fs/netfs/objects.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /* Object lifetime handling and tracing.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2022 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
   5  * Written by David Howells ([email protected])
   6  */
   7
   8 #include <linux/slab.h>
   9 #include <linux/mempool.h>
  10 #include <linux/delay.h>
  11 #include "internal.h"
  12
  13 /*
  14  * Allocate an I/O request and initialise it.
  15  */
  16 struct netfs_io_request *netfs_alloc_request(struct address_space *mapping,
  17                                              struct file *file,
  18                                              loff_t start, size_t len,
  19                                              enum netfs_io_origin origin)
  20 {
  21         static atomic_t debug_ids;
  22         struct inode *inode = file ? file_inode(file) : mapping->host;
  23         struct netfs_inode *ctx = netfs_inode(inode);
  24         struct netfs_io_request *rreq;
  25         mempool_t *mempool = ctx->ops->request_pool ?: &netfs_request_pool;
  26         struct kmem_cache *cache = mempool->pool_data;
  27         int ret;
  28
  29         for (;;) {
  30                 rreq = mempool_alloc(mempool, GFP_KERNEL);
  31                 if (rreq)
  32                         break;
  33                 msleep(10);
  34         }
  35
  36         memset(rreq, 0, kmem_cache_size(cache));
  37         rreq->start     = start;
  38         rreq->len       = len;
  39         rreq->origin    = origin;
  40         rreq->netfs_ops = ctx->ops;
  41         rreq->mapping   = mapping;
  42         rreq->inode     = inode;
  43         rreq->i_size    = i_size_read(inode);
  44         rreq->debug_id  = atomic_inc_return(&debug_ids);
  45         rreq->wsize     = INT_MAX;
  46         rreq->io_streams[0].sreq_max_len = ULONG_MAX;
  47         rreq->io_streams[0].sreq_max_segs = 0;
  48         spin_lock_init(&rreq->lock);
  49         INIT_LIST_HEAD(&rreq->io_streams[0].subrequests);
  50         INIT_LIST_HEAD(&rreq->io_streams[1].subrequests);
  51         INIT_LIST_HEAD(&rreq->subrequests);
  52         refcount_set(&rreq->ref, 1);
  53
  54         if (origin == NETFS_READAHEAD ||
  55             origin == NETFS_READPAGE ||
  56             origin == NETFS_READ_GAPS ||
  57             origin == NETFS_READ_FOR_WRITE ||
  58             origin == NETFS_DIO_READ)
  59                 INIT_WORK(&rreq->work, netfs_read_termination_worker);
  60         else
  61                 INIT_WORK(&rreq->work, netfs_write_collection_worker);
  62
  63         __set_bit(NETFS_RREQ_IN_PROGRESS, &rreq->flags);
  64         if (file && file->f_flags & O_NONBLOCK)
  65                 __set_bit(NETFS_RREQ_NONBLOCK, &rreq->flags);
  66         if (rreq->netfs_ops->init_request) {
  67                 ret = rreq->netfs_ops->init_request(rreq, file);
  68                 if (ret < 0) {
  69                         mempool_free(rreq, rreq->netfs_ops->request_pool ?: &netfs_request_pool);
  70                         return ERR_PTR(ret);
  71                 }
  72         }
  73
  74         atomic_inc(&ctx->io_count);
  75         trace_netfs_rreq_ref(rreq->debug_id, 1, netfs_rreq_trace_new);
  76         netfs_proc_add_rreq(rreq);
  77         netfs_stat(&netfs_n_rh_rreq);
  78         return rreq;
  79 }
  80
  81 void netfs_get_request(struct netfs_io_request *rreq, enum netfs_rreq_ref_trace what)
  82 {
  83         int r;
  84
  85         __refcount_inc(&rreq->ref, &r);
  86         trace_netfs_rreq_ref(rreq->debug_id, r + 1, what);
  87 }
  88
  89 void netfs_clear_subrequests(struct netfs_io_request *rreq, bool was_async)
  90 {
  91         struct netfs_io_subrequest *subreq;
  92         struct netfs_io_stream *stream;
  93         int s;
  94
  95         while (!list_empty(&rreq->subrequests)) {
  96                 subreq = list_first_entry(&rreq->subrequests,
  97                                           struct netfs_io_subrequest, rreq_link);
  98                 list_del(&subreq->rreq_link);
  99                 netfs_put_subrequest(subreq, was_async,
 100                                      netfs_sreq_trace_put_clear);
 101         }
 102
 103         for (s = 0; s < ARRAY_SIZE(rreq->io_streams); s++) {
 104                 stream = &rreq->io_streams[s];
 105                 while (!list_empty(&stream->subrequests)) {
 106                         subreq = list_first_entry(&stream->subrequests,
 107                                                   struct netfs_io_subrequest, rreq_link);
 108                         list_del(&subreq->rreq_link);
 109                         netfs_put_subrequest(subreq, was_async,
 110                                              netfs_sreq_trace_put_clear);
 111                 }
 112         }
 113 }
 114
 115 static void netfs_free_request_rcu(struct rcu_head *rcu)
 116 {
 117         struct netfs_io_request *rreq = container_of(rcu, struct netfs_io_request, rcu);
 118
 119         mempool_free(rreq, rreq->netfs_ops->request_pool ?: &netfs_request_pool);
 120         netfs_stat_d(&netfs_n_rh_rreq);
 121 }
 122
 123 static void netfs_free_request(struct work_struct *work)
 124 {
 125         struct netfs_io_request *rreq =
 126                 container_of(work, struct netfs_io_request, work);
 127         struct netfs_inode *ictx = netfs_inode(rreq->inode);
 128         unsigned int i;
 129
 130         trace_netfs_rreq(rreq, netfs_rreq_trace_free);
 131         netfs_proc_del_rreq(rreq);
 132         netfs_clear_subrequests(rreq, false);
 133         if (rreq->netfs_ops->free_request)
 134                 rreq->netfs_ops->free_request(rreq);
 135         if (rreq->cache_resources.ops)
 136                 rreq->cache_resources.ops->end_operation(&rreq->cache_resources);
 137         if (rreq->direct_bv) {
 138                 for (i = 0; i < rreq->direct_bv_count; i++) {
 139                         if (rreq->direct_bv[i].bv_page) {
 140                                 if (rreq->direct_bv_unpin)
 141                                         unpin_user_page(rreq->direct_bv[i].bv_page);
 142                         }
 143                 }
 144                 kvfree(rreq->direct_bv);
 145         }
 146         netfs_clear_buffer(rreq);
 147
 148         if (atomic_dec_and_test(&ictx->io_count))
 149                 wake_up_var(&ictx->io_count);
 150         call_rcu(&rreq->rcu, netfs_free_request_rcu);
 151 }
 152
 153 void netfs_put_request(struct netfs_io_request *rreq, bool was_async,
 154                        enum netfs_rreq_ref_trace what)
 155 {
 156         unsigned int debug_id;
 157         bool dead;
 158         int r;
 159
 160         if (rreq) {
 161                 debug_id = rreq->debug_id;
 162                 dead = __refcount_dec_and_test(&rreq->ref, &r);
 163                 trace_netfs_rreq_ref(debug_id, r - 1, what);
 164                 if (dead) {
 165                         if (was_async) {
 166                                 rreq->work.func = netfs_free_request;
 167                                 if (!queue_work(system_unbound_wq, &rreq->work))
 168                                         WARN_ON(1);
 169                         } else {
 170                                 netfs_free_request(&rreq->work);
 171                         }
 172                 }
 173         }
 174 }
 175
 176 /*
 177  * Allocate and partially initialise an I/O request structure.
 178  */
 179 struct netfs_io_subrequest *netfs_alloc_subrequest(struct netfs_io_request *rreq)
 180 {
 181         struct netfs_io_subrequest *subreq;
 182         mempool_t *mempool = rreq->netfs_ops->subrequest_pool ?: &netfs_subrequest_pool;
 183         struct kmem_cache *cache = mempool->pool_data;
 184
 185         for (;;) {
 186                 subreq = mempool_alloc(rreq->netfs_ops->subrequest_pool ?: &netfs_subrequest_pool,
 187                                        GFP_KERNEL);
 188                 if (subreq)
 189                         break;
 190                 msleep(10);
 191         }
 192
 193         memset(subreq, 0, kmem_cache_size(cache));
 194         INIT_WORK(&subreq->work, NULL);
 195         INIT_LIST_HEAD(&subreq->rreq_link);
 196         refcount_set(&subreq->ref, 2);
 197         subreq->rreq = rreq;
 198         subreq->debug_index = atomic_inc_return(&rreq->subreq_counter);
 199         netfs_get_request(rreq, netfs_rreq_trace_get_subreq);
 200         netfs_stat(&netfs_n_rh_sreq);
 201         return subreq;
 202 }
 203
 204 void netfs_get_subrequest(struct netfs_io_subrequest *subreq,
 205                           enum netfs_sreq_ref_trace what)
 206 {
 207         int r;
 208
 209         __refcount_inc(&subreq->ref, &r);
 210         trace_netfs_sreq_ref(subreq->rreq->debug_id, subreq->debug_index, r + 1,
 211                              what);
 212 }
 213
 214 static void netfs_free_subrequest(struct netfs_io_subrequest *subreq,
 215                                   bool was_async)
 216 {
 217         struct netfs_io_request *rreq = subreq->rreq;
 218
 219         trace_netfs_sreq(subreq, netfs_sreq_trace_free);
 220         if (rreq->netfs_ops->free_subrequest)
 221                 rreq->netfs_ops->free_subrequest(subreq);
 222         mempool_free(subreq, rreq->netfs_ops->subrequest_pool ?: &netfs_subrequest_pool);
 223         netfs_stat_d(&netfs_n_rh_sreq);
 224         netfs_put_request(rreq, was_async, netfs_rreq_trace_put_subreq);
 225 }
 226
 227 void netfs_put_subrequest(struct netfs_io_subrequest *subreq, bool was_async,
 228                           enum netfs_sreq_ref_trace what)
 229 {
 230         unsigned int debug_index = subreq->debug_index;
 231         unsigned int debug_id = subreq->rreq->debug_id;
 232         bool dead;
 233         int r;
 234
 235         dead = __refcount_dec_and_test(&subreq->ref, &r);
 236         trace_netfs_sreq_ref(debug_id, debug_index, r - 1, what);
 237         if (dead)
 238                 netfs_free_subrequest(subreq, was_async);
 239 }