SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - fs/btrfs/extent_map.c

   1 #include <linux/err.h>
   2 #include <linux/gfp.h>
   3 #include <linux/slab.h>
   4 #include <linux/module.h>
   5 #include <linux/spinlock.h>
   6 #include <linux/hardirq.h>
   7 #include "extent_map.h"
   8
   9 /* temporary define until extent_map moves out of btrfs */
  10 struct kmem_cache *btrfs_cache_create(const char *name, size_t size,
  11                                        unsigned long extra_flags,
  12                                        void (*ctor)(void *, struct kmem_cache *,
  13                                                     unsigned long));
  14
  15 static struct kmem_cache *extent_map_cache;
  16
  17 int __init extent_map_init(void)
  18 {
  19         extent_map_cache = btrfs_cache_create("extent_map",
  20                                             sizeof(struct extent_map), 0,
  21                                             NULL);
  22         if (!extent_map_cache)
  23                 return -ENOMEM;
  24         return 0;
  25 }
  26
  27 void extent_map_exit(void)
  28 {
  29         if (extent_map_cache)
  30                 kmem_cache_destroy(extent_map_cache);
  31 }
  32
  33 /**
  34  * extent_map_tree_init - initialize extent map tree
  35  * @tree:               tree to initialize
  36  * @mask:               flags for memory allocations during tree operations
  37  *
  38  * Initialize the extent tree @tree.  Should be called for each new inode
  39  * or other user of the extent_map interface.
  40  */
  41 void extent_map_tree_init(struct extent_map_tree *tree, gfp_t mask)
  42 {
  43         tree->map.rb_node = NULL;
  44         spin_lock_init(&tree->lock);
  45 }
  46
  47 /**
  48  * alloc_extent_map - allocate new extent map structure
  49  * @mask:       memory allocation flags
  50  *
  51  * Allocate a new extent_map structure.  The new structure is
  52  * returned with a reference count of one and needs to be
  53  * freed using free_extent_map()
  54  */
  55 struct extent_map *alloc_extent_map(gfp_t mask)
  56 {
  57         struct extent_map *em;
  58         em = kmem_cache_alloc(extent_map_cache, mask);
  59         if (!em || IS_ERR(em))
  60                 return em;
  61         em->in_tree = 0;
  62         em->flags = 0;
  63         atomic_set(&em->refs, 1);
  64         return em;
  65 }
  66
  67 /**
  68  * free_extent_map - drop reference count of an extent_map
  69  * @em:         extent map beeing releasead
  70  *
  71  * Drops the reference out on @em by one and free the structure
  72  * if the reference count hits zero.
  73  */
  74 void free_extent_map(struct extent_map *em)
  75 {
  76         if (!em)
  77                 return;
  78         WARN_ON(atomic_read(&em->refs) == 0);
  79         if (atomic_dec_and_test(&em->refs)) {
  80                 WARN_ON(em->in_tree);
  81                 kmem_cache_free(extent_map_cache, em);
  82         }
  83 }
  84
  85 static struct rb_node *tree_insert(struct rb_root *root, u64 offset,
  86                                    struct rb_node *node)
  87 {
  88         struct rb_node **p = &root->rb_node;
  89         struct rb_node *parent = NULL;
  90         struct extent_map *entry;
  91
  92         while (*p) {
  93                 parent = *p;
  94                 entry = rb_entry(parent, struct extent_map, rb_node);
  95
  96                 WARN_ON(!entry->in_tree);
  97
  98                 if (offset < entry->start)
  99                         p = &(*p)->rb_left;
 100                 else if (offset >= extent_map_end(entry))
 101                         p = &(*p)->rb_right;
 102                 else
 103                         return parent;
 104         }
 105
 106         entry = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
 107         entry->in_tree = 1;
 108         rb_link_node(node, parent, p);
 109         rb_insert_color(node, root);
 110         return NULL;
 111 }
 112
 113 /*
 114  * search through the tree for an extent_map with a given offset.  If
 115  * it can't be found, try to find some neighboring extents
 116  */
 117 static struct rb_node *__tree_search(struct rb_root *root, u64 offset,
 118                                      struct rb_node **prev_ret,
 119                                      struct rb_node **next_ret)
 120 {
 121         struct rb_node *n = root->rb_node;
 122         struct rb_node *prev = NULL;
 123         struct rb_node *orig_prev = NULL;
 124         struct extent_map *entry;
 125         struct extent_map *prev_entry = NULL;
 126
 127         while (n) {
 128                 entry = rb_entry(n, struct extent_map, rb_node);
 129                 prev = n;
 130                 prev_entry = entry;
 131
 132                 WARN_ON(!entry->in_tree);
 133
 134                 if (offset < entry->start)
 135                         n = n->rb_left;
 136                 else if (offset >= extent_map_end(entry))
 137                         n = n->rb_right;
 138                 else
 139                         return n;
 140         }
 141
 142         if (prev_ret) {
 143                 orig_prev = prev;
 144                 while (prev && offset >= extent_map_end(prev_entry)) {
 145                         prev = rb_next(prev);
 146                         prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
 147                 }
 148                 *prev_ret = prev;
 149                 prev = orig_prev;
 150         }
 151
 152         if (next_ret) {
 153                 prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
 154                 while (prev && offset < prev_entry->start) {
 155                         prev = rb_prev(prev);
 156                         prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
 157                 }
 158                 *next_ret = prev;
 159         }
 160         return NULL;
 161 }
 162
 163 /*
 164  * look for an offset in the tree, and if it can't be found, return
 165  * the first offset we can find smaller than 'offset'.
 166  */
 167 static inline struct rb_node *tree_search(struct rb_root *root, u64 offset)
 168 {
 169         struct rb_node *prev;
 170         struct rb_node *ret;
 171         ret = __tree_search(root, offset, &prev, NULL);
 172         if (!ret)
 173                 return prev;
 174         return ret;
 175 }
 176
 177 /* check to see if two extent_map structs are adjacent and safe to merge */
 178 static int mergable_maps(struct extent_map *prev, struct extent_map *next)
 179 {
 180         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &prev->flags))
 181                 return 0;
 182
 183         /*
 184          * don't merge compressed extents, we need to know their
 185          * actual size
 186          */
 187         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &prev->flags))
 188                 return 0;
 189
 190         if (extent_map_end(prev) == next->start &&
 191             prev->flags == next->flags &&
 192             prev->bdev == next->bdev &&
 193             ((next->block_start == EXTENT_MAP_HOLE &&
 194               prev->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
 195              (next->block_start == EXTENT_MAP_INLINE &&
 196               prev->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) ||
 197              (next->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC &&
 198               prev->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC) ||
 199              (next->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE - 1 &&
 200               next->block_start == extent_map_block_end(prev)))) {
 201                 return 1;
 202         }
 203         return 0;
 204 }
 205
 206 /**
 207  * add_extent_mapping - add new extent map to the extent tree
 208  * @tree:       tree to insert new map in
 209  * @em:         map to insert
 210  *
 211  * Insert @em into @tree or perform a simple forward/backward merge with
 212  * existing mappings.  The extent_map struct passed in will be inserted
 213  * into the tree directly, with an additional reference taken, or a
 214  * reference dropped if the merge attempt was sucessfull.
 215  */
 216 int add_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 217                        struct extent_map *em)
 218 {
 219         int ret = 0;
 220         struct extent_map *merge = NULL;
 221         struct rb_node *rb;
 222         struct extent_map *exist;
 223
 224         exist = lookup_extent_mapping(tree, em->start, em->len);
 225         if (exist) {
 226                 free_extent_map(exist);
 227                 ret = -EEXIST;
 228                 goto out;
 229         }
 230         assert_spin_locked(&tree->lock);
 231         rb = tree_insert(&tree->map, em->start, &em->rb_node);
 232         if (rb) {
 233                 ret = -EEXIST;
 234                 goto out;
 235         }
 236         atomic_inc(&em->refs);
 237         if (em->start != 0) {
 238                 rb = rb_prev(&em->rb_node);
 239                 if (rb)
 240                         merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
 241                 if (rb && mergable_maps(merge, em)) {
 242                         em->start = merge->start;
 243                         em->len += merge->len;
 244                         em->block_len += merge->block_len;
 245                         em->block_start = merge->block_start;
 246                         merge->in_tree = 0;
 247                         rb_erase(&merge->rb_node, &tree->map);
 248                         free_extent_map(merge);
 249                 }
 250          }
 251         rb = rb_next(&em->rb_node);
 252         if (rb)
 253                 merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
 254         if (rb && mergable_maps(em, merge)) {
 255                 em->len += merge->len;
 256                 em->block_len += merge->len;
 257                 rb_erase(&merge->rb_node, &tree->map);
 258                 merge->in_tree = 0;
 259                 free_extent_map(merge);
 260         }
 261 out:
 262         return ret;
 263 }
 264
 265 /* simple helper to do math around the end of an extent, handling wrap */
 266 static u64 range_end(u64 start, u64 len)
 267 {
 268         if (start + len < start)
 269                 return (u64)-1;
 270         return start + len;
 271 }
 272
 273 /**
 274  * lookup_extent_mapping - lookup extent_map
 275  * @tree:       tree to lookup in
 276  * @start:      byte offset to start the search
 277  * @len:        length of the lookup range
 278  *
 279  * Find and return the first extent_map struct in @tree that intersects the
 280  * [start, len] range.  There may be additional objects in the tree that
 281  * intersect, so check the object returned carefully to make sure that no
 282  * additional lookups are needed.
 283  */
 284 struct extent_map *lookup_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 285                                          u64 start, u64 len)
 286 {
 287         struct extent_map *em;
 288         struct rb_node *rb_node;
 289         struct rb_node *prev = NULL;
 290         struct rb_node *next = NULL;
 291         u64 end = range_end(start, len);
 292
 293         assert_spin_locked(&tree->lock);
 294         rb_node = __tree_search(&tree->map, start, &prev, &next);
 295         if (!rb_node && prev) {
 296                 em = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
 297                 if (end > em->start && start < extent_map_end(em))
 298                         goto found;
 299         }
 300         if (!rb_node && next) {
 301                 em = rb_entry(next, struct extent_map, rb_node);
 302                 if (end > em->start && start < extent_map_end(em))
 303                         goto found;
 304         }
 305         if (!rb_node) {
 306                 em = NULL;
 307                 goto out;
 308         }
 309         if (IS_ERR(rb_node)) {
 310                 em = ERR_PTR(PTR_ERR(rb_node));
 311                 goto out;
 312         }
 313         em = rb_entry(rb_node, struct extent_map, rb_node);
 314         if (end > em->start && start < extent_map_end(em))
 315                 goto found;
 316
 317         em = NULL;
 318         goto out;
 319
 320 found:
 321         atomic_inc(&em->refs);
 322 out:
 323         return em;
 324 }
 325
 326 /**
 327  * remove_extent_mapping - removes an extent_map from the extent tree
 328  * @tree:       extent tree to remove from
 329  * @em:         extent map beeing removed
 330  *
 331  * Removes @em from @tree.  No reference counts are dropped, and no checks
 332  * are done to see if the range is in use
 333  */
 334 int remove_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree, struct extent_map *em)
 335 {
 336         int ret = 0;
 337
 338         WARN_ON(test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags));
 339         assert_spin_locked(&tree->lock);
 340         rb_erase(&em->rb_node, &tree->map);
 341         em->in_tree = 0;
 342         return ret;
 343 }