Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / fs / f2fs / node.h
diff --git a/kernel/fs/f2fs/node.h b/kernel/fs/f2fs/node.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c56026f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,416 @@
+/*
+ * fs/f2fs/node.h
+ *
+ * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
+ *             http://www.samsung.com/
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
+ * published by the Free Software Foundation.
+ */
+/* start node id of a node block dedicated to the given node id */
+#define        START_NID(nid) ((nid / NAT_ENTRY_PER_BLOCK) * NAT_ENTRY_PER_BLOCK)
+
+/* node block offset on the NAT area dedicated to the given start node id */
+#define        NAT_BLOCK_OFFSET(start_nid) (start_nid / NAT_ENTRY_PER_BLOCK)
+
+/* # of pages to perform readahead before building free nids */
+#define FREE_NID_PAGES 4
+
+/* maximum readahead size for node during getting data blocks */
+#define MAX_RA_NODE            128
+
+/* control the memory footprint threshold (10MB per 1GB ram) */
+#define DEF_RAM_THRESHOLD      10
+
+/* vector size for gang look-up from nat cache that consists of radix tree */
+#define NATVEC_SIZE    64
+#define SETVEC_SIZE    32
+
+/* return value for read_node_page */
+#define LOCKED_PAGE    1
+
+/* For flag in struct node_info */
+enum {
+       IS_CHECKPOINTED,        /* is it checkpointed before? */
+       HAS_FSYNCED_INODE,      /* is the inode fsynced before? */
+       HAS_LAST_FSYNC,         /* has the latest node fsync mark? */
+       IS_DIRTY,               /* this nat entry is dirty? */
+};
+
+/*
+ * For node information
+ */
+struct node_info {
+       nid_t nid;              /* node id */
+       nid_t ino;              /* inode number of the node's owner */
+       block_t blk_addr;       /* block address of the node */
+       unsigned char version;  /* version of the node */
+       unsigned char flag;     /* for node information bits */
+};
+
+struct nat_entry {
+       struct list_head list;  /* for clean or dirty nat list */
+       struct node_info ni;    /* in-memory node information */
+};
+
+#define nat_get_nid(nat)               (nat->ni.nid)
+#define nat_set_nid(nat, n)            (nat->ni.nid = n)
+#define nat_get_blkaddr(nat)           (nat->ni.blk_addr)
+#define nat_set_blkaddr(nat, b)                (nat->ni.blk_addr = b)
+#define nat_get_ino(nat)               (nat->ni.ino)
+#define nat_set_ino(nat, i)            (nat->ni.ino = i)
+#define nat_get_version(nat)           (nat->ni.version)
+#define nat_set_version(nat, v)                (nat->ni.version = v)
+
+#define inc_node_version(version)      (++version)
+
+static inline void copy_node_info(struct node_info *dst,
+                                               struct node_info *src)
+{
+       dst->nid = src->nid;
+       dst->ino = src->ino;
+       dst->blk_addr = src->blk_addr;
+       dst->version = src->version;
+       /* should not copy flag here */
+}
+
+static inline void set_nat_flag(struct nat_entry *ne,
+                               unsigned int type, bool set)
+{
+       unsigned char mask = 0x01 << type;
+       if (set)
+               ne->ni.flag |= mask;
+       else
+               ne->ni.flag &= ~mask;
+}
+
+static inline bool get_nat_flag(struct nat_entry *ne, unsigned int type)
+{
+       unsigned char mask = 0x01 << type;
+       return ne->ni.flag & mask;
+}
+
+static inline void nat_reset_flag(struct nat_entry *ne)
+{
+       /* these states can be set only after checkpoint was done */
+       set_nat_flag(ne, IS_CHECKPOINTED, true);
+       set_nat_flag(ne, HAS_FSYNCED_INODE, false);
+       set_nat_flag(ne, HAS_LAST_FSYNC, true);
+}
+
+static inline void node_info_from_raw_nat(struct node_info *ni,
+                                               struct f2fs_nat_entry *raw_ne)
+{
+       ni->ino = le32_to_cpu(raw_ne->ino);
+       ni->blk_addr = le32_to_cpu(raw_ne->block_addr);
+       ni->version = raw_ne->version;
+}
+
+static inline void raw_nat_from_node_info(struct f2fs_nat_entry *raw_ne,
+                                               struct node_info *ni)
+{
+       raw_ne->ino = cpu_to_le32(ni->ino);
+       raw_ne->block_addr = cpu_to_le32(ni->blk_addr);
+       raw_ne->version = ni->version;
+}
+
+enum mem_type {
+       FREE_NIDS,      /* indicates the free nid list */
+       NAT_ENTRIES,    /* indicates the cached nat entry */
+       DIRTY_DENTS,    /* indicates dirty dentry pages */
+       INO_ENTRIES,    /* indicates inode entries */
+       EXTENT_CACHE,   /* indicates extent cache */
+       BASE_CHECK,     /* check kernel status */
+};
+
+struct nat_entry_set {
+       struct list_head set_list;      /* link with other nat sets */
+       struct list_head entry_list;    /* link with dirty nat entries */
+       nid_t set;                      /* set number*/
+       unsigned int entry_cnt;         /* the # of nat entries in set */
+};
+
+/*
+ * For free nid mangement
+ */
+enum nid_state {
+       NID_NEW,        /* newly added to free nid list */
+       NID_ALLOC       /* it is allocated */
+};
+
+struct free_nid {
+       struct list_head list;  /* for free node id list */
+       nid_t nid;              /* node id */
+       int state;              /* in use or not: NID_NEW or NID_ALLOC */
+};
+
+static inline void next_free_nid(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t *nid)
+{
+       struct f2fs_nm_info *nm_i = NM_I(sbi);
+       struct free_nid *fnid;
+
+       spin_lock(&nm_i->free_nid_list_lock);
+       if (nm_i->fcnt <= 0) {
+               spin_unlock(&nm_i->free_nid_list_lock);
+               return;
+       }
+       fnid = list_entry(nm_i->free_nid_list.next, struct free_nid, list);
+       *nid = fnid->nid;
+       spin_unlock(&nm_i->free_nid_list_lock);
+}
+
+/*
+ * inline functions
+ */
+static inline void get_nat_bitmap(struct f2fs_sb_info *sbi, void *addr)
+{
+       struct f2fs_nm_info *nm_i = NM_I(sbi);
+       memcpy(addr, nm_i->nat_bitmap, nm_i->bitmap_size);
+}
+
+static inline pgoff_t current_nat_addr(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t start)
+{
+       struct f2fs_nm_info *nm_i = NM_I(sbi);
+       pgoff_t block_off;
+       pgoff_t block_addr;
+       int seg_off;
+
+       block_off = NAT_BLOCK_OFFSET(start);
+       seg_off = block_off >> sbi->log_blocks_per_seg;
+
+       block_addr = (pgoff_t)(nm_i->nat_blkaddr +
+               (seg_off << sbi->log_blocks_per_seg << 1) +
+               (block_off & ((1 << sbi->log_blocks_per_seg) - 1)));
+
+       if (f2fs_test_bit(block_off, nm_i->nat_bitmap))
+               block_addr += sbi->blocks_per_seg;
+
+       return block_addr;
+}
+
+static inline pgoff_t next_nat_addr(struct f2fs_sb_info *sbi,
+                                               pgoff_t block_addr)
+{
+       struct f2fs_nm_info *nm_i = NM_I(sbi);
+
+       block_addr -= nm_i->nat_blkaddr;
+       if ((block_addr >> sbi->log_blocks_per_seg) % 2)
+               block_addr -= sbi->blocks_per_seg;
+       else
+               block_addr += sbi->blocks_per_seg;
+
+       return block_addr + nm_i->nat_blkaddr;
+}
+
+static inline void set_to_next_nat(struct f2fs_nm_info *nm_i, nid_t start_nid)
+{
+       unsigned int block_off = NAT_BLOCK_OFFSET(start_nid);
+
+       f2fs_change_bit(block_off, nm_i->nat_bitmap);
+}
+
+static inline void fill_node_footer(struct page *page, nid_t nid,
+                               nid_t ino, unsigned int ofs, bool reset)
+{
+       struct f2fs_node *rn = F2FS_NODE(page);
+       unsigned int old_flag = 0;
+
+       if (reset)
+               memset(rn, 0, sizeof(*rn));
+       else
+               old_flag = le32_to_cpu(rn->footer.flag);
+
+       rn->footer.nid = cpu_to_le32(nid);
+       rn->footer.ino = cpu_to_le32(ino);
+
+       /* should remain old flag bits such as COLD_BIT_SHIFT */
+       rn->footer.flag = cpu_to_le32((ofs << OFFSET_BIT_SHIFT) |
+                                       (old_flag & OFFSET_BIT_MASK));
+}
+
+static inline void copy_node_footer(struct page *dst, struct page *src)
+{
+       struct f2fs_node *src_rn = F2FS_NODE(src);
+       struct f2fs_node *dst_rn = F2FS_NODE(dst);
+       memcpy(&dst_rn->footer, &src_rn->footer, sizeof(struct node_footer));
+}
+
+static inline void fill_node_footer_blkaddr(struct page *page, block_t blkaddr)
+{
+       struct f2fs_checkpoint *ckpt = F2FS_CKPT(F2FS_P_SB(page));
+       struct f2fs_node *rn = F2FS_NODE(page);
+
+       rn->footer.cp_ver = ckpt->checkpoint_ver;
+       rn->footer.next_blkaddr = cpu_to_le32(blkaddr);
+}
+
+static inline nid_t ino_of_node(struct page *node_page)
+{
+       struct f2fs_node *rn = F2FS_NODE(node_page);
+       return le32_to_cpu(rn->footer.ino);
+}
+
+static inline nid_t nid_of_node(struct page *node_page)
+{
+       struct f2fs_node *rn = F2FS_NODE(node_page);
+       return le32_to_cpu(rn->footer.nid);
+}
+
+static inline unsigned int ofs_of_node(struct page *node_page)
+{
+       struct f2fs_node *rn = F2FS_NODE(node_page);
+       unsigned flag = le32_to_cpu(rn->footer.flag);
+       return flag >> OFFSET_BIT_SHIFT;
+}
+
+static inline unsigned long long cpver_of_node(struct page *node_page)
+{
+       struct f2fs_node *rn = F2FS_NODE(node_page);
+       return le64_to_cpu(rn->footer.cp_ver);
+}
+
+static inline block_t next_blkaddr_of_node(struct page *node_page)
+{
+       struct f2fs_node *rn = F2FS_NODE(node_page);
+       return le32_to_cpu(rn->footer.next_blkaddr);
+}
+
+/*
+ * f2fs assigns the following node offsets described as (num).
+ * N = NIDS_PER_BLOCK
+ *
+ *  Inode block (0)
+ *    |- direct node (1)
+ *    |- direct node (2)
+ *    |- indirect node (3)
+ *    |            `- direct node (4 => 4 + N - 1)
+ *    |- indirect node (4 + N)
+ *    |            `- direct node (5 + N => 5 + 2N - 1)
+ *    `- double indirect node (5 + 2N)
+ *                 `- indirect node (6 + 2N)
+ *                       `- direct node
+ *                 ......
+ *                 `- indirect node ((6 + 2N) + x(N + 1))
+ *                       `- direct node
+ *                 ......
+ *                 `- indirect node ((6 + 2N) + (N - 1)(N + 1))
+ *                       `- direct node
+ */
+static inline bool IS_DNODE(struct page *node_page)
+{
+       unsigned int ofs = ofs_of_node(node_page);
+
+       if (f2fs_has_xattr_block(ofs))
+               return false;
+
+       if (ofs == 3 || ofs == 4 + NIDS_PER_BLOCK ||
+                       ofs == 5 + 2 * NIDS_PER_BLOCK)
+               return false;
+       if (ofs >= 6 + 2 * NIDS_PER_BLOCK) {
+               ofs -= 6 + 2 * NIDS_PER_BLOCK;
+               if (!((long int)ofs % (NIDS_PER_BLOCK + 1)))
+                       return false;
+       }
+       return true;
+}
+
+static inline void set_nid(struct page *p, int off, nid_t nid, bool i)
+{
+       struct f2fs_node *rn = F2FS_NODE(p);
+
+       f2fs_wait_on_page_writeback(p, NODE);
+
+       if (i)
+               rn->i.i_nid[off - NODE_DIR1_BLOCK] = cpu_to_le32(nid);
+       else
+               rn->in.nid[off] = cpu_to_le32(nid);
+       set_page_dirty(p);
+}
+
+static inline nid_t get_nid(struct page *p, int off, bool i)
+{
+       struct f2fs_node *rn = F2FS_NODE(p);
+
+       if (i)
+               return le32_to_cpu(rn->i.i_nid[off - NODE_DIR1_BLOCK]);
+       return le32_to_cpu(rn->in.nid[off]);
+}
+
+/*
+ * Coldness identification:
+ *  - Mark cold files in f2fs_inode_info
+ *  - Mark cold node blocks in their node footer
+ *  - Mark cold data pages in page cache
+ */
+static inline int is_file(struct inode *inode, int type)
+{
+       return F2FS_I(inode)->i_advise & type;
+}
+
+static inline void set_file(struct inode *inode, int type)
+{
+       F2FS_I(inode)->i_advise |= type;
+}
+
+static inline void clear_file(struct inode *inode, int type)
+{
+       F2FS_I(inode)->i_advise &= ~type;
+}
+
+#define file_is_cold(inode)    is_file(inode, FADVISE_COLD_BIT)
+#define file_wrong_pino(inode) is_file(inode, FADVISE_LOST_PINO_BIT)
+#define file_set_cold(inode)   set_file(inode, FADVISE_COLD_BIT)
+#define file_lost_pino(inode)  set_file(inode, FADVISE_LOST_PINO_BIT)
+#define file_clear_cold(inode) clear_file(inode, FADVISE_COLD_BIT)
+#define file_got_pino(inode)   clear_file(inode, FADVISE_LOST_PINO_BIT)
+
+static inline int is_cold_data(struct page *page)
+{
+       return PageChecked(page);
+}
+
+static inline void set_cold_data(struct page *page)
+{
+       SetPageChecked(page);
+}
+
+static inline void clear_cold_data(struct page *page)
+{
+       ClearPageChecked(page);
+}
+
+static inline int is_node(struct page *page, int type)
+{
+       struct f2fs_node *rn = F2FS_NODE(page);
+       return le32_to_cpu(rn->footer.flag) & (1 << type);
+}
+
+#define is_cold_node(page)     is_node(page, COLD_BIT_SHIFT)
+#define is_fsync_dnode(page)   is_node(page, FSYNC_BIT_SHIFT)
+#define is_dent_dnode(page)    is_node(page, DENT_BIT_SHIFT)
+
+static inline void set_cold_node(struct inode *inode, struct page *page)
+{
+       struct f2fs_node *rn = F2FS_NODE(page);
+       unsigned int flag = le32_to_cpu(rn->footer.flag);
+
+       if (S_ISDIR(inode->i_mode))
+               flag &= ~(0x1 << COLD_BIT_SHIFT);
+       else
+               flag |= (0x1 << COLD_BIT_SHIFT);
+       rn->footer.flag = cpu_to_le32(flag);
+}
+
+static inline void set_mark(struct page *page, int mark, int type)
+{
+       struct f2fs_node *rn = F2FS_NODE(page);
+       unsigned int flag = le32_to_cpu(rn->footer.flag);
+       if (mark)
+               flag |= (0x1 << type);
+       else
+               flag &= ~(0x1 << type);
+       rn->footer.flag = cpu_to_le32(flag);
+}
+#define set_dentry_mark(page, mark)    set_mark(page, mark, DENT_BIT_SHIFT)
+#define set_fsync_mark(page, mark)     set_mark(page, mark, FSYNC_BIT_SHIFT)