555         return xfs_blockgc_free_space(mp, &icw);
1556 }
1557
1558 /* Run cow/eofblocks scans on the quotas attached to the inode. */
1559 int
1560 xfs_blockgc_free_quota(
1561         struct xfs_inode        *ip,
1562         unsigned int            iwalk_flags)
1563 {
1564         return xfs_blockgc_free_dquots(ip->i_mount,
1565                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_USER),
1566                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_GROUP),
1567                         xfs_inode_dquot(ip, XFS_DQTYPE_PROJ), iwalk_flags);
1568 }
1569
1570 /* XFS Inode Cache Walking Code */
1571
1572 /*
1573  * The inode lookup is done in batches to keep the amount of lock traffic and
1574  * radix tree lookups to a minimum. The batch size is a trade off between
1575  * lookup reduction and stack usage. This is in the reclaim path, so we can't
1576  * be too greedy.
1577  */
1578 #define XFS_LOOKUP_BATCH        32
1579
1580
1581 /*
1582  * Decide if we want to grab this inode in anticipation of doing work towards
1583  * the goal.
1584  */
1585 static inline bool
1586 xfs_icwalk_igrab(
1587         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1588         struct xfs_inode        *ip,
1589         struct xfs_icwalk       *icw)
1590 {
1591         switch (goal) {
1592         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1593                 return xfs_blockgc_igrab(ip);
1594         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1595                 return xfs_reclaim_igrab(ip, icw);
1596         default:
1597                 return false;
1598         }
1599 }
1600
1601 /*
1602  * Process an inode.  Each processing function must handle any state changes
1603  * made by the icwalk igrab function.  Return -EAGAIN to skip an inode.
1604  */
1605 static inline int
1606 xfs_icwalk_process_inode(
1607         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1608         struct xfs_inode        *ip,
1609         struct xfs_perag        *pag,
1610         struct xfs_icwalk       *icw)
1611 {
1612         int                     error = 0;
1613
1614         switch (goal) {
1615         case XFS_ICWALK_BLOCKGC:
1616                 error = xfs_blockgc_scan_inode(ip, icw);
1617                 break;
1618         case XFS_ICWALK_RECLAIM:
1619                 xfs_reclaim_inode(ip, pag);
1620                 break;
1621         }
1622         return error;
1623 }
1624
1625 /*
1626  * For a given per-AG structure @pag and a goal, grab qualifying inodes and
1627  * process them in some manner.
1628  */
1629 static int
1630 xfs_icwalk_ag(
1631         struct xfs_perag        *pag,
1632         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1633         struct xfs_icwalk       *icw)
1634 {
1635         struct xfs_mount        *mp = pag->pag_mount;
1636         uint32_t                first_index;
1637         int                     last_error = 0;
1638         int                     skipped;
1639         bool                    done;
1640         int                     nr_found;
1641
1642 restart:
1643         done = false;
1644         skipped = 0;
1645         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM)
1646                 first_index = READ_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor);
1647         else
1648                 first_index = 0;
1649         nr_found = 0;
1650         do {
1651                 struct xfs_inode *batch[XFS_LOOKUP_BATCH];
1652                 int             error = 0;
1653                 int             i;
1654
1655                 rcu_read_lock();
1656
1657                 nr_found = radix_tree_gang_lookup_tag(&pag->pag_ici_root,
1658                                 (void **) batch, first_index,
1659                                 XFS_LOOKUP_BATCH, goal);
1660                 if (!nr_found) {
1661                         done = true;
1662                         rcu_read_unlock();
1663                         break;
1664                 }
1665
1666                 /*
1667                  * Grab the inodes before we drop the lock. if we found
1668                  * nothing, nr == 0 and the loop will be skipped.
1669                  */
1670                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1671                         struct xfs_inode *ip = batch[i];
1672
1673                         if (done || !xfs_icwalk_igrab(goal, ip, icw))
1674                                 batch[i] = NULL;
1675
1676                         /*
1677                          * Update the index for the next lookup. Catch
1678                          * overflows into the next AG range which can occur if
1679                          * we have inodes in the last block of the AG and we
1680                          * are currently pointing to the last inode.
1681                          *
1682                          * Because we may see inodes that are from the wrong AG
1683                          * due to RCU freeing and reallocation, only update the
1684                          * index if it lies in this AG. It was a race that lead
1685                          * us to see this inode, so another lookup from the
1686                          * same index will not find it again.
1687                          */
1688                         if (XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino) != pag->pag_agno)
1689                                 continue;
1690                         first_index = XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino + 1);
1691                         if (first_index < XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino))
1692                                 done = true;
1693                 }
1694
1695                 /* unlock now we've grabbed the inodes. */
1696                 rcu_read_unlock();
1697
1698                 for (i = 0; i < nr_found; i++) {
1699                         if (!batch[i])
1700                                 continue;
1701                         error = xfs_icwalk_process_inode(goal, batch[i], pag,
1702                                         icw);
1703                         if (error == -EAGAIN) {
1704                                 skipped++;
1705                                 continue;
1706                         }
1707                         if (error && last_error != -EFSCORRUPTED)
1708                                 last_error = error;
1709                 }
1710
1711                 /* bail out if the filesystem is corrupted.  */
1712                 if (error == -EFSCORRUPTED)
1713                         break;
1714
1715                 cond_resched();
1716
1717                 if (icw && (icw->icw_flags & XFS_ICWALK_FLAG_SCAN_LIMIT)) {
1718                         icw->icw_scan_limit -= XFS_LOOKUP_BATCH;
1719                         if (icw->icw_scan_limit <= 0)
1720                                 break;
1721                 }
1722         } while (nr_found && !done);
1723
1724         if (goal == XFS_ICWALK_RECLAIM) {
1725                 if (done)
1726                         first_index = 0;
1727                 WRITE_ONCE(pag->pag_ici_reclaim_cursor, first_index);
1728         }
1729
1730         if (skipped) {
1731                 delay(1);
1732                 goto restart;
1733         }
1734         return last_error;
1735 }
1736
1737 /* Walk all incore inodes to achieve a given goal. */
1738 static int
1739 xfs_icwalk(
1740         struct xfs_mount        *mp,
1741         enum xfs_icwalk_goal    goal,
1742         struct xfs_icwalk       *icw)
1743 {
1744         struct xfs_perag        *pag;
1745         int                     error = 0;
1746         int                     last_error = 0;
1747         xfs_agnumber_t          agno;
1748
1749         for_each_perag_tag(mp, agno, pag, goal) {
1750                 error = xfs_icwalk_ag(pag, goal, icw);
1751                 if (error) {
1752                         last_error = error;
1753                         if (error == -EFSCORRUPTED) {
1754                                 xfs_perag_put(pag);
1755                                 break;
1756                         }
1757                 }
1758         }
1759         return last_error;
1760         BUILD_BUG_ON(XFS_ICWALK_PRIVATE_FLAGS & XFS_ICWALK_FLAGS_VALID);
1761 }
1762
1763 #ifdef DEBUG
1764 static void
1765 xfs_check_delalloc(
1766         struct xfs_inode        *ip,
1767         int                     whichfork)
1768 {
1769         struct xfs_ifork        *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
1770         struct xfs_bmbt_irec    got;
1771         struct xfs_iext_cursor  icur;
1772
1773         if (!ifp || !xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, 0, &icur, &got))
1774                 return;
1775         do {
1776                 if (isnullstartblock(got.br_startblock)) {
1777                         xfs_warn(ip->i_mount,
1778         "ino %llx %s fork has delalloc extent at [0x%llx:0x%llx]",
1779                                 ip->i_ino,
1780                                 whichfork == XFS_DATA_FORK ? "data" : "cow",
1781                                 got.br_startoff, got.br_blockcount);
1782                 }
1783         } while (xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got));
1784 }
1785 #else
1786 #define xfs_check_delalloc(ip, whichfork)       do { } while (0)
1787 #endif
1788
1789 /* Schedule the inode for reclaim. */
1790 static void
1791 xfs_inodegc_set_reclaimable(
1792         struct xfs_inode        *ip)
1793 {
1794         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1795         struct xfs_perag        *pag;
1796
1797         if (!xfs_is_shutdown(mp) && ip->i_delayed_blks) {
1798                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_DATA_FORK);
1799                 xfs_check_delalloc(ip, XFS_COW_FORK);
1800                 ASSERT(0);
1801         }
1802
1803         pag = xfs_perag_get(mp, XFS_INO_TO_AGNO(mp, ip->i_ino));
1804         spin_lock(&pag->pag_ici_lock);
1805         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1806
1807         trace_xfs_inode_set_reclaimable(ip);
1808         ip->i_flags &= ~(XFS_NEED_INACTIVE | XFS_INACTIVATING);
1809         ip->i_flags |= XFS_IRECLAIMABLE;
1810         xfs_perag_set_inode_tag(pag, XFS_INO_TO_AGINO(mp, ip->i_ino),
1811                         XFS_ICI_RECLAIM_TAG);
1812
1813         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1814         spin_unlock(&pag->pag_ici_lock);
1815         xfs_perag_put(pag);
1816 }
1817
1818 /*
1819  * Free all speculative preallocations and possibly even the inode itself.
1820  * This is the last chance to make changes to an otherwise unreferenced file
1821  * before incore reclamation happens.
1822  */
1823 static void
1824 xfs_inodegc_inactivate(
1825         struct xfs_inode        *ip)
1826 {
1827         trace_xfs_inode_inactivating(ip);
1828         xfs_inactive(ip);
1829         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
1830 }
1831
1832 void
1833 xfs_inodegc_worker(
1834         struct work_struct      *work)
1835 {
1836         struct xfs_inodegc      *gc = container_of(work, struct xfs_inodegc,
1837                                                         work);
1838         struct llist_node       *node = llist_del_all(&gc->list);
1839         struct xfs_inode        *ip, *n;
1840
1841         WRITE_ONCE(gc->items, 0);
1842
1843         if (!node)
1844                 return;
1845
1846         ip = llist_entry(node, struct xfs_inode, i_gclist);
1847         trace_xfs_inodegc_worker(ip->i_mount, READ_ONCE(gc->shrinker_hits));
1848
1849         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, 0);
1850         llist_for_each_entry_safe(ip, n, node, i_gclist) {
1851                 xfs_iflags_set(ip, XFS_INACTIVATING);
1852                 xfs_inodegc_inactivate(ip);
1853         }
1854 }
1855
1856 /*
1857  * Force all currently queued inode inactivation work to run immediately and
1858  * wait for the work to finish.
1859  */
1860 void
1861 xfs_inodegc_flush(
1862         struct xfs_mount        *mp)
1863 {
1864         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
1865                 return;
1866
1867         trace_xfs_inodegc_flush(mp, __return_address);
1868
1869         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1870         flush_workqueue(mp->m_inodegc_wq);
1871 }
1872
1873 /*
1874  * Flush all the pending work and then disable the inode inactivation background
1875  * workers and wait for them to stop.
1876  */
1877 void
1878 xfs_inodegc_stop(
1879         struct xfs_mount        *mp)
1880 {
1881         if (!xfs_clear_inodegc_enabled(mp))
1882                 return;
1883
1884         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1885         drain_workqueue(mp->m_inodegc_wq);
1886
1887         trace_xfs_inodegc_stop(mp, __return_address);
1888 }
1889
1890 /*
1891  * Enable the inode inactivation background workers and schedule deferred inode
1892  * inactivation work if there is any.
1893  */
1894 void
1895 xfs_inodegc_start(
1896         struct xfs_mount        *mp)
1897 {
1898         if (xfs_set_inodegc_enabled(mp))
1899                 return;
1900
1901         trace_xfs_inodegc_start(mp, __return_address);
1902         xfs_inodegc_queue_all(mp);
1903 }
1904
1905 #ifdef CONFIG_XFS_RT
1906 static inline bool
1907 xfs_inodegc_want_queue_rt_file(
1908         struct xfs_inode        *ip)
1909 {
1910         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1911         uint64_t                freertx;
1912
1913         if (!XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
1914                 return false;
1915
1916         freertx = READ_ONCE(mp->m_sb.sb_frextents);
1917         return freertx < mp->m_low_rtexts[XFS_LOWSP_5_PCNT];
1918 }
1919 #else
1920 # define xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip)     (false)
1921 #endif /* CONFIG_XFS_RT */
1922
1923 /*
1924  * Schedule the inactivation worker when:
1925  *
1926  *  - We've accumulated more than one inode cluster buffer's worth of inodes.
1927  *  - There is less than 5% free space left.
1928  *  - Any of the quotas for this inode are near an enforcement limit.
1929  */
1930 static inline bool
1931 xfs_inodegc_want_queue_work(
1932         struct xfs_inode        *ip,
1933         unsigned int            items)
1934 {
1935         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1936
1937         if (items > mp->m_ino_geo.inodes_per_cluster)
1938                 return true;
1939
1940         if (__percpu_counter_compare(&mp->m_fdblocks,
1941                                 mp->m_low_space[XFS_LOWSP_5_PCNT],
1942                                 XFS_FDBLOCKS_BATCH) < 0)
1943                 return true;
1944
1945         if (xfs_inodegc_want_queue_rt_file(ip))
1946                 return true;
1947
1948         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_USER))
1949                 return true;
1950
1951         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_GROUP))
1952                 return true;
1953
1954         if (xfs_inode_near_dquot_enforcement(ip, XFS_DQTYPE_PROJ))
1955                 return true;
1956
1957         return false;
1958 }
1959
1960 /*
1961  * Upper bound on the number of inodes in each AG that can be queued for
1962  * inactivation at any given time, to avoid monopolizing the workqueue.
1963  */
1964 #define XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG         (4 * XFS_INODES_PER_CHUNK)
1965
1966 /*
1967  * Make the frontend wait for inactivations when:
1968  *
1969  *  - Memory shrinkers queued the inactivation worker and it hasn't finished.
1970  *  - The queue depth exceeds the maximum allowable percpu backlog.
1971  *
1972  * Note: If the current thread is running a transaction, we don't ever want to
1973  * wait for other transactions because that could introduce a deadlock.
1974  */
1975 static inline bool
1976 xfs_inodegc_want_flush_work(
1977         struct xfs_inode        *ip,
1978         unsigned int            items,
1979         unsigned int            shrinker_hits)
1980 {
1981         if (current->journal_info)
1982                 return false;
1983
1984         if (shrinker_hits > 0)
1985                 return true;
1986
1987         if (items > XFS_INODEGC_MAX_BACKLOG)
1988                 return true;
1989
1990         return false;
1991 }
1992
1993 /*
1994  * Queue a background inactivation worker if there are inodes that need to be
1995  * inactivated and higher level xfs code hasn't disabled the background
1996  * workers.
1997  */
1998 static void
1999 xfs_inodegc_queue(
2000         struct xfs_inode        *ip)
2001 {
2002         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2003         struct xfs_inodegc      *gc;
2004         int                     items;
2005         unsigned int            shrinker_hits;
2006
2007         trace_xfs_inode_set_need_inactive(ip);
2008         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
2009         ip->i_flags |= XFS_NEED_INACTIVE;
2010         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
2011
2012         gc = get_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2013         llist_add(&ip->i_gclist, &gc->list);
2014         items = READ_ONCE(gc->items);
2015         WRITE_ONCE(gc->items, items + 1);
2016         shrinker_hits = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2017         put_cpu_ptr(gc);
2018
2019         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2020                 return;
2021
2022         if (xfs_inodegc_want_queue_work(ip, items)) {
2023                 trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2024                 queue_work(mp->m_inodegc_wq, &gc->work);
2025         }
2026
2027         if (xfs_inodegc_want_flush_work(ip, items, shrinker_hits)) {
2028                 trace_xfs_inodegc_throttle(mp, __return_address);
2029                 flush_work(&gc->work);
2030         }
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Fold the dead CPU inodegc queue into the current CPUs queue.
2035  */
2036 void
2037 xfs_inodegc_cpu_dead(
2038         struct xfs_mount        *mp,
2039         unsigned int            dead_cpu)
2040 {
2041         struct xfs_inodegc      *dead_gc, *gc;
2042         struct llist_node       *first, *last;
2043         unsigned int            count = 0;
2044
2045         dead_gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, dead_cpu);
2046         cancel_work_sync(&dead_gc->work);
2047
2048         if (llist_empty(&dead_gc->list))
2049                 return;
2050
2051         first = dead_gc->list.first;
2052         last = first;
2053         while (last->next) {
2054                 last = last->next;
2055                 count++;
2056         }
2057         dead_gc->list.first = NULL;
2058         dead_gc->items = 0;
2059
2060         /* Add pending work to current CPU */
2061         gc = get_cpu_ptr(mp->m_inodegc);
2062         llist_add_batch(first, last, &gc->list);
2063         count += READ_ONCE(gc->items);
2064         WRITE_ONCE(gc->items, count);
2065         put_cpu_ptr(gc);
2066
2067         if (xfs_is_inodegc_enabled(mp)) {
2068                 trace_xfs_inodegc_queue(mp, __return_address);
2069                 queue_work(mp->m_inodegc_wq, &gc->work);
2070         }
2071 }
2072
2073 /*
2074  * We set the inode flag atomically with the radix tree tag.  Once we get tag
2075  * lookups on the radix tree, this inode flag can go away.
2076  *
2077  * We always use background reclaim here because even if the inode is clean, it
2078  * still may be under IO and hence we have wait for IO completion to occur
2079  * before we can reclaim the inode. The background reclaim path handles this
2080  * more efficiently than we can here, so simply let background reclaim tear down
2081  * all inodes.
2082  */
2083 void
2084 xfs_inode_mark_reclaimable(
2085         struct xfs_inode        *ip)
2086 {
2087         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
2088         bool                    need_inactive;
2089
2090         XFS_STATS_INC(mp, vn_reclaim);
2091
2092         /*
2093          * We should never get here with any of the reclaim flags already set.
2094          */
2095         ASSERT_ALWAYS(!xfs_iflags_test(ip, XFS_ALL_IRECLAIM_FLAGS));
2096
2097         need_inactive = xfs_inode_needs_inactive(ip);
2098         if (need_inactive) {
2099                 xfs_inodegc_queue(ip);
2100                 return;
2101         }
2102
2103         /* Going straight to reclaim, so drop the dquots. */
2104         xfs_qm_dqdetach(ip);
2105         xfs_inodegc_set_reclaimable(ip);
2106 }
2107
2108 /*
2109  * Register a phony shrinker so that we can run background inodegc sooner when
2110  * there's memory pressure.  Inactivation does not itself free any memory but
2111  * it does make inodes reclaimable, which eventually frees memory.
2112  *
2113  * The count function, seek value, and batch value are crafted to trigger the
2114  * scan function during the second round of scanning.  Hopefully this means
2115  * that we reclaimed enough memory that initiating metadata transactions won't
2116  * make things worse.
2117  */
2118 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT      (1UL << DEF_PRIORITY)
2119 #define XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH      ((XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT / 2) + 1)
2120
2121 static unsigned long
2122 xfs_inodegc_shrinker_count(
2123         struct shrinker         *shrink,
2124         struct shrink_control   *sc)
2125 {
2126         struct xfs_mount        *mp = container_of(shrink, struct xfs_mount,
2127                                                    m_inodegc_shrinker);
2128         struct xfs_inodegc      *gc;
2129         int                     cpu;
2130
2131         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2132                 return 0;
2133
2134         for_each_online_cpu(cpu) {
2135                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2136                 if (!llist_empty(&gc->list))
2137                         return XFS_INODEGC_SHRINKER_COUNT;
2138         }
2139
2140         return 0;
2141 }
2142
2143 static unsigned long
2144 xfs_inodegc_shrinker_scan(
2145         struct shrinker         *shrink,
2146         struct shrink_control   *sc)
2147 {
2148         struct xfs_mount        *mp = container_of(shrink, struct xfs_mount,
2149                                                    m_inodegc_shrinker);
2150         struct xfs_inodegc      *gc;
2151         int                     cpu;
2152         bool                    no_items = true;
2153
2154         if (!xfs_is_inodegc_enabled(mp))
2155                 return SHRINK_STOP;
2156
2157         trace_xfs_inodegc_shrinker_scan(mp, sc, __return_address);
2158
2159         for_each_online_cpu(cpu) {
2160                 gc = per_cpu_ptr(mp->m_inodegc, cpu);
2161                 if (!llist_empty(&gc->list)) {
2162                         unsigned int    h = READ_ONCE(gc->shrinker_hits);
2163
2164                         WRITE_ONCE(gc->shrinker_hits, h + 1);
2165                         queue_work_on(cpu, mp->m_inodegc_wq, &gc->work);
2166                         no_items = false;
2167                 }
2168         }
2169
2170         /*
2171          * If there are no inodes to inactivate, we don't want the shrinker
2172          * to think there's deferred work to call us back about.
2173          */
2174         if (no_items)
2175                 return LONG_MAX;
2176
2177         return SHRINK_STOP;
2178 }
2179
2180 /* Register a shrinker so we can accelerate inodegc and throttle queuing. */
2181 int
2182 xfs_inodegc_register_shrinker(
2183         struct xfs_mount        *mp)
2184 {
2185         struct shrinker         *shrink = &mp->m_inodegc_shrinker;
2186
2187         shrink->count_objects = xfs_inodegc_shrinker_count;
2188         shrink->scan_objects = xfs_inodegc_shrinker_scan;
2189         shrink->seeks = 0;
2190         shrink->flags = SHRINKER_NONSLAB;
2191         shrink->batch = XFS_INODEGC_SHRINKER_BATCH;
2192
2193         return register_shrinker(shrink);
2194 }