Quelle  drbd_actlog.c

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
   drbd_actlog.c

   This file is part of DRBD by Philipp Reisner and Lars Ellenberg.

   Copyright (C) 2003-2008, LINBIT Information Technologies GmbH.
   Copyright (C) 2003-2008, Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>.
   Copyright (C) 2003-2008, Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>.


 */

#include <linux/slab.h>
#include <linux/crc32c.h>
#include <linux/drbd.h>
#include <linux/drbd_limits.h>
#include "drbd_int.h"


enum al_transaction_types {
 AL_TR_UPDATE = 0,
 AL_TR_INITIALIZED = 0xffff
};
/* all fields on disc in big endian */
struct __packed al_transaction_on_disk {
 /* don't we all like magic */
 __be32 magic;

 /* to identify the most recent transaction block
 * in the on disk ring buffer */
 __be32 tr_number;

 /* checksum on the full 4k block, with this field set to 0. */
 __be32 crc32c;

 /* type of transaction, special transaction types like:
 * purge-all, set-all-idle, set-all-active, ... to-be-defined
 * see also enum al_transaction_types */
 __be16 transaction_type;

 /* we currently allow only a few thousand extents,
 * so 16bit will be enough for the slot number. */

 /* how many updates in this transaction */
 __be16 n_updates;

 /* maximum slot number, "al-extents" in drbd.conf speak.
 * Having this in each transaction should make reconfiguration
 * of that parameter easier. */
 __be16 context_size;

 /* slot number the context starts with */
 __be16 context_start_slot_nr;

 /* Some reserved bytes.  Expected usage is a 64bit counter of
 * sectors-written since device creation, and other data generation tag
 * supporting usage */
 __be32 __reserved[4];

 /* --- 36 byte used --- */

 /* Reserve space for up to AL_UPDATES_PER_TRANSACTION changes
 * in one transaction, then use the remaining byte in the 4k block for
 * context information.  "Flexible" number of updates per transaction
 * does not help, as we have to account for the case when all update
 * slots are used anyways, so it would only complicate code without
 * additional benefit.
 */
 __be16 update_slot_nr[AL_UPDATES_PER_TRANSACTION];

 /* but the extent number is 32bit, which at an extent size of 4 MiB
 * allows to cover device sizes of up to 2**54 Byte (16 PiB) */
 __be32 update_extent_nr[AL_UPDATES_PER_TRANSACTION];

 /* --- 420 bytes used (36 + 64*6) --- */

 /* 4096 - 420 = 3676 = 919 * 4 */
 __be32 context[AL_CONTEXT_PER_TRANSACTION];
};

void *drbd_md_get_buffer(struct drbd_device *device, const char *intent)
{
 int r;

 wait_event(device->misc_wait,
     (r = atomic_cmpxchg(&device->md_io.in_use, 0, 1)) == 0 ||
     device->state.disk <= D_FAILED);

 if (r)
  return NULL;

 device->md_io.current_use = intent;
 device->md_io.start_jif = jiffies;
 device->md_io.submit_jif = device->md_io.start_jif - 1;
 return page_address(device->md_io.page);
}

void drbd_md_put_buffer(struct drbd_device *device)
{
 if (atomic_dec_and_test(&device->md_io.in_use))
  wake_up(&device->misc_wait);
}

void wait_until_done_or_force_detached(struct drbd_device *device, struct drbd_backing_dev *bdev,
         unsigned int *done)
{
 long dt;

 rcu_read_lock();
 dt = rcu_dereference(bdev->disk_conf)->disk_timeout;
 rcu_read_unlock();
 dt = dt * HZ / 10;
 if (dt == 0)
  dt = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;

 dt = wait_event_timeout(device->misc_wait,
   *done || test_bit(FORCE_DETACH, &device->flags), dt);
 if (dt == 0) {
  drbd_err(device, "meta-data IO operation timed out\n");
  drbd_chk_io_error(device, 1, DRBD_FORCE_DETACH);
 }
}

static int _drbd_md_sync_page_io(struct drbd_device *device,
     struct drbd_backing_dev *bdev,
     sector_t sector, enum req_op op)
{
 struct bio *bio;
 /* we do all our meta data IO in aligned 4k blocks. */
 const int size = 4096;
 int err;
 blk_opf_t op_flags = 0;

 device->md_io.done = 0;
 device->md_io.error = -ENODEV;

 if ((op == REQ_OP_WRITE) && !test_bit(MD_NO_FUA, &device->flags))
  op_flags |= REQ_FUA | REQ_PREFLUSH;
 op_flags |= REQ_SYNC;

 bio = bio_alloc_bioset(bdev->md_bdev, 1, op | op_flags, GFP_NOIO,
          &drbd_md_io_bio_set);
 bio->bi_iter.bi_sector = sector;
 err = -EIO;
 if (bio_add_page(bio, device->md_io.page, size, 0) != size)
  goto out;
 bio->bi_private = device;
 bio->bi_end_io = drbd_md_endio;

 if (op != REQ_OP_WRITE && device->state.disk == D_DISKLESS && device->ldev == NULL)
  /* special case, drbd_md_read() during drbd_adm_attach(): no get_ldev */
  ;
 else if (!get_ldev_if_state(device, D_ATTACHING)) {
  /* Corresponding put_ldev in drbd_md_endio() */
  drbd_err(device, "ASSERT FAILED: get_ldev_if_state() == 1 in _drbd_md_sync_page_io()\n");
  err = -ENODEV;
  goto out;
 }

 bio_get(bio); /* one bio_put() is in the completion handler */
 atomic_inc(&device->md_io.in_use); /* drbd_md_put_buffer() is in the completion handler */
 device->md_io.submit_jif = jiffies;
 if (drbd_insert_fault(device, (op == REQ_OP_WRITE) ? DRBD_FAULT_MD_WR : DRBD_FAULT_MD_RD))
  bio_io_error(bio);
 else
  submit_bio(bio);
 wait_until_done_or_force_detached(device, bdev, &device->md_io.done);
 if (!bio->bi_status)
  err = device->md_io.error;

 out:
 bio_put(bio);
 return err;
}

int drbd_md_sync_page_io(struct drbd_device *device, struct drbd_backing_dev *bdev,
    sector_t sector, enum req_op op)
{
 int err;
 D_ASSERT(device, atomic_read(&device->md_io.in_use) == 1);

 BUG_ON(!bdev->md_bdev);

 dynamic_drbd_dbg(device, "meta_data io: %s [%d]:%s(,%llus,%s) %pS\n",
      current->comm, current->pid, __func__,
      (unsigned long long)sector, (op == REQ_OP_WRITE) ? "WRITE" : "READ",
      (void*)_RET_IP_ );

 if (sector < drbd_md_first_sector(bdev) ||
     sector + 7 > drbd_md_last_sector(bdev))
  drbd_alert(device, "%s [%d]:%s(,%llus,%s) out of range md access!\n",
       current->comm, current->pid, __func__,
       (unsigned long long)sector,
       (op == REQ_OP_WRITE) ? "WRITE" : "READ");

 err = _drbd_md_sync_page_io(device, bdev, sector, op);
 if (err) {
  drbd_err(device, "drbd_md_sync_page_io(,%llus,%s) failed with error %d\n",
      (unsigned long long)sector,
      (op == REQ_OP_WRITE) ? "WRITE" : "READ", err);
 }
 return err;
}

static struct bm_extent *find_active_resync_extent(struct drbd_device *device, unsigned int enr)
{
 struct lc_element *tmp;
 tmp = lc_find(device->resync, enr/AL_EXT_PER_BM_SECT);
 if (unlikely(tmp != NULL)) {
  struct bm_extent  *bm_ext = lc_entry(tmp, struct bm_extent, lce);
  if (test_bit(BME_NO_WRITES, &bm_ext->flags))
   return bm_ext;
 }
 return NULL;
}

static struct lc_element *_al_get(struct drbd_device *device, unsigned int enr, bool nonblock)
{
 struct lc_element *al_ext;
 struct bm_extent *bm_ext;
 int wake;

 spin_lock_irq(&device->al_lock);
 bm_ext = find_active_resync_extent(device, enr);
 if (bm_ext) {
  wake = !test_and_set_bit(BME_PRIORITY, &bm_ext->flags);
  spin_unlock_irq(&device->al_lock);
  if (wake)
   wake_up(&device->al_wait);
  return NULL;
 }
 if (nonblock)
  al_ext = lc_try_get(device->act_log, enr);
 else
  al_ext = lc_get(device->act_log, enr);
 spin_unlock_irq(&device->al_lock);
 return al_ext;
}

bool drbd_al_begin_io_fastpath(struct drbd_device *device, struct drbd_interval *i)
{
 /* for bios crossing activity log extent boundaries,
 * we may need to activate two extents in one go */
 unsigned first = i->sector >> (AL_EXTENT_SHIFT-9);
 unsigned last = i->size == 0 ? first : (i->sector + (i->size >> 9) - 1) >> (AL_EXTENT_SHIFT-9);

 D_ASSERT(device, first <= last);
 D_ASSERT(device, atomic_read(&device->local_cnt) > 0);

 /* FIXME figure out a fast path for bios crossing AL extent boundaries */
 if (first != last)
  return false;

 return _al_get(device, first, true);
}

bool drbd_al_begin_io_prepare(struct drbd_device *device, struct drbd_interval *i)
{
 /* for bios crossing activity log extent boundaries,
 * we may need to activate two extents in one go */
 unsigned first = i->sector >> (AL_EXTENT_SHIFT-9);
 unsigned last = i->size == 0 ? first : (i->sector + (i->size >> 9) - 1) >> (AL_EXTENT_SHIFT-9);
 unsigned enr;
 bool need_transaction = false;

 D_ASSERT(device, first <= last);
 D_ASSERT(device, atomic_read(&device->local_cnt) > 0);

 for (enr = first; enr <= last; enr++) {
  struct lc_element *al_ext;
  wait_event(device->al_wait,
    (al_ext = _al_get(device, enr, false)) != NULL);
  if (al_ext->lc_number != enr)
   need_transaction = true;
 }
 return need_transaction;
}

#if (PAGE_SHIFT + 3) < (AL_EXTENT_SHIFT - BM_BLOCK_SHIFT)
/* Currently BM_BLOCK_SHIFT, BM_EXT_SHIFT and AL_EXTENT_SHIFT
 * are still coupled, or assume too much about their relation.
 * Code below will not work if this is violated.
 * Will be cleaned up with some followup patch.
 */
# error FIXME
#endif

static unsigned int al_extent_to_bm_page(unsigned int al_enr)
{
 return al_enr >>
  /* bit to page */
  ((PAGE_SHIFT + 3) -
  /* al extent number to bit */
   (AL_EXTENT_SHIFT - BM_BLOCK_SHIFT));
}

static sector_t al_tr_number_to_on_disk_sector(struct drbd_device *device)
{
 const unsigned int stripes = device->ldev->md.al_stripes;
 const unsigned int stripe_size_4kB = device->ldev->md.al_stripe_size_4k;

 /* transaction number, modulo on-disk ring buffer wrap around */
 unsigned int t = device->al_tr_number % (device->ldev->md.al_size_4k);

 /* ... to aligned 4k on disk block */
 t = ((t % stripes) * stripe_size_4kB) + t/stripes;

 /* ... to 512 byte sector in activity log */
 t *= 8;

 /* ... plus offset to the on disk position */
 return device->ldev->md.md_offset + device->ldev->md.al_offset + t;
}

static int __al_write_transaction(struct drbd_device *device, struct al_transaction_on_disk *buffer)
{
 struct lc_element *e;
 sector_t sector;
 int i, mx;
 unsigned extent_nr;
 unsigned crc = 0;
 int err = 0;

 memset(buffer, 0, sizeof(*buffer));
 buffer->magic = cpu_to_be32(DRBD_AL_MAGIC);
 buffer->tr_number = cpu_to_be32(device->al_tr_number);

 i = 0;

 drbd_bm_reset_al_hints(device);

 /* Even though no one can start to change this list
 * once we set the LC_LOCKED -- from drbd_al_begin_io(),
 * lc_try_lock_for_transaction() --, someone may still
 * be in the process of changing it. */
 spin_lock_irq(&device->al_lock);
 list_for_each_entry(e, &device->act_log->to_be_changed, list) {
  if (i == AL_UPDATES_PER_TRANSACTION) {
   i++;
   break;
  }
  buffer->update_slot_nr[i] = cpu_to_be16(e->lc_index);
  buffer->update_extent_nr[i] = cpu_to_be32(e->lc_new_number);
  if (e->lc_number != LC_FREE)
   drbd_bm_mark_for_writeout(device,
     al_extent_to_bm_page(e->lc_number));
  i++;
 }
 spin_unlock_irq(&device->al_lock);
 BUG_ON(i > AL_UPDATES_PER_TRANSACTION);

 buffer->n_updates = cpu_to_be16(i);
 for ( ; i < AL_UPDATES_PER_TRANSACTION; i++) {
  buffer->update_slot_nr[i] = cpu_to_be16(-1);
  buffer->update_extent_nr[i] = cpu_to_be32(LC_FREE);
 }

 buffer->context_size = cpu_to_be16(device->act_log->nr_elements);
 buffer->context_start_slot_nr = cpu_to_be16(device->al_tr_cycle);

 mx = min_t(int, AL_CONTEXT_PER_TRANSACTION,
     device->act_log->nr_elements - device->al_tr_cycle);
 for (i = 0; i < mx; i++) {
  unsigned idx = device->al_tr_cycle + i;
  extent_nr = lc_element_by_index(device->act_log, idx)->lc_number;
  buffer->context[i] = cpu_to_be32(extent_nr);
 }
 for (; i < AL_CONTEXT_PER_TRANSACTION; i++)
  buffer->context[i] = cpu_to_be32(LC_FREE);

 device->al_tr_cycle += AL_CONTEXT_PER_TRANSACTION;
 if (device->al_tr_cycle >= device->act_log->nr_elements)
  device->al_tr_cycle = 0;

 sector = al_tr_number_to_on_disk_sector(device);

 crc = crc32c(0, buffer, 4096);
 buffer->crc32c = cpu_to_be32(crc);

 if (drbd_bm_write_hinted(device))
  err = -EIO;
 else {
  bool write_al_updates;
  rcu_read_lock();
  write_al_updates = rcu_dereference(device->ldev->disk_conf)->al_updates;
  rcu_read_unlock();
  if (write_al_updates) {
   if (drbd_md_sync_page_io(device, device->ldev, sector, REQ_OP_WRITE)) {
    err = -EIO;
    drbd_chk_io_error(device, 1, DRBD_META_IO_ERROR);
   } else {
    device->al_tr_number++;
    device->al_writ_cnt++;
   }
  }
 }

 return err;
}

static int al_write_transaction(struct drbd_device *device)
{
 struct al_transaction_on_disk *buffer;
 int err;

 if (!get_ldev(device)) {
  drbd_err(device, "disk is %s, cannot start al transaction\n",
   drbd_disk_str(device->state.disk));
  return -EIO;
 }

 /* The bitmap write may have failed, causing a state change. */
 if (device->state.disk < D_INCONSISTENT) {
  drbd_err(device,
   "disk is %s, cannot write al transaction\n",
   drbd_disk_str(device->state.disk));
  put_ldev(device);
  return -EIO;
 }

 /* protects md_io_buffer, al_tr_cycle, ... */
 buffer = drbd_md_get_buffer(device, __func__);
 if (!buffer) {
  drbd_err(device, "disk failed while waiting for md_io buffer\n");
  put_ldev(device);
  return -ENODEV;
 }

 err = __al_write_transaction(device, buffer);

 drbd_md_put_buffer(device);
 put_ldev(device);

 return err;
}


void drbd_al_begin_io_commit(struct drbd_device *device)
{
 bool locked = false;

 /* Serialize multiple transactions.
 * This uses test_and_set_bit, memory barrier is implicit.
 */
 wait_event(device->al_wait,
   device->act_log->pending_changes == 0 ||
   (locked = lc_try_lock_for_transaction(device->act_log)));

 if (locked) {
  /* Double check: it may have been committed by someone else,
 * while we have been waiting for the lock. */
  if (device->act_log->pending_changes) {
   bool write_al_updates;

   rcu_read_lock();
   write_al_updates = rcu_dereference(device->ldev->disk_conf)->al_updates;
   rcu_read_unlock();

   if (write_al_updates)
    al_write_transaction(device);
   spin_lock_irq(&device->al_lock);
   /* FIXME
if (err)
we need an "lc_cancel" here;
*/
   lc_committed(device->act_log);
   spin_unlock_irq(&device->al_lock);
  }
  lc_unlock(device->act_log);
  wake_up(&device->al_wait);
 }
}

/*
 * @delegate:   delegate activity log I/O to the worker thread
 */
void drbd_al_begin_io(struct drbd_device *device, struct drbd_interval *i)
{
 if (drbd_al_begin_io_prepare(device, i))
  drbd_al_begin_io_commit(device);
}

int drbd_al_begin_io_nonblock(struct drbd_device *device, struct drbd_interval *i)
{
 struct lru_cache *al = device->act_log;
 /* for bios crossing activity log extent boundaries,
 * we may need to activate two extents in one go */
 unsigned first = i->sector >> (AL_EXTENT_SHIFT-9);
 unsigned last = i->size == 0 ? first : (i->sector + (i->size >> 9) - 1) >> (AL_EXTENT_SHIFT-9);
 unsigned nr_al_extents;
 unsigned available_update_slots;
 unsigned enr;

 D_ASSERT(device, first <= last);

 nr_al_extents = 1 + last - first; /* worst case: all touched extends are cold. */
 available_update_slots = min(al->nr_elements - al->used,
    al->max_pending_changes - al->pending_changes);

 /* We want all necessary updates for a given request within the same transaction
 * We could first check how many updates are *actually* needed,
 * and use that instead of the worst-case nr_al_extents */
 if (available_update_slots < nr_al_extents) {
  /* Too many activity log extents are currently "hot".
 *
 * If we have accumulated pending changes already,
 * we made progress.
 *
 * If we cannot get even a single pending change through,
 * stop the fast path until we made some progress,
 * or requests to "cold" extents could be starved. */
  if (!al->pending_changes)
   __set_bit(__LC_STARVING, &device->act_log->flags);
  return -ENOBUFS;
 }

 /* Is resync active in this area? */
 for (enr = first; enr <= last; enr++) {
  struct lc_element *tmp;
  tmp = lc_find(device->resync, enr/AL_EXT_PER_BM_SECT);
  if (unlikely(tmp != NULL)) {
   struct bm_extent  *bm_ext = lc_entry(tmp, struct bm_extent, lce);
   if (test_bit(BME_NO_WRITES, &bm_ext->flags)) {
    if (!test_and_set_bit(BME_PRIORITY, &bm_ext->flags))
     return -EBUSY;
    return -EWOULDBLOCK;
   }
  }
 }

 /* Checkout the refcounts.
 * Given that we checked for available elements and update slots above,
 * this has to be successful. */
 for (enr = first; enr <= last; enr++) {
  struct lc_element *al_ext;
  al_ext = lc_get_cumulative(device->act_log, enr);
  if (!al_ext)
   drbd_info(device, "LOGIC BUG for enr=%u\n", enr);
 }
 return 0;
}

void drbd_al_complete_io(struct drbd_device *device, struct drbd_interval *i)
{
 /* for bios crossing activity log extent boundaries,
 * we may need to activate two extents in one go */
 unsigned first = i->sector >> (AL_EXTENT_SHIFT-9);
 unsigned last = i->size == 0 ? first : (i->sector + (i->size >> 9) - 1) >> (AL_EXTENT_SHIFT-9);
 unsigned enr;
 struct lc_element *extent;
 unsigned long flags;

 D_ASSERT(device, first <= last);
 spin_lock_irqsave(&device->al_lock, flags);

 for (enr = first; enr <= last; enr++) {
  extent = lc_find(device->act_log, enr);
  if (!extent) {
   drbd_err(device, "al_complete_io() called on inactive extent %u\n", enr);
   continue;
  }
  lc_put(device->act_log, extent);
 }
 spin_unlock_irqrestore(&device->al_lock, flags);
 wake_up(&device->al_wait);
}

static int _try_lc_del(struct drbd_device *device, struct lc_element *al_ext)
{
 int rv;

 spin_lock_irq(&device->al_lock);
 rv = (al_ext->refcnt == 0);
 if (likely(rv))
  lc_del(device->act_log, al_ext);
 spin_unlock_irq(&device->al_lock);

 return rv;
}

/**
 * drbd_al_shrink() - Removes all active extents form the activity log
 * @device: DRBD device.
 *
 * Removes all active extents form the activity log, waiting until
 * the reference count of each entry dropped to 0 first, of course.
 *
 * You need to lock device->act_log with lc_try_lock() / lc_unlock()
 */
void drbd_al_shrink(struct drbd_device *device)
{
 struct lc_element *al_ext;
 int i;

 D_ASSERT(device, test_bit(__LC_LOCKED, &device->act_log->flags));

 for (i = 0; i < device->act_log->nr_elements; i++) {
  al_ext = lc_element_by_index(device->act_log, i);
  if (al_ext->lc_number == LC_FREE)
   continue;
  wait_event(device->al_wait, _try_lc_del(device, al_ext));
 }

 wake_up(&device->al_wait);
}

int drbd_al_initialize(struct drbd_device *device, void *buffer)
{
 struct al_transaction_on_disk *al = buffer;
 struct drbd_md *md = &device->ldev->md;
 int al_size_4k = md->al_stripes * md->al_stripe_size_4k;
 int i;

 __al_write_transaction(device, al);
 /* There may or may not have been a pending transaction. */
 spin_lock_irq(&device->al_lock);
 lc_committed(device->act_log);
 spin_unlock_irq(&device->al_lock);

 /* The rest of the transactions will have an empty "updates" list, and
 * are written out only to provide the context, and to initialize the
 * on-disk ring buffer. */
 for (i = 1; i < al_size_4k; i++) {
  int err = __al_write_transaction(device, al);
  if (err)
   return err;
 }
 return 0;
}

static const char *drbd_change_sync_fname[] = {
 [RECORD_RS_FAILED] = "drbd_rs_failed_io",
 [SET_IN_SYNC] = "drbd_set_in_sync",
 [SET_OUT_OF_SYNC] = "drbd_set_out_of_sync"
};

/* ATTENTION. The AL's extents are 4MB each, while the extents in the
 * resync LRU-cache are 16MB each.
 * The caller of this function has to hold an get_ldev() reference.
 *
 * Adjusts the caching members ->rs_left (success) or ->rs_failed (!success),
 * potentially pulling in (and recounting the corresponding bits)
 * this resync extent into the resync extent lru cache.
 *
 * Returns whether all bits have been cleared for this resync extent,
 * precisely: (rs_left <= rs_failed)
 *
 * TODO will be obsoleted once we have a caching lru of the on disk bitmap
 */
static bool update_rs_extent(struct drbd_device *device,
  unsigned int enr, int count,
  enum update_sync_bits_mode mode)
{
 struct lc_element *e;

 D_ASSERT(device, atomic_read(&device->local_cnt));

 /* When setting out-of-sync bits,
 * we don't need it cached (lc_find).
 * But if it is present in the cache,
 * we should update the cached bit count.
 * Otherwise, that extent should be in the resync extent lru cache
 * already -- or we want to pull it in if necessary -- (lc_get),
 * then update and check rs_left and rs_failed. */
 if (mode == SET_OUT_OF_SYNC)
  e = lc_find(device->resync, enr);
 else
  e = lc_get(device->resync, enr);
 if (e) {
  struct bm_extent *ext = lc_entry(e, struct bm_extent, lce);
  if (ext->lce.lc_number == enr) {
   if (mode == SET_IN_SYNC)
    ext->rs_left -= count;
   else if (mode == SET_OUT_OF_SYNC)
    ext->rs_left += count;
   else
    ext->rs_failed += count;
   if (ext->rs_left < ext->rs_failed) {
    drbd_warn(device, "BAD! enr=%u rs_left=%d "
        "rs_failed=%d count=%d cstate=%s\n",
         ext->lce.lc_number, ext->rs_left,
         ext->rs_failed, count,
         drbd_conn_str(device->state.conn));

    /* We don't expect to be able to clear more bits
 * than have been set when we originally counted
 * the set bits to cache that value in ext->rs_left.
 * Whatever the reason (disconnect during resync,
 * delayed local completion of an application write),
 * try to fix it up by recounting here. */
    ext->rs_left = drbd_bm_e_weight(device, enr);
   }
  } else {
   /* Normally this element should be in the cache,
 * since drbd_rs_begin_io() pulled it already in.
 *
 * But maybe an application write finished, and we set
 * something outside the resync lru_cache in sync.
 */
   int rs_left = drbd_bm_e_weight(device, enr);
   if (ext->flags != 0) {
    drbd_warn(device, "changing resync lce: %d[%u;%02lx]"
         " -> %d[%u;00]\n",
         ext->lce.lc_number, ext->rs_left,
         ext->flags, enr, rs_left);
    ext->flags = 0;
   }
   if (ext->rs_failed) {
    drbd_warn(device, "Kicking resync_lru element enr=%u "
         "out with rs_failed=%d\n",
         ext->lce.lc_number, ext->rs_failed);
   }
   ext->rs_left = rs_left;
   ext->rs_failed = (mode == RECORD_RS_FAILED) ? count : 0;
   /* we don't keep a persistent log of the resync lru,
 * we can commit any change right away. */
   lc_committed(device->resync);
  }
  if (mode != SET_OUT_OF_SYNC)
   lc_put(device->resync, &ext->lce);
  /* no race, we are within the al_lock! */

  if (ext->rs_left <= ext->rs_failed) {
   ext->rs_failed = 0;
   return true;
  }
 } else if (mode != SET_OUT_OF_SYNC) {
  /* be quiet if lc_find() did not find it. */
  drbd_err(device, "lc_get() failed! locked=%d/%d flags=%lu\n",
      device->resync_locked,
      device->resync->nr_elements,
      device->resync->flags);
 }
 return false;
}

void drbd_advance_rs_marks(struct drbd_peer_device *peer_device, unsigned long still_to_go)
{
 struct drbd_device *device = peer_device->device;
 unsigned long now = jiffies;
 unsigned long last = device->rs_mark_time[device->rs_last_mark];
 int next = (device->rs_last_mark + 1) % DRBD_SYNC_MARKS;
 if (time_after_eq(now, last + DRBD_SYNC_MARK_STEP)) {
  if (device->rs_mark_left[device->rs_last_mark] != still_to_go &&
      device->state.conn != C_PAUSED_SYNC_T &&
      device->state.conn != C_PAUSED_SYNC_S) {
   device->rs_mark_time[next] = now;
   device->rs_mark_left[next] = still_to_go;
   device->rs_last_mark = next;
  }
 }
}

/* It is called lazy update, so don't do write-out too often. */
static bool lazy_bitmap_update_due(struct drbd_device *device)
{
 return time_after(jiffies, device->rs_last_bcast + 2*HZ);
}

static void maybe_schedule_on_disk_bitmap_update(struct drbd_device *device, bool rs_done)
{
 if (rs_done) {
  struct drbd_connection *connection = first_peer_device(device)->connection;
  if (connection->agreed_pro_version <= 95 ||
      is_sync_target_state(device->state.conn))
   set_bit(RS_DONE, &device->flags);
   /* and also set RS_PROGRESS below */

  /* Else: rather wait for explicit notification via receive_state,
 * to avoid uuids-rotated-too-fast causing full resync
 * in next handshake, in case the replication link breaks
 * at the most unfortunate time... */
 } else if (!lazy_bitmap_update_due(device))
  return;

 drbd_device_post_work(device, RS_PROGRESS);
}

static int update_sync_bits(struct drbd_device *device,
  unsigned long sbnr, unsigned long ebnr,
  enum update_sync_bits_mode mode)
{
 /*
 * We keep a count of set bits per resync-extent in the ->rs_left
 * caching member, so we need to loop and work within the resync extent
 * alignment. Typically this loop will execute exactly once.
 */
 unsigned long flags;
 unsigned long count = 0;
 unsigned int cleared = 0;
 while (sbnr <= ebnr) {
  /* set temporary boundary bit number to last bit number within
 * the resync extent of the current start bit number,
 * but cap at provided end bit number */
  unsigned long tbnr = min(ebnr, sbnr | BM_BLOCKS_PER_BM_EXT_MASK);
  unsigned long c;

  if (mode == RECORD_RS_FAILED)
   /* Only called from drbd_rs_failed_io(), bits
 * supposedly still set.  Recount, maybe some
 * of the bits have been successfully cleared
 * by application IO meanwhile.
 */
   c = drbd_bm_count_bits(device, sbnr, tbnr);
  else if (mode == SET_IN_SYNC)
   c = drbd_bm_clear_bits(device, sbnr, tbnr);
  else /* if (mode == SET_OUT_OF_SYNC) */
   c = drbd_bm_set_bits(device, sbnr, tbnr);

  if (c) {
   spin_lock_irqsave(&device->al_lock, flags);
   cleared += update_rs_extent(device, BM_BIT_TO_EXT(sbnr), c, mode);
   spin_unlock_irqrestore(&device->al_lock, flags);
   count += c;
  }
  sbnr = tbnr + 1;
 }
 if (count) {
  if (mode == SET_IN_SYNC) {
   unsigned long still_to_go = drbd_bm_total_weight(device);
   bool rs_is_done = (still_to_go <= device->rs_failed);
   drbd_advance_rs_marks(first_peer_device(device), still_to_go);
   if (cleared || rs_is_done)
    maybe_schedule_on_disk_bitmap_update(device, rs_is_done);
  } else if (mode == RECORD_RS_FAILED)
   device->rs_failed += count;
  wake_up(&device->al_wait);
 }
 return count;
}

static bool plausible_request_size(int size)
{
 return size > 0
  && size <= DRBD_MAX_BATCH_BIO_SIZE
  && IS_ALIGNED(size, 512);
}

/* clear the bit corresponding to the piece of storage in question:
 * size byte of data starting from sector.  Only clear bits of the affected
 * one or more _aligned_ BM_BLOCK_SIZE blocks.
 *
 * called by worker on C_SYNC_TARGET and receiver on SyncSource.
 *
 */
int __drbd_change_sync(struct drbd_peer_device *peer_device, sector_t sector, int size,
  enum update_sync_bits_mode mode)
{
 /* Is called from worker and receiver context _only_ */
 struct drbd_device *device = peer_device->device;
 unsigned long sbnr, ebnr, lbnr;
 unsigned long count = 0;
 sector_t esector, nr_sectors;

 /* This would be an empty REQ_PREFLUSH, be silent. */
 if ((mode == SET_OUT_OF_SYNC) && size == 0)
  return 0;

 if (!plausible_request_size(size)) {
  drbd_err(device, "%s: sector=%llus size=%d nonsense!\n",
    drbd_change_sync_fname[mode],
    (unsigned long long)sector, size);
  return 0;
 }

 if (!get_ldev(device))
  return 0; /* no disk, no metadata, no bitmap to manipulate bits in */

 nr_sectors = get_capacity(device->vdisk);
 esector = sector + (size >> 9) - 1;

 if (!expect(device, sector < nr_sectors))
  goto out;
 if (!expect(device, esector < nr_sectors))
  esector = nr_sectors - 1;

 lbnr = BM_SECT_TO_BIT(nr_sectors-1);

 if (mode == SET_IN_SYNC) {
  /* Round up start sector, round down end sector.  We make sure
 * we only clear full, aligned, BM_BLOCK_SIZE blocks. */
  if (unlikely(esector < BM_SECT_PER_BIT-1))
   goto out;
  if (unlikely(esector == (nr_sectors-1)))
   ebnr = lbnr;
  else
   ebnr = BM_SECT_TO_BIT(esector - (BM_SECT_PER_BIT-1));
  sbnr = BM_SECT_TO_BIT(sector + BM_SECT_PER_BIT-1);
 } else {
  /* We set it out of sync, or record resync failure.
 * Should not round anything here. */
  sbnr = BM_SECT_TO_BIT(sector);
  ebnr = BM_SECT_TO_BIT(esector);
 }

 count = update_sync_bits(device, sbnr, ebnr, mode);
out:
 put_ldev(device);
 return count;
}

static
struct bm_extent *_bme_get(struct drbd_device *device, unsigned int enr)
{
 struct lc_element *e;
 struct bm_extent *bm_ext;
 int wakeup = 0;
 unsigned long rs_flags;

 spin_lock_irq(&device->al_lock);
 if (device->resync_locked > device->resync->nr_elements/2) {
  spin_unlock_irq(&device->al_lock);
  return NULL;
 }
 e = lc_get(device->resync, enr);
 bm_ext = e ? lc_entry(e, struct bm_extent, lce) : NULL;
 if (bm_ext) {
  if (bm_ext->lce.lc_number != enr) {
   bm_ext->rs_left = drbd_bm_e_weight(device, enr);
   bm_ext->rs_failed = 0;
   lc_committed(device->resync);
   wakeup = 1;
  }
  if (bm_ext->lce.refcnt == 1)
   device->resync_locked++;
  set_bit(BME_NO_WRITES, &bm_ext->flags);
 }
 rs_flags = device->resync->flags;
 spin_unlock_irq(&device->al_lock);
 if (wakeup)
  wake_up(&device->al_wait);

 if (!bm_ext) {
  if (rs_flags & LC_STARVING)
   drbd_warn(device, "Have to wait for element"
        " (resync LRU too small?)\n");
  BUG_ON(rs_flags & LC_LOCKED);
 }

 return bm_ext;
}

static int _is_in_al(struct drbd_device *device, unsigned int enr)
{
 int rv;

 spin_lock_irq(&device->al_lock);
 rv = lc_is_used(device->act_log, enr);
 spin_unlock_irq(&device->al_lock);

 return rv;
}

/**
 * drbd_rs_begin_io() - Gets an extent in the resync LRU cache and sets it to BME_LOCKED
 * @device: DRBD device.
 * @sector: The sector number.
 *
 * This functions sleeps on al_wait.
 *
 * Returns: %0 on success, -EINTR if interrupted.
 */
int drbd_rs_begin_io(struct drbd_device *device, sector_t sector)
{
 unsigned int enr = BM_SECT_TO_EXT(sector);
 struct bm_extent *bm_ext;
 int i, sig;
 bool sa;

retry:
 sig = wait_event_interruptible(device->al_wait,
   (bm_ext = _bme_get(device, enr)));
 if (sig)
  return -EINTR;

 if (test_bit(BME_LOCKED, &bm_ext->flags))
  return 0;

 /* step aside only while we are above c-min-rate; unless disabled. */
 sa = drbd_rs_c_min_rate_throttle(device);

 for (i = 0; i < AL_EXT_PER_BM_SECT; i++) {
  sig = wait_event_interruptible(device->al_wait,
            !_is_in_al(device, enr * AL_EXT_PER_BM_SECT + i) ||
            (sa && test_bit(BME_PRIORITY, &bm_ext->flags)));

  if (sig || (sa && test_bit(BME_PRIORITY, &bm_ext->flags))) {
   spin_lock_irq(&device->al_lock);
   if (lc_put(device->resync, &bm_ext->lce) == 0) {
    bm_ext->flags = 0; /* clears BME_NO_WRITES and eventually BME_PRIORITY */
    device->resync_locked--;
    wake_up(&device->al_wait);
   }
   spin_unlock_irq(&device->al_lock);
   if (sig)
    return -EINTR;
   if (schedule_timeout_interruptible(HZ/10))
    return -EINTR;
   goto retry;
  }
 }
 set_bit(BME_LOCKED, &bm_ext->flags);
 return 0;
}

/**
 * drbd_try_rs_begin_io() - Gets an extent in the resync LRU cache, does not sleep
 * @peer_device: DRBD device.
 * @sector: The sector number.
 *
 * Gets an extent in the resync LRU cache, sets it to BME_NO_WRITES, then
 * tries to set it to BME_LOCKED.
 *
 * Returns: %0 upon success, and -EAGAIN
 * if there is still application IO going on in this area.
 */
int drbd_try_rs_begin_io(struct drbd_peer_device *peer_device, sector_t sector)
{
 struct drbd_device *device = peer_device->device;
 unsigned int enr = BM_SECT_TO_EXT(sector);
 const unsigned int al_enr = enr*AL_EXT_PER_BM_SECT;
 struct lc_element *e;
 struct bm_extent *bm_ext;
 int i;
 bool throttle = drbd_rs_should_slow_down(peer_device, sector, true);

 /* If we need to throttle, a half-locked (only marked BME_NO_WRITES,
 * not yet BME_LOCKED) extent needs to be kicked out explicitly if we
 * need to throttle. There is at most one such half-locked extent,
 * which is remembered in resync_wenr. */

 if (throttle && device->resync_wenr != enr)
  return -EAGAIN;

 spin_lock_irq(&device->al_lock);
 if (device->resync_wenr != LC_FREE && device->resync_wenr != enr) {
  /* in case you have very heavy scattered io, it may
 * stall the syncer undefined if we give up the ref count
 * when we try again and requeue.
 *
 * if we don't give up the refcount, but the next time
 * we are scheduled this extent has been "synced" by new
 * application writes, we'd miss the lc_put on the
 * extent we keep the refcount on.
 * so we remembered which extent we had to try again, and
 * if the next requested one is something else, we do
 * the lc_put here...
 * we also have to wake_up
 */
  e = lc_find(device->resync, device->resync_wenr);
  bm_ext = e ? lc_entry(e, struct bm_extent, lce) : NULL;
  if (bm_ext) {
   D_ASSERT(device, !test_bit(BME_LOCKED, &bm_ext->flags));
   D_ASSERT(device, test_bit(BME_NO_WRITES, &bm_ext->flags));
   clear_bit(BME_NO_WRITES, &bm_ext->flags);
   device->resync_wenr = LC_FREE;
   if (lc_put(device->resync, &bm_ext->lce) == 0) {
    bm_ext->flags = 0;
    device->resync_locked--;
   }
   wake_up(&device->al_wait);
  } else {
   drbd_alert(device, "LOGIC BUG\n");
  }
 }
 /* TRY. */
 e = lc_try_get(device->resync, enr);
 bm_ext = e ? lc_entry(e, struct bm_extent, lce) : NULL;
 if (bm_ext) {
  if (test_bit(BME_LOCKED, &bm_ext->flags))
   goto proceed;
  if (!test_and_set_bit(BME_NO_WRITES, &bm_ext->flags)) {
   device->resync_locked++;
  } else {
   /* we did set the BME_NO_WRITES,
 * but then could not set BME_LOCKED,
 * so we tried again.
 * drop the extra reference. */
   bm_ext->lce.refcnt--;
   D_ASSERT(device, bm_ext->lce.refcnt > 0);
  }
  goto check_al;
 } else {
  /* do we rather want to try later? */
  if (device->resync_locked > device->resync->nr_elements-3)
   goto try_again;
  /* Do or do not. There is no try. -- Yoda */
  e = lc_get(device->resync, enr);
  bm_ext = e ? lc_entry(e, struct bm_extent, lce) : NULL;
  if (!bm_ext) {
   const unsigned long rs_flags = device->resync->flags;
   if (rs_flags & LC_STARVING)
    drbd_warn(device, "Have to wait for element"
         " (resync LRU too small?)\n");
   BUG_ON(rs_flags & LC_LOCKED);
   goto try_again;
  }
  if (bm_ext->lce.lc_number != enr) {
   bm_ext->rs_left = drbd_bm_e_weight(device, enr);
   bm_ext->rs_failed = 0;
   lc_committed(device->resync);
   wake_up(&device->al_wait);
   D_ASSERT(device, test_bit(BME_LOCKED, &bm_ext->flags) == 0);
  }
  set_bit(BME_NO_WRITES, &bm_ext->flags);
  D_ASSERT(device, bm_ext->lce.refcnt == 1);
  device->resync_locked++;
  goto check_al;
 }
check_al:
 for (i = 0; i < AL_EXT_PER_BM_SECT; i++) {
  if (lc_is_used(device->act_log, al_enr+i))
   goto try_again;
 }
 set_bit(BME_LOCKED, &bm_ext->flags);
proceed:
 device->resync_wenr = LC_FREE;
 spin_unlock_irq(&device->al_lock);
 return 0;

try_again:
 if (bm_ext) {
  if (throttle) {
   D_ASSERT(device, !test_bit(BME_LOCKED, &bm_ext->flags));
   D_ASSERT(device, test_bit(BME_NO_WRITES, &bm_ext->flags));
   clear_bit(BME_NO_WRITES, &bm_ext->flags);
   device->resync_wenr = LC_FREE;
   if (lc_put(device->resync, &bm_ext->lce) == 0) {
    bm_ext->flags = 0;
    device->resync_locked--;
   }
   wake_up(&device->al_wait);
  } else
   device->resync_wenr = enr;
 }
 spin_unlock_irq(&device->al_lock);
 return -EAGAIN;
}

void drbd_rs_complete_io(struct drbd_device *device, sector_t sector)
{
 unsigned int enr = BM_SECT_TO_EXT(sector);
 struct lc_element *e;
 struct bm_extent *bm_ext;
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&device->al_lock, flags);
 e = lc_find(device->resync, enr);
 bm_ext = e ? lc_entry(e, struct bm_extent, lce) : NULL;
 if (!bm_ext) {
  spin_unlock_irqrestore(&device->al_lock, flags);
  if (drbd_ratelimit())
   drbd_err(device, "drbd_rs_complete_io() called, but extent not found\n");
  return;
 }

 if (bm_ext->lce.refcnt == 0) {
  spin_unlock_irqrestore(&device->al_lock, flags);
  drbd_err(device, "drbd_rs_complete_io(,%llu [=%u]) called, "
      "but refcnt is 0!?\n",
      (unsigned long long)sector, enr);
  return;
 }

 if (lc_put(device->resync, &bm_ext->lce) == 0) {
  bm_ext->flags = 0; /* clear BME_LOCKED, BME_NO_WRITES and BME_PRIORITY */
  device->resync_locked--;
  wake_up(&device->al_wait);
 }

 spin_unlock_irqrestore(&device->al_lock, flags);
}

/**
 * drbd_rs_cancel_all() - Removes all extents from the resync LRU (even BME_LOCKED)
 * @device: DRBD device.
 */
void drbd_rs_cancel_all(struct drbd_device *device)
{
 spin_lock_irq(&device->al_lock);

 if (get_ldev_if_state(device, D_FAILED)) { /* Makes sure ->resync is there. */
  lc_reset(device->resync);
  put_ldev(device);
 }
 device->resync_locked = 0;
 device->resync_wenr = LC_FREE;
 spin_unlock_irq(&device->al_lock);
 wake_up(&device->al_wait);
}

/**
 * drbd_rs_del_all() - Gracefully remove all extents from the resync LRU
 * @device: DRBD device.
 *
 * Returns: %0 upon success, -EAGAIN if at least one reference count was
 * not zero.
 */
int drbd_rs_del_all(struct drbd_device *device)
{
 struct lc_element *e;
 struct bm_extent *bm_ext;
 int i;

 spin_lock_irq(&device->al_lock);

 if (get_ldev_if_state(device, D_FAILED)) {
  /* ok, ->resync is there. */
  for (i = 0; i < device->resync->nr_elements; i++) {
   e = lc_element_by_index(device->resync, i);
   bm_ext = lc_entry(e, struct bm_extent, lce);
   if (bm_ext->lce.lc_number == LC_FREE)
    continue;
   if (bm_ext->lce.lc_number == device->resync_wenr) {
    drbd_info(device, "dropping %u in drbd_rs_del_all, apparently"
         " got 'synced' by application io\n",
         device->resync_wenr);
    D_ASSERT(device, !test_bit(BME_LOCKED, &bm_ext->flags));
    D_ASSERT(device, test_bit(BME_NO_WRITES, &bm_ext->flags));
    clear_bit(BME_NO_WRITES, &bm_ext->flags);
    device->resync_wenr = LC_FREE;
    lc_put(device->resync, &bm_ext->lce);
   }
   if (bm_ext->lce.refcnt != 0) {
    drbd_info(device, "Retrying drbd_rs_del_all() later. "
         "refcnt=%d\n", bm_ext->lce.refcnt);
    put_ldev(device);
    spin_unlock_irq(&device->al_lock);
    return -EAGAIN;
   }
   D_ASSERT(device, !test_bit(BME_LOCKED, &bm_ext->flags));
   D_ASSERT(device, !test_bit(BME_NO_WRITES, &bm_ext->flags));
   lc_del(device->resync, &bm_ext->lce);
  }
  D_ASSERT(device, device->resync->used == 0);
  put_ldev(device);
 }
 spin_unlock_irq(&device->al_lock);
 wake_up(&device->al_wait);

 return 0;
}