Merge tag 'locks-v3.17-2' of git://git.samba.org/jlayton/linux
[cascardo/linux.git] / fs / xfs / xfs_log_cil.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2010 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11  * GNU General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public License
14  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
15  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
16  */
17
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_fs.h"
20 #include "xfs_log_format.h"
21 #include "xfs_shared.h"
22 #include "xfs_trans_resv.h"
23 #include "xfs_sb.h"
24 #include "xfs_ag.h"
25 #include "xfs_mount.h"
26 #include "xfs_error.h"
27 #include "xfs_alloc.h"
28 #include "xfs_extent_busy.h"
29 #include "xfs_discard.h"
30 #include "xfs_trans.h"
31 #include "xfs_trans_priv.h"
32 #include "xfs_log.h"
33 #include "xfs_log_priv.h"
34
35 /*
36  * Allocate a new ticket. Failing to get a new ticket makes it really hard to
37  * recover, so we don't allow failure here. Also, we allocate in a context that
38  * we don't want to be issuing transactions from, so we need to tell the
39  * allocation code this as well.
40  *
41  * We don't reserve any space for the ticket - we are going to steal whatever
42  * space we require from transactions as they commit. To ensure we reserve all
43  * the space required, we need to set the current reservation of the ticket to
44  * zero so that we know to steal the initial transaction overhead from the
45  * first transaction commit.
46  */
47 static struct xlog_ticket *
48 xlog_cil_ticket_alloc(
49         struct xlog     *log)
50 {
51         struct xlog_ticket *tic;
52
53         tic = xlog_ticket_alloc(log, 0, 1, XFS_TRANSACTION, 0,
54                                 KM_SLEEP|KM_NOFS);
55         tic->t_trans_type = XFS_TRANS_CHECKPOINT;
56
57         /*
58          * set the current reservation to zero so we know to steal the basic
59          * transaction overhead reservation from the first transaction commit.
60          */
61         tic->t_curr_res = 0;
62         return tic;
63 }
64
65 /*
66  * After the first stage of log recovery is done, we know where the head and
67  * tail of the log are. We need this log initialisation done before we can
68  * initialise the first CIL checkpoint context.
69  *
70  * Here we allocate a log ticket to track space usage during a CIL push.  This
71  * ticket is passed to xlog_write() directly so that we don't slowly leak log
72  * space by failing to account for space used by log headers and additional
73  * region headers for split regions.
74  */
75 void
76 xlog_cil_init_post_recovery(
77         struct xlog     *log)
78 {
79         log->l_cilp->xc_ctx->ticket = xlog_cil_ticket_alloc(log);
80         log->l_cilp->xc_ctx->sequence = 1;
81 }
82
83 /*
84  * Prepare the log item for insertion into the CIL. Calculate the difference in
85  * log space and vectors it will consume, and if it is a new item pin it as
86  * well.
87  */
88 STATIC void
89 xfs_cil_prepare_item(
90         struct xlog             *log,
91         struct xfs_log_vec      *lv,
92         struct xfs_log_vec      *old_lv,
93         int                     *diff_len,
94         int                     *diff_iovecs)
95 {
96         /* Account for the new LV being passed in */
97         if (lv->lv_buf_len != XFS_LOG_VEC_ORDERED) {
98                 *diff_len += lv->lv_bytes;
99                 *diff_iovecs += lv->lv_niovecs;
100         }
101
102         /*
103          * If there is no old LV, this is the first time we've seen the item in
104          * this CIL context and so we need to pin it. If we are replacing the
105          * old_lv, then remove the space it accounts for and free it.
106          */
107         if (!old_lv)
108                 lv->lv_item->li_ops->iop_pin(lv->lv_item);
109         else if (old_lv != lv) {
110                 ASSERT(lv->lv_buf_len != XFS_LOG_VEC_ORDERED);
111
112                 *diff_len -= old_lv->lv_bytes;
113                 *diff_iovecs -= old_lv->lv_niovecs;
114                 kmem_free(old_lv);
115         }
116
117         /* attach new log vector to log item */
118         lv->lv_item->li_lv = lv;
119
120         /*
121          * If this is the first time the item is being committed to the
122          * CIL, store the sequence number on the log item so we can
123          * tell in future commits whether this is the first checkpoint
124          * the item is being committed into.
125          */
126         if (!lv->lv_item->li_seq)
127                 lv->lv_item->li_seq = log->l_cilp->xc_ctx->sequence;
128 }
129
130 /*
131  * Format log item into a flat buffers
132  *
133  * For delayed logging, we need to hold a formatted buffer containing all the
134  * changes on the log item. This enables us to relog the item in memory and
135  * write it out asynchronously without needing to relock the object that was
136  * modified at the time it gets written into the iclog.
137  *
138  * This function builds a vector for the changes in each log item in the
139  * transaction. It then works out the length of the buffer needed for each log
140  * item, allocates them and formats the vector for the item into the buffer.
141  * The buffer is then attached to the log item are then inserted into the
142  * Committed Item List for tracking until the next checkpoint is written out.
143  *
144  * We don't set up region headers during this process; we simply copy the
145  * regions into the flat buffer. We can do this because we still have to do a
146  * formatting step to write the regions into the iclog buffer.  Writing the
147  * ophdrs during the iclog write means that we can support splitting large
148  * regions across iclog boundares without needing a change in the format of the
149  * item/region encapsulation.
150  *
151  * Hence what we need to do now is change the rewrite the vector array to point
152  * to the copied region inside the buffer we just allocated. This allows us to
153  * format the regions into the iclog as though they are being formatted
154  * directly out of the objects themselves.
155  */
156 static void
157 xlog_cil_insert_format_items(
158         struct xlog             *log,
159         struct xfs_trans        *tp,
160         int                     *diff_len,
161         int                     *diff_iovecs)
162 {
163         struct xfs_log_item_desc *lidp;
164
165
166         /* Bail out if we didn't find a log item.  */
167         if (list_empty(&tp->t_items)) {
168                 ASSERT(0);
169                 return;
170         }
171
172         list_for_each_entry(lidp, &tp->t_items, lid_trans) {
173                 struct xfs_log_item *lip = lidp->lid_item;
174                 struct xfs_log_vec *lv;
175                 struct xfs_log_vec *old_lv;
176                 int     niovecs = 0;
177                 int     nbytes = 0;
178                 int     buf_size;
179                 bool    ordered = false;
180
181                 /* Skip items which aren't dirty in this transaction. */
182                 if (!(lidp->lid_flags & XFS_LID_DIRTY))
183                         continue;
184
185                 /* get number of vecs and size of data to be stored */
186                 lip->li_ops->iop_size(lip, &niovecs, &nbytes);
187
188                 /* Skip items that do not have any vectors for writing */
189                 if (!niovecs)
190                         continue;
191
192                 /*
193                  * Ordered items need to be tracked but we do not wish to write
194                  * them. We need a logvec to track the object, but we do not
195                  * need an iovec or buffer to be allocated for copying data.
196                  */
197                 if (niovecs == XFS_LOG_VEC_ORDERED) {
198                         ordered = true;
199                         niovecs = 0;
200                         nbytes = 0;
201                 }
202
203                 /*
204                  * We 64-bit align the length of each iovec so that the start
205                  * of the next one is naturally aligned.  We'll need to
206                  * account for that slack space here. Then round nbytes up
207                  * to 64-bit alignment so that the initial buffer alignment is
208                  * easy to calculate and verify.
209                  */
210                 nbytes += niovecs * sizeof(uint64_t);
211                 nbytes = round_up(nbytes, sizeof(uint64_t));
212
213                 /* grab the old item if it exists for reservation accounting */
214                 old_lv = lip->li_lv;
215
216                 /*
217                  * The data buffer needs to start 64-bit aligned, so round up
218                  * that space to ensure we can align it appropriately and not
219                  * overrun the buffer.
220                  */
221                 buf_size = nbytes +
222                            round_up((sizeof(struct xfs_log_vec) +
223                                      niovecs * sizeof(struct xfs_log_iovec)),
224                                     sizeof(uint64_t));
225
226                 /* compare to existing item size */
227                 if (lip->li_lv && buf_size <= lip->li_lv->lv_size) {
228                         /* same or smaller, optimise common overwrite case */
229                         lv = lip->li_lv;
230                         lv->lv_next = NULL;
231
232                         if (ordered)
233                                 goto insert;
234
235                         /*
236                          * set the item up as though it is a new insertion so
237                          * that the space reservation accounting is correct.
238                          */
239                         *diff_iovecs -= lv->lv_niovecs;
240                         *diff_len -= lv->lv_bytes;
241                 } else {
242                         /* allocate new data chunk */
243                         lv = kmem_zalloc(buf_size, KM_SLEEP|KM_NOFS);
244                         lv->lv_item = lip;
245                         lv->lv_size = buf_size;
246                         if (ordered) {
247                                 /* track as an ordered logvec */
248                                 ASSERT(lip->li_lv == NULL);
249                                 lv->lv_buf_len = XFS_LOG_VEC_ORDERED;
250                                 goto insert;
251                         }
252                         lv->lv_iovecp = (struct xfs_log_iovec *)&lv[1];
253                 }
254
255                 /* Ensure the lv is set up according to ->iop_size */
256                 lv->lv_niovecs = niovecs;
257
258                 /* The allocated data region lies beyond the iovec region */
259                 lv->lv_buf_len = 0;
260                 lv->lv_bytes = 0;
261                 lv->lv_buf = (char *)lv + buf_size - nbytes;
262                 ASSERT(IS_ALIGNED((unsigned long)lv->lv_buf, sizeof(uint64_t)));
263
264                 lip->li_ops->iop_format(lip, lv);
265 insert:
266                 ASSERT(lv->lv_buf_len <= nbytes);
267                 xfs_cil_prepare_item(log, lv, old_lv, diff_len, diff_iovecs);
268         }
269 }
270
271 /*
272  * Insert the log items into the CIL and calculate the difference in space
273  * consumed by the item. Add the space to the checkpoint ticket and calculate
274  * if the change requires additional log metadata. If it does, take that space
275  * as well. Remove the amount of space we added to the checkpoint ticket from
276  * the current transaction ticket so that the accounting works out correctly.
277  */
278 static void
279 xlog_cil_insert_items(
280         struct xlog             *log,
281         struct xfs_trans        *tp)
282 {
283         struct xfs_cil          *cil = log->l_cilp;
284         struct xfs_cil_ctx      *ctx = cil->xc_ctx;
285         struct xfs_log_item_desc *lidp;
286         int                     len = 0;
287         int                     diff_iovecs = 0;
288         int                     iclog_space;
289
290         ASSERT(tp);
291
292         /*
293          * We can do this safely because the context can't checkpoint until we
294          * are done so it doesn't matter exactly how we update the CIL.
295          */
296         xlog_cil_insert_format_items(log, tp, &len, &diff_iovecs);
297
298         /*
299          * Now (re-)position everything modified at the tail of the CIL.
300          * We do this here so we only need to take the CIL lock once during
301          * the transaction commit.
302          */
303         spin_lock(&cil->xc_cil_lock);
304         list_for_each_entry(lidp, &tp->t_items, lid_trans) {
305                 struct xfs_log_item     *lip = lidp->lid_item;
306
307                 /* Skip items which aren't dirty in this transaction. */
308                 if (!(lidp->lid_flags & XFS_LID_DIRTY))
309                         continue;
310
311                 list_move_tail(&lip->li_cil, &cil->xc_cil);
312         }
313
314         /* account for space used by new iovec headers  */
315         len += diff_iovecs * sizeof(xlog_op_header_t);
316         ctx->nvecs += diff_iovecs;
317
318         /* attach the transaction to the CIL if it has any busy extents */
319         if (!list_empty(&tp->t_busy))
320                 list_splice_init(&tp->t_busy, &ctx->busy_extents);
321
322         /*
323          * Now transfer enough transaction reservation to the context ticket
324          * for the checkpoint. The context ticket is special - the unit
325          * reservation has to grow as well as the current reservation as we
326          * steal from tickets so we can correctly determine the space used
327          * during the transaction commit.
328          */
329         if (ctx->ticket->t_curr_res == 0) {
330                 ctx->ticket->t_curr_res = ctx->ticket->t_unit_res;
331                 tp->t_ticket->t_curr_res -= ctx->ticket->t_unit_res;
332         }
333
334         /* do we need space for more log record headers? */
335         iclog_space = log->l_iclog_size - log->l_iclog_hsize;
336         if (len > 0 && (ctx->space_used / iclog_space !=
337                                 (ctx->space_used + len) / iclog_space)) {
338                 int hdrs;
339
340                 hdrs = (len + iclog_space - 1) / iclog_space;
341                 /* need to take into account split region headers, too */
342                 hdrs *= log->l_iclog_hsize + sizeof(struct xlog_op_header);
343                 ctx->ticket->t_unit_res += hdrs;
344                 ctx->ticket->t_curr_res += hdrs;
345                 tp->t_ticket->t_curr_res -= hdrs;
346                 ASSERT(tp->t_ticket->t_curr_res >= len);
347         }
348         tp->t_ticket->t_curr_res -= len;
349         ctx->space_used += len;
350
351         spin_unlock(&cil->xc_cil_lock);
352 }
353
354 static void
355 xlog_cil_free_logvec(
356         struct xfs_log_vec      *log_vector)
357 {
358         struct xfs_log_vec      *lv;
359
360         for (lv = log_vector; lv; ) {
361                 struct xfs_log_vec *next = lv->lv_next;
362                 kmem_free(lv);
363                 lv = next;
364         }
365 }
366
367 /*
368  * Mark all items committed and clear busy extents. We free the log vector
369  * chains in a separate pass so that we unpin the log items as quickly as
370  * possible.
371  */
372 static void
373 xlog_cil_committed(
374         void    *args,
375         int     abort)
376 {
377         struct xfs_cil_ctx      *ctx = args;
378         struct xfs_mount        *mp = ctx->cil->xc_log->l_mp;
379
380         xfs_trans_committed_bulk(ctx->cil->xc_log->l_ailp, ctx->lv_chain,
381                                         ctx->start_lsn, abort);
382
383         xfs_extent_busy_sort(&ctx->busy_extents);
384         xfs_extent_busy_clear(mp, &ctx->busy_extents,
385                              (mp->m_flags & XFS_MOUNT_DISCARD) && !abort);
386
387         /*
388          * If we are aborting the commit, wake up anyone waiting on the
389          * committing list.  If we don't, then a shutdown we can leave processes
390          * waiting in xlog_cil_force_lsn() waiting on a sequence commit that
391          * will never happen because we aborted it.
392          */
393         spin_lock(&ctx->cil->xc_push_lock);
394         if (abort)
395                 wake_up_all(&ctx->cil->xc_commit_wait);
396         list_del(&ctx->committing);
397         spin_unlock(&ctx->cil->xc_push_lock);
398
399         xlog_cil_free_logvec(ctx->lv_chain);
400
401         if (!list_empty(&ctx->busy_extents)) {
402                 ASSERT(mp->m_flags & XFS_MOUNT_DISCARD);
403
404                 xfs_discard_extents(mp, &ctx->busy_extents);
405                 xfs_extent_busy_clear(mp, &ctx->busy_extents, false);
406         }
407
408         kmem_free(ctx);
409 }
410
411 /*
412  * Push the Committed Item List to the log. If @push_seq flag is zero, then it
413  * is a background flush and so we can chose to ignore it. Otherwise, if the
414  * current sequence is the same as @push_seq we need to do a flush. If
415  * @push_seq is less than the current sequence, then it has already been
416  * flushed and we don't need to do anything - the caller will wait for it to
417  * complete if necessary.
418  *
419  * @push_seq is a value rather than a flag because that allows us to do an
420  * unlocked check of the sequence number for a match. Hence we can allows log
421  * forces to run racily and not issue pushes for the same sequence twice. If we
422  * get a race between multiple pushes for the same sequence they will block on
423  * the first one and then abort, hence avoiding needless pushes.
424  */
425 STATIC int
426 xlog_cil_push(
427         struct xlog             *log)
428 {
429         struct xfs_cil          *cil = log->l_cilp;
430         struct xfs_log_vec      *lv;
431         struct xfs_cil_ctx      *ctx;
432         struct xfs_cil_ctx      *new_ctx;
433         struct xlog_in_core     *commit_iclog;
434         struct xlog_ticket      *tic;
435         int                     num_iovecs;
436         int                     error = 0;
437         struct xfs_trans_header thdr;
438         struct xfs_log_iovec    lhdr;
439         struct xfs_log_vec      lvhdr = { NULL };
440         xfs_lsn_t               commit_lsn;
441         xfs_lsn_t               push_seq;
442
443         if (!cil)
444                 return 0;
445
446         new_ctx = kmem_zalloc(sizeof(*new_ctx), KM_SLEEP|KM_NOFS);
447         new_ctx->ticket = xlog_cil_ticket_alloc(log);
448
449         down_write(&cil->xc_ctx_lock);
450         ctx = cil->xc_ctx;
451
452         spin_lock(&cil->xc_push_lock);
453         push_seq = cil->xc_push_seq;
454         ASSERT(push_seq <= ctx->sequence);
455
456         /*
457          * Check if we've anything to push. If there is nothing, then we don't
458          * move on to a new sequence number and so we have to be able to push
459          * this sequence again later.
460          */
461         if (list_empty(&cil->xc_cil)) {
462                 cil->xc_push_seq = 0;
463                 spin_unlock(&cil->xc_push_lock);
464                 goto out_skip;
465         }
466         spin_unlock(&cil->xc_push_lock);
467
468
469         /* check for a previously pushed seqeunce */
470         if (push_seq < cil->xc_ctx->sequence)
471                 goto out_skip;
472
473         /*
474          * pull all the log vectors off the items in the CIL, and
475          * remove the items from the CIL. We don't need the CIL lock
476          * here because it's only needed on the transaction commit
477          * side which is currently locked out by the flush lock.
478          */
479         lv = NULL;
480         num_iovecs = 0;
481         while (!list_empty(&cil->xc_cil)) {
482                 struct xfs_log_item     *item;
483
484                 item = list_first_entry(&cil->xc_cil,
485                                         struct xfs_log_item, li_cil);
486                 list_del_init(&item->li_cil);
487                 if (!ctx->lv_chain)
488                         ctx->lv_chain = item->li_lv;
489                 else
490                         lv->lv_next = item->li_lv;
491                 lv = item->li_lv;
492                 item->li_lv = NULL;
493                 num_iovecs += lv->lv_niovecs;
494         }
495
496         /*
497          * initialise the new context and attach it to the CIL. Then attach
498          * the current context to the CIL committing lsit so it can be found
499          * during log forces to extract the commit lsn of the sequence that
500          * needs to be forced.
501          */
502         INIT_LIST_HEAD(&new_ctx->committing);
503         INIT_LIST_HEAD(&new_ctx->busy_extents);
504         new_ctx->sequence = ctx->sequence + 1;
505         new_ctx->cil = cil;
506         cil->xc_ctx = new_ctx;
507
508         /*
509          * The switch is now done, so we can drop the context lock and move out
510          * of a shared context. We can't just go straight to the commit record,
511          * though - we need to synchronise with previous and future commits so
512          * that the commit records are correctly ordered in the log to ensure
513          * that we process items during log IO completion in the correct order.
514          *
515          * For example, if we get an EFI in one checkpoint and the EFD in the
516          * next (e.g. due to log forces), we do not want the checkpoint with
517          * the EFD to be committed before the checkpoint with the EFI.  Hence
518          * we must strictly order the commit records of the checkpoints so
519          * that: a) the checkpoint callbacks are attached to the iclogs in the
520          * correct order; and b) the checkpoints are replayed in correct order
521          * in log recovery.
522          *
523          * Hence we need to add this context to the committing context list so
524          * that higher sequences will wait for us to write out a commit record
525          * before they do.
526          *
527          * xfs_log_force_lsn requires us to mirror the new sequence into the cil
528          * structure atomically with the addition of this sequence to the
529          * committing list. This also ensures that we can do unlocked checks
530          * against the current sequence in log forces without risking
531          * deferencing a freed context pointer.
532          */
533         spin_lock(&cil->xc_push_lock);
534         cil->xc_current_sequence = new_ctx->sequence;
535         list_add(&ctx->committing, &cil->xc_committing);
536         spin_unlock(&cil->xc_push_lock);
537         up_write(&cil->xc_ctx_lock);
538
539         /*
540          * Build a checkpoint transaction header and write it to the log to
541          * begin the transaction. We need to account for the space used by the
542          * transaction header here as it is not accounted for in xlog_write().
543          *
544          * The LSN we need to pass to the log items on transaction commit is
545          * the LSN reported by the first log vector write. If we use the commit
546          * record lsn then we can move the tail beyond the grant write head.
547          */
548         tic = ctx->ticket;
549         thdr.th_magic = XFS_TRANS_HEADER_MAGIC;
550         thdr.th_type = XFS_TRANS_CHECKPOINT;
551         thdr.th_tid = tic->t_tid;
552         thdr.th_num_items = num_iovecs;
553         lhdr.i_addr = &thdr;
554         lhdr.i_len = sizeof(xfs_trans_header_t);
555         lhdr.i_type = XLOG_REG_TYPE_TRANSHDR;
556         tic->t_curr_res -= lhdr.i_len + sizeof(xlog_op_header_t);
557
558         lvhdr.lv_niovecs = 1;
559         lvhdr.lv_iovecp = &lhdr;
560         lvhdr.lv_next = ctx->lv_chain;
561
562         error = xlog_write(log, &lvhdr, tic, &ctx->start_lsn, NULL, 0);
563         if (error)
564                 goto out_abort_free_ticket;
565
566         /*
567          * now that we've written the checkpoint into the log, strictly
568          * order the commit records so replay will get them in the right order.
569          */
570 restart:
571         spin_lock(&cil->xc_push_lock);
572         list_for_each_entry(new_ctx, &cil->xc_committing, committing) {
573                 /*
574                  * Avoid getting stuck in this loop because we were woken by the
575                  * shutdown, but then went back to sleep once already in the
576                  * shutdown state.
577                  */
578                 if (XLOG_FORCED_SHUTDOWN(log)) {
579                         spin_unlock(&cil->xc_push_lock);
580                         goto out_abort_free_ticket;
581                 }
582
583                 /*
584                  * Higher sequences will wait for this one so skip them.
585                  * Don't wait for our own sequence, either.
586                  */
587                 if (new_ctx->sequence >= ctx->sequence)
588                         continue;
589                 if (!new_ctx->commit_lsn) {
590                         /*
591                          * It is still being pushed! Wait for the push to
592                          * complete, then start again from the beginning.
593                          */
594                         xlog_wait(&cil->xc_commit_wait, &cil->xc_push_lock);
595                         goto restart;
596                 }
597         }
598         spin_unlock(&cil->xc_push_lock);
599
600         /* xfs_log_done always frees the ticket on error. */
601         commit_lsn = xfs_log_done(log->l_mp, tic, &commit_iclog, 0);
602         if (commit_lsn == -1)
603                 goto out_abort;
604
605         /* attach all the transactions w/ busy extents to iclog */
606         ctx->log_cb.cb_func = xlog_cil_committed;
607         ctx->log_cb.cb_arg = ctx;
608         error = xfs_log_notify(log->l_mp, commit_iclog, &ctx->log_cb);
609         if (error)
610                 goto out_abort;
611
612         /*
613          * now the checkpoint commit is complete and we've attached the
614          * callbacks to the iclog we can assign the commit LSN to the context
615          * and wake up anyone who is waiting for the commit to complete.
616          */
617         spin_lock(&cil->xc_push_lock);
618         ctx->commit_lsn = commit_lsn;
619         wake_up_all(&cil->xc_commit_wait);
620         spin_unlock(&cil->xc_push_lock);
621
622         /* release the hounds! */
623         return xfs_log_release_iclog(log->l_mp, commit_iclog);
624
625 out_skip:
626         up_write(&cil->xc_ctx_lock);
627         xfs_log_ticket_put(new_ctx->ticket);
628         kmem_free(new_ctx);
629         return 0;
630
631 out_abort_free_ticket:
632         xfs_log_ticket_put(tic);
633 out_abort:
634         xlog_cil_committed(ctx, XFS_LI_ABORTED);
635         return -EIO;
636 }
637
638 static void
639 xlog_cil_push_work(
640         struct work_struct      *work)
641 {
642         struct xfs_cil          *cil = container_of(work, struct xfs_cil,
643                                                         xc_push_work);
644         xlog_cil_push(cil->xc_log);
645 }
646
647 /*
648  * We need to push CIL every so often so we don't cache more than we can fit in
649  * the log. The limit really is that a checkpoint can't be more than half the
650  * log (the current checkpoint is not allowed to overwrite the previous
651  * checkpoint), but commit latency and memory usage limit this to a smaller
652  * size.
653  */
654 static void
655 xlog_cil_push_background(
656         struct xlog     *log)
657 {
658         struct xfs_cil  *cil = log->l_cilp;
659
660         /*
661          * The cil won't be empty because we are called while holding the
662          * context lock so whatever we added to the CIL will still be there
663          */
664         ASSERT(!list_empty(&cil->xc_cil));
665
666         /*
667          * don't do a background push if we haven't used up all the
668          * space available yet.
669          */
670         if (cil->xc_ctx->space_used < XLOG_CIL_SPACE_LIMIT(log))
671                 return;
672
673         spin_lock(&cil->xc_push_lock);
674         if (cil->xc_push_seq < cil->xc_current_sequence) {
675                 cil->xc_push_seq = cil->xc_current_sequence;
676                 queue_work(log->l_mp->m_cil_workqueue, &cil->xc_push_work);
677         }
678         spin_unlock(&cil->xc_push_lock);
679
680 }
681
682 /*
683  * xlog_cil_push_now() is used to trigger an immediate CIL push to the sequence
684  * number that is passed. When it returns, the work will be queued for
685  * @push_seq, but it won't be completed. The caller is expected to do any
686  * waiting for push_seq to complete if it is required.
687  */
688 static void
689 xlog_cil_push_now(
690         struct xlog     *log,
691         xfs_lsn_t       push_seq)
692 {
693         struct xfs_cil  *cil = log->l_cilp;
694
695         if (!cil)
696                 return;
697
698         ASSERT(push_seq && push_seq <= cil->xc_current_sequence);
699
700         /* start on any pending background push to minimise wait time on it */
701         flush_work(&cil->xc_push_work);
702
703         /*
704          * If the CIL is empty or we've already pushed the sequence then
705          * there's no work we need to do.
706          */
707         spin_lock(&cil->xc_push_lock);
708         if (list_empty(&cil->xc_cil) || push_seq <= cil->xc_push_seq) {
709                 spin_unlock(&cil->xc_push_lock);
710                 return;
711         }
712
713         cil->xc_push_seq = push_seq;
714         queue_work(log->l_mp->m_cil_workqueue, &cil->xc_push_work);
715         spin_unlock(&cil->xc_push_lock);
716 }
717
718 bool
719 xlog_cil_empty(
720         struct xlog     *log)
721 {
722         struct xfs_cil  *cil = log->l_cilp;
723         bool            empty = false;
724
725         spin_lock(&cil->xc_push_lock);
726         if (list_empty(&cil->xc_cil))
727                 empty = true;
728         spin_unlock(&cil->xc_push_lock);
729         return empty;
730 }
731
732 /*
733  * Commit a transaction with the given vector to the Committed Item List.
734  *
735  * To do this, we need to format the item, pin it in memory if required and
736  * account for the space used by the transaction. Once we have done that we
737  * need to release the unused reservation for the transaction, attach the
738  * transaction to the checkpoint context so we carry the busy extents through
739  * to checkpoint completion, and then unlock all the items in the transaction.
740  *
741  * Called with the context lock already held in read mode to lock out
742  * background commit, returns without it held once background commits are
743  * allowed again.
744  */
745 void
746 xfs_log_commit_cil(
747         struct xfs_mount        *mp,
748         struct xfs_trans        *tp,
749         xfs_lsn_t               *commit_lsn,
750         int                     flags)
751 {
752         struct xlog             *log = mp->m_log;
753         struct xfs_cil          *cil = log->l_cilp;
754         int                     log_flags = 0;
755
756         if (flags & XFS_TRANS_RELEASE_LOG_RES)
757                 log_flags = XFS_LOG_REL_PERM_RESERV;
758
759         /* lock out background commit */
760         down_read(&cil->xc_ctx_lock);
761
762         xlog_cil_insert_items(log, tp);
763
764         /* check we didn't blow the reservation */
765         if (tp->t_ticket->t_curr_res < 0)
766                 xlog_print_tic_res(mp, tp->t_ticket);
767
768         tp->t_commit_lsn = cil->xc_ctx->sequence;
769         if (commit_lsn)
770                 *commit_lsn = tp->t_commit_lsn;
771
772         xfs_log_done(mp, tp->t_ticket, NULL, log_flags);
773         xfs_trans_unreserve_and_mod_sb(tp);
774
775         /*
776          * Once all the items of the transaction have been copied to the CIL,
777          * the items can be unlocked and freed.
778          *
779          * This needs to be done before we drop the CIL context lock because we
780          * have to update state in the log items and unlock them before they go
781          * to disk. If we don't, then the CIL checkpoint can race with us and
782          * we can run checkpoint completion before we've updated and unlocked
783          * the log items. This affects (at least) processing of stale buffers,
784          * inodes and EFIs.
785          */
786         xfs_trans_free_items(tp, tp->t_commit_lsn, 0);
787
788         xlog_cil_push_background(log);
789
790         up_read(&cil->xc_ctx_lock);
791 }
792
793 /*
794  * Conditionally push the CIL based on the sequence passed in.
795  *
796  * We only need to push if we haven't already pushed the sequence
797  * number given. Hence the only time we will trigger a push here is
798  * if the push sequence is the same as the current context.
799  *
800  * We return the current commit lsn to allow the callers to determine if a
801  * iclog flush is necessary following this call.
802  */
803 xfs_lsn_t
804 xlog_cil_force_lsn(
805         struct xlog     *log,
806         xfs_lsn_t       sequence)
807 {
808         struct xfs_cil          *cil = log->l_cilp;
809         struct xfs_cil_ctx      *ctx;
810         xfs_lsn_t               commit_lsn = NULLCOMMITLSN;
811
812         ASSERT(sequence <= cil->xc_current_sequence);
813
814         /*
815          * check to see if we need to force out the current context.
816          * xlog_cil_push() handles racing pushes for the same sequence,
817          * so no need to deal with it here.
818          */
819 restart:
820         xlog_cil_push_now(log, sequence);
821
822         /*
823          * See if we can find a previous sequence still committing.
824          * We need to wait for all previous sequence commits to complete
825          * before allowing the force of push_seq to go ahead. Hence block
826          * on commits for those as well.
827          */
828         spin_lock(&cil->xc_push_lock);
829         list_for_each_entry(ctx, &cil->xc_committing, committing) {
830                 /*
831                  * Avoid getting stuck in this loop because we were woken by the
832                  * shutdown, but then went back to sleep once already in the
833                  * shutdown state.
834                  */
835                 if (XLOG_FORCED_SHUTDOWN(log))
836                         goto out_shutdown;
837                 if (ctx->sequence > sequence)
838                         continue;
839                 if (!ctx->commit_lsn) {
840                         /*
841                          * It is still being pushed! Wait for the push to
842                          * complete, then start again from the beginning.
843                          */
844                         xlog_wait(&cil->xc_commit_wait, &cil->xc_push_lock);
845                         goto restart;
846                 }
847                 if (ctx->sequence != sequence)
848                         continue;
849                 /* found it! */
850                 commit_lsn = ctx->commit_lsn;
851         }
852
853         /*
854          * The call to xlog_cil_push_now() executes the push in the background.
855          * Hence by the time we have got here it our sequence may not have been
856          * pushed yet. This is true if the current sequence still matches the
857          * push sequence after the above wait loop and the CIL still contains
858          * dirty objects.
859          *
860          * When the push occurs, it will empty the CIL and atomically increment
861          * the currect sequence past the push sequence and move it into the
862          * committing list. Of course, if the CIL is clean at the time of the
863          * push, it won't have pushed the CIL at all, so in that case we should
864          * try the push for this sequence again from the start just in case.
865          */
866         if (sequence == cil->xc_current_sequence &&
867             !list_empty(&cil->xc_cil)) {
868                 spin_unlock(&cil->xc_push_lock);
869                 goto restart;
870         }
871
872         spin_unlock(&cil->xc_push_lock);
873         return commit_lsn;
874
875         /*
876          * We detected a shutdown in progress. We need to trigger the log force
877          * to pass through it's iclog state machine error handling, even though
878          * we are already in a shutdown state. Hence we can't return
879          * NULLCOMMITLSN here as that has special meaning to log forces (i.e.
880          * LSN is already stable), so we return a zero LSN instead.
881          */
882 out_shutdown:
883         spin_unlock(&cil->xc_push_lock);
884         return 0;
885 }
886
887 /*
888  * Check if the current log item was first committed in this sequence.
889  * We can't rely on just the log item being in the CIL, we have to check
890  * the recorded commit sequence number.
891  *
892  * Note: for this to be used in a non-racy manner, it has to be called with
893  * CIL flushing locked out. As a result, it should only be used during the
894  * transaction commit process when deciding what to format into the item.
895  */
896 bool
897 xfs_log_item_in_current_chkpt(
898         struct xfs_log_item *lip)
899 {
900         struct xfs_cil_ctx *ctx;
901
902         if (list_empty(&lip->li_cil))
903                 return false;
904
905         ctx = lip->li_mountp->m_log->l_cilp->xc_ctx;
906
907         /*
908          * li_seq is written on the first commit of a log item to record the
909          * first checkpoint it is written to. Hence if it is different to the
910          * current sequence, we're in a new checkpoint.
911          */
912         if (XFS_LSN_CMP(lip->li_seq, ctx->sequence) != 0)
913                 return false;
914         return true;
915 }
916
917 /*
918  * Perform initial CIL structure initialisation.
919  */
920 int
921 xlog_cil_init(
922         struct xlog     *log)
923 {
924         struct xfs_cil  *cil;
925         struct xfs_cil_ctx *ctx;
926
927         cil = kmem_zalloc(sizeof(*cil), KM_SLEEP|KM_MAYFAIL);
928         if (!cil)
929                 return -ENOMEM;
930
931         ctx = kmem_zalloc(sizeof(*ctx), KM_SLEEP|KM_MAYFAIL);
932         if (!ctx) {
933                 kmem_free(cil);
934                 return -ENOMEM;
935         }
936
937         INIT_WORK(&cil->xc_push_work, xlog_cil_push_work);
938         INIT_LIST_HEAD(&cil->xc_cil);
939         INIT_LIST_HEAD(&cil->xc_committing);
940         spin_lock_init(&cil->xc_cil_lock);
941         spin_lock_init(&cil->xc_push_lock);
942         init_rwsem(&cil->xc_ctx_lock);
943         init_waitqueue_head(&cil->xc_commit_wait);
944
945         INIT_LIST_HEAD(&ctx->committing);
946         INIT_LIST_HEAD(&ctx->busy_extents);
947         ctx->sequence = 1;
948         ctx->cil = cil;
949         cil->xc_ctx = ctx;
950         cil->xc_current_sequence = ctx->sequence;
951
952         cil->xc_log = log;
953         log->l_cilp = cil;
954         return 0;
955 }
956
957 void
958 xlog_cil_destroy(
959         struct xlog     *log)
960 {
961         if (log->l_cilp->xc_ctx) {
962                 if (log->l_cilp->xc_ctx->ticket)
963                         xfs_log_ticket_put(log->l_cilp->xc_ctx->ticket);
964                 kmem_free(log->l_cilp->xc_ctx);
965         }
966
967         ASSERT(list_empty(&log->l_cilp->xc_cil));
968         kmem_free(log->l_cilp);
969 }
970