fs/f2fs/f2fs.h

   1 /*
   2  * fs/f2fs/f2fs.h
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
   5  *             http://www.samsung.com/
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11 #ifndef _LINUX_F2FS_H
  12 #define _LINUX_F2FS_H
  13
  14 #include <linux/types.h>
  15 #include <linux/page-flags.h>
  16 #include <linux/buffer_head.h>
  17 #include <linux/slab.h>
  18 #include <linux/crc32.h>
  19 #include <linux/magic.h>
  20
  21 /*
  22  * For mount options
  23  */
  24 #define F2FS_MOUNT_BG_GC                0x00000001
  25 #define F2FS_MOUNT_DISABLE_ROLL_FORWARD 0x00000002
  26 #define F2FS_MOUNT_DISCARD              0x00000004
  27 #define F2FS_MOUNT_NOHEAP               0x00000008
  28 #define F2FS_MOUNT_XATTR_USER           0x00000010
  29 #define F2FS_MOUNT_POSIX_ACL            0x00000020
  30 #define F2FS_MOUNT_DISABLE_EXT_IDENTIFY 0x00000040
  31
  32 #define clear_opt(sbi, option)  (sbi->mount_opt.opt &= ~F2FS_MOUNT_##option)
  33 #define set_opt(sbi, option)    (sbi->mount_opt.opt |= F2FS_MOUNT_##option)
  34 #define test_opt(sbi, option)   (sbi->mount_opt.opt & F2FS_MOUNT_##option)
  35
  36 #define ver_after(a, b) (typecheck(unsigned long long, a) &&            \
  37                 typecheck(unsigned long long, b) &&                     \
  38                 ((long long)((a) - (b)) > 0))
  39
  40 typedef u64 block_t;
  41 typedef u32 nid_t;
  42
  43 struct f2fs_mount_info {
  44         unsigned int    opt;
  45 };
  46
  47 static inline __u32 f2fs_crc32(void *buff, size_t len)
  48 {
  49         return crc32_le(F2FS_SUPER_MAGIC, buff, len);
  50 }
  51
  52 static inline bool f2fs_crc_valid(__u32 blk_crc, void *buff, size_t buff_size)
  53 {
  54         return f2fs_crc32(buff, buff_size) == blk_crc;
  55 }
  56
  57 /*
  58  * For checkpoint manager
  59  */
  60 enum {
  61         NAT_BITMAP,
  62         SIT_BITMAP
  63 };
  64
  65 /* for the list of orphan inodes */
  66 struct orphan_inode_entry {
  67         struct list_head list;  /* list head */
  68         nid_t ino;              /* inode number */
  69 };
  70
  71 /* for the list of directory inodes */
  72 struct dir_inode_entry {
  73         struct list_head list;  /* list head */
  74         struct inode *inode;    /* vfs inode pointer */
  75 };
  76
  77 /* for the list of fsync inodes, used only during recovery */
  78 struct fsync_inode_entry {
  79         struct list_head list;  /* list head */
  80         struct inode *inode;    /* vfs inode pointer */
  81         block_t blkaddr;        /* block address locating the last inode */
  82 };
  83
  84 #define nats_in_cursum(sum)             (le16_to_cpu(sum->n_nats))
  85 #define sits_in_cursum(sum)             (le16_to_cpu(sum->n_sits))
  86
  87 #define nat_in_journal(sum, i)          (sum->nat_j.entries[i].ne)
  88 #define nid_in_journal(sum, i)          (sum->nat_j.entries[i].nid)
  89 #define sit_in_journal(sum, i)          (sum->sit_j.entries[i].se)
  90 #define segno_in_journal(sum, i)        (sum->sit_j.entries[i].segno)
  91
  92 static inline int update_nats_in_cursum(struct f2fs_summary_block *rs, int i)
  93 {
  94         int before = nats_in_cursum(rs);
  95         rs->n_nats = cpu_to_le16(before + i);
  96         return before;
  97 }
  98
  99 static inline int update_sits_in_cursum(struct f2fs_summary_block *rs, int i)
 100 {
 101         int before = sits_in_cursum(rs);
 102         rs->n_sits = cpu_to_le16(before + i);
 103         return before;
 104 }
 105
 106 /*
 107  * ioctl commands
 108  */
 109 #define F2FS_IOC_GETFLAGS               FS_IOC_GETFLAGS
 110 #define F2FS_IOC_SETFLAGS               FS_IOC_SETFLAGS
 111
 112 #if defined(__KERNEL__) && defined(CONFIG_COMPAT)
 113 /*
 114  * ioctl commands in 32 bit emulation
 115  */
 116 #define F2FS_IOC32_GETFLAGS             FS_IOC32_GETFLAGS
 117 #define F2FS_IOC32_SETFLAGS             FS_IOC32_SETFLAGS
 118 #endif
 119
 120 /*
 121  * For INODE and NODE manager
 122  */
 123 #define XATTR_NODE_OFFSET       (-1)    /*
 124                                          * store xattrs to one node block per
 125                                          * file keeping -1 as its node offset to
 126                                          * distinguish from index node blocks.
 127                                          */
 128 #define RDONLY_NODE             1       /*
 129                                          * specify a read-only mode when getting
 130                                          * a node block. 0 is read-write mode.
 131                                          * used by get_dnode_of_data().
 132                                          */
 133 #define F2FS_LINK_MAX           32000   /* maximum link count per file */
 134
 135 /* for in-memory extent cache entry */
 136 struct extent_info {
 137         rwlock_t ext_lock;      /* rwlock for consistency */
 138         unsigned int fofs;      /* start offset in a file */
 139         u32 blk_addr;           /* start block address of the extent */
 140         unsigned int len;       /* lenth of the extent */
 141 };
 142
 143 /*
 144  * i_advise uses FADVISE_XXX_BIT. We can add additional hints later.
 145  */
 146 #define FADVISE_COLD_BIT        0x01
 147
 148 struct f2fs_inode_info {
 149         struct inode vfs_inode;         /* serve a vfs inode */
 150         unsigned long i_flags;          /* keep an inode flags for ioctl */
 151         unsigned char i_advise;         /* use to give file attribute hints */
 152         unsigned int i_current_depth;   /* use only in directory structure */
 153         unsigned int i_pino;            /* parent inode number */
 154         umode_t i_acl_mode;             /* keep file acl mode temporarily */
 155
 156         /* Use below internally in f2fs*/
 157         unsigned long flags;            /* use to pass per-file flags */
 158         unsigned long long data_version;/* latest version of data for fsync */
 159         atomic_t dirty_dents;           /* # of dirty dentry pages */
 160         f2fs_hash_t chash;              /* hash value of given file name */
 161         unsigned int clevel;            /* maximum level of given file name */
 162         nid_t i_xattr_nid;              /* node id that contains xattrs */
 163         struct extent_info ext;         /* in-memory extent cache entry */
 164 };
 165
 166 static inline void get_extent_info(struct extent_info *ext,
 167                                         struct f2fs_extent i_ext)
 168 {
 169         write_lock(&ext->ext_lock);
 170         ext->fofs = le32_to_cpu(i_ext.fofs);
 171         ext->blk_addr = le32_to_cpu(i_ext.blk_addr);
 172         ext->len = le32_to_cpu(i_ext.len);
 173         write_unlock(&ext->ext_lock);
 174 }
 175
 176 static inline void set_raw_extent(struct extent_info *ext,
 177                                         struct f2fs_extent *i_ext)
 178 {
 179         read_lock(&ext->ext_lock);
 180         i_ext->fofs = cpu_to_le32(ext->fofs);
 181         i_ext->blk_addr = cpu_to_le32(ext->blk_addr);
 182         i_ext->len = cpu_to_le32(ext->len);
 183         read_unlock(&ext->ext_lock);
 184 }
 185
 186 struct f2fs_nm_info {
 187         block_t nat_blkaddr;            /* base disk address of NAT */
 188         nid_t max_nid;                  /* maximum possible node ids */
 189         nid_t init_scan_nid;            /* the first nid to be scanned */
 190         nid_t next_scan_nid;            /* the next nid to be scanned */
 191
 192         /* NAT cache management */
 193         struct radix_tree_root nat_root;/* root of the nat entry cache */
 194         rwlock_t nat_tree_lock;         /* protect nat_tree_lock */
 195         unsigned int nat_cnt;           /* the # of cached nat entries */
 196         struct list_head nat_entries;   /* cached nat entry list (clean) */
 197         struct list_head dirty_nat_entries; /* cached nat entry list (dirty) */
 198
 199         /* free node ids management */
 200         struct list_head free_nid_list; /* a list for free nids */
 201         spinlock_t free_nid_list_lock;  /* protect free nid list */
 202         unsigned int fcnt;              /* the number of free node id */
 203         struct mutex build_lock;        /* lock for build free nids */
 204
 205         /* for checkpoint */
 206         char *nat_bitmap;               /* NAT bitmap pointer */
 207         int bitmap_size;                /* bitmap size */
 208 };
 209
 210 /*
 211  * this structure is used as one of function parameters.
 212  * all the information are dedicated to a given direct node block determined
 213  * by the data offset in a file.
 214  */
 215 struct dnode_of_data {
 216         struct inode *inode;            /* vfs inode pointer */
 217         struct page *inode_page;        /* its inode page, NULL is possible */
 218         struct page *node_page;         /* cached direct node page */
 219         nid_t nid;                      /* node id of the direct node block */
 220         unsigned int ofs_in_node;       /* data offset in the node page */
 221         bool inode_page_locked;         /* inode page is locked or not */
 222         block_t data_blkaddr;           /* block address of the node block */
 223 };
 224
 225 static inline void set_new_dnode(struct dnode_of_data *dn, struct inode *inode,
 226                 struct page *ipage, struct page *npage, nid_t nid)
 227 {
 228         memset(dn, 0, sizeof(*dn));
 229         dn->inode = inode;
 230         dn->inode_page = ipage;
 231         dn->node_page = npage;
 232         dn->nid = nid;
 233 }
 234
 235 /*
 236  * For SIT manager
 237  *
 238  * By default, there are 6 active log areas across the whole main area.
 239  * When considering hot and cold data separation to reduce cleaning overhead,
 240  * we split 3 for data logs and 3 for node logs as hot, warm, and cold types,
 241  * respectively.
 242  * In the current design, you should not change the numbers intentionally.
 243  * Instead, as a mount option such as active_logs=x, you can use 2, 4, and 6
 244  * logs individually according to the underlying devices. (default: 6)
 245  * Just in case, on-disk layout covers maximum 16 logs that consist of 8 for
 246  * data and 8 for node logs.
 247  */
 248 #define NR_CURSEG_DATA_TYPE     (3)
 249 #define NR_CURSEG_NODE_TYPE     (3)
 250 #define NR_CURSEG_TYPE  (NR_CURSEG_DATA_TYPE + NR_CURSEG_NODE_TYPE)
 251
 252 enum {
 253         CURSEG_HOT_DATA = 0,    /* directory entry blocks */
 254         CURSEG_WARM_DATA,       /* data blocks */
 255         CURSEG_COLD_DATA,       /* multimedia or GCed data blocks */
 256         CURSEG_HOT_NODE,        /* direct node blocks of directory files */
 257         CURSEG_WARM_NODE,       /* direct node blocks of normal files */
 258         CURSEG_COLD_NODE,       /* indirect node blocks */
 259         NO_CHECK_TYPE
 260 };
 261
 262 struct f2fs_sm_info {
 263         struct sit_info *sit_info;              /* whole segment information */
 264         struct free_segmap_info *free_info;     /* free segment information */
 265         struct dirty_seglist_info *dirty_info;  /* dirty segment information */
 266         struct curseg_info *curseg_array;       /* active segment information */
 267
 268         struct list_head wblist_head;   /* list of under-writeback pages */
 269         spinlock_t wblist_lock;         /* lock for checkpoint */
 270
 271         block_t seg0_blkaddr;           /* block address of 0'th segment */
 272         block_t main_blkaddr;           /* start block address of main area */
 273         block_t ssa_blkaddr;            /* start block address of SSA area */
 274
 275         unsigned int segment_count;     /* total # of segments */
 276         unsigned int main_segments;     /* # of segments in main area */
 277         unsigned int reserved_segments; /* # of reserved segments */
 278         unsigned int ovp_segments;      /* # of overprovision segments */
 279 };
 280
 281 /*
 282  * For directory operation
 283  */
 284 #define NODE_DIR1_BLOCK         (ADDRS_PER_INODE + 1)
 285 #define NODE_DIR2_BLOCK         (ADDRS_PER_INODE + 2)
 286 #define NODE_IND1_BLOCK         (ADDRS_PER_INODE + 3)
 287 #define NODE_IND2_BLOCK         (ADDRS_PER_INODE + 4)
 288 #define NODE_DIND_BLOCK         (ADDRS_PER_INODE + 5)
 289
 290 /*
 291  * For superblock
 292  */
 293 /*
 294  * COUNT_TYPE for monitoring
 295  *
 296  * f2fs monitors the number of several block types such as on-writeback,
 297  * dirty dentry blocks, dirty node blocks, and dirty meta blocks.
 298  */
 299 enum count_type {
 300         F2FS_WRITEBACK,
 301         F2FS_DIRTY_DENTS,
 302         F2FS_DIRTY_NODES,
 303         F2FS_DIRTY_META,
 304         NR_COUNT_TYPE,
 305 };
 306
 307 /*
 308  * FS_LOCK nesting subclasses for the lock validator:
 309  *
 310  * The locking order between these classes is
 311  * RENAME -> DENTRY_OPS -> DATA_WRITE -> DATA_NEW
 312  *    -> DATA_TRUNC -> NODE_WRITE -> NODE_NEW -> NODE_TRUNC
 313  */
 314 enum lock_type {
 315         RENAME,         /* for renaming operations */
 316         DENTRY_OPS,     /* for directory operations */
 317         DATA_WRITE,     /* for data write */
 318         DATA_NEW,       /* for data allocation */
 319         DATA_TRUNC,     /* for data truncate */
 320         NODE_NEW,       /* for node allocation */
 321         NODE_TRUNC,     /* for node truncate */
 322         NODE_WRITE,     /* for node write */
 323         NR_LOCK_TYPE,
 324 };
 325
 326 /*
 327  * The below are the page types of bios used in submti_bio().
 328  * The available types are:
 329  * DATA                 User data pages. It operates as async mode.
 330  * NODE                 Node pages. It operates as async mode.
 331  * META                 FS metadata pages such as SIT, NAT, CP.
 332  * NR_PAGE_TYPE         The number of page types.
 333  * META_FLUSH           Make sure the previous pages are written
 334  *                      with waiting the bio's completion
 335  * ...                  Only can be used with META.
 336  */
 337 enum page_type {
 338         DATA,
 339         NODE,
 340         META,
 341         NR_PAGE_TYPE,
 342         META_FLUSH,
 343 };
 344
 345 struct f2fs_sb_info {
 346         struct super_block *sb;                 /* pointer to VFS super block */
 347         struct buffer_head *raw_super_buf;      /* buffer head of raw sb */
 348         struct f2fs_super_block *raw_super;     /* raw super block pointer */
 349         int s_dirty;                            /* dirty flag for checkpoint */
 350
 351         /* for node-related operations */
 352         struct f2fs_nm_info *nm_info;           /* node manager */
 353         struct inode *node_inode;               /* cache node blocks */
 354
 355         /* for segment-related operations */
 356         struct f2fs_sm_info *sm_info;           /* segment manager */
 357         struct bio *bio[NR_PAGE_TYPE];          /* bios to merge */
 358         sector_t last_block_in_bio[NR_PAGE_TYPE];       /* last block number */
 359         struct rw_semaphore bio_sem;            /* IO semaphore */
 360
 361         /* for checkpoint */
 362         struct f2fs_checkpoint *ckpt;           /* raw checkpoint pointer */
 363         struct inode *meta_inode;               /* cache meta blocks */
 364         struct mutex cp_mutex;                  /* for checkpoint procedure */
 365         struct mutex fs_lock[NR_LOCK_TYPE];     /* for blocking FS operations */
 366         struct mutex write_inode;               /* mutex for write inode */
 367         struct mutex writepages;                /* mutex for writepages() */
 368         int por_doing;                          /* recovery is doing or not */
 369
 370         /* for orphan inode management */
 371         struct list_head orphan_inode_list;     /* orphan inode list */
 372         struct mutex orphan_inode_mutex;        /* for orphan inode list */
 373         unsigned int n_orphans;                 /* # of orphan inodes */
 374
 375         /* for directory inode management */
 376         struct list_head dir_inode_list;        /* dir inode list */
 377         spinlock_t dir_inode_lock;              /* for dir inode list lock */
 378         unsigned int n_dirty_dirs;              /* # of dir inodes */
 379
 380         /* basic file system units */
 381         unsigned int log_sectors_per_block;     /* log2 sectors per block */
 382         unsigned int log_blocksize;             /* log2 block size */
 383         unsigned int blocksize;                 /* block size */
 384         unsigned int root_ino_num;              /* root inode number*/
 385         unsigned int node_ino_num;              /* node inode number*/
 386         unsigned int meta_ino_num;              /* meta inode number*/
 387         unsigned int log_blocks_per_seg;        /* log2 blocks per segment */
 388         unsigned int blocks_per_seg;            /* blocks per segment */
 389         unsigned int segs_per_sec;              /* segments per section */
 390         unsigned int secs_per_zone;             /* sections per zone */
 391         unsigned int total_sections;            /* total section count */
 392         unsigned int total_node_count;          /* total node block count */
 393         unsigned int total_valid_node_count;    /* valid node block count */
 394         unsigned int total_valid_inode_count;   /* valid inode count */
 395         int active_logs;                        /* # of active logs */
 396
 397         block_t user_block_count;               /* # of user blocks */
 398         block_t total_valid_block_count;        /* # of valid blocks */
 399         block_t alloc_valid_block_count;        /* # of allocated blocks */
 400         block_t last_valid_block_count;         /* for recovery */
 401         u32 s_next_generation;                  /* for NFS support */
 402         atomic_t nr_pages[NR_COUNT_TYPE];       /* # of pages, see count_type */
 403
 404         struct f2fs_mount_info mount_opt;       /* mount options */
 405
 406         /* for cleaning operations */
 407         struct mutex gc_mutex;                  /* mutex for GC */
 408         struct f2fs_gc_kthread  *gc_thread;     /* GC thread */
 409
 410         /*
 411          * for stat information.
 412          * one is for the LFS mode, and the other is for the SSR mode.
 413          */
 414         struct f2fs_stat_info *stat_info;       /* FS status information */
 415         unsigned int segment_count[2];          /* # of allocated segments */
 416         unsigned int block_count[2];            /* # of allocated blocks */
 417         unsigned int last_victim[2];            /* last victim segment # */
 418         int total_hit_ext, read_hit_ext;        /* extent cache hit ratio */
 419         int bg_gc;                              /* background gc calls */
 420         spinlock_t stat_lock;                   /* lock for stat operations */
 421 };
 422
 423 /*
 424  * Inline functions
 425  */
 426 static inline struct f2fs_inode_info *F2FS_I(struct inode *inode)
 427 {
 428         return container_of(inode, struct f2fs_inode_info, vfs_inode);
 429 }
 430
 431 static inline struct f2fs_sb_info *F2FS_SB(struct super_block *sb)
 432 {
 433         return sb->s_fs_info;
 434 }
 435
 436 static inline struct f2fs_super_block *F2FS_RAW_SUPER(struct f2fs_sb_info *sbi)
 437 {
 438         return (struct f2fs_super_block *)(sbi->raw_super);
 439 }
 440
 441 static inline struct f2fs_checkpoint *F2FS_CKPT(struct f2fs_sb_info *sbi)
 442 {
 443         return (struct f2fs_checkpoint *)(sbi->ckpt);
 444 }
 445
 446 static inline struct f2fs_nm_info *NM_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
 447 {
 448         return (struct f2fs_nm_info *)(sbi->nm_info);
 449 }
 450
 451 static inline struct f2fs_sm_info *SM_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
 452 {
 453         return (struct f2fs_sm_info *)(sbi->sm_info);
 454 }
 455
 456 static inline struct sit_info *SIT_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
 457 {
 458         return (struct sit_info *)(SM_I(sbi)->sit_info);
 459 }
 460
 461 static inline struct free_segmap_info *FREE_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
 462 {
 463         return (struct free_segmap_info *)(SM_I(sbi)->free_info);
 464 }
 465
 466 static inline struct dirty_seglist_info *DIRTY_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
 467 {
 468         return (struct dirty_seglist_info *)(SM_I(sbi)->dirty_info);
 469 }
 470
 471 static inline void F2FS_SET_SB_DIRT(struct f2fs_sb_info *sbi)
 472 {
 473         sbi->s_dirty = 1;
 474 }
 475
 476 static inline void F2FS_RESET_SB_DIRT(struct f2fs_sb_info *sbi)
 477 {
 478         sbi->s_dirty = 0;
 479 }
 480
 481 static inline bool is_set_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
 482 {
 483         unsigned int ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
 484         return ckpt_flags & f;
 485 }
 486
 487 static inline void set_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
 488 {
 489         unsigned int ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
 490         ckpt_flags |= f;
 491         cp->ckpt_flags = cpu_to_le32(ckpt_flags);
 492 }
 493
 494 static inline void clear_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
 495 {
 496         unsigned int ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
 497         ckpt_flags &= (~f);
 498         cp->ckpt_flags = cpu_to_le32(ckpt_flags);
 499 }
 500
 501 static inline void mutex_lock_op(struct f2fs_sb_info *sbi, enum lock_type t)
 502 {
 503         mutex_lock_nested(&sbi->fs_lock[t], t);
 504 }
 505
 506 static inline void mutex_unlock_op(struct f2fs_sb_info *sbi, enum lock_type t)
 507 {
 508         mutex_unlock(&sbi->fs_lock[t]);
 509 }
 510
 511 /*
 512  * Check whether the given nid is within node id range.
 513  */
 514 static inline void check_nid_range(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid)
 515 {
 516         BUG_ON((nid >= NM_I(sbi)->max_nid));
 517 }
 518
 519 #define F2FS_DEFAULT_ALLOCATED_BLOCKS   1
 520
 521 /*
 522  * Check whether the inode has blocks or not
 523  */
 524 static inline int F2FS_HAS_BLOCKS(struct inode *inode)
 525 {
 526         if (F2FS_I(inode)->i_xattr_nid)
 527                 return (inode->i_blocks > F2FS_DEFAULT_ALLOCATED_BLOCKS + 1);
 528         else
 529                 return (inode->i_blocks > F2FS_DEFAULT_ALLOCATED_BLOCKS);
 530 }
 531
 532 static inline bool inc_valid_block_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
 533                                  struct inode *inode, blkcnt_t count)
 534 {
 535         block_t valid_block_count;
 536
 537         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 538         valid_block_count =
 539                 sbi->total_valid_block_count + (block_t)count;
 540         if (valid_block_count > sbi->user_block_count) {
 541                 spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 542                 return false;
 543         }
 544         inode->i_blocks += count;
 545         sbi->total_valid_block_count = valid_block_count;
 546         sbi->alloc_valid_block_count += (block_t)count;
 547         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 548         return true;
 549 }
 550
 551 static inline int dec_valid_block_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
 552                                                 struct inode *inode,
 553                                                 blkcnt_t count)
 554 {
 555         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 556         BUG_ON(sbi->total_valid_block_count < (block_t) count);
 557         BUG_ON(inode->i_blocks < count);
 558         inode->i_blocks -= count;
 559         sbi->total_valid_block_count -= (block_t)count;
 560         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 561         return 0;
 562 }
 563
 564 static inline void inc_page_count(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
 565 {
 566         atomic_inc(&sbi->nr_pages[count_type]);
 567         F2FS_SET_SB_DIRT(sbi);
 568 }
 569
 570 static inline void inode_inc_dirty_dents(struct inode *inode)
 571 {
 572         atomic_inc(&F2FS_I(inode)->dirty_dents);
 573 }
 574
 575 static inline void dec_page_count(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
 576 {
 577         atomic_dec(&sbi->nr_pages[count_type]);
 578 }
 579
 580 static inline void inode_dec_dirty_dents(struct inode *inode)
 581 {
 582         atomic_dec(&F2FS_I(inode)->dirty_dents);
 583 }
 584
 585 static inline int get_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
 586 {
 587         return atomic_read(&sbi->nr_pages[count_type]);
 588 }
 589
 590 static inline int get_blocktype_secs(struct f2fs_sb_info *sbi, int block_type)
 591 {
 592         unsigned int pages_per_sec = sbi->segs_per_sec *
 593                                         (1 << sbi->log_blocks_per_seg);
 594         return ((get_pages(sbi, block_type) + pages_per_sec - 1)
 595                         >> sbi->log_blocks_per_seg) / sbi->segs_per_sec;
 596 }
 597
 598 static inline block_t valid_user_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi)
 599 {
 600         block_t ret;
 601         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 602         ret = sbi->total_valid_block_count;
 603         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 604         return ret;
 605 }
 606
 607 static inline unsigned long __bitmap_size(struct f2fs_sb_info *sbi, int flag)
 608 {
 609         struct f2fs_checkpoint *ckpt = F2FS_CKPT(sbi);
 610
 611         /* return NAT or SIT bitmap */
 612         if (flag == NAT_BITMAP)
 613                 return le32_to_cpu(ckpt->nat_ver_bitmap_bytesize);
 614         else if (flag == SIT_BITMAP)
 615                 return le32_to_cpu(ckpt->sit_ver_bitmap_bytesize);
 616
 617         return 0;
 618 }
 619
 620 static inline void *__bitmap_ptr(struct f2fs_sb_info *sbi, int flag)
 621 {
 622         struct f2fs_checkpoint *ckpt = F2FS_CKPT(sbi);
 623         int offset = (flag == NAT_BITMAP) ?
 624                         le32_to_cpu(ckpt->sit_ver_bitmap_bytesize) : 0;
 625         return &ckpt->sit_nat_version_bitmap + offset;
 626 }
 627
 628 static inline block_t __start_cp_addr(struct f2fs_sb_info *sbi)
 629 {
 630         block_t start_addr;
 631         struct f2fs_checkpoint *ckpt = F2FS_CKPT(sbi);
 632         unsigned long long ckpt_version = le64_to_cpu(ckpt->checkpoint_ver);
 633
 634         start_addr = le32_to_cpu(F2FS_RAW_SUPER(sbi)->cp_blkaddr);
 635
 636         /*
 637          * odd numbered checkpoint should at cp segment 0
 638          * and even segent must be at cp segment 1
 639          */
 640         if (!(ckpt_version & 1))
 641                 start_addr += sbi->blocks_per_seg;
 642
 643         return start_addr;
 644 }
 645
 646 static inline block_t __start_sum_addr(struct f2fs_sb_info *sbi)
 647 {
 648         return le32_to_cpu(F2FS_CKPT(sbi)->cp_pack_start_sum);
 649 }
 650
 651 static inline bool inc_valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
 652                                                 struct inode *inode,
 653                                                 unsigned int count)
 654 {
 655         block_t valid_block_count;
 656         unsigned int valid_node_count;
 657
 658         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 659
 660         valid_block_count = sbi->total_valid_block_count + (block_t)count;
 661         sbi->alloc_valid_block_count += (block_t)count;
 662         valid_node_count = sbi->total_valid_node_count + count;
 663
 664         if (valid_block_count > sbi->user_block_count) {
 665                 spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 666                 return false;
 667         }
 668
 669         if (valid_node_count > sbi->total_node_count) {
 670                 spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 671                 return false;
 672         }
 673
 674         if (inode)
 675                 inode->i_blocks += count;
 676         sbi->total_valid_node_count = valid_node_count;
 677         sbi->total_valid_block_count = valid_block_count;
 678         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 679
 680         return true;
 681 }
 682
 683 static inline void dec_valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
 684                                                 struct inode *inode,
 685                                                 unsigned int count)
 686 {
 687         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 688
 689         BUG_ON(sbi->total_valid_block_count < count);
 690         BUG_ON(sbi->total_valid_node_count < count);
 691         BUG_ON(inode->i_blocks < count);
 692
 693         inode->i_blocks -= count;
 694         sbi->total_valid_node_count -= count;
 695         sbi->total_valid_block_count -= (block_t)count;
 696
 697         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 698 }
 699
 700 static inline unsigned int valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
 701 {
 702         unsigned int ret;
 703         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 704         ret = sbi->total_valid_node_count;
 705         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 706         return ret;
 707 }
 708
 709 static inline void inc_valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
 710 {
 711         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 712         BUG_ON(sbi->total_valid_inode_count == sbi->total_node_count);
 713         sbi->total_valid_inode_count++;
 714         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 715 }
 716
 717 static inline int dec_valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
 718 {
 719         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 720         BUG_ON(!sbi->total_valid_inode_count);
 721         sbi->total_valid_inode_count--;
 722         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 723         return 0;
 724 }
 725
 726 static inline unsigned int valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
 727 {
 728         unsigned int ret;
 729         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 730         ret = sbi->total_valid_inode_count;
 731         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 732         return ret;
 733 }
 734
 735 static inline void f2fs_put_page(struct page *page, int unlock)
 736 {
 737         if (!page || IS_ERR(page))
 738                 return;
 739
 740         if (unlock) {
 741                 BUG_ON(!PageLocked(page));
 742                 unlock_page(page);
 743         }
 744         page_cache_release(page);
 745 }
 746
 747 static inline void f2fs_put_dnode(struct dnode_of_data *dn)
 748 {
 749         if (dn->node_page)
 750                 f2fs_put_page(dn->node_page, 1);
 751         if (dn->inode_page && dn->node_page != dn->inode_page)
 752                 f2fs_put_page(dn->inode_page, 0);
 753         dn->node_page = NULL;
 754         dn->inode_page = NULL;
 755 }
 756
 757 static inline struct kmem_cache *f2fs_kmem_cache_create(const char *name,
 758                                         size_t size, void (*ctor)(void *))
 759 {
 760         return kmem_cache_create(name, size, 0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT, ctor);
 761 }
 762
 763 #define RAW_IS_INODE(p) ((p)->footer.nid == (p)->footer.ino)
 764
 765 static inline bool IS_INODE(struct page *page)
 766 {
 767         struct f2fs_node *p = (struct f2fs_node *)page_address(page);
 768         return RAW_IS_INODE(p);
 769 }
 770
 771 static inline __le32 *blkaddr_in_node(struct f2fs_node *node)
 772 {
 773         return RAW_IS_INODE(node) ? node->i.i_addr : node->dn.addr;
 774 }
 775
 776 static inline block_t datablock_addr(struct page *node_page,
 777                 unsigned int offset)
 778 {
 779         struct f2fs_node *raw_node;
 780         __le32 *addr_array;
 781         raw_node = (struct f2fs_node *)page_address(node_page);
 782         addr_array = blkaddr_in_node(raw_node);
 783         return le32_to_cpu(addr_array[offset]);
 784 }
 785
 786 static inline int f2fs_test_bit(unsigned int nr, char *addr)
 787 {
 788         int mask;
 789
 790         addr += (nr >> 3);
 791         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
 792         return mask & *addr;
 793 }
 794
 795 static inline int f2fs_set_bit(unsigned int nr, char *addr)
 796 {
 797         int mask;
 798         int ret;
 799
 800         addr += (nr >> 3);
 801         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
 802         ret = mask & *addr;
 803         *addr |= mask;
 804         return ret;
 805 }
 806
 807 static inline int f2fs_clear_bit(unsigned int nr, char *addr)
 808 {
 809         int mask;
 810         int ret;
 811
 812         addr += (nr >> 3);
 813         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
 814         ret = mask & *addr;
 815         *addr &= ~mask;
 816         return ret;
 817 }
 818
 819 /* used for f2fs_inode_info->flags */
 820 enum {
 821         FI_NEW_INODE,           /* indicate newly allocated inode */
 822         FI_NEED_CP,             /* need to do checkpoint during fsync */
 823         FI_INC_LINK,            /* need to increment i_nlink */
 824         FI_ACL_MODE,            /* indicate acl mode */
 825         FI_NO_ALLOC,            /* should not allocate any blocks */
 826 };
 827
 828 static inline void set_inode_flag(struct f2fs_inode_info *fi, int flag)
 829 {
 830         set_bit(flag, &fi->flags);
 831 }
 832
 833 static inline int is_inode_flag_set(struct f2fs_inode_info *fi, int flag)
 834 {
 835         return test_bit(flag, &fi->flags);
 836 }
 837
 838 static inline void clear_inode_flag(struct f2fs_inode_info *fi, int flag)
 839 {
 840         clear_bit(flag, &fi->flags);
 841 }
 842
 843 static inline void set_acl_inode(struct f2fs_inode_info *fi, umode_t mode)
 844 {
 845         fi->i_acl_mode = mode;
 846         set_inode_flag(fi, FI_ACL_MODE);
 847 }
 848
 849 static inline int cond_clear_inode_flag(struct f2fs_inode_info *fi, int flag)
 850 {
 851         if (is_inode_flag_set(fi, FI_ACL_MODE)) {
 852                 clear_inode_flag(fi, FI_ACL_MODE);
 853                 return 1;
 854         }
 855         return 0;
 856 }
 857
 858 /*
 859  * file.c
 860  */
 861 int f2fs_sync_file(struct file *, loff_t, loff_t, int);
 862 void truncate_data_blocks(struct dnode_of_data *);
 863 void f2fs_truncate(struct inode *);
 864 int f2fs_setattr(struct dentry *, struct iattr *);
 865 int truncate_hole(struct inode *, pgoff_t, pgoff_t);
 866 long f2fs_ioctl(struct file *, unsigned int, unsigned long);
 867 long f2fs_compat_ioctl(struct file *, unsigned int, unsigned long);
 868
 869 /*
 870  * inode.c
 871  */
 872 void f2fs_set_inode_flags(struct inode *);
 873 struct inode *f2fs_iget(struct super_block *, unsigned long);
 874 void update_inode(struct inode *, struct page *);
 875 int f2fs_write_inode(struct inode *, struct writeback_control *);
 876 void f2fs_evict_inode(struct inode *);
 877
 878 /*
 879  * namei.c
 880  */
 881 struct dentry *f2fs_get_parent(struct dentry *child);
 882
 883 /*
 884  * dir.c
 885  */
 886 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_entry(struct inode *, struct qstr *,
 887                                                         struct page **);
 888 struct f2fs_dir_entry *f2fs_parent_dir(struct inode *, struct page **);
 889 ino_t f2fs_inode_by_name(struct inode *, struct qstr *);
 890 void f2fs_set_link(struct inode *, struct f2fs_dir_entry *,
 891                                 struct page *, struct inode *);
 892 void init_dent_inode(struct dentry *, struct page *);
 893 int f2fs_add_link(struct dentry *, struct inode *);
 894 void f2fs_delete_entry(struct f2fs_dir_entry *, struct page *, struct inode *);
 895 int f2fs_make_empty(struct inode *, struct inode *);
 896 bool f2fs_empty_dir(struct inode *);
 897
 898 /*
 899  * super.c
 900  */
 901 int f2fs_sync_fs(struct super_block *, int);
 902 extern __printf(3, 4)
 903 void f2fs_msg(struct super_block *, const char *, const char *, ...);
 904
 905 /*
 906  * hash.c
 907  */
 908 f2fs_hash_t f2fs_dentry_hash(const char *, size_t);
 909
 910 /*
 911  * node.c
 912  */
 913 struct dnode_of_data;
 914 struct node_info;
 915
 916 int is_checkpointed_node(struct f2fs_sb_info *, nid_t);
 917 void get_node_info(struct f2fs_sb_info *, nid_t, struct node_info *);
 918 int get_dnode_of_data(struct dnode_of_data *, pgoff_t, int);
 919 int truncate_inode_blocks(struct inode *, pgoff_t);
 920 int remove_inode_page(struct inode *);
 921 int new_inode_page(struct inode *, struct dentry *);
 922 struct page *new_node_page(struct dnode_of_data *, unsigned int);
 923 void ra_node_page(struct f2fs_sb_info *, nid_t);
 924 struct page *get_node_page(struct f2fs_sb_info *, pgoff_t);
 925 struct page *get_node_page_ra(struct page *, int);
 926 void sync_inode_page(struct dnode_of_data *);
 927 int sync_node_pages(struct f2fs_sb_info *, nid_t, struct writeback_control *);
 928 bool alloc_nid(struct f2fs_sb_info *, nid_t *);
 929 void alloc_nid_done(struct f2fs_sb_info *, nid_t);
 930 void alloc_nid_failed(struct f2fs_sb_info *, nid_t);
 931 void recover_node_page(struct f2fs_sb_info *, struct page *,
 932                 struct f2fs_summary *, struct node_info *, block_t);
 933 int recover_inode_page(struct f2fs_sb_info *, struct page *);
 934 int restore_node_summary(struct f2fs_sb_info *, unsigned int,
 935                                 struct f2fs_summary_block *);
 936 void flush_nat_entries(struct f2fs_sb_info *);
 937 int build_node_manager(struct f2fs_sb_info *);
 938 void destroy_node_manager(struct f2fs_sb_info *);
 939 int __init create_node_manager_caches(void);
 940 void destroy_node_manager_caches(void);
 941
 942 /*
 943  * segment.c
 944  */
 945 void f2fs_balance_fs(struct f2fs_sb_info *);
 946 void invalidate_blocks(struct f2fs_sb_info *, block_t);
 947 void locate_dirty_segment(struct f2fs_sb_info *, unsigned int);
 948 void clear_prefree_segments(struct f2fs_sb_info *);
 949 int npages_for_summary_flush(struct f2fs_sb_info *);
 950 void allocate_new_segments(struct f2fs_sb_info *);
 951 struct page *get_sum_page(struct f2fs_sb_info *, unsigned int);
 952 struct bio *f2fs_bio_alloc(struct block_device *, int);
 953 void f2fs_submit_bio(struct f2fs_sb_info *, enum page_type, bool sync);
 954 void write_meta_page(struct f2fs_sb_info *, struct page *);
 955 void write_node_page(struct f2fs_sb_info *, struct page *, unsigned int,
 956                                         block_t, block_t *);
 957 void write_data_page(struct inode *, struct page *, struct dnode_of_data*,
 958                                         block_t, block_t *);
 959 void rewrite_data_page(struct f2fs_sb_info *, struct page *, block_t);
 960 void recover_data_page(struct f2fs_sb_info *, struct page *,
 961                                 struct f2fs_summary *, block_t, block_t);
 962 void rewrite_node_page(struct f2fs_sb_info *, struct page *,
 963                                 struct f2fs_summary *, block_t, block_t);
 964 void write_data_summaries(struct f2fs_sb_info *, block_t);
 965 void write_node_summaries(struct f2fs_sb_info *, block_t);
 966 int lookup_journal_in_cursum(struct f2fs_summary_block *,
 967                                         int, unsigned int, int);
 968 void flush_sit_entries(struct f2fs_sb_info *);
 969 int build_segment_manager(struct f2fs_sb_info *);
 970 void reset_victim_segmap(struct f2fs_sb_info *);
 971 void destroy_segment_manager(struct f2fs_sb_info *);
 972
 973 /*
 974  * checkpoint.c
 975  */
 976 struct page *grab_meta_page(struct f2fs_sb_info *, pgoff_t);
 977 struct page *get_meta_page(struct f2fs_sb_info *, pgoff_t);
 978 long sync_meta_pages(struct f2fs_sb_info *, enum page_type, long);
 979 int check_orphan_space(struct f2fs_sb_info *);
 980 void add_orphan_inode(struct f2fs_sb_info *, nid_t);
 981 void remove_orphan_inode(struct f2fs_sb_info *, nid_t);
 982 int recover_orphan_inodes(struct f2fs_sb_info *);
 983 int get_valid_checkpoint(struct f2fs_sb_info *);
 984 void set_dirty_dir_page(struct inode *, struct page *);
 985 void remove_dirty_dir_inode(struct inode *);
 986 void sync_dirty_dir_inodes(struct f2fs_sb_info *);
 987 void write_checkpoint(struct f2fs_sb_info *, bool);
 988 void init_orphan_info(struct f2fs_sb_info *);
 989 int __init create_checkpoint_caches(void);
 990 void destroy_checkpoint_caches(void);
 991
 992 /*
 993  * data.c
 994  */
 995 int reserve_new_block(struct dnode_of_data *);
 996 void update_extent_cache(block_t, struct dnode_of_data *);
 997 struct page *find_data_page(struct inode *, pgoff_t);
 998 struct page *get_lock_data_page(struct inode *, pgoff_t);
 999 struct page *get_new_data_page(struct inode *, pgoff_t, bool);
1000 int f2fs_readpage(struct f2fs_sb_info *, struct page *, block_t, int);
1001 int do_write_data_page(struct page *);
1002
1003 /*
1004  * gc.c
1005  */
1006 int start_gc_thread(struct f2fs_sb_info *);
1007 void stop_gc_thread(struct f2fs_sb_info *);
1008 block_t start_bidx_of_node(unsigned int);
1009 int f2fs_gc(struct f2fs_sb_info *);
1010 void build_gc_manager(struct f2fs_sb_info *);
1011 int __init create_gc_caches(void);
1012 void destroy_gc_caches(void);
1013
1014 /*
1015  * recovery.c
1016  */
1017 void recover_fsync_data(struct f2fs_sb_info *);
1018 bool space_for_roll_forward(struct f2fs_sb_info *);
1019
1020 /*
1021  * debug.c
1022  */
1023 #ifdef CONFIG_F2FS_STAT_FS
1024 struct f2fs_stat_info {
1025         struct list_head stat_list;
1026         struct f2fs_sb_info *sbi;
1027         struct mutex stat_lock;
1028         int all_area_segs, sit_area_segs, nat_area_segs, ssa_area_segs;
1029         int main_area_segs, main_area_sections, main_area_zones;
1030         int hit_ext, total_ext;
1031         int ndirty_node, ndirty_dent, ndirty_dirs, ndirty_meta;
1032         int nats, sits, fnids;
1033         int total_count, utilization;
1034         int bg_gc;
1035         unsigned int valid_count, valid_node_count, valid_inode_count;
1036         unsigned int bimodal, avg_vblocks;
1037         int util_free, util_valid, util_invalid;
1038         int rsvd_segs, overp_segs;
1039         int dirty_count, node_pages, meta_pages;
1040         int prefree_count, call_count;
1041         int tot_segs, node_segs, data_segs, free_segs, free_secs;
1042         int tot_blks, data_blks, node_blks;
1043         int curseg[NR_CURSEG_TYPE];
1044         int cursec[NR_CURSEG_TYPE];
1045         int curzone[NR_CURSEG_TYPE];
1046
1047         unsigned int segment_count[2];
1048         unsigned int block_count[2];
1049         unsigned base_mem, cache_mem;
1050 };
1051
1052 #define stat_inc_call_count(si) ((si)->call_count++)
1053
1054 #define stat_inc_seg_count(sbi, type)                                   \
1055         do {                                                            \
1056                 struct f2fs_stat_info *si = sbi->stat_info;             \
1057                 (si)->tot_segs++;                                       \
1058                 if (type == SUM_TYPE_DATA)                              \
1059                         si->data_segs++;                                \
1060                 else                                                    \
1061                         si->node_segs++;                                \
1062         } while (0)
1063
1064 #define stat_inc_tot_blk_count(si, blks)                                \
1065         (si->tot_blks += (blks))
1066
1067 #define stat_inc_data_blk_count(sbi, blks)                              \
1068         do {                                                            \
1069                 struct f2fs_stat_info *si = sbi->stat_info;             \
1070                 stat_inc_tot_blk_count(si, blks);                       \
1071                 si->data_blks += (blks);                                \
1072         } while (0)
1073
1074 #define stat_inc_node_blk_count(sbi, blks)                              \
1075         do {                                                            \
1076                 struct f2fs_stat_info *si = sbi->stat_info;             \
1077                 stat_inc_tot_blk_count(si, blks);                       \
1078                 si->node_blks += (blks);                                \
1079         } while (0)
1080
1081 int f2fs_build_stats(struct f2fs_sb_info *);
1082 void f2fs_destroy_stats(struct f2fs_sb_info *);
1083 void __init f2fs_create_root_stats(void);
1084 void f2fs_destroy_root_stats(void);
1085 #else
1086 #define stat_inc_call_count(si)
1087 #define stat_inc_seg_count(si, type)
1088 #define stat_inc_tot_blk_count(si, blks)
1089 #define stat_inc_data_blk_count(si, blks)
1090 #define stat_inc_node_blk_count(sbi, blks)
1091
1092 static inline int f2fs_build_stats(struct f2fs_sb_info *sbi) { return 0; }
1093 static inline void f2fs_destroy_stats(struct f2fs_sb_info *sbi) { }
1094 static inline void __init f2fs_create_root_stats(void) { }
1095 static inline void f2fs_destroy_root_stats(void) { }
1096 #endif
1097
1098 extern const struct file_operations f2fs_dir_operations;
1099 extern const struct file_operations f2fs_file_operations;
1100 extern const struct inode_operations f2fs_file_inode_operations;
1101 extern const struct address_space_operations f2fs_dblock_aops;
1102 extern const struct address_space_operations f2fs_node_aops;
1103 extern const struct address_space_operations f2fs_meta_aops;
1104 extern const struct inode_operations f2fs_dir_inode_operations;
1105 extern const struct inode_operations f2fs_symlink_inode_operations;
1106 extern const struct inode_operations f2fs_special_inode_operations;
1107 #endif