Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mason/btrfs-unstable
[sfrench/cifs-2.6.git] / 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
10 static struct kmem_cache *extent_map_cache;
11
12 int __init extent_map_init(void)
13 {
14         extent_map_cache = kmem_cache_create("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  * @mask:               flags for memory allocations during tree operations
32  *
33  * Initialize the extent tree @tree.  Should be called for each new inode
34  * or other user of the extent_map interface.
35  */
36 void extent_map_tree_init(struct extent_map_tree *tree, gfp_t mask)
37 {
38         tree->map = RB_ROOT;
39         rwlock_init(&tree->lock);
40 }
41
42 /**
43  * alloc_extent_map - allocate new extent map structure
44  * @mask:       memory allocation flags
45  *
46  * Allocate a new extent_map structure.  The new structure is
47  * returned with a reference count of one and needs to be
48  * freed using free_extent_map()
49  */
50 struct extent_map *alloc_extent_map(gfp_t mask)
51 {
52         struct extent_map *em;
53         em = kmem_cache_alloc(extent_map_cache, mask);
54         if (!em || IS_ERR(em))
55                 return em;
56         em->in_tree = 0;
57         em->flags = 0;
58         atomic_set(&em->refs, 1);
59         return em;
60 }
61
62 /**
63  * free_extent_map - drop reference count of an extent_map
64  * @em:         extent map beeing releasead
65  *
66  * Drops the reference out on @em by one and free the structure
67  * if the reference count hits zero.
68  */
69 void free_extent_map(struct extent_map *em)
70 {
71         if (!em)
72                 return;
73         WARN_ON(atomic_read(&em->refs) == 0);
74         if (atomic_dec_and_test(&em->refs)) {
75                 WARN_ON(em->in_tree);
76                 kmem_cache_free(extent_map_cache, em);
77         }
78 }
79
80 static struct rb_node *tree_insert(struct rb_root *root, u64 offset,
81                                    struct rb_node *node)
82 {
83         struct rb_node **p = &root->rb_node;
84         struct rb_node *parent = NULL;
85         struct extent_map *entry;
86
87         while (*p) {
88                 parent = *p;
89                 entry = rb_entry(parent, struct extent_map, rb_node);
90
91                 WARN_ON(!entry->in_tree);
92
93                 if (offset < entry->start)
94                         p = &(*p)->rb_left;
95                 else if (offset >= extent_map_end(entry))
96                         p = &(*p)->rb_right;
97                 else
98                         return parent;
99         }
100
101         entry = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
102         entry->in_tree = 1;
103         rb_link_node(node, parent, p);
104         rb_insert_color(node, root);
105         return NULL;
106 }
107
108 /*
109  * search through the tree for an extent_map with a given offset.  If
110  * it can't be found, try to find some neighboring extents
111  */
112 static struct rb_node *__tree_search(struct rb_root *root, u64 offset,
113                                      struct rb_node **prev_ret,
114                                      struct rb_node **next_ret)
115 {
116         struct rb_node *n = root->rb_node;
117         struct rb_node *prev = NULL;
118         struct rb_node *orig_prev = NULL;
119         struct extent_map *entry;
120         struct extent_map *prev_entry = NULL;
121
122         while (n) {
123                 entry = rb_entry(n, struct extent_map, rb_node);
124                 prev = n;
125                 prev_entry = entry;
126
127                 WARN_ON(!entry->in_tree);
128
129                 if (offset < entry->start)
130                         n = n->rb_left;
131                 else if (offset >= extent_map_end(entry))
132                         n = n->rb_right;
133                 else
134                         return n;
135         }
136
137         if (prev_ret) {
138                 orig_prev = prev;
139                 while (prev && offset >= extent_map_end(prev_entry)) {
140                         prev = rb_next(prev);
141                         prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
142                 }
143                 *prev_ret = prev;
144                 prev = orig_prev;
145         }
146
147         if (next_ret) {
148                 prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
149                 while (prev && offset < prev_entry->start) {
150                         prev = rb_prev(prev);
151                         prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
152                 }
153                 *next_ret = prev;
154         }
155         return NULL;
156 }
157
158 /* check to see if two extent_map structs are adjacent and safe to merge */
159 static int mergable_maps(struct extent_map *prev, struct extent_map *next)
160 {
161         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &prev->flags))
162                 return 0;
163
164         /*
165          * don't merge compressed extents, we need to know their
166          * actual size
167          */
168         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &prev->flags))
169                 return 0;
170
171         if (extent_map_end(prev) == next->start &&
172             prev->flags == next->flags &&
173             prev->bdev == next->bdev &&
174             ((next->block_start == EXTENT_MAP_HOLE &&
175               prev->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
176              (next->block_start == EXTENT_MAP_INLINE &&
177               prev->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) ||
178              (next->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC &&
179               prev->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC) ||
180              (next->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE - 1 &&
181               next->block_start == extent_map_block_end(prev)))) {
182                 return 1;
183         }
184         return 0;
185 }
186
187 int unpin_extent_cache(struct extent_map_tree *tree, u64 start, u64 len)
188 {
189         int ret = 0;
190         struct extent_map *merge = NULL;
191         struct rb_node *rb;
192         struct extent_map *em;
193
194         write_lock(&tree->lock);
195         em = lookup_extent_mapping(tree, start, len);
196
197         WARN_ON(!em || em->start != start);
198
199         if (!em)
200                 goto out;
201
202         clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
203
204         if (em->start != 0) {
205                 rb = rb_prev(&em->rb_node);
206                 if (rb)
207                         merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
208                 if (rb && mergable_maps(merge, em)) {
209                         em->start = merge->start;
210                         em->len += merge->len;
211                         em->block_len += merge->block_len;
212                         em->block_start = merge->block_start;
213                         merge->in_tree = 0;
214                         rb_erase(&merge->rb_node, &tree->map);
215                         free_extent_map(merge);
216                 }
217         }
218
219         rb = rb_next(&em->rb_node);
220         if (rb)
221                 merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
222         if (rb && mergable_maps(em, merge)) {
223                 em->len += merge->len;
224                 em->block_len += merge->len;
225                 rb_erase(&merge->rb_node, &tree->map);
226                 merge->in_tree = 0;
227                 free_extent_map(merge);
228         }
229
230         free_extent_map(em);
231 out:
232         write_unlock(&tree->lock);
233         return ret;
234
235 }
236
237 /**
238  * add_extent_mapping - add new extent map to the extent tree
239  * @tree:       tree to insert new map in
240  * @em:         map to insert
241  *
242  * Insert @em into @tree or perform a simple forward/backward merge with
243  * existing mappings.  The extent_map struct passed in will be inserted
244  * into the tree directly, with an additional reference taken, or a
245  * reference dropped if the merge attempt was successfull.
246  */
247 int add_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
248                        struct extent_map *em)
249 {
250         int ret = 0;
251         struct extent_map *merge = NULL;
252         struct rb_node *rb;
253         struct extent_map *exist;
254
255         exist = lookup_extent_mapping(tree, em->start, em->len);
256         if (exist) {
257                 free_extent_map(exist);
258                 ret = -EEXIST;
259                 goto out;
260         }
261         rb = tree_insert(&tree->map, em->start, &em->rb_node);
262         if (rb) {
263                 ret = -EEXIST;
264                 goto out;
265         }
266         atomic_inc(&em->refs);
267         if (em->start != 0) {
268                 rb = rb_prev(&em->rb_node);
269                 if (rb)
270                         merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
271                 if (rb && mergable_maps(merge, em)) {
272                         em->start = merge->start;
273                         em->len += merge->len;
274                         em->block_len += merge->block_len;
275                         em->block_start = merge->block_start;
276                         merge->in_tree = 0;
277                         rb_erase(&merge->rb_node, &tree->map);
278                         free_extent_map(merge);
279                 }
280          }
281         rb = rb_next(&em->rb_node);
282         if (rb)
283                 merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
284         if (rb && mergable_maps(em, merge)) {
285                 em->len += merge->len;
286                 em->block_len += merge->len;
287                 rb_erase(&merge->rb_node, &tree->map);
288                 merge->in_tree = 0;
289                 free_extent_map(merge);
290         }
291 out:
292         return ret;
293 }
294
295 /* simple helper to do math around the end of an extent, handling wrap */
296 static u64 range_end(u64 start, u64 len)
297 {
298         if (start + len < start)
299                 return (u64)-1;
300         return start + len;
301 }
302
303 /**
304  * lookup_extent_mapping - lookup extent_map
305  * @tree:       tree to lookup in
306  * @start:      byte offset to start the search
307  * @len:        length of the lookup range
308  *
309  * Find and return the first extent_map struct in @tree that intersects the
310  * [start, len] range.  There may be additional objects in the tree that
311  * intersect, so check the object returned carefully to make sure that no
312  * additional lookups are needed.
313  */
314 struct extent_map *lookup_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
315                                          u64 start, u64 len)
316 {
317         struct extent_map *em;
318         struct rb_node *rb_node;
319         struct rb_node *prev = NULL;
320         struct rb_node *next = NULL;
321         u64 end = range_end(start, len);
322
323         rb_node = __tree_search(&tree->map, start, &prev, &next);
324         if (!rb_node && prev) {
325                 em = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
326                 if (end > em->start && start < extent_map_end(em))
327                         goto found;
328         }
329         if (!rb_node && next) {
330                 em = rb_entry(next, struct extent_map, rb_node);
331                 if (end > em->start && start < extent_map_end(em))
332                         goto found;
333         }
334         if (!rb_node) {
335                 em = NULL;
336                 goto out;
337         }
338         if (IS_ERR(rb_node)) {
339                 em = ERR_PTR(PTR_ERR(rb_node));
340                 goto out;
341         }
342         em = rb_entry(rb_node, struct extent_map, rb_node);
343         if (end > em->start && start < extent_map_end(em))
344                 goto found;
345
346         em = NULL;
347         goto out;
348
349 found:
350         atomic_inc(&em->refs);
351 out:
352         return em;
353 }
354
355 /**
356  * search_extent_mapping - find a nearby extent map
357  * @tree:       tree to lookup in
358  * @start:      byte offset to start the search
359  * @len:        length of the lookup range
360  *
361  * Find and return the first extent_map struct in @tree that intersects the
362  * [start, len] range.
363  *
364  * If one can't be found, any nearby extent may be returned
365  */
366 struct extent_map *search_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
367                                          u64 start, u64 len)
368 {
369         struct extent_map *em;
370         struct rb_node *rb_node;
371         struct rb_node *prev = NULL;
372         struct rb_node *next = NULL;
373
374         rb_node = __tree_search(&tree->map, start, &prev, &next);
375         if (!rb_node && prev) {
376                 em = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
377                 goto found;
378         }
379         if (!rb_node && next) {
380                 em = rb_entry(next, struct extent_map, rb_node);
381                 goto found;
382         }
383         if (!rb_node) {
384                 em = NULL;
385                 goto out;
386         }
387         if (IS_ERR(rb_node)) {
388                 em = ERR_PTR(PTR_ERR(rb_node));
389                 goto out;
390         }
391         em = rb_entry(rb_node, struct extent_map, rb_node);
392         goto found;
393
394         em = NULL;
395         goto out;
396
397 found:
398         atomic_inc(&em->refs);
399 out:
400         return em;
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         em->in_tree = 0;
418         return ret;
419 }