]> git.openfabrics.org - ~shefty/rdma-dev.git/blob - fs/btrfs/extent_map.c
ed88f5ee4beab19bf1ad0bf8a465c815156f1817
[~shefty/rdma-dev.git] / fs / btrfs / extent_map.c
1 #include <linux/err.h>
2 #include <linux/slab.h>
3 #include <linux/module.h>
4 #include <linux/spinlock.h>
5 #include <linux/hardirq.h>
6 #include "ctree.h"
7 #include "extent_map.h"
8
9
10 static struct kmem_cache *extent_map_cache;
11
12 int __init extent_map_init(void)
13 {
14         extent_map_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_map",
15                         sizeof(struct extent_map), 0,
16                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
17         if (!extent_map_cache)
18                 return -ENOMEM;
19         return 0;
20 }
21
22 void extent_map_exit(void)
23 {
24         if (extent_map_cache)
25                 kmem_cache_destroy(extent_map_cache);
26 }
27
28 /**
29  * extent_map_tree_init - initialize extent map tree
30  * @tree:               tree to initialize
31  *
32  * Initialize the extent tree @tree.  Should be called for each new inode
33  * or other user of the extent_map interface.
34  */
35 void extent_map_tree_init(struct extent_map_tree *tree)
36 {
37         tree->map = RB_ROOT;
38         INIT_LIST_HEAD(&tree->modified_extents);
39         rwlock_init(&tree->lock);
40 }
41
42 /**
43  * alloc_extent_map - allocate new extent map structure
44  *
45  * Allocate a new extent_map structure.  The new structure is
46  * returned with a reference count of one and needs to be
47  * freed using free_extent_map()
48  */
49 struct extent_map *alloc_extent_map(void)
50 {
51         struct extent_map *em;
52         em = kmem_cache_zalloc(extent_map_cache, GFP_NOFS);
53         if (!em)
54                 return NULL;
55         em->in_tree = 0;
56         em->flags = 0;
57         em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
58         em->generation = 0;
59         atomic_set(&em->refs, 1);
60         INIT_LIST_HEAD(&em->list);
61         return em;
62 }
63
64 /**
65  * free_extent_map - drop reference count of an extent_map
66  * @em:         extent map beeing releasead
67  *
68  * Drops the reference out on @em by one and free the structure
69  * if the reference count hits zero.
70  */
71 void free_extent_map(struct extent_map *em)
72 {
73         if (!em)
74                 return;
75         WARN_ON(atomic_read(&em->refs) == 0);
76         if (atomic_dec_and_test(&em->refs)) {
77                 WARN_ON(em->in_tree);
78                 WARN_ON(!list_empty(&em->list));
79                 kmem_cache_free(extent_map_cache, em);
80         }
81 }
82
83 static struct rb_node *tree_insert(struct rb_root *root, u64 offset,
84                                    struct rb_node *node)
85 {
86         struct rb_node **p = &root->rb_node;
87         struct rb_node *parent = NULL;
88         struct extent_map *entry;
89
90         while (*p) {
91                 parent = *p;
92                 entry = rb_entry(parent, struct extent_map, rb_node);
93
94                 WARN_ON(!entry->in_tree);
95
96                 if (offset < entry->start)
97                         p = &(*p)->rb_left;
98                 else if (offset >= extent_map_end(entry))
99                         p = &(*p)->rb_right;
100                 else
101                         return parent;
102         }
103
104         entry = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
105         entry->in_tree = 1;
106         rb_link_node(node, parent, p);
107         rb_insert_color(node, root);
108         return NULL;
109 }
110
111 /*
112  * search through the tree for an extent_map with a given offset.  If
113  * it can't be found, try to find some neighboring extents
114  */
115 static struct rb_node *__tree_search(struct rb_root *root, u64 offset,
116                                      struct rb_node **prev_ret,
117                                      struct rb_node **next_ret)
118 {
119         struct rb_node *n = root->rb_node;
120         struct rb_node *prev = NULL;
121         struct rb_node *orig_prev = NULL;
122         struct extent_map *entry;
123         struct extent_map *prev_entry = NULL;
124
125         while (n) {
126                 entry = rb_entry(n, struct extent_map, rb_node);
127                 prev = n;
128                 prev_entry = entry;
129
130                 WARN_ON(!entry->in_tree);
131
132                 if (offset < entry->start)
133                         n = n->rb_left;
134                 else if (offset >= extent_map_end(entry))
135                         n = n->rb_right;
136                 else
137                         return n;
138         }
139
140         if (prev_ret) {
141                 orig_prev = prev;
142                 while (prev && offset >= extent_map_end(prev_entry)) {
143                         prev = rb_next(prev);
144                         prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
145                 }
146                 *prev_ret = prev;
147                 prev = orig_prev;
148         }
149
150         if (next_ret) {
151                 prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
152                 while (prev && offset < prev_entry->start) {
153                         prev = rb_prev(prev);
154                         prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
155                 }
156                 *next_ret = prev;
157         }
158         return NULL;
159 }
160
161 /* check to see if two extent_map structs are adjacent and safe to merge */
162 static int mergable_maps(struct extent_map *prev, struct extent_map *next)
163 {
164         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &prev->flags))
165                 return 0;
166
167         /*
168          * don't merge compressed extents, we need to know their
169          * actual size
170          */
171         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &prev->flags))
172                 return 0;
173
174         if (test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &prev->flags) ||
175             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &next->flags))
176                 return 0;
177
178         if (extent_map_end(prev) == next->start &&
179             prev->flags == next->flags &&
180             prev->bdev == next->bdev &&
181             ((next->block_start == EXTENT_MAP_HOLE &&
182               prev->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
183              (next->block_start == EXTENT_MAP_INLINE &&
184               prev->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) ||
185              (next->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC &&
186               prev->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC) ||
187              (next->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE - 1 &&
188               next->block_start == extent_map_block_end(prev)))) {
189                 return 1;
190         }
191         return 0;
192 }
193
194 static void try_merge_map(struct extent_map_tree *tree, struct extent_map *em)
195 {
196         struct extent_map *merge = NULL;
197         struct rb_node *rb;
198
199         if (em->start != 0) {
200                 rb = rb_prev(&em->rb_node);
201                 if (rb)
202                         merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
203                 if (rb && mergable_maps(merge, em)) {
204                         em->start = merge->start;
205                         em->orig_start = merge->orig_start;
206                         em->len += merge->len;
207                         em->block_len += merge->block_len;
208                         em->block_start = merge->block_start;
209                         merge->in_tree = 0;
210                         em->mod_len = (em->mod_len + em->mod_start) - merge->mod_start;
211                         em->mod_start = merge->mod_start;
212                         em->generation = max(em->generation, merge->generation);
213                         list_move(&em->list, &tree->modified_extents);
214
215                         list_del_init(&merge->list);
216                         rb_erase(&merge->rb_node, &tree->map);
217                         free_extent_map(merge);
218                 }
219         }
220
221         rb = rb_next(&em->rb_node);
222         if (rb)
223                 merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
224         if (rb && mergable_maps(em, merge)) {
225                 em->len += merge->len;
226                 em->block_len += merge->len;
227                 rb_erase(&merge->rb_node, &tree->map);
228                 merge->in_tree = 0;
229                 em->mod_len = (merge->mod_start + merge->mod_len) - em->mod_start;
230                 em->generation = max(em->generation, merge->generation);
231                 list_del_init(&merge->list);
232                 free_extent_map(merge);
233         }
234 }
235
236 /**
237  * unpint_extent_cache - unpin an extent from the cache
238  * @tree:       tree to unpin the extent in
239  * @start:      logical offset in the file
240  * @len:        length of the extent
241  * @gen:        generation that this extent has been modified in
242  * @prealloc:   if this is set we need to clear the prealloc flag
243  *
244  * Called after an extent has been written to disk properly.  Set the generation
245  * to the generation that actually added the file item to the inode so we know
246  * we need to sync this extent when we call fsync().
247  */
248 int unpin_extent_cache(struct extent_map_tree *tree, u64 start, u64 len,
249                        u64 gen)
250 {
251         int ret = 0;
252         struct extent_map *em;
253         bool prealloc = false;
254
255         write_lock(&tree->lock);
256         em = lookup_extent_mapping(tree, start, len);
257
258         WARN_ON(!em || em->start != start);
259
260         if (!em)
261                 goto out;
262
263         if (!test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
264                 list_move(&em->list, &tree->modified_extents);
265         em->generation = gen;
266         clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
267         em->mod_start = em->start;
268         em->mod_len = em->len;
269
270         if (test_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags)) {
271                 prealloc = true;
272                 clear_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
273         }
274
275         try_merge_map(tree, em);
276
277         if (prealloc) {
278                 em->mod_start = em->start;
279                 em->mod_len = em->len;
280         }
281
282         free_extent_map(em);
283 out:
284         write_unlock(&tree->lock);
285         return ret;
286
287 }
288
289 void clear_em_logging(struct extent_map_tree *tree, struct extent_map *em)
290 {
291         clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
292         try_merge_map(tree, em);
293 }
294
295 /**
296  * add_extent_mapping - add new extent map to the extent tree
297  * @tree:       tree to insert new map in
298  * @em:         map to insert
299  *
300  * Insert @em into @tree or perform a simple forward/backward merge with
301  * existing mappings.  The extent_map struct passed in will be inserted
302  * into the tree directly, with an additional reference taken, or a
303  * reference dropped if the merge attempt was successful.
304  */
305 int add_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
306                        struct extent_map *em)
307 {
308         int ret = 0;
309         struct rb_node *rb;
310         struct extent_map *exist;
311
312         exist = lookup_extent_mapping(tree, em->start, em->len);
313         if (exist) {
314                 free_extent_map(exist);
315                 ret = -EEXIST;
316                 goto out;
317         }
318         rb = tree_insert(&tree->map, em->start, &em->rb_node);
319         if (rb) {
320                 ret = -EEXIST;
321                 goto out;
322         }
323         atomic_inc(&em->refs);
324
325         em->mod_start = em->start;
326         em->mod_len = em->len;
327
328         try_merge_map(tree, em);
329 out:
330         return ret;
331 }
332
333 /* simple helper to do math around the end of an extent, handling wrap */
334 static u64 range_end(u64 start, u64 len)
335 {
336         if (start + len < start)
337                 return (u64)-1;
338         return start + len;
339 }
340
341 struct extent_map *__lookup_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
342                                            u64 start, u64 len, int strict)
343 {
344         struct extent_map *em;
345         struct rb_node *rb_node;
346         struct rb_node *prev = NULL;
347         struct rb_node *next = NULL;
348         u64 end = range_end(start, len);
349
350         rb_node = __tree_search(&tree->map, start, &prev, &next);
351         if (!rb_node) {
352                 if (prev)
353                         rb_node = prev;
354                 else if (next)
355                         rb_node = next;
356                 else
357                         return NULL;
358         }
359
360         em = rb_entry(rb_node, struct extent_map, rb_node);
361
362         if (strict && !(end > em->start && start < extent_map_end(em)))
363                 return NULL;
364
365         atomic_inc(&em->refs);
366         return em;
367 }
368
369 /**
370  * lookup_extent_mapping - lookup extent_map
371  * @tree:       tree to lookup in
372  * @start:      byte offset to start the search
373  * @len:        length of the lookup range
374  *
375  * Find and return the first extent_map struct in @tree that intersects the
376  * [start, len] range.  There may be additional objects in the tree that
377  * intersect, so check the object returned carefully to make sure that no
378  * additional lookups are needed.
379  */
380 struct extent_map *lookup_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
381                                          u64 start, u64 len)
382 {
383         return __lookup_extent_mapping(tree, start, len, 1);
384 }
385
386 /**
387  * search_extent_mapping - find a nearby extent map
388  * @tree:       tree to lookup in
389  * @start:      byte offset to start the search
390  * @len:        length of the lookup range
391  *
392  * Find and return the first extent_map struct in @tree that intersects the
393  * [start, len] range.
394  *
395  * If one can't be found, any nearby extent may be returned
396  */
397 struct extent_map *search_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
398                                          u64 start, u64 len)
399 {
400         return __lookup_extent_mapping(tree, start, len, 0);
401 }
402
403 /**
404  * remove_extent_mapping - removes an extent_map from the extent tree
405  * @tree:       extent tree to remove from
406  * @em:         extent map beeing removed
407  *
408  * Removes @em from @tree.  No reference counts are dropped, and no checks
409  * are done to see if the range is in use
410  */
411 int remove_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree, struct extent_map *em)
412 {
413         int ret = 0;
414
415         WARN_ON(test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags));
416         rb_erase(&em->rb_node, &tree->map);
417         if (!test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
418                 list_del_init(&em->list);
419         em->in_tree = 0;
420         return ret;
421 }