xref: /linux/fs/netfs/objects.c (revision 8bc7c5e525584903ea83332e18a2118ed3b1985e)
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 (dhowells@redhat.com)
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->upper_len	= len;
40 	rreq->origin	= origin;
41 	rreq->netfs_ops	= ctx->ops;
42 	rreq->mapping	= mapping;
43 	rreq->inode	= inode;
44 	rreq->i_size	= i_size_read(inode);
45 	rreq->debug_id	= atomic_inc_return(&debug_ids);
46 	rreq->wsize	= INT_MAX;
47 	spin_lock_init(&rreq->lock);
48 	INIT_LIST_HEAD(&rreq->io_streams[0].subrequests);
49 	INIT_LIST_HEAD(&rreq->io_streams[1].subrequests);
50 	INIT_LIST_HEAD(&rreq->subrequests);
51 	INIT_WORK(&rreq->work, NULL);
52 	refcount_set(&rreq->ref, 1);
53 
54 	__set_bit(NETFS_RREQ_IN_PROGRESS, &rreq->flags);
55 	if (file && file->f_flags & O_NONBLOCK)
56 		__set_bit(NETFS_RREQ_NONBLOCK, &rreq->flags);
57 	if (rreq->netfs_ops->init_request) {
58 		ret = rreq->netfs_ops->init_request(rreq, file);
59 		if (ret < 0) {
60 			mempool_free(rreq, rreq->netfs_ops->request_pool ?: &netfs_request_pool);
61 			return ERR_PTR(ret);
62 		}
63 	}
64 
65 	atomic_inc(&ctx->io_count);
66 	trace_netfs_rreq_ref(rreq->debug_id, 1, netfs_rreq_trace_new);
67 	netfs_proc_add_rreq(rreq);
68 	netfs_stat(&netfs_n_rh_rreq);
69 	return rreq;
70 }
71 
72 void netfs_get_request(struct netfs_io_request *rreq, enum netfs_rreq_ref_trace what)
73 {
74 	int r;
75 
76 	__refcount_inc(&rreq->ref, &r);
77 	trace_netfs_rreq_ref(rreq->debug_id, r + 1, what);
78 }
79 
80 void netfs_clear_subrequests(struct netfs_io_request *rreq, bool was_async)
81 {
82 	struct netfs_io_subrequest *subreq;
83 	struct netfs_io_stream *stream;
84 	int s;
85 
86 	while (!list_empty(&rreq->subrequests)) {
87 		subreq = list_first_entry(&rreq->subrequests,
88 					  struct netfs_io_subrequest, rreq_link);
89 		list_del(&subreq->rreq_link);
90 		netfs_put_subrequest(subreq, was_async,
91 				     netfs_sreq_trace_put_clear);
92 	}
93 
94 	for (s = 0; s < ARRAY_SIZE(rreq->io_streams); s++) {
95 		stream = &rreq->io_streams[s];
96 		while (!list_empty(&stream->subrequests)) {
97 			subreq = list_first_entry(&stream->subrequests,
98 						  struct netfs_io_subrequest, rreq_link);
99 			list_del(&subreq->rreq_link);
100 			netfs_put_subrequest(subreq, was_async,
101 					     netfs_sreq_trace_put_clear);
102 		}
103 	}
104 }
105 
106 static void netfs_free_request_rcu(struct rcu_head *rcu)
107 {
108 	struct netfs_io_request *rreq = container_of(rcu, struct netfs_io_request, rcu);
109 
110 	mempool_free(rreq, rreq->netfs_ops->request_pool ?: &netfs_request_pool);
111 	netfs_stat_d(&netfs_n_rh_rreq);
112 }
113 
114 static void netfs_free_request(struct work_struct *work)
115 {
116 	struct netfs_io_request *rreq =
117 		container_of(work, struct netfs_io_request, work);
118 	struct netfs_inode *ictx = netfs_inode(rreq->inode);
119 	unsigned int i;
120 
121 	trace_netfs_rreq(rreq, netfs_rreq_trace_free);
122 	netfs_proc_del_rreq(rreq);
123 	netfs_clear_subrequests(rreq, false);
124 	if (rreq->netfs_ops->free_request)
125 		rreq->netfs_ops->free_request(rreq);
126 	if (rreq->cache_resources.ops)
127 		rreq->cache_resources.ops->end_operation(&rreq->cache_resources);
128 	if (rreq->direct_bv) {
129 		for (i = 0; i < rreq->direct_bv_count; i++) {
130 			if (rreq->direct_bv[i].bv_page) {
131 				if (rreq->direct_bv_unpin)
132 					unpin_user_page(rreq->direct_bv[i].bv_page);
133 			}
134 		}
135 		kvfree(rreq->direct_bv);
136 	}
137 
138 	if (atomic_dec_and_test(&ictx->io_count))
139 		wake_up_var(&ictx->io_count);
140 	call_rcu(&rreq->rcu, netfs_free_request_rcu);
141 }
142 
143 void netfs_put_request(struct netfs_io_request *rreq, bool was_async,
144 		       enum netfs_rreq_ref_trace what)
145 {
146 	unsigned int debug_id;
147 	bool dead;
148 	int r;
149 
150 	if (rreq) {
151 		debug_id = rreq->debug_id;
152 		dead = __refcount_dec_and_test(&rreq->ref, &r);
153 		trace_netfs_rreq_ref(debug_id, r - 1, what);
154 		if (dead) {
155 			if (was_async) {
156 				rreq->work.func = netfs_free_request;
157 				if (!queue_work(system_unbound_wq, &rreq->work))
158 					BUG();
159 			} else {
160 				netfs_free_request(&rreq->work);
161 			}
162 		}
163 	}
164 }
165 
166 /*
167  * Allocate and partially initialise an I/O request structure.
168  */
169 struct netfs_io_subrequest *netfs_alloc_subrequest(struct netfs_io_request *rreq)
170 {
171 	struct netfs_io_subrequest *subreq;
172 	mempool_t *mempool = rreq->netfs_ops->subrequest_pool ?: &netfs_subrequest_pool;
173 	struct kmem_cache *cache = mempool->pool_data;
174 
175 	for (;;) {
176 		subreq = mempool_alloc(rreq->netfs_ops->subrequest_pool ?: &netfs_subrequest_pool,
177 				       GFP_KERNEL);
178 		if (subreq)
179 			break;
180 		msleep(10);
181 	}
182 
183 	memset(subreq, 0, kmem_cache_size(cache));
184 	INIT_WORK(&subreq->work, NULL);
185 	INIT_LIST_HEAD(&subreq->rreq_link);
186 	refcount_set(&subreq->ref, 2);
187 	subreq->rreq = rreq;
188 	subreq->debug_index = atomic_inc_return(&rreq->subreq_counter);
189 	netfs_get_request(rreq, netfs_rreq_trace_get_subreq);
190 	netfs_stat(&netfs_n_rh_sreq);
191 	return subreq;
192 }
193 
194 void netfs_get_subrequest(struct netfs_io_subrequest *subreq,
195 			  enum netfs_sreq_ref_trace what)
196 {
197 	int r;
198 
199 	__refcount_inc(&subreq->ref, &r);
200 	trace_netfs_sreq_ref(subreq->rreq->debug_id, subreq->debug_index, r + 1,
201 			     what);
202 }
203 
204 static void netfs_free_subrequest(struct netfs_io_subrequest *subreq,
205 				  bool was_async)
206 {
207 	struct netfs_io_request *rreq = subreq->rreq;
208 
209 	trace_netfs_sreq(subreq, netfs_sreq_trace_free);
210 	if (rreq->netfs_ops->free_subrequest)
211 		rreq->netfs_ops->free_subrequest(subreq);
212 	mempool_free(subreq, rreq->netfs_ops->subrequest_pool ?: &netfs_subrequest_pool);
213 	netfs_stat_d(&netfs_n_rh_sreq);
214 	netfs_put_request(rreq, was_async, netfs_rreq_trace_put_subreq);
215 }
216 
217 void netfs_put_subrequest(struct netfs_io_subrequest *subreq, bool was_async,
218 			  enum netfs_sreq_ref_trace what)
219 {
220 	unsigned int debug_index = subreq->debug_index;
221 	unsigned int debug_id = subreq->rreq->debug_id;
222 	bool dead;
223 	int r;
224 
225 	dead = __refcount_dec_and_test(&subreq->ref, &r);
226 	trace_netfs_sreq_ref(debug_id, debug_index, r - 1, what);
227 	if (dead)
228 		netfs_free_subrequest(subreq, was_async);
229 }
230