HAMMER VFS - Handle critical I/O errors without panicing
[dragonfly.git] / sys / vfs / hammer / hammer_io.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2007-2008 The DragonFly Project.  All rights reserved.
3  * 
4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
6  * 
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
15  *    the documentation and/or other materials provided with the
16  *    distribution.
17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
19  *    from this software without specific, prior written permission.
20  * 
21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  * 
34  * $DragonFly: src/sys/vfs/hammer/hammer_io.c,v 1.55 2008/09/15 17:02:49 dillon Exp $
35  */
36 /*
37  * IO Primitives and buffer cache management
38  *
39  * All major data-tracking structures in HAMMER contain a struct hammer_io
40  * which is used to manage their backing store.  We use filesystem buffers
41  * for backing store and we leave them passively associated with their
42  * HAMMER structures.
43  *
44  * If the kernel tries to destroy a passively associated buf which we cannot
45  * yet let go we set B_LOCKED in the buffer and then actively released it
46  * later when we can.
47  */
48
49 #include "hammer.h"
50 #include <sys/fcntl.h>
51 #include <sys/nlookup.h>
52 #include <sys/buf.h>
53 #include <sys/buf2.h>
54
55 static void hammer_io_modify(hammer_io_t io, int count);
56 static void hammer_io_deallocate(struct buf *bp);
57 #if 0
58 static void hammer_io_direct_read_complete(struct bio *nbio);
59 #endif
60 static void hammer_io_direct_write_complete(struct bio *nbio);
61 static int hammer_io_direct_uncache_callback(hammer_inode_t ip, void *data);
62 static void hammer_io_set_modlist(struct hammer_io *io);
63 static void hammer_io_flush_mark(hammer_volume_t volume);
64
65
66 /*
67  * Initialize a new, already-zero'd hammer_io structure, or reinitialize
68  * an existing hammer_io structure which may have switched to another type.
69  */
70 void
71 hammer_io_init(hammer_io_t io, hammer_volume_t volume, enum hammer_io_type type)
72 {
73         io->volume = volume;
74         io->hmp = volume->io.hmp;
75         io->type = type;
76 }
77
78 /*
79  * Helper routine to disassociate a buffer cache buffer from an I/O
80  * structure.  The buffer is unlocked and marked appropriate for reclamation.
81  *
82  * The io may have 0 or 1 references depending on who called us.  The
83  * caller is responsible for dealing with the refs.
84  *
85  * This call can only be made when no action is required on the buffer.
86  *
87  * The caller must own the buffer and the IO must indicate that the
88  * structure no longer owns it (io.released != 0).
89  */
90 static void
91 hammer_io_disassociate(hammer_io_structure_t iou)
92 {
93         struct buf *bp = iou->io.bp;
94
95         KKASSERT(iou->io.released);
96         KKASSERT(iou->io.modified == 0);
97         KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == (void *)iou);
98         buf_dep_init(bp);
99         iou->io.bp = NULL;
100
101         /*
102          * If the buffer was locked someone wanted to get rid of it.
103          */
104         if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
105                 --hammer_count_io_locked;
106                 bp->b_flags &= ~B_LOCKED;
107         }
108         if (iou->io.reclaim) {
109                 bp->b_flags |= B_NOCACHE|B_RELBUF;
110                 iou->io.reclaim = 0;
111         }
112
113         switch(iou->io.type) {
114         case HAMMER_STRUCTURE_VOLUME:
115                 iou->volume.ondisk = NULL;
116                 break;
117         case HAMMER_STRUCTURE_DATA_BUFFER:
118         case HAMMER_STRUCTURE_META_BUFFER:
119         case HAMMER_STRUCTURE_UNDO_BUFFER:
120                 iou->buffer.ondisk = NULL;
121                 break;
122         }
123 }
124
125 /*
126  * Wait for any physical IO to complete
127  *
128  * XXX we aren't interlocked against a spinlock or anything so there
129  *     is a small window in the interlock / io->running == 0 test.
130  */
131 void
132 hammer_io_wait(hammer_io_t io)
133 {
134         if (io->running) {
135                 for (;;) {
136                         io->waiting = 1;
137                         tsleep_interlock(io, 0);
138                         if (io->running == 0)
139                                 break;
140                         tsleep(io, PINTERLOCKED, "hmrflw", hz);
141                         if (io->running == 0)
142                                 break;
143                 }
144         }
145 }
146
147 /*
148  * Wait for all hammer_io-initated write I/O's to complete.  This is not
149  * supposed to count direct I/O's but some can leak through (for
150  * non-full-sized direct I/Os).
151  */
152 void
153 hammer_io_wait_all(hammer_mount_t hmp, const char *ident)
154 {
155         hammer_io_flush_sync(hmp);
156         crit_enter();
157         while (hmp->io_running_space)
158                 tsleep(&hmp->io_running_space, 0, ident, 0);
159         crit_exit();
160 }
161
162 /*
163  * Clear a flagged error condition on a I/O buffer.  The caller must hold
164  * its own ref on the buffer.
165  */
166 void
167 hammer_io_clear_error(struct hammer_io *io)
168 {
169         if (io->ioerror) {
170                 io->ioerror = 0;
171                 hammer_unref(&io->lock);
172                 KKASSERT(io->lock.refs > 0);
173         }
174 }
175
176
177 #define HAMMER_MAXRA    4
178
179 /*
180  * Load bp for a HAMMER structure.  The io must be exclusively locked by
181  * the caller.
182  *
183  * This routine is mostly used on meta-data and small-data blocks.  Generally
184  * speaking HAMMER assumes some locality of reference and will cluster 
185  * a 64K read.
186  *
187  * Note that clustering occurs at the device layer, not the logical layer.
188  * If the buffers do not apply to the current operation they may apply to
189  * some other.
190  */
191 int
192 hammer_io_read(struct vnode *devvp, struct hammer_io *io, hammer_off_t limit)
193 {
194         struct buf *bp;
195         int   error;
196
197         if ((bp = io->bp) == NULL) {
198                 hammer_count_io_running_read += io->bytes;
199                 if (hammer_cluster_enable) {
200                         error = cluster_read(devvp, limit,
201                                              io->offset, io->bytes,
202                                              HAMMER_CLUSTER_SIZE,
203                                              HAMMER_CLUSTER_BUFS, &io->bp);
204                 } else {
205                         error = bread(devvp, io->offset, io->bytes, &io->bp);
206                 }
207                 hammer_stats_disk_read += io->bytes;
208                 hammer_count_io_running_read -= io->bytes;
209
210                 /*
211                  * The code generally assumes b_ops/b_dep has been set-up,
212                  * even if we error out here.
213                  */
214                 bp = io->bp;
215                 bp->b_ops = &hammer_bioops;
216                 KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
217                 LIST_INSERT_HEAD(&bp->b_dep, &io->worklist, node);
218                 BUF_KERNPROC(bp);
219                 KKASSERT(io->modified == 0);
220                 KKASSERT(io->running == 0);
221                 KKASSERT(io->waiting == 0);
222                 io->released = 0;       /* we hold an active lock on bp */
223         } else {
224                 error = 0;
225         }
226         return(error);
227 }
228
229 /*
230  * Similar to hammer_io_read() but returns a zero'd out buffer instead.
231  * Must be called with the IO exclusively locked.
232  *
233  * vfs_bio_clrbuf() is kinda nasty, enforce serialization against background
234  * I/O by forcing the buffer to not be in a released state before calling
235  * it.
236  *
237  * This function will also mark the IO as modified but it will not
238  * increment the modify_refs count.
239  */
240 int
241 hammer_io_new(struct vnode *devvp, struct hammer_io *io)
242 {
243         struct buf *bp;
244
245         if ((bp = io->bp) == NULL) {
246                 io->bp = getblk(devvp, io->offset, io->bytes, 0, 0);
247                 bp = io->bp;
248                 bp->b_ops = &hammer_bioops;
249                 KKASSERT(LIST_FIRST(&bp->b_dep) == NULL);
250                 LIST_INSERT_HEAD(&bp->b_dep, &io->worklist, node);
251                 io->released = 0;
252                 KKASSERT(io->running == 0);
253                 io->waiting = 0;
254                 BUF_KERNPROC(bp);
255         } else {
256                 if (io->released) {
257                         regetblk(bp);
258                         BUF_KERNPROC(bp);
259                         io->released = 0;
260                 }
261         }
262         hammer_io_modify(io, 0);
263         vfs_bio_clrbuf(bp);
264         return(0);
265 }
266
267 /*
268  * Advance the activity count on the underlying buffer because
269  * HAMMER does not getblk/brelse on every access.
270  */
271 void
272 hammer_io_advance(struct hammer_io *io)
273 {
274         if (io->bp)
275                 buf_act_advance(io->bp);
276 }
277
278 /*
279  * Remove potential device level aliases against buffers managed by high level
280  * vnodes.  Aliases can also be created due to mixed buffer sizes or via
281  * direct access to the backing store device.
282  *
283  * This is nasty because the buffers are also VMIO-backed.  Even if a buffer
284  * does not exist its backing VM pages might, and we have to invalidate
285  * those as well or a getblk() will reinstate them.
286  *
287  * Buffer cache buffers associated with hammer_buffers cannot be
288  * invalidated.
289  */
290 int
291 hammer_io_inval(hammer_volume_t volume, hammer_off_t zone2_offset)
292 {
293         hammer_io_structure_t iou;
294         hammer_off_t phys_offset;
295         struct buf *bp;
296         int error;
297
298         phys_offset = volume->ondisk->vol_buf_beg +
299                       (zone2_offset & HAMMER_OFF_SHORT_MASK);
300         crit_enter();
301         if ((bp = findblk(volume->devvp, phys_offset, FINDBLK_TEST)) != NULL)
302                 bp = getblk(volume->devvp, phys_offset, bp->b_bufsize, 0, 0);
303         else
304                 bp = getblk(volume->devvp, phys_offset, HAMMER_BUFSIZE, 0, 0);
305         if ((iou = (void *)LIST_FIRST(&bp->b_dep)) != NULL) {
306 #if 0
307                 hammer_ref(&iou->io.lock);
308                 hammer_io_clear_modify(&iou->io, 1);
309                 bundirty(bp);
310                 iou->io.released = 0;
311                 BUF_KERNPROC(bp);
312                 iou->io.reclaim = 1;
313                 iou->io.waitdep = 1;
314                 KKASSERT(iou->io.lock.refs == 1);
315                 hammer_rel_buffer(&iou->buffer, 0);
316                 /*hammer_io_deallocate(bp);*/
317 #endif
318                 bqrelse(bp);
319                 error = EAGAIN;
320         } else {
321                 KKASSERT((bp->b_flags & B_LOCKED) == 0);
322                 bundirty(bp);
323                 bp->b_flags |= B_NOCACHE|B_RELBUF;
324                 brelse(bp);
325                 error = 0;
326         }
327         crit_exit();
328         return(error);
329 }
330
331 /*
332  * This routine is called on the last reference to a hammer structure.
333  * The io is usually interlocked with io.loading and io.refs must be 1.
334  *
335  * This routine may return a non-NULL bp to the caller for dispoal.  Disposal
336  * simply means the caller finishes decrementing the ref-count on the 
337  * IO structure then brelse()'s the bp.  The bp may or may not still be
338  * passively associated with the IO.
339  * 
340  * The only requirement here is that modified meta-data and volume-header
341  * buffer may NOT be disassociated from the IO structure, and consequently
342  * we also leave such buffers actively associated with the IO if they already
343  * are (since the kernel can't do anything with them anyway).  Only the
344  * flusher is allowed to write such buffers out.  Modified pure-data and
345  * undo buffers are returned to the kernel but left passively associated
346  * so we can track when the kernel writes the bp out.
347  */
348 struct buf *
349 hammer_io_release(struct hammer_io *io, int flush)
350 {
351         union hammer_io_structure *iou = (void *)io;
352         struct buf *bp;
353
354         if ((bp = io->bp) == NULL)
355                 return(NULL);
356
357         /*
358          * Try to flush a dirty IO to disk if asked to by the
359          * caller or if the kernel tried to flush the buffer in the past.
360          *
361          * Kernel-initiated flushes are only allowed for pure-data buffers.
362          * meta-data and volume buffers can only be flushed explicitly
363          * by HAMMER.
364          */
365         if (io->modified) {
366                 if (flush) {
367                         hammer_io_flush(io, 0);
368                 } else if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
369                         switch(io->type) {
370                         case HAMMER_STRUCTURE_DATA_BUFFER:
371                                 hammer_io_flush(io, 0);
372                                 break;
373                         case HAMMER_STRUCTURE_UNDO_BUFFER:
374                                 hammer_io_flush(io, hammer_undo_reclaim(io));
375                                 break;
376                         default:
377                                 break;
378                         }
379                 } /* else no explicit request to flush the buffer */
380         }
381
382         /*
383          * Wait for the IO to complete if asked to.  This occurs when
384          * the buffer must be disposed of definitively during an umount
385          * or buffer invalidation.
386          */
387         if (io->waitdep && io->running) {
388                 hammer_io_wait(io);
389         }
390
391         /*
392          * Return control of the buffer to the kernel (with the provisio
393          * that our bioops can override kernel decisions with regards to
394          * the buffer).
395          */
396         if ((flush || io->reclaim) && io->modified == 0 && io->running == 0) {
397                 /*
398                  * Always disassociate the bp if an explicit flush
399                  * was requested and the IO completed with no error
400                  * (so unmount can really clean up the structure).
401                  */
402                 if (io->released) {
403                         regetblk(bp);
404                         BUF_KERNPROC(bp);
405                 } else {
406                         io->released = 1;
407                 }
408                 hammer_io_disassociate((hammer_io_structure_t)io);
409                 /* return the bp */
410         } else if (io->modified) {
411                 /*
412                  * Only certain IO types can be released to the kernel if
413                  * the buffer has been modified.
414                  *
415                  * volume and meta-data IO types may only be explicitly
416                  * flushed by HAMMER.
417                  */
418                 switch(io->type) {
419                 case HAMMER_STRUCTURE_DATA_BUFFER:
420                 case HAMMER_STRUCTURE_UNDO_BUFFER:
421                         if (io->released == 0) {
422                                 io->released = 1;
423                                 bdwrite(bp);
424                         }
425                         break;
426                 default:
427                         break;
428                 }
429                 bp = NULL;      /* bp left associated */
430         } else if (io->released == 0) {
431                 /*
432                  * Clean buffers can be generally released to the kernel.
433                  * We leave the bp passively associated with the HAMMER
434                  * structure and use bioops to disconnect it later on
435                  * if the kernel wants to discard the buffer.
436                  *
437                  * We can steal the structure's ownership of the bp.
438                  */
439                 io->released = 1;
440                 if (bp->b_flags & B_LOCKED) {
441                         hammer_io_disassociate(iou);
442                         /* return the bp */
443                 } else {
444                         if (io->reclaim) {
445                                 hammer_io_disassociate(iou);
446                                 /* return the bp */
447                         } else {
448                                 /* return the bp (bp passively associated) */
449                         }
450                 }
451         } else {
452                 /*
453                  * A released buffer is passively associate with our
454                  * hammer_io structure.  The kernel cannot destroy it
455                  * without making a bioops call.  If the kernel (B_LOCKED)
456                  * or we (reclaim) requested that the buffer be destroyed
457                  * we destroy it, otherwise we do a quick get/release to
458                  * reset its position in the kernel's LRU list.
459                  *
460                  * Leaving the buffer passively associated allows us to
461                  * use the kernel's LRU buffer flushing mechanisms rather
462                  * then rolling our own.
463                  *
464                  * XXX there are two ways of doing this.  We can re-acquire
465                  * and passively release to reset the LRU, or not.
466                  */
467                 if (io->running == 0) {
468                         regetblk(bp);
469                         if ((bp->b_flags & B_LOCKED) || io->reclaim) {
470                                 hammer_io_disassociate(iou);
471                                 /* return the bp */
472                         } else {
473                                 /* return the bp (bp passively associated) */
474                         }
475                 } else {
476                         /*
477                          * bp is left passively associated but we do not
478                          * try to reacquire it.  Interactions with the io
479                          * structure will occur on completion of the bp's
480                          * I/O.
481                          */
482                         bp = NULL;
483                 }
484         }
485         return(bp);
486 }
487
488 /*
489  * This routine is called with a locked IO when a flush is desired and
490  * no other references to the structure exists other then ours.  This
491  * routine is ONLY called when HAMMER believes it is safe to flush a
492  * potentially modified buffer out.
493  */
494 void
495 hammer_io_flush(struct hammer_io *io, int reclaim)
496 {
497         struct buf *bp;
498
499         /*
500          * Degenerate case - nothing to flush if nothing is dirty.
501          */
502         if (io->modified == 0) {
503                 return;
504         }
505
506         KKASSERT(io->bp);
507         KKASSERT(io->modify_refs <= 0);
508
509         /*
510          * Acquire ownership of the bp, particularly before we clear our
511          * modified flag.
512          *
513          * We are going to bawrite() this bp.  Don't leave a window where
514          * io->released is set, we actually own the bp rather then our
515          * buffer.
516          */
517         bp = io->bp;
518         if (io->released) {
519                 regetblk(bp);
520                 /* BUF_KERNPROC(io->bp); */
521                 /* io->released = 0; */
522                 KKASSERT(io->released);
523                 KKASSERT(io->bp == bp);
524         }
525         io->released = 1;
526
527         if (reclaim) {
528                 io->reclaim = 1;
529                 if ((bp->b_flags & B_LOCKED) == 0) {
530                         bp->b_flags |= B_LOCKED;
531                         ++hammer_count_io_locked;
532                 }
533         }
534
535         /*
536          * Acquire exclusive access to the bp and then clear the modified
537          * state of the buffer prior to issuing I/O to interlock any
538          * modifications made while the I/O is in progress.  This shouldn't
539          * happen anyway but losing data would be worse.  The modified bit
540          * will be rechecked after the IO completes.
541          *
542          * NOTE: This call also finalizes the buffer's content (inval == 0).
543          *
544          * This is only legal when lock.refs == 1 (otherwise we might clear
545          * the modified bit while there are still users of the cluster
546          * modifying the data).
547          *
548          * Do this before potentially blocking so any attempt to modify the
549          * ondisk while we are blocked blocks waiting for us.
550          */
551         hammer_ref(&io->lock);
552         hammer_io_clear_modify(io, 0);
553         hammer_unref(&io->lock);
554
555         /*
556          * Transfer ownership to the kernel and initiate I/O.
557          */
558         io->running = 1;
559         io->hmp->io_running_space += io->bytes;
560         hammer_count_io_running_write += io->bytes;
561         bawrite(bp);
562         hammer_io_flush_mark(io->volume);
563 }
564
565 /************************************************************************
566  *                              BUFFER DIRTYING                         *
567  ************************************************************************
568  *
569  * These routines deal with dependancies created when IO buffers get
570  * modified.  The caller must call hammer_modify_*() on a referenced
571  * HAMMER structure prior to modifying its on-disk data.
572  *
573  * Any intent to modify an IO buffer acquires the related bp and imposes
574  * various write ordering dependancies.
575  */
576
577 /*
578  * Mark a HAMMER structure as undergoing modification.  Meta-data buffers
579  * are locked until the flusher can deal with them, pure data buffers
580  * can be written out.
581  */
582 static
583 void
584 hammer_io_modify(hammer_io_t io, int count)
585 {
586         /*
587          * io->modify_refs must be >= 0
588          */
589         while (io->modify_refs < 0) {
590                 io->waitmod = 1;
591                 tsleep(io, 0, "hmrmod", 0);
592         }
593
594         /*
595          * Shortcut if nothing to do.
596          */
597         KKASSERT(io->lock.refs != 0 && io->bp != NULL);
598         io->modify_refs += count;
599         if (io->modified && io->released == 0)
600                 return;
601
602         hammer_lock_ex(&io->lock);
603         if (io->modified == 0) {
604                 hammer_io_set_modlist(io);
605                 io->modified = 1;
606         }
607         if (io->released) {
608                 regetblk(io->bp);
609                 BUF_KERNPROC(io->bp);
610                 io->released = 0;
611                 KKASSERT(io->modified != 0);
612         }
613         hammer_unlock(&io->lock);
614 }
615
616 static __inline
617 void
618 hammer_io_modify_done(hammer_io_t io)
619 {
620         KKASSERT(io->modify_refs > 0);
621         --io->modify_refs;
622         if (io->modify_refs == 0 && io->waitmod) {
623                 io->waitmod = 0;
624                 wakeup(io);
625         }
626 }
627
628 void
629 hammer_io_write_interlock(hammer_io_t io)
630 {
631         while (io->modify_refs != 0) {
632                 io->waitmod = 1;
633                 tsleep(io, 0, "hmrmod", 0);
634         }
635         io->modify_refs = -1;
636 }
637
638 void
639 hammer_io_done_interlock(hammer_io_t io)
640 {
641         KKASSERT(io->modify_refs == -1);
642         io->modify_refs = 0;
643         if (io->waitmod) {
644                 io->waitmod = 0;
645                 wakeup(io);
646         }
647 }
648
649 /*
650  * Caller intends to modify a volume's ondisk structure.
651  *
652  * This is only allowed if we are the flusher or we have a ref on the
653  * sync_lock.
654  */
655 void
656 hammer_modify_volume(hammer_transaction_t trans, hammer_volume_t volume,
657                      void *base, int len)
658 {
659         KKASSERT (trans == NULL || trans->sync_lock_refs > 0);
660
661         hammer_io_modify(&volume->io, 1);
662         if (len) {
663                 intptr_t rel_offset = (intptr_t)base - (intptr_t)volume->ondisk;
664                 KKASSERT((rel_offset & ~(intptr_t)HAMMER_BUFMASK) == 0);
665                 hammer_generate_undo(trans,
666                          HAMMER_ENCODE_RAW_VOLUME(volume->vol_no, rel_offset),
667                          base, len);
668         }
669 }
670
671 /*
672  * Caller intends to modify a buffer's ondisk structure.
673  *
674  * This is only allowed if we are the flusher or we have a ref on the
675  * sync_lock.
676  */
677 void
678 hammer_modify_buffer(hammer_transaction_t trans, hammer_buffer_t buffer,
679                      void *base, int len)
680 {
681         KKASSERT (trans == NULL || trans->sync_lock_refs > 0);
682
683         hammer_io_modify(&buffer->io, 1);
684         if (len) {
685                 intptr_t rel_offset = (intptr_t)base - (intptr_t)buffer->ondisk;
686                 KKASSERT((rel_offset & ~(intptr_t)HAMMER_BUFMASK) == 0);
687                 hammer_generate_undo(trans,
688                                      buffer->zone2_offset + rel_offset,
689                                      base, len);
690         }
691 }
692
693 void
694 hammer_modify_volume_done(hammer_volume_t volume)
695 {
696         hammer_io_modify_done(&volume->io);
697 }
698
699 void
700 hammer_modify_buffer_done(hammer_buffer_t buffer)
701 {
702         hammer_io_modify_done(&buffer->io);
703 }
704
705 /*
706  * Mark an entity as not being dirty any more and finalize any
707  * delayed adjustments to the buffer.
708  *
709  * Delayed adjustments are an important performance enhancement, allowing
710  * us to avoid recalculating B-Tree node CRCs over and over again when
711  * making bulk-modifications to the B-Tree.
712  *
713  * If inval is non-zero delayed adjustments are ignored.
714  *
715  * This routine may dereference related btree nodes and cause the
716  * buffer to be dereferenced.  The caller must own a reference on io.
717  */
718 void
719 hammer_io_clear_modify(struct hammer_io *io, int inval)
720 {
721         if (io->modified == 0)
722                 return;
723
724         /*
725          * Take us off the mod-list and clear the modified bit.
726          */
727         KKASSERT(io->mod_list != NULL);
728         if (io->mod_list == &io->hmp->volu_list ||
729             io->mod_list == &io->hmp->meta_list) {
730                 io->hmp->locked_dirty_space -= io->bytes;
731                 hammer_count_dirtybufspace -= io->bytes;
732         }
733         TAILQ_REMOVE(io->mod_list, io, mod_entry);
734         io->mod_list = NULL;
735         io->modified = 0;
736
737         /*
738          * If this bit is not set there are no delayed adjustments.
739          */
740         if (io->gencrc == 0)
741                 return;
742         io->gencrc = 0;
743
744         /*
745          * Finalize requested CRCs.  The NEEDSCRC flag also holds a reference
746          * on the node (& underlying buffer).  Release the node after clearing
747          * the flag.
748          */
749         if (io->type == HAMMER_STRUCTURE_META_BUFFER) {
750                 hammer_buffer_t buffer = (void *)io;
751                 hammer_node_t node;
752
753 restart:
754                 TAILQ_FOREACH(node, &buffer->clist, entry) {
755                         if ((node->flags & HAMMER_NODE_NEEDSCRC) == 0)
756                                 continue;
757                         node->flags &= ~HAMMER_NODE_NEEDSCRC;
758                         KKASSERT(node->ondisk);
759                         if (inval == 0)
760                                 node->ondisk->crc = crc32(&node->ondisk->crc + 1, HAMMER_BTREE_CRCSIZE);
761                         hammer_rel_node(node);
762                         goto restart;
763                 }
764         }
765         /* caller must still have ref on io */
766         KKASSERT(io->lock.refs > 0);
767 }
768
769 /*
770  * Clear the IO's modify list.  Even though the IO is no longer modified
771  * it may still be on the lose_list.  This routine is called just before
772  * the governing hammer_buffer is destroyed.
773  */
774 void
775 hammer_io_clear_modlist(struct hammer_io *io)
776 {
777         KKASSERT(io->modified == 0);
778         if (io->mod_list) {
779                 crit_enter();   /* biodone race against list */
780                 KKASSERT(io->mod_list == &io->hmp->lose_list);
781                 TAILQ_REMOVE(io->mod_list, io, mod_entry);
782                 io->mod_list = NULL;
783                 crit_exit();
784         }
785 }
786
787 static void
788 hammer_io_set_modlist(struct hammer_io *io)
789 {
790         struct hammer_mount *hmp = io->hmp;
791
792         KKASSERT(io->mod_list == NULL);
793
794         switch(io->type) {
795         case HAMMER_STRUCTURE_VOLUME:
796                 io->mod_list = &hmp->volu_list;
797                 hmp->locked_dirty_space += io->bytes;
798                 hammer_count_dirtybufspace += io->bytes;
799                 break;
800         case HAMMER_STRUCTURE_META_BUFFER:
801                 io->mod_list = &hmp->meta_list;
802                 hmp->locked_dirty_space += io->bytes;
803                 hammer_count_dirtybufspace += io->bytes;
804                 break;
805         case HAMMER_STRUCTURE_UNDO_BUFFER:
806                 io->mod_list = &hmp->undo_list;
807                 break;
808         case HAMMER_STRUCTURE_DATA_BUFFER:
809                 io->mod_list = &hmp->data_list;
810                 break;
811         }
812         TAILQ_INSERT_TAIL(io->mod_list, io, mod_entry);
813 }
814
815 /************************************************************************
816  *                              HAMMER_BIOOPS                           *
817  ************************************************************************
818  *
819  */
820
821 /*
822  * Pre-IO initiation kernel callback - cluster build only
823  */
824 static void
825 hammer_io_start(struct buf *bp)
826 {
827 }
828
829 /*
830  * Post-IO completion kernel callback - MAY BE CALLED FROM INTERRUPT!
831  *
832  * NOTE: HAMMER may modify a buffer after initiating I/O.  The modified bit
833  * may also be set if we were marking a cluster header open.  Only remove
834  * our dependancy if the modified bit is clear.
835  */
836 static void
837 hammer_io_complete(struct buf *bp)
838 {
839         union hammer_io_structure *iou = (void *)LIST_FIRST(&bp->b_dep);
840
841         KKASSERT(iou->io.released == 1);
842
843         /*
844          * Deal with people waiting for I/O to drain
845          */
846         if (iou->io.running) {
847                 /*
848                  * Deal with critical write errors.  Once a critical error
849                  * has been flagged in hmp the UNDO FIFO will not be updated.
850                  * That way crash recover will give us a consistent
851                  * filesystem.
852                  *
853                  * Because of this we can throw away failed UNDO buffers.  If
854                  * we throw away META or DATA buffers we risk corrupting
855                  * the now read-only version of the filesystem visible to
856                  * the user.  Clear B_ERROR so the buffer is not re-dirtied
857                  * by the kernel and ref the io so it doesn't get thrown
858                  * away.
859                  */
860                 if (bp->b_flags & B_ERROR) {
861                         hammer_critical_error(iou->io.hmp, NULL, bp->b_error,
862                                               "while flushing meta-data");
863                         switch(iou->io.type) {
864                         case HAMMER_STRUCTURE_UNDO_BUFFER:
865                                 break;
866                         default:
867                                 if (iou->io.ioerror == 0) {
868                                         iou->io.ioerror = 1;
869                                         if (iou->io.lock.refs == 0)
870                                                 ++hammer_count_refedbufs;
871                                         hammer_ref(&iou->io.lock);
872                                 }
873                                 break;
874                         }
875                         bp->b_flags &= ~B_ERROR;
876                         bundirty(bp);
877 #if 0
878                         hammer_io_set_modlist(&iou->io);
879                         iou->io.modified = 1;
880 #endif
881                 }
882                 hammer_stats_disk_write += iou->io.bytes;
883                 hammer_count_io_running_write -= iou->io.bytes;
884                 iou->io.hmp->io_running_space -= iou->io.bytes;
885                 if (iou->io.hmp->io_running_space == 0)
886                         wakeup(&iou->io.hmp->io_running_space);
887                 KKASSERT(iou->io.hmp->io_running_space >= 0);
888                 iou->io.running = 0;
889         } else {
890                 hammer_stats_disk_read += iou->io.bytes;
891         }
892
893         if (iou->io.waiting) {
894                 iou->io.waiting = 0;
895                 wakeup(iou);
896         }
897
898         /*
899          * If B_LOCKED is set someone wanted to deallocate the bp at some
900          * point, do it now if refs has become zero.
901          */
902         if ((bp->b_flags & B_LOCKED) && iou->io.lock.refs == 0) {
903                 KKASSERT(iou->io.modified == 0);
904                 --hammer_count_io_locked;
905                 bp->b_flags &= ~B_LOCKED;
906                 hammer_io_deallocate(bp);
907                 /* structure may be dead now */
908         }
909 }
910
911 /*
912  * Callback from kernel when it wishes to deallocate a passively
913  * associated structure.  This mostly occurs with clean buffers
914  * but it may be possible for a holding structure to be marked dirty
915  * while its buffer is passively associated.  The caller owns the bp.
916  *
917  * If we cannot disassociate we set B_LOCKED to prevent the buffer
918  * from getting reused.
919  *
920  * WARNING: Because this can be called directly by getnewbuf we cannot
921  * recurse into the tree.  If a bp cannot be immediately disassociated
922  * our only recourse is to set B_LOCKED.
923  *
924  * WARNING: This may be called from an interrupt via hammer_io_complete()
925  */
926 static void
927 hammer_io_deallocate(struct buf *bp)
928 {
929         hammer_io_structure_t iou = (void *)LIST_FIRST(&bp->b_dep);
930
931         KKASSERT((bp->b_flags & B_LOCKED) == 0 && iou->io.running == 0);
932         if (iou->io.lock.refs > 0 || iou->io.modified) {
933                 /*
934                  * It is not legal to disassociate a modified buffer.  This
935                  * case really shouldn't ever occur.
936                  */
937                 bp->b_flags |= B_LOCKED;
938                 ++hammer_count_io_locked;
939         } else {
940                 /*
941                  * Disassociate the BP.  If the io has no refs left we
942                  * have to add it to the loose list.
943                  */
944                 hammer_io_disassociate(iou);
945                 if (iou->io.type != HAMMER_STRUCTURE_VOLUME) {
946                         KKASSERT(iou->io.bp == NULL);
947                         KKASSERT(iou->io.mod_list == NULL);
948                         crit_enter();   /* biodone race against list */
949                         iou->io.mod_list = &iou->io.hmp->lose_list;
950                         TAILQ_INSERT_TAIL(iou->io.mod_list, &iou->io, mod_entry);
951                         crit_exit();
952                 }
953         }
954 }
955
956 static int
957 hammer_io_fsync(struct vnode *vp)
958 {
959         return(0);
960 }
961
962 /*
963  * NOTE: will not be called unless we tell the kernel about the
964  * bioops.  Unused... we use the mount's VFS_SYNC instead.
965  */
966 static int
967 hammer_io_sync(struct mount *mp)
968 {
969         return(0);
970 }
971
972 static void
973 hammer_io_movedeps(struct buf *bp1, struct buf *bp2)
974 {
975 }
976
977 /*
978  * I/O pre-check for reading and writing.  HAMMER only uses this for
979  * B_CACHE buffers so checkread just shouldn't happen, but if it does
980  * allow it.
981  *
982  * Writing is a different case.  We don't want the kernel to try to write
983  * out a buffer that HAMMER may be modifying passively or which has a
984  * dependancy.  In addition, kernel-demanded writes can only proceed for
985  * certain types of buffers (i.e. UNDO and DATA types).  Other dirty
986  * buffer types can only be explicitly written by the flusher.
987  *
988  * checkwrite will only be called for bdwrite()n buffers.  If we return
989  * success the kernel is guaranteed to initiate the buffer write.
990  */
991 static int
992 hammer_io_checkread(struct buf *bp)
993 {
994         return(0);
995 }
996
997 static int
998 hammer_io_checkwrite(struct buf *bp)
999 {
1000         hammer_io_t io = (void *)LIST_FIRST(&bp->b_dep);
1001
1002         /*
1003          * This shouldn't happen under normal operation.
1004          */
1005         if (io->type == HAMMER_STRUCTURE_VOLUME ||
1006             io->type == HAMMER_STRUCTURE_META_BUFFER) {
1007                 if (!panicstr)
1008                         panic("hammer_io_checkwrite: illegal buffer");
1009                 if ((bp->b_flags & B_LOCKED) == 0) {
1010                         bp->b_flags |= B_LOCKED;
1011                         ++hammer_count_io_locked;
1012                 }
1013                 return(1);
1014         }
1015
1016         /*
1017          * We can only clear the modified bit if the IO is not currently
1018          * undergoing modification.  Otherwise we may miss changes.
1019          *
1020          * Only data and undo buffers can reach here.  These buffers do
1021          * not have terminal crc functions but we temporarily reference
1022          * the IO anyway, just in case.
1023          */
1024         if (io->modify_refs == 0 && io->modified) {
1025                 hammer_ref(&io->lock);
1026                 hammer_io_clear_modify(io, 0);
1027                 hammer_unref(&io->lock);
1028         } else if (io->modified) {
1029                 KKASSERT(io->type == HAMMER_STRUCTURE_DATA_BUFFER);
1030         }
1031
1032         /*
1033          * The kernel is going to start the IO, set io->running.
1034          */
1035         KKASSERT(io->running == 0);
1036         io->running = 1;
1037         io->hmp->io_running_space += io->bytes;
1038         hammer_count_io_running_write += io->bytes;
1039         return(0);
1040 }
1041
1042 /*
1043  * Return non-zero if we wish to delay the kernel's attempt to flush
1044  * this buffer to disk.
1045  */
1046 static int
1047 hammer_io_countdeps(struct buf *bp, int n)
1048 {
1049         return(0);
1050 }
1051
1052 struct bio_ops hammer_bioops = {
1053         .io_start       = hammer_io_start,
1054         .io_complete    = hammer_io_complete,
1055         .io_deallocate  = hammer_io_deallocate,
1056         .io_fsync       = hammer_io_fsync,
1057         .io_sync        = hammer_io_sync,
1058         .io_movedeps    = hammer_io_movedeps,
1059         .io_countdeps   = hammer_io_countdeps,
1060         .io_checkread   = hammer_io_checkread,
1061         .io_checkwrite  = hammer_io_checkwrite,
1062 };
1063
1064 /************************************************************************
1065  *                              DIRECT IO OPS                           *
1066  ************************************************************************
1067  *
1068  * These functions operate directly on the buffer cache buffer associated
1069  * with a front-end vnode rather then a back-end device vnode.
1070  */
1071
1072 /*
1073  * Read a buffer associated with a front-end vnode directly from the
1074  * disk media.  The bio may be issued asynchronously.  If leaf is non-NULL
1075  * we validate the CRC.
1076  *
1077  * We must check for the presence of a HAMMER buffer to handle the case
1078  * where the reblocker has rewritten the data (which it does via the HAMMER
1079  * buffer system, not via the high-level vnode buffer cache), but not yet
1080  * committed the buffer to the media. 
1081  */
1082 int
1083 hammer_io_direct_read(hammer_mount_t hmp, struct bio *bio,
1084                       hammer_btree_leaf_elm_t leaf)
1085 {
1086         hammer_off_t buf_offset;
1087         hammer_off_t zone2_offset;
1088         hammer_volume_t volume;
1089         struct buf *bp;
1090         struct bio *nbio;
1091         int vol_no;
1092         int error;
1093
1094         buf_offset = bio->bio_offset;
1095         KKASSERT((buf_offset & HAMMER_OFF_ZONE_MASK) ==
1096                  HAMMER_ZONE_LARGE_DATA);
1097
1098         /*
1099          * The buffer cache may have an aliased buffer (the reblocker can
1100          * write them).  If it does we have to sync any dirty data before
1101          * we can build our direct-read.  This is a non-critical code path.
1102          */
1103         bp = bio->bio_buf;
1104         hammer_sync_buffers(hmp, buf_offset, bp->b_bufsize);
1105
1106         /*
1107          * Resolve to a zone-2 offset.  The conversion just requires
1108          * munging the top 4 bits but we want to abstract it anyway
1109          * so the blockmap code can verify the zone assignment.
1110          */
1111         zone2_offset = hammer_blockmap_lookup(hmp, buf_offset, &error);
1112         if (error)
1113                 goto done;
1114         KKASSERT((zone2_offset & HAMMER_OFF_ZONE_MASK) ==
1115                  HAMMER_ZONE_RAW_BUFFER);
1116
1117         /*
1118          * Resolve volume and raw-offset for 3rd level bio.  The
1119          * offset will be specific to the volume.
1120          */
1121         vol_no = HAMMER_VOL_DECODE(zone2_offset);
1122         volume = hammer_get_volume(hmp, vol_no, &error);
1123         if (error == 0 && zone2_offset >= volume->maxbuf_off)
1124                 error = EIO;
1125
1126         if (error == 0) {
1127                 /*
1128                  * 3rd level bio
1129                  */
1130                 nbio = push_bio(bio);
1131                 nbio->bio_offset = volume->ondisk->vol_buf_beg +
1132                                    (zone2_offset & HAMMER_OFF_SHORT_MASK);
1133 #if 0
1134                 /*
1135                  * XXX disabled - our CRC check doesn't work if the OS
1136                  * does bogus_page replacement on the direct-read.
1137                  */
1138                 if (leaf && hammer_verify_data) {
1139                         nbio->bio_done = hammer_io_direct_read_complete;
1140                         nbio->bio_caller_info1.uvalue32 = leaf->data_crc;
1141                 }
1142 #endif
1143                 hammer_stats_disk_read += bp->b_bufsize;
1144                 vn_strategy(volume->devvp, nbio);
1145         }
1146         hammer_rel_volume(volume, 0);
1147 done:
1148         if (error) {
1149                 kprintf("hammer_direct_read: failed @ %016llx\n",
1150                         (long long)zone2_offset);
1151                 bp->b_error = error;
1152                 bp->b_flags |= B_ERROR;
1153                 biodone(bio);
1154         }
1155         return(error);
1156 }
1157
1158 #if 0
1159 /*
1160  * On completion of the BIO this callback must check the data CRC
1161  * and chain to the previous bio.
1162  */
1163 static
1164 void
1165 hammer_io_direct_read_complete(struct bio *nbio)
1166 {
1167         struct bio *obio;
1168         struct buf *bp;
1169         u_int32_t rec_crc = nbio->bio_caller_info1.uvalue32;
1170
1171         bp = nbio->bio_buf;
1172         if (crc32(bp->b_data, bp->b_bufsize) != rec_crc) {
1173                 kprintf("HAMMER: data_crc error @%016llx/%d\n",
1174                         nbio->bio_offset, bp->b_bufsize);
1175                 if (hammer_debug_critical)
1176                         Debugger("data_crc on read");
1177                 bp->b_flags |= B_ERROR;
1178                 bp->b_error = EIO;
1179         }
1180         obio = pop_bio(nbio);
1181         biodone(obio);
1182 }
1183 #endif
1184
1185 /*
1186  * Write a buffer associated with a front-end vnode directly to the
1187  * disk media.  The bio may be issued asynchronously.
1188  *
1189  * The BIO is associated with the specified record and RECF_DIRECT_IO
1190  * is set.  The recorded is added to its object.
1191  */
1192 int
1193 hammer_io_direct_write(hammer_mount_t hmp, hammer_record_t record,
1194                        struct bio *bio)
1195 {
1196         hammer_btree_leaf_elm_t leaf = &record->leaf;
1197         hammer_off_t buf_offset;
1198         hammer_off_t zone2_offset;
1199         hammer_volume_t volume;
1200         hammer_buffer_t buffer;
1201         struct buf *bp;
1202         struct bio *nbio;
1203         char *ptr;
1204         int vol_no;
1205         int error;
1206
1207         buf_offset = leaf->data_offset;
1208
1209         KKASSERT(buf_offset > HAMMER_ZONE_BTREE);
1210         KKASSERT(bio->bio_buf->b_cmd == BUF_CMD_WRITE);
1211
1212         if ((buf_offset & HAMMER_BUFMASK) == 0 &&
1213             leaf->data_len >= HAMMER_BUFSIZE) {
1214                 /*
1215                  * We are using the vnode's bio to write directly to the
1216                  * media, any hammer_buffer at the same zone-X offset will
1217                  * now have stale data.
1218                  */
1219                 zone2_offset = hammer_blockmap_lookup(hmp, buf_offset, &error);
1220                 vol_no = HAMMER_VOL_DECODE(zone2_offset);
1221                 volume = hammer_get_volume(hmp, vol_no, &error);
1222
1223                 if (error == 0 && zone2_offset >= volume->maxbuf_off)
1224                         error = EIO;
1225                 if (error == 0) {
1226                         bp = bio->bio_buf;
1227                         KKASSERT((bp->b_bufsize & HAMMER_BUFMASK) == 0);
1228                         /*
1229                         hammer_del_buffers(hmp, buf_offset,
1230                                            zone2_offset, bp->b_bufsize);
1231                         */
1232
1233                         /*
1234                          * Second level bio - cached zone2 offset.
1235                          *
1236                          * (We can put our bio_done function in either the
1237                          *  2nd or 3rd level).
1238                          */
1239                         nbio = push_bio(bio);
1240                         nbio->bio_offset = zone2_offset;
1241                         nbio->bio_done = hammer_io_direct_write_complete;
1242                         nbio->bio_caller_info1.ptr = record;
1243                         record->zone2_offset = zone2_offset;
1244                         record->flags |= HAMMER_RECF_DIRECT_IO |
1245                                          HAMMER_RECF_DIRECT_INVAL;
1246
1247                         /*
1248                          * Third level bio - raw offset specific to the
1249                          * correct volume.
1250                          */
1251                         zone2_offset &= HAMMER_OFF_SHORT_MASK;
1252                         nbio = push_bio(nbio);
1253                         nbio->bio_offset = volume->ondisk->vol_buf_beg +
1254                                            zone2_offset;
1255                         hammer_stats_disk_write += bp->b_bufsize;
1256                         vn_strategy(volume->devvp, nbio);
1257                         hammer_io_flush_mark(volume);
1258                 }
1259                 hammer_rel_volume(volume, 0);
1260         } else {
1261                 /* 
1262                  * Must fit in a standard HAMMER buffer.  In this case all
1263                  * consumers use the HAMMER buffer system and RECF_DIRECT_IO
1264                  * does not need to be set-up.
1265                  */
1266                 KKASSERT(((buf_offset ^ (buf_offset + leaf->data_len - 1)) & ~HAMMER_BUFMASK64) == 0);
1267                 buffer = NULL;
1268                 ptr = hammer_bread(hmp, buf_offset, &error, &buffer);
1269                 if (error == 0) {
1270                         bp = bio->bio_buf;
1271                         bp->b_flags |= B_AGE;
1272                         hammer_io_modify(&buffer->io, 1);
1273                         bcopy(bp->b_data, ptr, leaf->data_len);
1274                         hammer_io_modify_done(&buffer->io);
1275                         hammer_rel_buffer(buffer, 0);
1276                         bp->b_resid = 0;
1277                         biodone(bio);
1278                 }
1279         }
1280         if (error == 0) {
1281                 /*
1282                  * The record is all setup now, add it.  Potential conflics
1283                  * have already been dealt with.
1284                  */
1285                 error = hammer_mem_add(record);
1286                 KKASSERT(error == 0);
1287         } else {
1288                 /*
1289                  * Major suckage occured.  Also note:  The record was never added
1290                  * to the tree so we do not have to worry about the backend.
1291                  */
1292                 kprintf("hammer_direct_write: failed @ %016llx\n",
1293                         (long long)leaf->data_offset);
1294                 bp = bio->bio_buf;
1295                 bp->b_resid = 0;
1296                 bp->b_error = EIO;
1297                 bp->b_flags |= B_ERROR;
1298                 biodone(bio);
1299                 record->flags |= HAMMER_RECF_DELETED_FE;
1300                 hammer_rel_mem_record(record);
1301         }
1302         return(error);
1303 }
1304
1305 /*
1306  * On completion of the BIO this callback must disconnect
1307  * it from the hammer_record and chain to the previous bio.
1308  *
1309  * An I/O error forces the mount to read-only.  Data buffers
1310  * are not B_LOCKED like meta-data buffers are, so we have to
1311  * throw the buffer away to prevent the kernel from retrying.
1312  */
1313 static
1314 void
1315 hammer_io_direct_write_complete(struct bio *nbio)
1316 {
1317         struct bio *obio;
1318         struct buf *bp;
1319         hammer_record_t record = nbio->bio_caller_info1.ptr;
1320
1321         bp = nbio->bio_buf;
1322         obio = pop_bio(nbio);
1323         if (bp->b_flags & B_ERROR) {
1324                 hammer_critical_error(record->ip->hmp, record->ip,
1325                                       bp->b_error,
1326                                       "while writing bulk data");
1327                 bp->b_flags |= B_INVAL;
1328         }
1329         biodone(obio);
1330
1331         KKASSERT(record != NULL);
1332         KKASSERT(record->flags & HAMMER_RECF_DIRECT_IO);
1333         if (record->flags & HAMMER_RECF_DIRECT_WAIT) {
1334                 record->flags &= ~(HAMMER_RECF_DIRECT_IO |
1335                                    HAMMER_RECF_DIRECT_WAIT);
1336                 /* record can disappear once DIRECT_IO flag is cleared */
1337                 wakeup(&record->flags);
1338         } else {
1339                 record->flags &= ~HAMMER_RECF_DIRECT_IO;
1340                 /* record can disappear once DIRECT_IO flag is cleared */
1341         }
1342 }
1343
1344
1345 /*
1346  * This is called before a record is either committed to the B-Tree
1347  * or destroyed, to resolve any associated direct-IO. 
1348  *
1349  * (1) We must wait for any direct-IO related to the record to complete.
1350  *
1351  * (2) We must remove any buffer cache aliases for data accessed via
1352  *     leaf->data_offset or zone2_offset so non-direct-IO consumers  
1353  *     (the mirroring and reblocking code) do not see stale data.
1354  */
1355 void
1356 hammer_io_direct_wait(hammer_record_t record)
1357 {
1358         /*
1359          * Wait for I/O to complete
1360          */
1361         if (record->flags & HAMMER_RECF_DIRECT_IO) {
1362                 crit_enter();
1363                 while (record->flags & HAMMER_RECF_DIRECT_IO) {
1364                         record->flags |= HAMMER_RECF_DIRECT_WAIT;
1365                         tsleep(&record->flags, 0, "hmdiow", 0);
1366                 }
1367                 crit_exit();
1368         }
1369
1370         /*
1371          * Invalidate any related buffer cache aliases associated with the
1372          * backing device.  This is needed because the buffer cache buffer
1373          * for file data is associated with the file vnode, not the backing
1374          * device vnode.
1375          *
1376          * XXX I do not think this case can occur any more now that
1377          * reservations ensure that all such buffers are removed before
1378          * an area can be reused.
1379          */
1380         if (record->flags & HAMMER_RECF_DIRECT_INVAL) {
1381                 KKASSERT(record->leaf.data_offset);
1382                 hammer_del_buffers(record->ip->hmp, record->leaf.data_offset,
1383                                    record->zone2_offset, record->leaf.data_len,
1384                                    1);
1385                 record->flags &= ~HAMMER_RECF_DIRECT_INVAL;
1386         }
1387 }
1388
1389 /*
1390  * This is called to remove the second-level cached zone-2 offset from
1391  * frontend buffer cache buffers, now stale due to a data relocation.
1392  * These offsets are generated by cluster_read() via VOP_BMAP, or directly
1393  * by hammer_vop_strategy_read().
1394  *
1395  * This is rather nasty because here we have something like the reblocker
1396  * scanning the raw B-Tree with no held references on anything, really,
1397  * other then a shared lock on the B-Tree node, and we have to access the
1398  * frontend's buffer cache to check for and clean out the association.
1399  * Specifically, if the reblocker is moving data on the disk, these cached
1400  * offsets will become invalid.
1401  *
1402  * Only data record types associated with the large-data zone are subject
1403  * to direct-io and need to be checked.
1404  *
1405  */
1406 void
1407 hammer_io_direct_uncache(hammer_mount_t hmp, hammer_btree_leaf_elm_t leaf)
1408 {
1409         struct hammer_inode_info iinfo;
1410         int zone;
1411
1412         if (leaf->base.rec_type != HAMMER_RECTYPE_DATA)
1413                 return;
1414         zone = HAMMER_ZONE_DECODE(leaf->data_offset);
1415         if (zone != HAMMER_ZONE_LARGE_DATA_INDEX)
1416                 return;
1417         iinfo.obj_id = leaf->base.obj_id;
1418         iinfo.obj_asof = 0;     /* unused */
1419         iinfo.obj_localization = leaf->base.localization &
1420                                  HAMMER_LOCALIZE_PSEUDOFS_MASK;
1421         iinfo.u.leaf = leaf;
1422         hammer_scan_inode_snapshots(hmp, &iinfo,
1423                                     hammer_io_direct_uncache_callback,
1424                                     leaf);
1425 }
1426
1427 static int
1428 hammer_io_direct_uncache_callback(hammer_inode_t ip, void *data)
1429 {
1430         hammer_inode_info_t iinfo = data;
1431         hammer_off_t data_offset;
1432         hammer_off_t file_offset;
1433         struct vnode *vp;
1434         struct buf *bp;
1435         int blksize;
1436
1437         if (ip->vp == NULL)
1438                 return(0);
1439         data_offset = iinfo->u.leaf->data_offset;
1440         file_offset = iinfo->u.leaf->base.key - iinfo->u.leaf->data_len;
1441         blksize = iinfo->u.leaf->data_len;
1442         KKASSERT((blksize & HAMMER_BUFMASK) == 0);
1443
1444         hammer_ref(&ip->lock);
1445         if (hammer_get_vnode(ip, &vp) == 0) {
1446                 if ((bp = findblk(ip->vp, file_offset, FINDBLK_TEST)) != NULL &&
1447                     bp->b_bio2.bio_offset != NOOFFSET) {
1448                         bp = getblk(ip->vp, file_offset, blksize, 0, 0);
1449                         bp->b_bio2.bio_offset = NOOFFSET;
1450                         brelse(bp);
1451                 }
1452                 vput(vp);
1453         }
1454         hammer_rel_inode(ip, 0);
1455         return(0);
1456 }
1457
1458
1459 /*
1460  * This function is called when writes may have occured on the volume,
1461  * indicating that the device may be holding cached writes.
1462  */
1463 static void
1464 hammer_io_flush_mark(hammer_volume_t volume)
1465 {
1466         volume->vol_flags |= HAMMER_VOLF_NEEDFLUSH;
1467 }
1468
1469 /*
1470  * This function ensures that the device has flushed any cached writes out.
1471  */
1472 void
1473 hammer_io_flush_sync(hammer_mount_t hmp)
1474 {
1475         hammer_volume_t volume;
1476         struct buf *bp_base = NULL;
1477         struct buf *bp;
1478
1479         RB_FOREACH(volume, hammer_vol_rb_tree, &hmp->rb_vols_root) {
1480                 if (volume->vol_flags & HAMMER_VOLF_NEEDFLUSH) {
1481                         volume->vol_flags &= ~HAMMER_VOLF_NEEDFLUSH;
1482                         bp = getpbuf(NULL);
1483                         bp->b_bio1.bio_offset = 0;
1484                         bp->b_bufsize = 0;
1485                         bp->b_bcount = 0;
1486                         bp->b_cmd = BUF_CMD_FLUSH;
1487                         bp->b_bio1.bio_caller_info1.cluster_head = bp_base;
1488                         bp->b_bio1.bio_done = biodone_sync;
1489                         bp->b_bio1.bio_flags |= BIO_SYNC;
1490                         bp_base = bp;
1491                         vn_strategy(volume->devvp, &bp->b_bio1);
1492                 }
1493         }
1494         while ((bp = bp_base) != NULL) {
1495                 bp_base = bp->b_bio1.bio_caller_info1.cluster_head;
1496                 biowait(&bp->b_bio1, "hmrFLS");
1497                 relpbuf(bp, NULL);
1498         }
1499 }