Btrfs: check free space in block group before searching for a cluster
[linux-2.6.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("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)
55                 return NULL;
56         em->in_tree = 0;
57         em->flags = 0;
58         em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
59         atomic_set(&em->refs, 1);
60         return em;
61 }
62
63 /**
64  * free_extent_map - drop reference count of an extent_map
65  * @em:         extent map beeing releasead
66  *
67  * Drops the reference out on @em by one and free the structure
68  * if the reference count hits zero.
69  */
70 void free_extent_map(struct extent_map *em)
71 {
72         if (!em)
73                 return;
74         WARN_ON(atomic_read(&em->refs) == 0);
75         if (atomic_dec_and_test(&em->refs)) {
76                 WARN_ON(em->in_tree);
77                 kmem_cache_free(extent_map_cache, em);
78         }
79 }
80
81 static struct rb_node *tree_insert(struct rb_root *root, u64 offset,
82                                    struct rb_node *node)
83 {
84         struct rb_node **p = &root->rb_node;
85         struct rb_node *parent = NULL;
86         struct extent_map *entry;
87
88         while (*p) {
89                 parent = *p;
90                 entry = rb_entry(parent, struct extent_map, rb_node);
91
92                 WARN_ON(!entry->in_tree);
93
94                 if (offset < entry->start)
95                         p = &(*p)->rb_left;
96                 else if (offset >= extent_map_end(entry))
97                         p = &(*p)->rb_right;
98                 else
99                         return parent;
100         }
101
102         entry = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
103         entry->in_tree = 1;
104         rb_link_node(node, parent, p);
105         rb_insert_color(node, root);
106         return NULL;
107 }
108
109 /*
110  * search through the tree for an extent_map with a given offset.  If
111  * it can't be found, try to find some neighboring extents
112  */
113 static struct rb_node *__tree_search(struct rb_root *root, u64 offset,
114                                      struct rb_node **prev_ret,
115                                      struct rb_node **next_ret)
116 {
117         struct rb_node *n = root->rb_node;
118         struct rb_node *prev = NULL;
119         struct rb_node *orig_prev = NULL;
120         struct extent_map *entry;
121         struct extent_map *prev_entry = NULL;
122
123         while (n) {
124                 entry = rb_entry(n, struct extent_map, rb_node);
125                 prev = n;
126                 prev_entry = entry;
127
128                 WARN_ON(!entry->in_tree);
129
130                 if (offset < entry->start)
131                         n = n->rb_left;
132                 else if (offset >= extent_map_end(entry))
133                         n = n->rb_right;
134                 else
135                         return n;
136         }
137
138         if (prev_ret) {
139                 orig_prev = prev;
140                 while (prev && offset >= extent_map_end(prev_entry)) {
141                         prev = rb_next(prev);
142                         prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
143                 }
144                 *prev_ret = prev;
145                 prev = orig_prev;
146         }
147
148         if (next_ret) {
149                 prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
150                 while (prev && offset < prev_entry->start) {
151                         prev = rb_prev(prev);
152                         prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
153                 }
154                 *next_ret = prev;
155         }
156         return NULL;
157 }
158
159 /* check to see if two extent_map structs are adjacent and safe to merge */
160 static int mergable_maps(struct extent_map *prev, struct extent_map *next)
161 {
162         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &prev->flags))
163                 return 0;
164
165         /*
166          * don't merge compressed extents, we need to know their
167          * actual size
168          */
169         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &prev->flags))
170                 return 0;
171
172         if (extent_map_end(prev) == next->start &&
173             prev->flags == next->flags &&
174             prev->bdev == next->bdev &&
175             ((next->block_start == EXTENT_MAP_HOLE &&
176               prev->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
177              (next->block_start == EXTENT_MAP_INLINE &&
178               prev->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) ||
179              (next->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC &&
180               prev->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC) ||
181              (next->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE - 1 &&
182               next->block_start == extent_map_block_end(prev)))) {
183                 return 1;
184         }
185         return 0;
186 }
187
188 int unpin_extent_cache(struct extent_map_tree *tree, u64 start, u64 len)
189 {
190         int ret = 0;
191         struct extent_map *merge = NULL;
192         struct rb_node *rb;
193         struct extent_map *em;
194
195         write_lock(&tree->lock);
196         em = lookup_extent_mapping(tree, start, len);
197
198         WARN_ON(!em || em->start != start);
199
200         if (!em)
201                 goto out;
202
203         clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
204
205         if (em->start != 0) {
206                 rb = rb_prev(&em->rb_node);
207                 if (rb)
208                         merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
209                 if (rb && mergable_maps(merge, em)) {
210                         em->start = merge->start;
211                         em->len += merge->len;
212                         em->block_len += merge->block_len;
213                         em->block_start = merge->block_start;
214                         merge->in_tree = 0;
215                         rb_erase(&merge->rb_node, &tree->map);
216                         free_extent_map(merge);
217                 }
218         }
219
220         rb = rb_next(&em->rb_node);
221         if (rb)
222                 merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
223         if (rb && mergable_maps(em, merge)) {
224                 em->len += merge->len;
225                 em->block_len += merge->len;
226                 rb_erase(&merge->rb_node, &tree->map);
227                 merge->in_tree = 0;
228                 free_extent_map(merge);
229         }
230
231         free_extent_map(em);
232 out:
233         write_unlock(&tree->lock);
234         return ret;
235
236 }
237
238 /**
239  * add_extent_mapping - add new extent map to the extent tree
240  * @tree:       tree to insert new map in
241  * @em:         map to insert
242  *
243  * Insert @em into @tree or perform a simple forward/backward merge with
244  * existing mappings.  The extent_map struct passed in will be inserted
245  * into the tree directly, with an additional reference taken, or a
246  * reference dropped if the merge attempt was successfull.
247  */
248 int add_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
249                        struct extent_map *em)
250 {
251         int ret = 0;
252         struct extent_map *merge = NULL;
253         struct rb_node *rb;
254         struct extent_map *exist;
255
256         exist = lookup_extent_mapping(tree, em->start, em->len);
257         if (exist) {
258                 free_extent_map(exist);
259                 ret = -EEXIST;
260                 goto out;
261         }
262         rb = tree_insert(&tree->map, em->start, &em->rb_node);
263         if (rb) {
264                 ret = -EEXIST;
265                 goto out;
266         }
267         atomic_inc(&em->refs);
268         if (em->start != 0) {
269                 rb = rb_prev(&em->rb_node);
270                 if (rb)
271                         merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
272                 if (rb && mergable_maps(merge, em)) {
273                         em->start = merge->start;
274                         em->len += merge->len;
275                         em->block_len += merge->block_len;
276                         em->block_start = merge->block_start;
277                         merge->in_tree = 0;
278                         rb_erase(&merge->rb_node, &tree->map);
279                         free_extent_map(merge);
280                 }
281          }
282         rb = rb_next(&em->rb_node);
283         if (rb)
284                 merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
285         if (rb && mergable_maps(em, merge)) {
286                 em->len += merge->len;
287                 em->block_len += merge->len;
288                 rb_erase(&merge->rb_node, &tree->map);
289                 merge->in_tree = 0;
290                 free_extent_map(merge);
291         }
292 out:
293         return ret;
294 }
295
296 /* simple helper to do math around the end of an extent, handling wrap */
297 static u64 range_end(u64 start, u64 len)
298 {
299         if (start + len < start)
300                 return (u64)-1;
301         return start + len;
302 }
303
304 /**
305  * lookup_extent_mapping - lookup extent_map
306  * @tree:       tree to lookup in
307  * @start:      byte offset to start the search
308  * @len:        length of the lookup range
309  *
310  * Find and return the first extent_map struct in @tree that intersects the
311  * [start, len] range.  There may be additional objects in the tree that
312  * intersect, so check the object returned carefully to make sure that no
313  * additional lookups are needed.
314  */
315 struct extent_map *lookup_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
316                                          u64 start, u64 len)
317 {
318         struct extent_map *em;
319         struct rb_node *rb_node;
320         struct rb_node *prev = NULL;
321         struct rb_node *next = NULL;
322         u64 end = range_end(start, len);
323
324         rb_node = __tree_search(&tree->map, start, &prev, &next);
325         if (!rb_node && prev) {
326                 em = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
327                 if (end > em->start && start < extent_map_end(em))
328                         goto found;
329         }
330         if (!rb_node && next) {
331                 em = rb_entry(next, struct extent_map, rb_node);
332                 if (end > em->start && start < extent_map_end(em))
333                         goto found;
334         }
335         if (!rb_node) {
336                 em = NULL;
337                 goto out;
338         }
339         if (IS_ERR(rb_node)) {
340                 em = ERR_CAST(rb_node);
341                 goto out;
342         }
343         em = rb_entry(rb_node, struct extent_map, rb_node);
344         if (end > em->start && start < extent_map_end(em))
345                 goto found;
346
347         em = NULL;
348         goto out;
349
350 found:
351         atomic_inc(&em->refs);
352 out:
353         return em;
354 }
355
356 /**
357  * search_extent_mapping - find a nearby extent map
358  * @tree:       tree to lookup in
359  * @start:      byte offset to start the search
360  * @len:        length of the lookup range
361  *
362  * Find and return the first extent_map struct in @tree that intersects the
363  * [start, len] range.
364  *
365  * If one can't be found, any nearby extent may be returned
366  */
367 struct extent_map *search_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
368                                          u64 start, u64 len)
369 {
370         struct extent_map *em;
371         struct rb_node *rb_node;
372         struct rb_node *prev = NULL;
373         struct rb_node *next = NULL;
374
375         rb_node = __tree_search(&tree->map, start, &prev, &next);
376         if (!rb_node && prev) {
377                 em = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
378                 goto found;
379         }
380         if (!rb_node && next) {
381                 em = rb_entry(next, struct extent_map, rb_node);
382                 goto found;
383         }
384         if (!rb_node) {
385                 em = NULL;
386                 goto out;
387         }
388         if (IS_ERR(rb_node)) {
389                 em = ERR_CAST(rb_node);
390                 goto out;
391         }
392         em = rb_entry(rb_node, struct extent_map, rb_node);
393         goto found;
394
395         em = NULL;
396         goto out;
397
398 found:
399         atomic_inc(&em->refs);
400 out:
401         return em;
402 }
403
404 /**
405  * remove_extent_mapping - removes an extent_map from the extent tree
406  * @tree:       extent tree to remove from
407  * @em:         extent map beeing removed
408  *
409  * Removes @em from @tree.  No reference counts are dropped, and no checks
410  * are done to see if the range is in use
411  */
412 int remove_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree, struct extent_map *em)
413 {
414         int ret = 0;
415
416         WARN_ON(test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags));
417         rb_erase(&em->rb_node, &tree->map);
418         em->in_tree = 0;
419         return ret;
420 }