[PATCH] slab: remove kmem_cache_t
[linux-3.10.git] / fs / fat / cache.c
1 /*
2  *  linux/fs/fat/cache.c
3  *
4  *  Written 1992,1993 by Werner Almesberger
5  *
6  *  Mar 1999. AV. Changed cache, so that it uses the starting cluster instead
7  *      of inode number.
8  *  May 1999. AV. Fixed the bogosity with FAT32 (read "FAT28"). Fscking lusers.
9  */
10
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/msdos_fs.h>
13 #include <linux/buffer_head.h>
14
15 /* this must be > 0. */
16 #define FAT_MAX_CACHE   8
17
18 struct fat_cache {
19         struct list_head cache_list;
20         int nr_contig;  /* number of contiguous clusters */
21         int fcluster;   /* cluster number in the file. */
22         int dcluster;   /* cluster number on disk. */
23 };
24
25 struct fat_cache_id {
26         unsigned int id;
27         int nr_contig;
28         int fcluster;
29         int dcluster;
30 };
31
32 static inline int fat_max_cache(struct inode *inode)
33 {
34         return FAT_MAX_CACHE;
35 }
36
37 static struct kmem_cache *fat_cache_cachep;
38
39 static void init_once(void *foo, struct kmem_cache *cachep, unsigned long flags)
40 {
41         struct fat_cache *cache = (struct fat_cache *)foo;
42
43         if ((flags & (SLAB_CTOR_VERIFY|SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)) ==
44             SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR)
45                 INIT_LIST_HEAD(&cache->cache_list);
46 }
47
48 int __init fat_cache_init(void)
49 {
50         fat_cache_cachep = kmem_cache_create("fat_cache",
51                                 sizeof(struct fat_cache),
52                                 0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT|SLAB_MEM_SPREAD,
53                                 init_once, NULL);
54         if (fat_cache_cachep == NULL)
55                 return -ENOMEM;
56         return 0;
57 }
58
59 void fat_cache_destroy(void)
60 {
61         kmem_cache_destroy(fat_cache_cachep);
62 }
63
64 static inline struct fat_cache *fat_cache_alloc(struct inode *inode)
65 {
66         return kmem_cache_alloc(fat_cache_cachep, GFP_KERNEL);
67 }
68
69 static inline void fat_cache_free(struct fat_cache *cache)
70 {
71         BUG_ON(!list_empty(&cache->cache_list));
72         kmem_cache_free(fat_cache_cachep, cache);
73 }
74
75 static inline void fat_cache_update_lru(struct inode *inode,
76                                         struct fat_cache *cache)
77 {
78         if (MSDOS_I(inode)->cache_lru.next != &cache->cache_list)
79                 list_move(&cache->cache_list, &MSDOS_I(inode)->cache_lru);
80 }
81
82 static int fat_cache_lookup(struct inode *inode, int fclus,
83                             struct fat_cache_id *cid,
84                             int *cached_fclus, int *cached_dclus)
85 {
86         static struct fat_cache nohit = { .fcluster = 0, };
87
88         struct fat_cache *hit = &nohit, *p;
89         int offset = -1;
90
91         spin_lock(&MSDOS_I(inode)->cache_lru_lock);
92         list_for_each_entry(p, &MSDOS_I(inode)->cache_lru, cache_list) {
93                 /* Find the cache of "fclus" or nearest cache. */
94                 if (p->fcluster <= fclus && hit->fcluster < p->fcluster) {
95                         hit = p;
96                         if ((hit->fcluster + hit->nr_contig) < fclus) {
97                                 offset = hit->nr_contig;
98                         } else {
99                                 offset = fclus - hit->fcluster;
100                                 break;
101                         }
102                 }
103         }
104         if (hit != &nohit) {
105                 fat_cache_update_lru(inode, hit);
106
107                 cid->id = MSDOS_I(inode)->cache_valid_id;
108                 cid->nr_contig = hit->nr_contig;
109                 cid->fcluster = hit->fcluster;
110                 cid->dcluster = hit->dcluster;
111                 *cached_fclus = cid->fcluster + offset;
112                 *cached_dclus = cid->dcluster + offset;
113         }
114         spin_unlock(&MSDOS_I(inode)->cache_lru_lock);
115
116         return offset;
117 }
118
119 static struct fat_cache *fat_cache_merge(struct inode *inode,
120                                          struct fat_cache_id *new)
121 {
122         struct fat_cache *p;
123
124         list_for_each_entry(p, &MSDOS_I(inode)->cache_lru, cache_list) {
125                 /* Find the same part as "new" in cluster-chain. */
126                 if (p->fcluster == new->fcluster) {
127                         BUG_ON(p->dcluster != new->dcluster);
128                         if (new->nr_contig > p->nr_contig)
129                                 p->nr_contig = new->nr_contig;
130                         return p;
131                 }
132         }
133         return NULL;
134 }
135
136 static void fat_cache_add(struct inode *inode, struct fat_cache_id *new)
137 {
138         struct fat_cache *cache, *tmp;
139
140         if (new->fcluster == -1) /* dummy cache */
141                 return;
142
143         spin_lock(&MSDOS_I(inode)->cache_lru_lock);
144         if (new->id != FAT_CACHE_VALID &&
145             new->id != MSDOS_I(inode)->cache_valid_id)
146                 goto out;       /* this cache was invalidated */
147
148         cache = fat_cache_merge(inode, new);
149         if (cache == NULL) {
150                 if (MSDOS_I(inode)->nr_caches < fat_max_cache(inode)) {
151                         MSDOS_I(inode)->nr_caches++;
152                         spin_unlock(&MSDOS_I(inode)->cache_lru_lock);
153
154                         tmp = fat_cache_alloc(inode);
155                         spin_lock(&MSDOS_I(inode)->cache_lru_lock);
156                         cache = fat_cache_merge(inode, new);
157                         if (cache != NULL) {
158                                 MSDOS_I(inode)->nr_caches--;
159                                 fat_cache_free(tmp);
160                                 goto out_update_lru;
161                         }
162                         cache = tmp;
163                 } else {
164                         struct list_head *p = MSDOS_I(inode)->cache_lru.prev;
165                         cache = list_entry(p, struct fat_cache, cache_list);
166                 }
167                 cache->fcluster = new->fcluster;
168                 cache->dcluster = new->dcluster;
169                 cache->nr_contig = new->nr_contig;
170         }
171 out_update_lru:
172         fat_cache_update_lru(inode, cache);
173 out:
174         spin_unlock(&MSDOS_I(inode)->cache_lru_lock);
175 }
176
177 /*
178  * Cache invalidation occurs rarely, thus the LRU chain is not updated. It
179  * fixes itself after a while.
180  */
181 static void __fat_cache_inval_inode(struct inode *inode)
182 {
183         struct msdos_inode_info *i = MSDOS_I(inode);
184         struct fat_cache *cache;
185
186         while (!list_empty(&i->cache_lru)) {
187                 cache = list_entry(i->cache_lru.next, struct fat_cache, cache_list);
188                 list_del_init(&cache->cache_list);
189                 i->nr_caches--;
190                 fat_cache_free(cache);
191         }
192         /* Update. The copy of caches before this id is discarded. */
193         i->cache_valid_id++;
194         if (i->cache_valid_id == FAT_CACHE_VALID)
195                 i->cache_valid_id++;
196 }
197
198 void fat_cache_inval_inode(struct inode *inode)
199 {
200         spin_lock(&MSDOS_I(inode)->cache_lru_lock);
201         __fat_cache_inval_inode(inode);
202         spin_unlock(&MSDOS_I(inode)->cache_lru_lock);
203 }
204
205 static inline int cache_contiguous(struct fat_cache_id *cid, int dclus)
206 {
207         cid->nr_contig++;
208         return ((cid->dcluster + cid->nr_contig) == dclus);
209 }
210
211 static inline void cache_init(struct fat_cache_id *cid, int fclus, int dclus)
212 {
213         cid->id = FAT_CACHE_VALID;
214         cid->fcluster = fclus;
215         cid->dcluster = dclus;
216         cid->nr_contig = 0;
217 }
218
219 int fat_get_cluster(struct inode *inode, int cluster, int *fclus, int *dclus)
220 {
221         struct super_block *sb = inode->i_sb;
222         const int limit = sb->s_maxbytes >> MSDOS_SB(sb)->cluster_bits;
223         struct fat_entry fatent;
224         struct fat_cache_id cid;
225         int nr;
226
227         BUG_ON(MSDOS_I(inode)->i_start == 0);
228
229         *fclus = 0;
230         *dclus = MSDOS_I(inode)->i_start;
231         if (cluster == 0)
232                 return 0;
233
234         if (fat_cache_lookup(inode, cluster, &cid, fclus, dclus) < 0) {
235                 /*
236                  * dummy, always not contiguous
237                  * This is reinitialized by cache_init(), later.
238                  */
239                 cache_init(&cid, -1, -1);
240         }
241
242         fatent_init(&fatent);
243         while (*fclus < cluster) {
244                 /* prevent the infinite loop of cluster chain */
245                 if (*fclus > limit) {
246                         fat_fs_panic(sb, "%s: detected the cluster chain loop"
247                                      " (i_pos %lld)", __FUNCTION__,
248                                      MSDOS_I(inode)->i_pos);
249                         nr = -EIO;
250                         goto out;
251                 }
252
253                 nr = fat_ent_read(inode, &fatent, *dclus);
254                 if (nr < 0)
255                         goto out;
256                 else if (nr == FAT_ENT_FREE) {
257                         fat_fs_panic(sb, "%s: invalid cluster chain"
258                                      " (i_pos %lld)", __FUNCTION__,
259                                      MSDOS_I(inode)->i_pos);
260                         nr = -EIO;
261                         goto out;
262                 } else if (nr == FAT_ENT_EOF) {
263                         fat_cache_add(inode, &cid);
264                         goto out;
265                 }
266                 (*fclus)++;
267                 *dclus = nr;
268                 if (!cache_contiguous(&cid, *dclus))
269                         cache_init(&cid, *fclus, *dclus);
270         }
271         nr = 0;
272         fat_cache_add(inode, &cid);
273 out:
274         fatent_brelse(&fatent);
275         return nr;
276 }
277
278 static int fat_bmap_cluster(struct inode *inode, int cluster)
279 {
280         struct super_block *sb = inode->i_sb;
281         int ret, fclus, dclus;
282
283         if (MSDOS_I(inode)->i_start == 0)
284                 return 0;
285
286         ret = fat_get_cluster(inode, cluster, &fclus, &dclus);
287         if (ret < 0)
288                 return ret;
289         else if (ret == FAT_ENT_EOF) {
290                 fat_fs_panic(sb, "%s: request beyond EOF (i_pos %lld)",
291                              __FUNCTION__, MSDOS_I(inode)->i_pos);
292                 return -EIO;
293         }
294         return dclus;
295 }
296
297 int fat_bmap(struct inode *inode, sector_t sector, sector_t *phys,
298              unsigned long *mapped_blocks)
299 {
300         struct super_block *sb = inode->i_sb;
301         struct msdos_sb_info *sbi = MSDOS_SB(sb);
302         sector_t last_block;
303         int cluster, offset;
304
305         *phys = 0;
306         *mapped_blocks = 0;
307         if ((sbi->fat_bits != 32) && (inode->i_ino == MSDOS_ROOT_INO)) {
308                 if (sector < (sbi->dir_entries >> sbi->dir_per_block_bits)) {
309                         *phys = sector + sbi->dir_start;
310                         *mapped_blocks = 1;
311                 }
312                 return 0;
313         }
314         last_block = (MSDOS_I(inode)->mmu_private + (sb->s_blocksize - 1))
315                 >> sb->s_blocksize_bits;
316         if (sector >= last_block)
317                 return 0;
318
319         cluster = sector >> (sbi->cluster_bits - sb->s_blocksize_bits);
320         offset  = sector & (sbi->sec_per_clus - 1);
321         cluster = fat_bmap_cluster(inode, cluster);
322         if (cluster < 0)
323                 return cluster;
324         else if (cluster) {
325                 *phys = fat_clus_to_blknr(sbi, cluster) + offset;
326                 *mapped_blocks = sbi->sec_per_clus - offset;
327                 if (*mapped_blocks > last_block - sector)
328                         *mapped_blocks = last_block - sector;
329         }
330         return 0;
331 }