Btrfs: Allow worker threads to exit when idle
[linux-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_node = NULL;
39         spin_lock_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 /*
159  * look for an offset in the tree, and if it can't be found, return
160  * the first offset we can find smaller than 'offset'.
161  */
162 static inline struct rb_node *tree_search(struct rb_root *root, u64 offset)
163 {
164         struct rb_node *prev;
165         struct rb_node *ret;
166         ret = __tree_search(root, offset, &prev, NULL);
167         if (!ret)
168                 return prev;
169         return ret;
170 }
171
172 /* check to see if two extent_map structs are adjacent and safe to merge */
173 static int mergable_maps(struct extent_map *prev, struct extent_map *next)
174 {
175         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &prev->flags))
176                 return 0;
177
178         /*
179          * don't merge compressed extents, we need to know their
180          * actual size
181          */
182         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &prev->flags))
183                 return 0;
184
185         if (extent_map_end(prev) == next->start &&
186             prev->flags == next->flags &&
187             prev->bdev == next->bdev &&
188             ((next->block_start == EXTENT_MAP_HOLE &&
189               prev->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
190              (next->block_start == EXTENT_MAP_INLINE &&
191               prev->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) ||
192              (next->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC &&
193               prev->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC) ||
194              (next->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE - 1 &&
195               next->block_start == extent_map_block_end(prev)))) {
196                 return 1;
197         }
198         return 0;
199 }
200
201 /**
202  * add_extent_mapping - add new extent map to the extent tree
203  * @tree:       tree to insert new map in
204  * @em:         map to insert
205  *
206  * Insert @em into @tree or perform a simple forward/backward merge with
207  * existing mappings.  The extent_map struct passed in will be inserted
208  * into the tree directly, with an additional reference taken, or a
209  * reference dropped if the merge attempt was sucessfull.
210  */
211 int add_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
212                        struct extent_map *em)
213 {
214         int ret = 0;
215         struct extent_map *merge = NULL;
216         struct rb_node *rb;
217         struct extent_map *exist;
218
219         exist = lookup_extent_mapping(tree, em->start, em->len);
220         if (exist) {
221                 free_extent_map(exist);
222                 ret = -EEXIST;
223                 goto out;
224         }
225         assert_spin_locked(&tree->lock);
226         rb = tree_insert(&tree->map, em->start, &em->rb_node);
227         if (rb) {
228                 ret = -EEXIST;
229                 goto out;
230         }
231         atomic_inc(&em->refs);
232         if (em->start != 0) {
233                 rb = rb_prev(&em->rb_node);
234                 if (rb)
235                         merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
236                 if (rb && mergable_maps(merge, em)) {
237                         em->start = merge->start;
238                         em->len += merge->len;
239                         em->block_len += merge->block_len;
240                         em->block_start = merge->block_start;
241                         merge->in_tree = 0;
242                         rb_erase(&merge->rb_node, &tree->map);
243                         free_extent_map(merge);
244                 }
245          }
246         rb = rb_next(&em->rb_node);
247         if (rb)
248                 merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
249         if (rb && mergable_maps(em, merge)) {
250                 em->len += merge->len;
251                 em->block_len += merge->len;
252                 rb_erase(&merge->rb_node, &tree->map);
253                 merge->in_tree = 0;
254                 free_extent_map(merge);
255         }
256 out:
257         return ret;
258 }
259
260 /* simple helper to do math around the end of an extent, handling wrap */
261 static u64 range_end(u64 start, u64 len)
262 {
263         if (start + len < start)
264                 return (u64)-1;
265         return start + len;
266 }
267
268 /**
269  * lookup_extent_mapping - lookup extent_map
270  * @tree:       tree to lookup in
271  * @start:      byte offset to start the search
272  * @len:        length of the lookup range
273  *
274  * Find and return the first extent_map struct in @tree that intersects the
275  * [start, len] range.  There may be additional objects in the tree that
276  * intersect, so check the object returned carefully to make sure that no
277  * additional lookups are needed.
278  */
279 struct extent_map *lookup_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
280                                          u64 start, u64 len)
281 {
282         struct extent_map *em;
283         struct rb_node *rb_node;
284         struct rb_node *prev = NULL;
285         struct rb_node *next = NULL;
286         u64 end = range_end(start, len);
287
288         assert_spin_locked(&tree->lock);
289         rb_node = __tree_search(&tree->map, start, &prev, &next);
290         if (!rb_node && prev) {
291                 em = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
292                 if (end > em->start && start < extent_map_end(em))
293                         goto found;
294         }
295         if (!rb_node && next) {
296                 em = rb_entry(next, struct extent_map, rb_node);
297                 if (end > em->start && start < extent_map_end(em))
298                         goto found;
299         }
300         if (!rb_node) {
301                 em = NULL;
302                 goto out;
303         }
304         if (IS_ERR(rb_node)) {
305                 em = ERR_PTR(PTR_ERR(rb_node));
306                 goto out;
307         }
308         em = rb_entry(rb_node, struct extent_map, rb_node);
309         if (end > em->start && start < extent_map_end(em))
310                 goto found;
311
312         em = NULL;
313         goto out;
314
315 found:
316         atomic_inc(&em->refs);
317 out:
318         return em;
319 }
320
321 /**
322  * remove_extent_mapping - removes an extent_map from the extent tree
323  * @tree:       extent tree to remove from
324  * @em:         extent map beeing removed
325  *
326  * Removes @em from @tree.  No reference counts are dropped, and no checks
327  * are done to see if the range is in use
328  */
329 int remove_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree, struct extent_map *em)
330 {
331         int ret = 0;
332
333         WARN_ON(test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags));
334         assert_spin_locked(&tree->lock);
335         rb_erase(&em->rb_node, &tree->map);
336         em->in_tree = 0;
337         return ret;
338 }