[GFS2] Shrink gfs2_inode (7) - di_payload_format
[linux-2.6] / fs / gfs2 / meta_io.c
1 /*
2  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
3  * Copyright (C) 2004-2006 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
4  *
5  * This copyrighted material is made available to anyone wishing to use,
6  * modify, copy, or redistribute it subject to the terms and conditions
7  * of the GNU General Public License version 2.
8  */
9
10 #include <linux/sched.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/spinlock.h>
13 #include <linux/completion.h>
14 #include <linux/buffer_head.h>
15 #include <linux/mm.h>
16 #include <linux/pagemap.h>
17 #include <linux/writeback.h>
18 #include <linux/swap.h>
19 #include <linux/delay.h>
20 #include <linux/bio.h>
21 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
22 #include <linux/lm_interface.h>
23
24 #include "gfs2.h"
25 #include "incore.h"
26 #include "glock.h"
27 #include "glops.h"
28 #include "inode.h"
29 #include "log.h"
30 #include "lops.h"
31 #include "meta_io.h"
32 #include "rgrp.h"
33 #include "trans.h"
34 #include "util.h"
35 #include "ops_address.h"
36
37 static int aspace_get_block(struct inode *inode, sector_t lblock,
38                             struct buffer_head *bh_result, int create)
39 {
40         gfs2_assert_warn(inode->i_sb->s_fs_info, 0);
41         return -EOPNOTSUPP;
42 }
43
44 static int gfs2_aspace_writepage(struct page *page,
45                                  struct writeback_control *wbc)
46 {
47         return block_write_full_page(page, aspace_get_block, wbc);
48 }
49
50 static const struct address_space_operations aspace_aops = {
51         .writepage = gfs2_aspace_writepage,
52         .releasepage = gfs2_releasepage,
53 };
54
55 /**
56  * gfs2_aspace_get - Create and initialize a struct inode structure
57  * @sdp: the filesystem the aspace is in
58  *
59  * Right now a struct inode is just a struct inode.  Maybe Linux
60  * will supply a more lightweight address space construct (that works)
61  * in the future.
62  *
63  * Make sure pages/buffers in this aspace aren't in high memory.
64  *
65  * Returns: the aspace
66  */
67
68 struct inode *gfs2_aspace_get(struct gfs2_sbd *sdp)
69 {
70         struct inode *aspace;
71
72         aspace = new_inode(sdp->sd_vfs);
73         if (aspace) {
74                 mapping_set_gfp_mask(aspace->i_mapping, GFP_NOFS);
75                 aspace->i_mapping->a_ops = &aspace_aops;
76                 aspace->i_size = ~0ULL;
77                 aspace->i_private = NULL;
78                 insert_inode_hash(aspace);
79         }
80         return aspace;
81 }
82
83 void gfs2_aspace_put(struct inode *aspace)
84 {
85         remove_inode_hash(aspace);
86         iput(aspace);
87 }
88
89 /**
90  * gfs2_meta_inval - Invalidate all buffers associated with a glock
91  * @gl: the glock
92  *
93  */
94
95 void gfs2_meta_inval(struct gfs2_glock *gl)
96 {
97         struct gfs2_sbd *sdp = gl->gl_sbd;
98         struct inode *aspace = gl->gl_aspace;
99         struct address_space *mapping = gl->gl_aspace->i_mapping;
100
101         gfs2_assert_withdraw(sdp, !atomic_read(&gl->gl_ail_count));
102
103         atomic_inc(&aspace->i_writecount);
104         truncate_inode_pages(mapping, 0);
105         atomic_dec(&aspace->i_writecount);
106
107         gfs2_assert_withdraw(sdp, !mapping->nrpages);
108 }
109
110 /**
111  * gfs2_meta_sync - Sync all buffers associated with a glock
112  * @gl: The glock
113  *
114  */
115
116 void gfs2_meta_sync(struct gfs2_glock *gl)
117 {
118         struct address_space *mapping = gl->gl_aspace->i_mapping;
119         int error;
120
121         filemap_fdatawrite(mapping);
122         error = filemap_fdatawait(mapping);
123
124         if (error)
125                 gfs2_io_error(gl->gl_sbd);
126 }
127
128 /**
129  * getbuf - Get a buffer with a given address space
130  * @sdp: the filesystem
131  * @aspace: the address space
132  * @blkno: the block number (filesystem scope)
133  * @create: 1 if the buffer should be created
134  *
135  * Returns: the buffer
136  */
137
138 static struct buffer_head *getbuf(struct gfs2_sbd *sdp, struct inode *aspace,
139                                   u64 blkno, int create)
140 {
141         struct page *page;
142         struct buffer_head *bh;
143         unsigned int shift;
144         unsigned long index;
145         unsigned int bufnum;
146
147         shift = PAGE_CACHE_SHIFT - sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
148         index = blkno >> shift;             /* convert block to page */
149         bufnum = blkno - (index << shift);  /* block buf index within page */
150
151         if (create) {
152                 for (;;) {
153                         page = grab_cache_page(aspace->i_mapping, index);
154                         if (page)
155                                 break;
156                         yield();
157                 }
158         } else {
159                 page = find_lock_page(aspace->i_mapping, index);
160                 if (!page)
161                         return NULL;
162         }
163
164         if (!page_has_buffers(page))
165                 create_empty_buffers(page, sdp->sd_sb.sb_bsize, 0);
166
167         /* Locate header for our buffer within our page */
168         for (bh = page_buffers(page); bufnum--; bh = bh->b_this_page)
169                 /* Do nothing */;
170         get_bh(bh);
171
172         if (!buffer_mapped(bh))
173                 map_bh(bh, sdp->sd_vfs, blkno);
174
175         unlock_page(page);
176         mark_page_accessed(page);
177         page_cache_release(page);
178
179         return bh;
180 }
181
182 static void meta_prep_new(struct buffer_head *bh)
183 {
184         struct gfs2_meta_header *mh = (struct gfs2_meta_header *)bh->b_data;
185
186         lock_buffer(bh);
187         clear_buffer_dirty(bh);
188         set_buffer_uptodate(bh);
189         unlock_buffer(bh);
190
191         mh->mh_magic = cpu_to_be32(GFS2_MAGIC);
192 }
193
194 /**
195  * gfs2_meta_new - Get a block
196  * @gl: The glock associated with this block
197  * @blkno: The block number
198  *
199  * Returns: The buffer
200  */
201
202 struct buffer_head *gfs2_meta_new(struct gfs2_glock *gl, u64 blkno)
203 {
204         struct buffer_head *bh;
205         bh = getbuf(gl->gl_sbd, gl->gl_aspace, blkno, CREATE);
206         meta_prep_new(bh);
207         return bh;
208 }
209
210 /**
211  * gfs2_meta_read - Read a block from disk
212  * @gl: The glock covering the block
213  * @blkno: The block number
214  * @flags: flags
215  * @bhp: the place where the buffer is returned (NULL on failure)
216  *
217  * Returns: errno
218  */
219
220 int gfs2_meta_read(struct gfs2_glock *gl, u64 blkno, int flags,
221                    struct buffer_head **bhp)
222 {
223         *bhp = getbuf(gl->gl_sbd, gl->gl_aspace, blkno, CREATE);
224         if (!buffer_uptodate(*bhp))
225                 ll_rw_block(READ_META, 1, bhp);
226         if (flags & DIO_WAIT) {
227                 int error = gfs2_meta_wait(gl->gl_sbd, *bhp);
228                 if (error) {
229                         brelse(*bhp);
230                         return error;
231                 }
232         }
233
234         return 0;
235 }
236
237 /**
238  * gfs2_meta_wait - Reread a block from disk
239  * @sdp: the filesystem
240  * @bh: The block to wait for
241  *
242  * Returns: errno
243  */
244
245 int gfs2_meta_wait(struct gfs2_sbd *sdp, struct buffer_head *bh)
246 {
247         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags)))
248                 return -EIO;
249
250         wait_on_buffer(bh);
251
252         if (!buffer_uptodate(bh)) {
253                 struct gfs2_trans *tr = current->journal_info;
254                 if (tr && tr->tr_touched)
255                         gfs2_io_error_bh(sdp, bh);
256                 return -EIO;
257         }
258         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags)))
259                 return -EIO;
260
261         return 0;
262 }
263
264 /**
265  * gfs2_attach_bufdata - attach a struct gfs2_bufdata structure to a buffer
266  * @gl: the glock the buffer belongs to
267  * @bh: The buffer to be attached to
268  * @meta: Flag to indicate whether its metadata or not
269  */
270
271 void gfs2_attach_bufdata(struct gfs2_glock *gl, struct buffer_head *bh,
272                          int meta)
273 {
274         struct gfs2_bufdata *bd;
275
276         if (meta)
277                 lock_page(bh->b_page);
278
279         if (bh->b_private) {
280                 if (meta)
281                         unlock_page(bh->b_page);
282                 return;
283         }
284
285         bd = kmem_cache_alloc(gfs2_bufdata_cachep, GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL),
286         memset(bd, 0, sizeof(struct gfs2_bufdata));
287         bd->bd_bh = bh;
288         bd->bd_gl = gl;
289
290         INIT_LIST_HEAD(&bd->bd_list_tr);
291         if (meta)
292                 lops_init_le(&bd->bd_le, &gfs2_buf_lops);
293         else
294                 lops_init_le(&bd->bd_le, &gfs2_databuf_lops);
295         bh->b_private = bd;
296
297         if (meta)
298                 unlock_page(bh->b_page);
299 }
300
301 /**
302  * gfs2_pin - Pin a buffer in memory
303  * @sdp: the filesystem the buffer belongs to
304  * @bh: The buffer to be pinned
305  *
306  */
307
308 void gfs2_pin(struct gfs2_sbd *sdp, struct buffer_head *bh)
309 {
310         struct gfs2_bufdata *bd = bh->b_private;
311
312         gfs2_assert_withdraw(sdp, test_bit(SDF_JOURNAL_LIVE, &sdp->sd_flags));
313
314         if (test_set_buffer_pinned(bh))
315                 gfs2_assert_withdraw(sdp, 0);
316
317         wait_on_buffer(bh);
318
319         /* If this buffer is in the AIL and it has already been written
320            to in-place disk block, remove it from the AIL. */
321
322         gfs2_log_lock(sdp);
323         if (bd->bd_ail && !buffer_in_io(bh))
324                 list_move(&bd->bd_ail_st_list, &bd->bd_ail->ai_ail2_list);
325         gfs2_log_unlock(sdp);
326
327         clear_buffer_dirty(bh);
328         wait_on_buffer(bh);
329
330         if (!buffer_uptodate(bh))
331                 gfs2_io_error_bh(sdp, bh);
332
333         get_bh(bh);
334 }
335
336 /**
337  * gfs2_unpin - Unpin a buffer
338  * @sdp: the filesystem the buffer belongs to
339  * @bh: The buffer to unpin
340  * @ai:
341  *
342  */
343
344 void gfs2_unpin(struct gfs2_sbd *sdp, struct buffer_head *bh,
345                 struct gfs2_ail *ai)
346 {
347         struct gfs2_bufdata *bd = bh->b_private;
348
349         gfs2_assert_withdraw(sdp, buffer_uptodate(bh));
350
351         if (!buffer_pinned(bh))
352                 gfs2_assert_withdraw(sdp, 0);
353
354         mark_buffer_dirty(bh);
355         clear_buffer_pinned(bh);
356
357         gfs2_log_lock(sdp);
358         if (bd->bd_ail) {
359                 list_del(&bd->bd_ail_st_list);
360                 brelse(bh);
361         } else {
362                 struct gfs2_glock *gl = bd->bd_gl;
363                 list_add(&bd->bd_ail_gl_list, &gl->gl_ail_list);
364                 atomic_inc(&gl->gl_ail_count);
365         }
366         bd->bd_ail = ai;
367         list_add(&bd->bd_ail_st_list, &ai->ai_ail1_list);
368         gfs2_log_unlock(sdp);
369 }
370
371 /**
372  * gfs2_meta_wipe - make inode's buffers so they aren't dirty/pinned anymore
373  * @ip: the inode who owns the buffers
374  * @bstart: the first buffer in the run
375  * @blen: the number of buffers in the run
376  *
377  */
378
379 void gfs2_meta_wipe(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
380 {
381         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
382         struct inode *aspace = ip->i_gl->gl_aspace;
383         struct buffer_head *bh;
384
385         while (blen) {
386                 bh = getbuf(sdp, aspace, bstart, NO_CREATE);
387                 if (bh) {
388                         struct gfs2_bufdata *bd = bh->b_private;
389
390                         if (test_clear_buffer_pinned(bh)) {
391                                 struct gfs2_trans *tr = current->journal_info;
392                                 gfs2_log_lock(sdp);
393                                 list_del_init(&bd->bd_le.le_list);
394                                 gfs2_assert_warn(sdp, sdp->sd_log_num_buf);
395                                 sdp->sd_log_num_buf--;
396                                 gfs2_log_unlock(sdp);
397                                 tr->tr_num_buf_rm++;
398                                 brelse(bh);
399                         }
400                         if (bd) {
401                                 gfs2_log_lock(sdp);
402                                 if (bd->bd_ail) {
403                                         u64 blkno = bh->b_blocknr;
404                                         bd->bd_ail = NULL;
405                                         list_del(&bd->bd_ail_st_list);
406                                         list_del(&bd->bd_ail_gl_list);
407                                         atomic_dec(&bd->bd_gl->gl_ail_count);
408                                         brelse(bh);
409                                         gfs2_log_unlock(sdp);
410                                         gfs2_trans_add_revoke(sdp, blkno);
411                                 } else
412                                         gfs2_log_unlock(sdp);
413                         }
414
415                         lock_buffer(bh);
416                         clear_buffer_dirty(bh);
417                         clear_buffer_uptodate(bh);
418                         unlock_buffer(bh);
419
420                         brelse(bh);
421                 }
422
423                 bstart++;
424                 blen--;
425         }
426 }
427
428 /**
429  * gfs2_meta_cache_flush - get rid of any references on buffers for this inode
430  * @ip: The GFS2 inode
431  *
432  * This releases buffers that are in the most-recently-used array of
433  * blocks used for indirect block addressing for this inode.
434  */
435
436 void gfs2_meta_cache_flush(struct gfs2_inode *ip)
437 {
438         struct buffer_head **bh_slot;
439         unsigned int x;
440
441         spin_lock(&ip->i_spin);
442
443         for (x = 0; x < GFS2_MAX_META_HEIGHT; x++) {
444                 bh_slot = &ip->i_cache[x];
445                 if (!*bh_slot)
446                         break;
447                 brelse(*bh_slot);
448                 *bh_slot = NULL;
449         }
450
451         spin_unlock(&ip->i_spin);
452 }
453
454 /**
455  * gfs2_meta_indirect_buffer - Get a metadata buffer
456  * @ip: The GFS2 inode
457  * @height: The level of this buf in the metadata (indir addr) tree (if any)
458  * @num: The block number (device relative) of the buffer
459  * @new: Non-zero if we may create a new buffer
460  * @bhp: the buffer is returned here
461  *
462  * Try to use the gfs2_inode's MRU metadata tree cache.
463  *
464  * Returns: errno
465  */
466
467 int gfs2_meta_indirect_buffer(struct gfs2_inode *ip, int height, u64 num,
468                               int new, struct buffer_head **bhp)
469 {
470         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
471         struct gfs2_glock *gl = ip->i_gl;
472         struct buffer_head *bh = NULL, **bh_slot = ip->i_cache + height;
473         int in_cache = 0;
474
475         spin_lock(&ip->i_spin);
476         if (*bh_slot && (*bh_slot)->b_blocknr == num) {
477                 bh = *bh_slot;
478                 get_bh(bh);
479                 in_cache = 1;
480         }
481         spin_unlock(&ip->i_spin);
482
483         if (!bh)
484                 bh = getbuf(gl->gl_sbd, gl->gl_aspace, num, CREATE);
485
486         if (!bh)
487                 return -ENOBUFS;
488
489         if (new) {
490                 if (gfs2_assert_warn(sdp, height))
491                         goto err;
492                 meta_prep_new(bh);
493                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, bh, 1);
494                 gfs2_metatype_set(bh, GFS2_METATYPE_IN, GFS2_FORMAT_IN);
495                 gfs2_buffer_clear_tail(bh, sizeof(struct gfs2_meta_header));
496         } else {
497                 u32 mtype = height ? GFS2_METATYPE_IN : GFS2_METATYPE_DI;
498                 if (!buffer_uptodate(bh)) {
499                         ll_rw_block(READ_META, 1, &bh);
500                         if (gfs2_meta_wait(sdp, bh))
501                                 goto err;
502                 }
503                 if (gfs2_metatype_check(sdp, bh, mtype))
504                         goto err;
505         }
506
507         if (!in_cache) {
508                 spin_lock(&ip->i_spin);
509                 if (*bh_slot)
510                         brelse(*bh_slot);
511                 *bh_slot = bh;
512                 get_bh(bh);
513                 spin_unlock(&ip->i_spin);
514         }
515
516         *bhp = bh;
517         return 0;
518 err:
519         brelse(bh);
520         return -EIO;
521 }
522
523 /**
524  * gfs2_meta_ra - start readahead on an extent of a file
525  * @gl: the glock the blocks belong to
526  * @dblock: the starting disk block
527  * @extlen: the number of blocks in the extent
528  *
529  * returns: the first buffer in the extent
530  */
531
532 struct buffer_head *gfs2_meta_ra(struct gfs2_glock *gl, u64 dblock, u32 extlen)
533 {
534         struct gfs2_sbd *sdp = gl->gl_sbd;
535         struct inode *aspace = gl->gl_aspace;
536         struct buffer_head *first_bh, *bh;
537         u32 max_ra = gfs2_tune_get(sdp, gt_max_readahead) >>
538                           sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
539
540         BUG_ON(!extlen);
541
542         if (max_ra < 1)
543                 max_ra = 1;
544         if (extlen > max_ra)
545                 extlen = max_ra;
546
547         first_bh = getbuf(sdp, aspace, dblock, CREATE);
548
549         if (buffer_uptodate(first_bh))
550                 goto out;
551         if (!buffer_locked(first_bh))
552                 ll_rw_block(READ_META, 1, &first_bh);
553
554         dblock++;
555         extlen--;
556
557         while (extlen) {
558                 bh = getbuf(sdp, aspace, dblock, CREATE);
559
560                 if (!buffer_uptodate(bh) && !buffer_locked(bh))
561                         ll_rw_block(READA, 1, &bh);
562                 brelse(bh);
563                 dblock++;
564                 extlen--;
565                 if (!buffer_locked(first_bh) && buffer_uptodate(first_bh))
566                         goto out;
567         }
568
569         wait_on_buffer(first_bh);
570 out:
571         return first_bh;
572 }
573
574 /**
575  * gfs2_meta_syncfs - sync all the buffers in a filesystem
576  * @sdp: the filesystem
577  *
578  */
579
580 void gfs2_meta_syncfs(struct gfs2_sbd *sdp)
581 {
582         gfs2_log_flush(sdp, NULL);
583         for (;;) {
584                 gfs2_ail1_start(sdp, DIO_ALL);
585                 if (gfs2_ail1_empty(sdp, DIO_ALL))
586                         break;
587                 msleep(10);
588         }
589 }
590