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