Merge remote-tracking branch 'regmap/fix/cache' into regmap-linus
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / fs / xfs / xfs_buf_item.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_fs.h"
20 #include "xfs_types.h"
21 #include "xfs_bit.h"
22 #include "xfs_log.h"
23 #include "xfs_trans.h"
24 #include "xfs_sb.h"
25 #include "xfs_ag.h"
26 #include "xfs_mount.h"
27 #include "xfs_buf_item.h"
28 #include "xfs_trans_priv.h"
29 #include "xfs_error.h"
30 #include "xfs_trace.h"
31
32
33 kmem_zone_t     *xfs_buf_item_zone;
34
35 static inline struct xfs_buf_log_item *BUF_ITEM(struct xfs_log_item *lip)
36 {
37         return container_of(lip, struct xfs_buf_log_item, bli_item);
38 }
39
40 STATIC void     xfs_buf_do_callbacks(struct xfs_buf *bp);
41
42 /*
43  * This returns the number of log iovecs needed to log the
44  * given buf log item.
45  *
46  * It calculates this as 1 iovec for the buf log format structure
47  * and 1 for each stretch of non-contiguous chunks to be logged.
48  * Contiguous chunks are logged in a single iovec.
49  *
50  * If the XFS_BLI_STALE flag has been set, then log nothing.
51  */
52 STATIC uint
53 xfs_buf_item_size_segment(
54         struct xfs_buf_log_item *bip,
55         struct xfs_buf_log_format *blfp)
56 {
57         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
58         uint                    nvecs;
59         int                     next_bit;
60         int                     last_bit;
61
62         last_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size, 0);
63         if (last_bit == -1)
64                 return 0;
65
66         /*
67          * initial count for a dirty buffer is 2 vectors - the format structure
68          * and the first dirty region.
69          */
70         nvecs = 2;
71
72         while (last_bit != -1) {
73                 /*
74                  * This takes the bit number to start looking from and
75                  * returns the next set bit from there.  It returns -1
76                  * if there are no more bits set or the start bit is
77                  * beyond the end of the bitmap.
78                  */
79                 next_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size,
80                                         last_bit + 1);
81                 /*
82                  * If we run out of bits, leave the loop,
83                  * else if we find a new set of bits bump the number of vecs,
84                  * else keep scanning the current set of bits.
85                  */
86                 if (next_bit == -1) {
87                         break;
88                 } else if (next_bit != last_bit + 1) {
89                         last_bit = next_bit;
90                         nvecs++;
91                 } else if (xfs_buf_offset(bp, next_bit * XFS_BLF_CHUNK) !=
92                            (xfs_buf_offset(bp, last_bit * XFS_BLF_CHUNK) +
93                             XFS_BLF_CHUNK)) {
94                         last_bit = next_bit;
95                         nvecs++;
96                 } else {
97                         last_bit++;
98                 }
99         }
100
101         return nvecs;
102 }
103
104 /*
105  * This returns the number of log iovecs needed to log the given buf log item.
106  *
107  * It calculates this as 1 iovec for the buf log format structure and 1 for each
108  * stretch of non-contiguous chunks to be logged.  Contiguous chunks are logged
109  * in a single iovec.
110  *
111  * Discontiguous buffers need a format structure per region that that is being
112  * logged. This makes the changes in the buffer appear to log recovery as though
113  * they came from separate buffers, just like would occur if multiple buffers
114  * were used instead of a single discontiguous buffer. This enables
115  * discontiguous buffers to be in-memory constructs, completely transparent to
116  * what ends up on disk.
117  *
118  * If the XFS_BLI_STALE flag has been set, then log nothing but the buf log
119  * format structures.
120  */
121 STATIC uint
122 xfs_buf_item_size(
123         struct xfs_log_item     *lip)
124 {
125         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
126         uint                    nvecs;
127         int                     i;
128
129         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
130         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) {
131                 /*
132                  * The buffer is stale, so all we need to log
133                  * is the buf log format structure with the
134                  * cancel flag in it.
135                  */
136                 trace_xfs_buf_item_size_stale(bip);
137                 ASSERT(bip->__bli_format.blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
138                 return bip->bli_format_count;
139         }
140
141         ASSERT(bip->bli_flags & XFS_BLI_LOGGED);
142
143         /*
144          * the vector count is based on the number of buffer vectors we have
145          * dirty bits in. This will only be greater than one when we have a
146          * compound buffer with more than one segment dirty. Hence for compound
147          * buffers we need to track which segment the dirty bits correspond to,
148          * and when we move from one segment to the next increment the vector
149          * count for the extra buf log format structure that will need to be
150          * written.
151          */
152         nvecs = 0;
153         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
154                 nvecs += xfs_buf_item_size_segment(bip, &bip->bli_formats[i]);
155         }
156
157         trace_xfs_buf_item_size(bip);
158         return nvecs;
159 }
160
161 static struct xfs_log_iovec *
162 xfs_buf_item_format_segment(
163         struct xfs_buf_log_item *bip,
164         struct xfs_log_iovec    *vecp,
165         uint                    offset,
166         struct xfs_buf_log_format *blfp)
167 {
168         struct xfs_buf  *bp = bip->bli_buf;
169         uint            base_size;
170         uint            nvecs;
171         int             first_bit;
172         int             last_bit;
173         int             next_bit;
174         uint            nbits;
175         uint            buffer_offset;
176
177         /* copy the flags across from the base format item */
178         blfp->blf_flags = bip->__bli_format.blf_flags;
179
180         /*
181          * Base size is the actual size of the ondisk structure - it reflects
182          * the actual size of the dirty bitmap rather than the size of the in
183          * memory structure.
184          */
185         base_size = offsetof(struct xfs_buf_log_format, blf_data_map) +
186                         (blfp->blf_map_size * sizeof(blfp->blf_data_map[0]));
187
188         nvecs = 0;
189         first_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size, 0);
190         if (!(bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) && first_bit == -1) {
191                 /*
192                  * If the map is not be dirty in the transaction, mark
193                  * the size as zero and do not advance the vector pointer.
194                  */
195                 goto out;
196         }
197
198         vecp->i_addr = blfp;
199         vecp->i_len = base_size;
200         vecp->i_type = XLOG_REG_TYPE_BFORMAT;
201         vecp++;
202         nvecs = 1;
203
204         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) {
205                 /*
206                  * The buffer is stale, so all we need to log
207                  * is the buf log format structure with the
208                  * cancel flag in it.
209                  */
210                 trace_xfs_buf_item_format_stale(bip);
211                 ASSERT(blfp->blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
212                 goto out;
213         }
214
215         /*
216          * Fill in an iovec for each set of contiguous chunks.
217          */
218
219         last_bit = first_bit;
220         nbits = 1;
221         for (;;) {
222                 /*
223                  * This takes the bit number to start looking from and
224                  * returns the next set bit from there.  It returns -1
225                  * if there are no more bits set or the start bit is
226                  * beyond the end of the bitmap.
227                  */
228                 next_bit = xfs_next_bit(blfp->blf_data_map, blfp->blf_map_size,
229                                         (uint)last_bit + 1);
230                 /*
231                  * If we run out of bits fill in the last iovec and get
232                  * out of the loop.
233                  * Else if we start a new set of bits then fill in the
234                  * iovec for the series we were looking at and start
235                  * counting the bits in the new one.
236                  * Else we're still in the same set of bits so just
237                  * keep counting and scanning.
238                  */
239                 if (next_bit == -1) {
240                         buffer_offset = offset + first_bit * XFS_BLF_CHUNK;
241                         vecp->i_addr = xfs_buf_offset(bp, buffer_offset);
242                         vecp->i_len = nbits * XFS_BLF_CHUNK;
243                         vecp->i_type = XLOG_REG_TYPE_BCHUNK;
244                         nvecs++;
245                         break;
246                 } else if (next_bit != last_bit + 1) {
247                         buffer_offset = offset + first_bit * XFS_BLF_CHUNK;
248                         vecp->i_addr = xfs_buf_offset(bp, buffer_offset);
249                         vecp->i_len = nbits * XFS_BLF_CHUNK;
250                         vecp->i_type = XLOG_REG_TYPE_BCHUNK;
251                         nvecs++;
252                         vecp++;
253                         first_bit = next_bit;
254                         last_bit = next_bit;
255                         nbits = 1;
256                 } else if (xfs_buf_offset(bp, offset +
257                                               (next_bit << XFS_BLF_SHIFT)) !=
258                            (xfs_buf_offset(bp, offset +
259                                                (last_bit << XFS_BLF_SHIFT)) +
260                             XFS_BLF_CHUNK)) {
261                         buffer_offset = offset + first_bit * XFS_BLF_CHUNK;
262                         vecp->i_addr = xfs_buf_offset(bp, buffer_offset);
263                         vecp->i_len = nbits * XFS_BLF_CHUNK;
264                         vecp->i_type = XLOG_REG_TYPE_BCHUNK;
265                         nvecs++;
266                         vecp++;
267                         first_bit = next_bit;
268                         last_bit = next_bit;
269                         nbits = 1;
270                 } else {
271                         last_bit++;
272                         nbits++;
273                 }
274         }
275 out:
276         blfp->blf_size = nvecs;
277         return vecp;
278 }
279
280 /*
281  * This is called to fill in the vector of log iovecs for the
282  * given log buf item.  It fills the first entry with a buf log
283  * format structure, and the rest point to contiguous chunks
284  * within the buffer.
285  */
286 STATIC void
287 xfs_buf_item_format(
288         struct xfs_log_item     *lip,
289         struct xfs_log_iovec    *vecp)
290 {
291         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
292         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
293         uint                    offset = 0;
294         int                     i;
295
296         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
297         ASSERT((bip->bli_flags & XFS_BLI_LOGGED) ||
298                (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE));
299
300         /*
301          * If it is an inode buffer, transfer the in-memory state to the
302          * format flags and clear the in-memory state. We do not transfer
303          * this state if the inode buffer allocation has not yet been committed
304          * to the log as setting the XFS_BLI_INODE_BUF flag will prevent
305          * correct replay of the inode allocation.
306          */
307         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_INODE_BUF) {
308                 if (!((bip->bli_flags & XFS_BLI_INODE_ALLOC_BUF) &&
309                       xfs_log_item_in_current_chkpt(lip)))
310                         bip->__bli_format.blf_flags |= XFS_BLF_INODE_BUF;
311                 bip->bli_flags &= ~XFS_BLI_INODE_BUF;
312         }
313
314         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
315                 vecp = xfs_buf_item_format_segment(bip, vecp, offset,
316                                                 &bip->bli_formats[i]);
317                 offset += bp->b_maps[i].bm_len;
318         }
319
320         /*
321          * Check to make sure everything is consistent.
322          */
323         trace_xfs_buf_item_format(bip);
324 }
325
326 /*
327  * This is called to pin the buffer associated with the buf log item in memory
328  * so it cannot be written out.
329  *
330  * We also always take a reference to the buffer log item here so that the bli
331  * is held while the item is pinned in memory. This means that we can
332  * unconditionally drop the reference count a transaction holds when the
333  * transaction is completed.
334  */
335 STATIC void
336 xfs_buf_item_pin(
337         struct xfs_log_item     *lip)
338 {
339         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
340
341         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
342         ASSERT((bip->bli_flags & XFS_BLI_LOGGED) ||
343                (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE));
344
345         trace_xfs_buf_item_pin(bip);
346
347         atomic_inc(&bip->bli_refcount);
348         atomic_inc(&bip->bli_buf->b_pin_count);
349 }
350
351 /*
352  * This is called to unpin the buffer associated with the buf log
353  * item which was previously pinned with a call to xfs_buf_item_pin().
354  *
355  * Also drop the reference to the buf item for the current transaction.
356  * If the XFS_BLI_STALE flag is set and we are the last reference,
357  * then free up the buf log item and unlock the buffer.
358  *
359  * If the remove flag is set we are called from uncommit in the
360  * forced-shutdown path.  If that is true and the reference count on
361  * the log item is going to drop to zero we need to free the item's
362  * descriptor in the transaction.
363  */
364 STATIC void
365 xfs_buf_item_unpin(
366         struct xfs_log_item     *lip,
367         int                     remove)
368 {
369         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
370         xfs_buf_t       *bp = bip->bli_buf;
371         struct xfs_ail  *ailp = lip->li_ailp;
372         int             stale = bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE;
373         int             freed;
374
375         ASSERT(bp->b_fspriv == bip);
376         ASSERT(atomic_read(&bip->bli_refcount) > 0);
377
378         trace_xfs_buf_item_unpin(bip);
379
380         freed = atomic_dec_and_test(&bip->bli_refcount);
381
382         if (atomic_dec_and_test(&bp->b_pin_count))
383                 wake_up_all(&bp->b_waiters);
384
385         if (freed && stale) {
386                 ASSERT(bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE);
387                 ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
388                 ASSERT(XFS_BUF_ISSTALE(bp));
389                 ASSERT(bip->__bli_format.blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
390
391                 trace_xfs_buf_item_unpin_stale(bip);
392
393                 if (remove) {
394                         /*
395                          * If we are in a transaction context, we have to
396                          * remove the log item from the transaction as we are
397                          * about to release our reference to the buffer.  If we
398                          * don't, the unlock that occurs later in
399                          * xfs_trans_uncommit() will try to reference the
400                          * buffer which we no longer have a hold on.
401                          */
402                         if (lip->li_desc)
403                                 xfs_trans_del_item(lip);
404
405                         /*
406                          * Since the transaction no longer refers to the buffer,
407                          * the buffer should no longer refer to the transaction.
408                          */
409                         bp->b_transp = NULL;
410                 }
411
412                 /*
413                  * If we get called here because of an IO error, we may
414                  * or may not have the item on the AIL. xfs_trans_ail_delete()
415                  * will take care of that situation.
416                  * xfs_trans_ail_delete() drops the AIL lock.
417                  */
418                 if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE_INODE) {
419                         xfs_buf_do_callbacks(bp);
420                         bp->b_fspriv = NULL;
421                         bp->b_iodone = NULL;
422                 } else {
423                         spin_lock(&ailp->xa_lock);
424                         xfs_trans_ail_delete(ailp, lip, SHUTDOWN_LOG_IO_ERROR);
425                         xfs_buf_item_relse(bp);
426                         ASSERT(bp->b_fspriv == NULL);
427                 }
428                 xfs_buf_relse(bp);
429         } else if (freed && remove) {
430                 /*
431                  * There are currently two references to the buffer - the active
432                  * LRU reference and the buf log item. What we are about to do
433                  * here - simulate a failed IO completion - requires 3
434                  * references.
435                  *
436                  * The LRU reference is removed by the xfs_buf_stale() call. The
437                  * buf item reference is removed by the xfs_buf_iodone()
438                  * callback that is run by xfs_buf_do_callbacks() during ioend
439                  * processing (via the bp->b_iodone callback), and then finally
440                  * the ioend processing will drop the IO reference if the buffer
441                  * is marked XBF_ASYNC.
442                  *
443                  * Hence we need to take an additional reference here so that IO
444                  * completion processing doesn't free the buffer prematurely.
445                  */
446                 xfs_buf_lock(bp);
447                 xfs_buf_hold(bp);
448                 bp->b_flags |= XBF_ASYNC;
449                 xfs_buf_ioerror(bp, EIO);
450                 XFS_BUF_UNDONE(bp);
451                 xfs_buf_stale(bp);
452                 xfs_buf_ioend(bp, 0);
453         }
454 }
455
456 STATIC uint
457 xfs_buf_item_push(
458         struct xfs_log_item     *lip,
459         struct list_head        *buffer_list)
460 {
461         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
462         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
463         uint                    rval = XFS_ITEM_SUCCESS;
464
465         if (xfs_buf_ispinned(bp))
466                 return XFS_ITEM_PINNED;
467         if (!xfs_buf_trylock(bp)) {
468                 /*
469                  * If we have just raced with a buffer being pinned and it has
470                  * been marked stale, we could end up stalling until someone else
471                  * issues a log force to unpin the stale buffer. Check for the
472                  * race condition here so xfsaild recognizes the buffer is pinned
473                  * and queues a log force to move it along.
474                  */
475                 if (xfs_buf_ispinned(bp))
476                         return XFS_ITEM_PINNED;
477                 return XFS_ITEM_LOCKED;
478         }
479
480         ASSERT(!(bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE));
481
482         trace_xfs_buf_item_push(bip);
483
484         if (!xfs_buf_delwri_queue(bp, buffer_list))
485                 rval = XFS_ITEM_FLUSHING;
486         xfs_buf_unlock(bp);
487         return rval;
488 }
489
490 /*
491  * Release the buffer associated with the buf log item.  If there is no dirty
492  * logged data associated with the buffer recorded in the buf log item, then
493  * free the buf log item and remove the reference to it in the buffer.
494  *
495  * This call ignores the recursion count.  It is only called when the buffer
496  * should REALLY be unlocked, regardless of the recursion count.
497  *
498  * We unconditionally drop the transaction's reference to the log item. If the
499  * item was logged, then another reference was taken when it was pinned, so we
500  * can safely drop the transaction reference now.  This also allows us to avoid
501  * potential races with the unpin code freeing the bli by not referencing the
502  * bli after we've dropped the reference count.
503  *
504  * If the XFS_BLI_HOLD flag is set in the buf log item, then free the log item
505  * if necessary but do not unlock the buffer.  This is for support of
506  * xfs_trans_bhold(). Make sure the XFS_BLI_HOLD field is cleared if we don't
507  * free the item.
508  */
509 STATIC void
510 xfs_buf_item_unlock(
511         struct xfs_log_item     *lip)
512 {
513         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
514         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
515         int                     aborted, clean, i;
516         uint                    hold;
517
518         /* Clear the buffer's association with this transaction. */
519         bp->b_transp = NULL;
520
521         /*
522          * If this is a transaction abort, don't return early.  Instead, allow
523          * the brelse to happen.  Normally it would be done for stale
524          * (cancelled) buffers at unpin time, but we'll never go through the
525          * pin/unpin cycle if we abort inside commit.
526          */
527         aborted = (lip->li_flags & XFS_LI_ABORTED) != 0;
528
529         /*
530          * Before possibly freeing the buf item, determine if we should
531          * release the buffer at the end of this routine.
532          */
533         hold = bip->bli_flags & XFS_BLI_HOLD;
534
535         /* Clear the per transaction state. */
536         bip->bli_flags &= ~(XFS_BLI_LOGGED | XFS_BLI_HOLD);
537
538         /*
539          * If the buf item is marked stale, then don't do anything.  We'll
540          * unlock the buffer and free the buf item when the buffer is unpinned
541          * for the last time.
542          */
543         if (bip->bli_flags & XFS_BLI_STALE) {
544                 trace_xfs_buf_item_unlock_stale(bip);
545                 ASSERT(bip->__bli_format.blf_flags & XFS_BLF_CANCEL);
546                 if (!aborted) {
547                         atomic_dec(&bip->bli_refcount);
548                         return;
549                 }
550         }
551
552         trace_xfs_buf_item_unlock(bip);
553
554         /*
555          * If the buf item isn't tracking any data, free it, otherwise drop the
556          * reference we hold to it. If we are aborting the transaction, this may
557          * be the only reference to the buf item, so we free it anyway
558          * regardless of whether it is dirty or not. A dirty abort implies a
559          * shutdown, anyway.
560          */
561         clean = 1;
562         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
563                 if (!xfs_bitmap_empty(bip->bli_formats[i].blf_data_map,
564                              bip->bli_formats[i].blf_map_size)) {
565                         clean = 0;
566                         break;
567                 }
568         }
569         if (clean)
570                 xfs_buf_item_relse(bp);
571         else if (aborted) {
572                 if (atomic_dec_and_test(&bip->bli_refcount)) {
573                         ASSERT(XFS_FORCED_SHUTDOWN(lip->li_mountp));
574                         xfs_buf_item_relse(bp);
575                 }
576         } else
577                 atomic_dec(&bip->bli_refcount);
578
579         if (!hold)
580                 xfs_buf_relse(bp);
581 }
582
583 /*
584  * This is called to find out where the oldest active copy of the
585  * buf log item in the on disk log resides now that the last log
586  * write of it completed at the given lsn.
587  * We always re-log all the dirty data in a buffer, so usually the
588  * latest copy in the on disk log is the only one that matters.  For
589  * those cases we simply return the given lsn.
590  *
591  * The one exception to this is for buffers full of newly allocated
592  * inodes.  These buffers are only relogged with the XFS_BLI_INODE_BUF
593  * flag set, indicating that only the di_next_unlinked fields from the
594  * inodes in the buffers will be replayed during recovery.  If the
595  * original newly allocated inode images have not yet been flushed
596  * when the buffer is so relogged, then we need to make sure that we
597  * keep the old images in the 'active' portion of the log.  We do this
598  * by returning the original lsn of that transaction here rather than
599  * the current one.
600  */
601 STATIC xfs_lsn_t
602 xfs_buf_item_committed(
603         struct xfs_log_item     *lip,
604         xfs_lsn_t               lsn)
605 {
606         struct xfs_buf_log_item *bip = BUF_ITEM(lip);
607
608         trace_xfs_buf_item_committed(bip);
609
610         if ((bip->bli_flags & XFS_BLI_INODE_ALLOC_BUF) && lip->li_lsn != 0)
611                 return lip->li_lsn;
612         return lsn;
613 }
614
615 STATIC void
616 xfs_buf_item_committing(
617         struct xfs_log_item     *lip,
618         xfs_lsn_t               commit_lsn)
619 {
620 }
621
622 /*
623  * This is the ops vector shared by all buf log items.
624  */
625 static const struct xfs_item_ops xfs_buf_item_ops = {
626         .iop_size       = xfs_buf_item_size,
627         .iop_format     = xfs_buf_item_format,
628         .iop_pin        = xfs_buf_item_pin,
629         .iop_unpin      = xfs_buf_item_unpin,
630         .iop_unlock     = xfs_buf_item_unlock,
631         .iop_committed  = xfs_buf_item_committed,
632         .iop_push       = xfs_buf_item_push,
633         .iop_committing = xfs_buf_item_committing
634 };
635
636 STATIC int
637 xfs_buf_item_get_format(
638         struct xfs_buf_log_item *bip,
639         int                     count)
640 {
641         ASSERT(bip->bli_formats == NULL);
642         bip->bli_format_count = count;
643
644         if (count == 1) {
645                 bip->bli_formats = &bip->__bli_format;
646                 return 0;
647         }
648
649         bip->bli_formats = kmem_zalloc(count * sizeof(struct xfs_buf_log_format),
650                                 KM_SLEEP);
651         if (!bip->bli_formats)
652                 return ENOMEM;
653         return 0;
654 }
655
656 STATIC void
657 xfs_buf_item_free_format(
658         struct xfs_buf_log_item *bip)
659 {
660         if (bip->bli_formats != &bip->__bli_format) {
661                 kmem_free(bip->bli_formats);
662                 bip->bli_formats = NULL;
663         }
664 }
665
666 /*
667  * Allocate a new buf log item to go with the given buffer.
668  * Set the buffer's b_fsprivate field to point to the new
669  * buf log item.  If there are other item's attached to the
670  * buffer (see xfs_buf_attach_iodone() below), then put the
671  * buf log item at the front.
672  */
673 void
674 xfs_buf_item_init(
675         xfs_buf_t       *bp,
676         xfs_mount_t     *mp)
677 {
678         xfs_log_item_t          *lip = bp->b_fspriv;
679         xfs_buf_log_item_t      *bip;
680         int                     chunks;
681         int                     map_size;
682         int                     error;
683         int                     i;
684
685         /*
686          * Check to see if there is already a buf log item for
687          * this buffer.  If there is, it is guaranteed to be
688          * the first.  If we do already have one, there is
689          * nothing to do here so return.
690          */
691         ASSERT(bp->b_target->bt_mount == mp);
692         if (lip != NULL && lip->li_type == XFS_LI_BUF)
693                 return;
694
695         bip = kmem_zone_zalloc(xfs_buf_item_zone, KM_SLEEP);
696         xfs_log_item_init(mp, &bip->bli_item, XFS_LI_BUF, &xfs_buf_item_ops);
697         bip->bli_buf = bp;
698         xfs_buf_hold(bp);
699
700         /*
701          * chunks is the number of XFS_BLF_CHUNK size pieces the buffer
702          * can be divided into. Make sure not to truncate any pieces.
703          * map_size is the size of the bitmap needed to describe the
704          * chunks of the buffer.
705          *
706          * Discontiguous buffer support follows the layout of the underlying
707          * buffer. This makes the implementation as simple as possible.
708          */
709         error = xfs_buf_item_get_format(bip, bp->b_map_count);
710         ASSERT(error == 0);
711
712         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
713                 chunks = DIV_ROUND_UP(BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len),
714                                       XFS_BLF_CHUNK);
715                 map_size = DIV_ROUND_UP(chunks, NBWORD);
716
717                 bip->bli_formats[i].blf_type = XFS_LI_BUF;
718                 bip->bli_formats[i].blf_blkno = bp->b_maps[i].bm_bn;
719                 bip->bli_formats[i].blf_len = bp->b_maps[i].bm_len;
720                 bip->bli_formats[i].blf_map_size = map_size;
721         }
722
723 #ifdef XFS_TRANS_DEBUG
724         /*
725          * Allocate the arrays for tracking what needs to be logged
726          * and what our callers request to be logged.  bli_orig
727          * holds a copy of the original, clean buffer for comparison
728          * against, and bli_logged keeps a 1 bit flag per byte in
729          * the buffer to indicate which bytes the callers have asked
730          * to have logged.
731          */
732         bip->bli_orig = kmem_alloc(BBTOB(bp->b_length), KM_SLEEP);
733         memcpy(bip->bli_orig, bp->b_addr, BBTOB(bp->b_length));
734         bip->bli_logged = kmem_zalloc(BBTOB(bp->b_length) / NBBY, KM_SLEEP);
735 #endif
736
737         /*
738          * Put the buf item into the list of items attached to the
739          * buffer at the front.
740          */
741         if (bp->b_fspriv)
742                 bip->bli_item.li_bio_list = bp->b_fspriv;
743         bp->b_fspriv = bip;
744 }
745
746
747 /*
748  * Mark bytes first through last inclusive as dirty in the buf
749  * item's bitmap.
750  */
751 void
752 xfs_buf_item_log_segment(
753         struct xfs_buf_log_item *bip,
754         uint                    first,
755         uint                    last,
756         uint                    *map)
757 {
758         uint            first_bit;
759         uint            last_bit;
760         uint            bits_to_set;
761         uint            bits_set;
762         uint            word_num;
763         uint            *wordp;
764         uint            bit;
765         uint            end_bit;
766         uint            mask;
767
768         /*
769          * Convert byte offsets to bit numbers.
770          */
771         first_bit = first >> XFS_BLF_SHIFT;
772         last_bit = last >> XFS_BLF_SHIFT;
773
774         /*
775          * Calculate the total number of bits to be set.
776          */
777         bits_to_set = last_bit - first_bit + 1;
778
779         /*
780          * Get a pointer to the first word in the bitmap
781          * to set a bit in.
782          */
783         word_num = first_bit >> BIT_TO_WORD_SHIFT;
784         wordp = &map[word_num];
785
786         /*
787          * Calculate the starting bit in the first word.
788          */
789         bit = first_bit & (uint)(NBWORD - 1);
790
791         /*
792          * First set any bits in the first word of our range.
793          * If it starts at bit 0 of the word, it will be
794          * set below rather than here.  That is what the variable
795          * bit tells us. The variable bits_set tracks the number
796          * of bits that have been set so far.  End_bit is the number
797          * of the last bit to be set in this word plus one.
798          */
799         if (bit) {
800                 end_bit = MIN(bit + bits_to_set, (uint)NBWORD);
801                 mask = ((1 << (end_bit - bit)) - 1) << bit;
802                 *wordp |= mask;
803                 wordp++;
804                 bits_set = end_bit - bit;
805         } else {
806                 bits_set = 0;
807         }
808
809         /*
810          * Now set bits a whole word at a time that are between
811          * first_bit and last_bit.
812          */
813         while ((bits_to_set - bits_set) >= NBWORD) {
814                 *wordp |= 0xffffffff;
815                 bits_set += NBWORD;
816                 wordp++;
817         }
818
819         /*
820          * Finally, set any bits left to be set in one last partial word.
821          */
822         end_bit = bits_to_set - bits_set;
823         if (end_bit) {
824                 mask = (1 << end_bit) - 1;
825                 *wordp |= mask;
826         }
827 }
828
829 /*
830  * Mark bytes first through last inclusive as dirty in the buf
831  * item's bitmap.
832  */
833 void
834 xfs_buf_item_log(
835         xfs_buf_log_item_t      *bip,
836         uint                    first,
837         uint                    last)
838 {
839         int                     i;
840         uint                    start;
841         uint                    end;
842         struct xfs_buf          *bp = bip->bli_buf;
843
844         /*
845          * Mark the item as having some dirty data for
846          * quick reference in xfs_buf_item_dirty.
847          */
848         bip->bli_flags |= XFS_BLI_DIRTY;
849
850         /*
851          * walk each buffer segment and mark them dirty appropriately.
852          */
853         start = 0;
854         for (i = 0; i < bip->bli_format_count; i++) {
855                 if (start > last)
856                         break;
857                 end = start + BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len);
858                 if (first > end) {
859                         start += BBTOB(bp->b_maps[i].bm_len);
860                         continue;
861                 }
862                 if (first < start)
863                         first = start;
864                 if (end > last)
865                         end = last;
866
867                 xfs_buf_item_log_segment(bip, first, end,
868                                          &bip->bli_formats[i].blf_data_map[0]);
869
870                 start += bp->b_maps[i].bm_len;
871         }
872 }
873
874
875 /*
876  * Return 1 if the buffer has some data that has been logged (at any
877  * point, not just the current transaction) and 0 if not.
878  */
879 uint
880 xfs_buf_item_dirty(
881         xfs_buf_log_item_t      *bip)
882 {
883         return (bip->bli_flags & XFS_BLI_DIRTY);
884 }
885
886 STATIC void
887 xfs_buf_item_free(
888         xfs_buf_log_item_t      *bip)
889 {
890 #ifdef XFS_TRANS_DEBUG
891         kmem_free(bip->bli_orig);
892         kmem_free(bip->bli_logged);
893 #endif /* XFS_TRANS_DEBUG */
894
895         xfs_buf_item_free_format(bip);
896         kmem_zone_free(xfs_buf_item_zone, bip);
897 }
898
899 /*
900  * This is called when the buf log item is no longer needed.  It should
901  * free the buf log item associated with the given buffer and clear
902  * the buffer's pointer to the buf log item.  If there are no more
903  * items in the list, clear the b_iodone field of the buffer (see
904  * xfs_buf_attach_iodone() below).
905  */
906 void
907 xfs_buf_item_relse(
908         xfs_buf_t       *bp)
909 {
910         xfs_buf_log_item_t      *bip;
911
912         trace_xfs_buf_item_relse(bp, _RET_IP_);
913
914         bip = bp->b_fspriv;
915         bp->b_fspriv = bip->bli_item.li_bio_list;
916         if (bp->b_fspriv == NULL)
917                 bp->b_iodone = NULL;
918
919         xfs_buf_rele(bp);
920         xfs_buf_item_free(bip);
921 }
922
923
924 /*
925  * Add the given log item with its callback to the list of callbacks
926  * to be called when the buffer's I/O completes.  If it is not set
927  * already, set the buffer's b_iodone() routine to be
928  * xfs_buf_iodone_callbacks() and link the log item into the list of
929  * items rooted at b_fsprivate.  Items are always added as the second
930  * entry in the list if there is a first, because the buf item code
931  * assumes that the buf log item is first.
932  */
933 void
934 xfs_buf_attach_iodone(
935         xfs_buf_t       *bp,
936         void            (*cb)(xfs_buf_t *, xfs_log_item_t *),
937         xfs_log_item_t  *lip)
938 {
939         xfs_log_item_t  *head_lip;
940
941         ASSERT(xfs_buf_islocked(bp));
942
943         lip->li_cb = cb;
944         head_lip = bp->b_fspriv;
945         if (head_lip) {
946                 lip->li_bio_list = head_lip->li_bio_list;
947                 head_lip->li_bio_list = lip;
948         } else {
949                 bp->b_fspriv = lip;
950         }
951
952         ASSERT(bp->b_iodone == NULL ||
953                bp->b_iodone == xfs_buf_iodone_callbacks);
954         bp->b_iodone = xfs_buf_iodone_callbacks;
955 }
956
957 /*
958  * We can have many callbacks on a buffer. Running the callbacks individually
959  * can cause a lot of contention on the AIL lock, so we allow for a single
960  * callback to be able to scan the remaining lip->li_bio_list for other items
961  * of the same type and callback to be processed in the first call.
962  *
963  * As a result, the loop walking the callback list below will also modify the
964  * list. it removes the first item from the list and then runs the callback.
965  * The loop then restarts from the new head of the list. This allows the
966  * callback to scan and modify the list attached to the buffer and we don't
967  * have to care about maintaining a next item pointer.
968  */
969 STATIC void
970 xfs_buf_do_callbacks(
971         struct xfs_buf          *bp)
972 {
973         struct xfs_log_item     *lip;
974
975         while ((lip = bp->b_fspriv) != NULL) {
976                 bp->b_fspriv = lip->li_bio_list;
977                 ASSERT(lip->li_cb != NULL);
978                 /*
979                  * Clear the next pointer so we don't have any
980                  * confusion if the item is added to another buf.
981                  * Don't touch the log item after calling its
982                  * callback, because it could have freed itself.
983                  */
984                 lip->li_bio_list = NULL;
985                 lip->li_cb(bp, lip);
986         }
987 }
988
989 /*
990  * This is the iodone() function for buffers which have had callbacks
991  * attached to them by xfs_buf_attach_iodone().  It should remove each
992  * log item from the buffer's list and call the callback of each in turn.
993  * When done, the buffer's fsprivate field is set to NULL and the buffer
994  * is unlocked with a call to iodone().
995  */
996 void
997 xfs_buf_iodone_callbacks(
998         struct xfs_buf          *bp)
999 {
1000         struct xfs_log_item     *lip = bp->b_fspriv;
1001         struct xfs_mount        *mp = lip->li_mountp;
1002         static ulong            lasttime;
1003         static xfs_buftarg_t    *lasttarg;
1004
1005         if (likely(!xfs_buf_geterror(bp)))
1006                 goto do_callbacks;
1007
1008         /*
1009          * If we've already decided to shutdown the filesystem because of
1010          * I/O errors, there's no point in giving this a retry.
1011          */
1012         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp)) {
1013                 xfs_buf_stale(bp);
1014                 XFS_BUF_DONE(bp);
1015                 trace_xfs_buf_item_iodone(bp, _RET_IP_);
1016                 goto do_callbacks;
1017         }
1018
1019         if (bp->b_target != lasttarg ||
1020             time_after(jiffies, (lasttime + 5*HZ))) {
1021                 lasttime = jiffies;
1022                 xfs_buf_ioerror_alert(bp, __func__);
1023         }
1024         lasttarg = bp->b_target;
1025
1026         /*
1027          * If the write was asynchronous then no one will be looking for the
1028          * error.  Clear the error state and write the buffer out again.
1029          *
1030          * XXX: This helps against transient write errors, but we need to find
1031          * a way to shut the filesystem down if the writes keep failing.
1032          *
1033          * In practice we'll shut the filesystem down soon as non-transient
1034          * erorrs tend to affect the whole device and a failing log write
1035          * will make us give up.  But we really ought to do better here.
1036          */
1037         if (XFS_BUF_ISASYNC(bp)) {
1038                 ASSERT(bp->b_iodone != NULL);
1039
1040                 trace_xfs_buf_item_iodone_async(bp, _RET_IP_);
1041
1042                 xfs_buf_ioerror(bp, 0); /* errno of 0 unsets the flag */
1043
1044                 if (!XFS_BUF_ISSTALE(bp)) {
1045                         bp->b_flags |= XBF_WRITE | XBF_ASYNC | XBF_DONE;
1046                         xfs_buf_iorequest(bp);
1047                 } else {
1048                         xfs_buf_relse(bp);
1049                 }
1050
1051                 return;
1052         }
1053
1054         /*
1055          * If the write of the buffer was synchronous, we want to make
1056          * sure to return the error to the caller of xfs_bwrite().
1057          */
1058         xfs_buf_stale(bp);
1059         XFS_BUF_DONE(bp);
1060
1061         trace_xfs_buf_error_relse(bp, _RET_IP_);
1062
1063 do_callbacks:
1064         xfs_buf_do_callbacks(bp);
1065         bp->b_fspriv = NULL;
1066         bp->b_iodone = NULL;
1067         xfs_buf_ioend(bp, 0);
1068 }
1069
1070 /*
1071  * This is the iodone() function for buffers which have been
1072  * logged.  It is called when they are eventually flushed out.
1073  * It should remove the buf item from the AIL, and free the buf item.
1074  * It is called by xfs_buf_iodone_callbacks() above which will take
1075  * care of cleaning up the buffer itself.
1076  */
1077 void
1078 xfs_buf_iodone(
1079         struct xfs_buf          *bp,
1080         struct xfs_log_item     *lip)
1081 {
1082         struct xfs_ail          *ailp = lip->li_ailp;
1083
1084         ASSERT(BUF_ITEM(lip)->bli_buf == bp);
1085
1086         xfs_buf_rele(bp);
1087
1088         /*
1089          * If we are forcibly shutting down, this may well be
1090          * off the AIL already. That's because we simulate the
1091          * log-committed callbacks to unpin these buffers. Or we may never
1092          * have put this item on AIL because of the transaction was
1093          * aborted forcibly. xfs_trans_ail_delete() takes care of these.
1094          *
1095          * Either way, AIL is useless if we're forcing a shutdown.
1096          */
1097         spin_lock(&ailp->xa_lock);
1098         xfs_trans_ail_delete(ailp, lip, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
1099         xfs_buf_item_free(BUF_ITEM(lip));
1100 }