Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / fs / nilfs2 / dat.c
diff --git a/kernel/fs/nilfs2/dat.c b/kernel/fs/nilfs2/dat.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0d5fada
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,529 @@
+/*
+ * dat.c - NILFS disk address translation.
+ *
+ * Copyright (C) 2006-2008 Nippon Telegraph and Telephone Corporation.
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
+ *
+ * Written by Koji Sato <koji@osrg.net>.
+ */
+
+#include <linux/types.h>
+#include <linux/buffer_head.h>
+#include <linux/string.h>
+#include <linux/errno.h>
+#include "nilfs.h"
+#include "mdt.h"
+#include "alloc.h"
+#include "dat.h"
+
+
+#define NILFS_CNO_MIN  ((__u64)1)
+#define NILFS_CNO_MAX  (~(__u64)0)
+
+/**
+ * struct nilfs_dat_info - on-memory private data of DAT file
+ * @mi: on-memory private data of metadata file
+ * @palloc_cache: persistent object allocator cache of DAT file
+ * @shadow: shadow map of DAT file
+ */
+struct nilfs_dat_info {
+       struct nilfs_mdt_info mi;
+       struct nilfs_palloc_cache palloc_cache;
+       struct nilfs_shadow_map shadow;
+};
+
+static inline struct nilfs_dat_info *NILFS_DAT_I(struct inode *dat)
+{
+       return (struct nilfs_dat_info *)NILFS_MDT(dat);
+}
+
+static int nilfs_dat_prepare_entry(struct inode *dat,
+                                  struct nilfs_palloc_req *req, int create)
+{
+       return nilfs_palloc_get_entry_block(dat, req->pr_entry_nr,
+                                           create, &req->pr_entry_bh);
+}
+
+static void nilfs_dat_commit_entry(struct inode *dat,
+                                  struct nilfs_palloc_req *req)
+{
+       mark_buffer_dirty(req->pr_entry_bh);
+       nilfs_mdt_mark_dirty(dat);
+       brelse(req->pr_entry_bh);
+}
+
+static void nilfs_dat_abort_entry(struct inode *dat,
+                                 struct nilfs_palloc_req *req)
+{
+       brelse(req->pr_entry_bh);
+}
+
+int nilfs_dat_prepare_alloc(struct inode *dat, struct nilfs_palloc_req *req)
+{
+       int ret;
+
+       ret = nilfs_palloc_prepare_alloc_entry(dat, req);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+
+       ret = nilfs_dat_prepare_entry(dat, req, 1);
+       if (ret < 0)
+               nilfs_palloc_abort_alloc_entry(dat, req);
+
+       return ret;
+}
+
+void nilfs_dat_commit_alloc(struct inode *dat, struct nilfs_palloc_req *req)
+{
+       struct nilfs_dat_entry *entry;
+       void *kaddr;
+
+       kaddr = kmap_atomic(req->pr_entry_bh->b_page);
+       entry = nilfs_palloc_block_get_entry(dat, req->pr_entry_nr,
+                                            req->pr_entry_bh, kaddr);
+       entry->de_start = cpu_to_le64(NILFS_CNO_MIN);
+       entry->de_end = cpu_to_le64(NILFS_CNO_MAX);
+       entry->de_blocknr = cpu_to_le64(0);
+       kunmap_atomic(kaddr);
+
+       nilfs_palloc_commit_alloc_entry(dat, req);
+       nilfs_dat_commit_entry(dat, req);
+}
+
+void nilfs_dat_abort_alloc(struct inode *dat, struct nilfs_palloc_req *req)
+{
+       nilfs_dat_abort_entry(dat, req);
+       nilfs_palloc_abort_alloc_entry(dat, req);
+}
+
+static void nilfs_dat_commit_free(struct inode *dat,
+                                 struct nilfs_palloc_req *req)
+{
+       struct nilfs_dat_entry *entry;
+       void *kaddr;
+
+       kaddr = kmap_atomic(req->pr_entry_bh->b_page);
+       entry = nilfs_palloc_block_get_entry(dat, req->pr_entry_nr,
+                                            req->pr_entry_bh, kaddr);
+       entry->de_start = cpu_to_le64(NILFS_CNO_MIN);
+       entry->de_end = cpu_to_le64(NILFS_CNO_MIN);
+       entry->de_blocknr = cpu_to_le64(0);
+       kunmap_atomic(kaddr);
+
+       nilfs_dat_commit_entry(dat, req);
+       nilfs_palloc_commit_free_entry(dat, req);
+}
+
+int nilfs_dat_prepare_start(struct inode *dat, struct nilfs_palloc_req *req)
+{
+       int ret;
+
+       ret = nilfs_dat_prepare_entry(dat, req, 0);
+       WARN_ON(ret == -ENOENT);
+       return ret;
+}
+
+void nilfs_dat_commit_start(struct inode *dat, struct nilfs_palloc_req *req,
+                           sector_t blocknr)
+{
+       struct nilfs_dat_entry *entry;
+       void *kaddr;
+
+       kaddr = kmap_atomic(req->pr_entry_bh->b_page);
+       entry = nilfs_palloc_block_get_entry(dat, req->pr_entry_nr,
+                                            req->pr_entry_bh, kaddr);
+       entry->de_start = cpu_to_le64(nilfs_mdt_cno(dat));
+       entry->de_blocknr = cpu_to_le64(blocknr);
+       kunmap_atomic(kaddr);
+
+       nilfs_dat_commit_entry(dat, req);
+}
+
+int nilfs_dat_prepare_end(struct inode *dat, struct nilfs_palloc_req *req)
+{
+       struct nilfs_dat_entry *entry;
+       __u64 start;
+       sector_t blocknr;
+       void *kaddr;
+       int ret;
+
+       ret = nilfs_dat_prepare_entry(dat, req, 0);
+       if (ret < 0) {
+               WARN_ON(ret == -ENOENT);
+               return ret;
+       }
+
+       kaddr = kmap_atomic(req->pr_entry_bh->b_page);
+       entry = nilfs_palloc_block_get_entry(dat, req->pr_entry_nr,
+                                            req->pr_entry_bh, kaddr);
+       start = le64_to_cpu(entry->de_start);
+       blocknr = le64_to_cpu(entry->de_blocknr);
+       kunmap_atomic(kaddr);
+
+       if (blocknr == 0) {
+               ret = nilfs_palloc_prepare_free_entry(dat, req);
+               if (ret < 0) {
+                       nilfs_dat_abort_entry(dat, req);
+                       return ret;
+               }
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+void nilfs_dat_commit_end(struct inode *dat, struct nilfs_palloc_req *req,
+                         int dead)
+{
+       struct nilfs_dat_entry *entry;
+       __u64 start, end;
+       sector_t blocknr;
+       void *kaddr;
+
+       kaddr = kmap_atomic(req->pr_entry_bh->b_page);
+       entry = nilfs_palloc_block_get_entry(dat, req->pr_entry_nr,
+                                            req->pr_entry_bh, kaddr);
+       end = start = le64_to_cpu(entry->de_start);
+       if (!dead) {
+               end = nilfs_mdt_cno(dat);
+               WARN_ON(start > end);
+       }
+       entry->de_end = cpu_to_le64(end);
+       blocknr = le64_to_cpu(entry->de_blocknr);
+       kunmap_atomic(kaddr);
+
+       if (blocknr == 0)
+               nilfs_dat_commit_free(dat, req);
+       else
+               nilfs_dat_commit_entry(dat, req);
+}
+
+void nilfs_dat_abort_end(struct inode *dat, struct nilfs_palloc_req *req)
+{
+       struct nilfs_dat_entry *entry;
+       __u64 start;
+       sector_t blocknr;
+       void *kaddr;
+
+       kaddr = kmap_atomic(req->pr_entry_bh->b_page);
+       entry = nilfs_palloc_block_get_entry(dat, req->pr_entry_nr,
+                                            req->pr_entry_bh, kaddr);
+       start = le64_to_cpu(entry->de_start);
+       blocknr = le64_to_cpu(entry->de_blocknr);
+       kunmap_atomic(kaddr);
+
+       if (start == nilfs_mdt_cno(dat) && blocknr == 0)
+               nilfs_palloc_abort_free_entry(dat, req);
+       nilfs_dat_abort_entry(dat, req);
+}
+
+int nilfs_dat_prepare_update(struct inode *dat,
+                            struct nilfs_palloc_req *oldreq,
+                            struct nilfs_palloc_req *newreq)
+{
+       int ret;
+
+       ret = nilfs_dat_prepare_end(dat, oldreq);
+       if (!ret) {
+               ret = nilfs_dat_prepare_alloc(dat, newreq);
+               if (ret < 0)
+                       nilfs_dat_abort_end(dat, oldreq);
+       }
+       return ret;
+}
+
+void nilfs_dat_commit_update(struct inode *dat,
+                            struct nilfs_palloc_req *oldreq,
+                            struct nilfs_palloc_req *newreq, int dead)
+{
+       nilfs_dat_commit_end(dat, oldreq, dead);
+       nilfs_dat_commit_alloc(dat, newreq);
+}
+
+void nilfs_dat_abort_update(struct inode *dat,
+                           struct nilfs_palloc_req *oldreq,
+                           struct nilfs_palloc_req *newreq)
+{
+       nilfs_dat_abort_end(dat, oldreq);
+       nilfs_dat_abort_alloc(dat, newreq);
+}
+
+/**
+ * nilfs_dat_mark_dirty -
+ * @dat: DAT file inode
+ * @vblocknr: virtual block number
+ *
+ * Description:
+ *
+ * Return Value: On success, 0 is returned. On error, one of the following
+ * negative error codes is returned.
+ *
+ * %-EIO - I/O error.
+ *
+ * %-ENOMEM - Insufficient amount of memory available.
+ */
+int nilfs_dat_mark_dirty(struct inode *dat, __u64 vblocknr)
+{
+       struct nilfs_palloc_req req;
+       int ret;
+
+       req.pr_entry_nr = vblocknr;
+       ret = nilfs_dat_prepare_entry(dat, &req, 0);
+       if (ret == 0)
+               nilfs_dat_commit_entry(dat, &req);
+       return ret;
+}
+
+/**
+ * nilfs_dat_freev - free virtual block numbers
+ * @dat: DAT file inode
+ * @vblocknrs: array of virtual block numbers
+ * @nitems: number of virtual block numbers
+ *
+ * Description: nilfs_dat_freev() frees the virtual block numbers specified by
+ * @vblocknrs and @nitems.
+ *
+ * Return Value: On success, 0 is returned. On error, one of the following
+ * negative error codes is returned.
+ *
+ * %-EIO - I/O error.
+ *
+ * %-ENOMEM - Insufficient amount of memory available.
+ *
+ * %-ENOENT - The virtual block number have not been allocated.
+ */
+int nilfs_dat_freev(struct inode *dat, __u64 *vblocknrs, size_t nitems)
+{
+       return nilfs_palloc_freev(dat, vblocknrs, nitems);
+}
+
+/**
+ * nilfs_dat_move - change a block number
+ * @dat: DAT file inode
+ * @vblocknr: virtual block number
+ * @blocknr: block number
+ *
+ * Description: nilfs_dat_move() changes the block number associated with
+ * @vblocknr to @blocknr.
+ *
+ * Return Value: On success, 0 is returned. On error, one of the following
+ * negative error codes is returned.
+ *
+ * %-EIO - I/O error.
+ *
+ * %-ENOMEM - Insufficient amount of memory available.
+ */
+int nilfs_dat_move(struct inode *dat, __u64 vblocknr, sector_t blocknr)
+{
+       struct buffer_head *entry_bh;
+       struct nilfs_dat_entry *entry;
+       void *kaddr;
+       int ret;
+
+       ret = nilfs_palloc_get_entry_block(dat, vblocknr, 0, &entry_bh);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+
+       /*
+        * The given disk block number (blocknr) is not yet written to
+        * the device at this point.
+        *
+        * To prevent nilfs_dat_translate() from returning the
+        * uncommitted block number, this makes a copy of the entry
+        * buffer and redirects nilfs_dat_translate() to the copy.
+        */
+       if (!buffer_nilfs_redirected(entry_bh)) {
+               ret = nilfs_mdt_freeze_buffer(dat, entry_bh);
+               if (ret) {
+                       brelse(entry_bh);
+                       return ret;
+               }
+       }
+
+       kaddr = kmap_atomic(entry_bh->b_page);
+       entry = nilfs_palloc_block_get_entry(dat, vblocknr, entry_bh, kaddr);
+       if (unlikely(entry->de_blocknr == cpu_to_le64(0))) {
+               printk(KERN_CRIT "%s: vbn = %llu, [%llu, %llu)\n", __func__,
+                      (unsigned long long)vblocknr,
+                      (unsigned long long)le64_to_cpu(entry->de_start),
+                      (unsigned long long)le64_to_cpu(entry->de_end));
+               kunmap_atomic(kaddr);
+               brelse(entry_bh);
+               return -EINVAL;
+       }
+       WARN_ON(blocknr == 0);
+       entry->de_blocknr = cpu_to_le64(blocknr);
+       kunmap_atomic(kaddr);
+
+       mark_buffer_dirty(entry_bh);
+       nilfs_mdt_mark_dirty(dat);
+
+       brelse(entry_bh);
+
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * nilfs_dat_translate - translate a virtual block number to a block number
+ * @dat: DAT file inode
+ * @vblocknr: virtual block number
+ * @blocknrp: pointer to a block number
+ *
+ * Description: nilfs_dat_translate() maps the virtual block number @vblocknr
+ * to the corresponding block number.
+ *
+ * Return Value: On success, 0 is returned and the block number associated
+ * with @vblocknr is stored in the place pointed by @blocknrp. On error, one
+ * of the following negative error codes is returned.
+ *
+ * %-EIO - I/O error.
+ *
+ * %-ENOMEM - Insufficient amount of memory available.
+ *
+ * %-ENOENT - A block number associated with @vblocknr does not exist.
+ */
+int nilfs_dat_translate(struct inode *dat, __u64 vblocknr, sector_t *blocknrp)
+{
+       struct buffer_head *entry_bh, *bh;
+       struct nilfs_dat_entry *entry;
+       sector_t blocknr;
+       void *kaddr;
+       int ret;
+
+       ret = nilfs_palloc_get_entry_block(dat, vblocknr, 0, &entry_bh);
+       if (ret < 0)
+               return ret;
+
+       if (!nilfs_doing_gc() && buffer_nilfs_redirected(entry_bh)) {
+               bh = nilfs_mdt_get_frozen_buffer(dat, entry_bh);
+               if (bh) {
+                       WARN_ON(!buffer_uptodate(bh));
+                       brelse(entry_bh);
+                       entry_bh = bh;
+               }
+       }
+
+       kaddr = kmap_atomic(entry_bh->b_page);
+       entry = nilfs_palloc_block_get_entry(dat, vblocknr, entry_bh, kaddr);
+       blocknr = le64_to_cpu(entry->de_blocknr);
+       if (blocknr == 0) {
+               ret = -ENOENT;
+               goto out;
+       }
+       *blocknrp = blocknr;
+
+ out:
+       kunmap_atomic(kaddr);
+       brelse(entry_bh);
+       return ret;
+}
+
+ssize_t nilfs_dat_get_vinfo(struct inode *dat, void *buf, unsigned visz,
+                           size_t nvi)
+{
+       struct buffer_head *entry_bh;
+       struct nilfs_dat_entry *entry;
+       struct nilfs_vinfo *vinfo = buf;
+       __u64 first, last;
+       void *kaddr;
+       unsigned long entries_per_block = NILFS_MDT(dat)->mi_entries_per_block;
+       int i, j, n, ret;
+
+       for (i = 0; i < nvi; i += n) {
+               ret = nilfs_palloc_get_entry_block(dat, vinfo->vi_vblocknr,
+                                                  0, &entry_bh);
+               if (ret < 0)
+                       return ret;
+               kaddr = kmap_atomic(entry_bh->b_page);
+               /* last virtual block number in this block */
+               first = vinfo->vi_vblocknr;
+               do_div(first, entries_per_block);
+               first *= entries_per_block;
+               last = first + entries_per_block - 1;
+               for (j = i, n = 0;
+                    j < nvi && vinfo->vi_vblocknr >= first &&
+                            vinfo->vi_vblocknr <= last;
+                    j++, n++, vinfo = (void *)vinfo + visz) {
+                       entry = nilfs_palloc_block_get_entry(
+                               dat, vinfo->vi_vblocknr, entry_bh, kaddr);
+                       vinfo->vi_start = le64_to_cpu(entry->de_start);
+                       vinfo->vi_end = le64_to_cpu(entry->de_end);
+                       vinfo->vi_blocknr = le64_to_cpu(entry->de_blocknr);
+               }
+               kunmap_atomic(kaddr);
+               brelse(entry_bh);
+       }
+
+       return nvi;
+}
+
+/**
+ * nilfs_dat_read - read or get dat inode
+ * @sb: super block instance
+ * @entry_size: size of a dat entry
+ * @raw_inode: on-disk dat inode
+ * @inodep: buffer to store the inode
+ */
+int nilfs_dat_read(struct super_block *sb, size_t entry_size,
+                  struct nilfs_inode *raw_inode, struct inode **inodep)
+{
+       static struct lock_class_key dat_lock_key;
+       struct inode *dat;
+       struct nilfs_dat_info *di;
+       int err;
+
+       if (entry_size > sb->s_blocksize) {
+               printk(KERN_ERR
+                      "NILFS: too large DAT entry size: %zu bytes.\n",
+                      entry_size);
+               return -EINVAL;
+       } else if (entry_size < NILFS_MIN_DAT_ENTRY_SIZE) {
+               printk(KERN_ERR
+                      "NILFS: too small DAT entry size: %zu bytes.\n",
+                      entry_size);
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       dat = nilfs_iget_locked(sb, NULL, NILFS_DAT_INO);
+       if (unlikely(!dat))
+               return -ENOMEM;
+       if (!(dat->i_state & I_NEW))
+               goto out;
+
+       err = nilfs_mdt_init(dat, NILFS_MDT_GFP, sizeof(*di));
+       if (err)
+               goto failed;
+
+       err = nilfs_palloc_init_blockgroup(dat, entry_size);
+       if (err)
+               goto failed;
+
+       di = NILFS_DAT_I(dat);
+       lockdep_set_class(&di->mi.mi_sem, &dat_lock_key);
+       nilfs_palloc_setup_cache(dat, &di->palloc_cache);
+       nilfs_mdt_setup_shadow_map(dat, &di->shadow);
+
+       err = nilfs_read_inode_common(dat, raw_inode);
+       if (err)
+               goto failed;
+
+       unlock_new_inode(dat);
+ out:
+       *inodep = dat;
+       return 0;
+ failed:
+       iget_failed(dat);
+       return err;
+}