fs/nilfs2/alloc.c

   1 /*
   2  * alloc.c - NILFS dat/inode allocator
   3  *
   4  * Copyright (C) 2006-2008 Nippon Telegraph and Telephone Corporation.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  19  *
  20  * Original code was written by Koji Sato <koji@osrg.net>.
  21  * Two allocators were unified by Ryusuke Konishi <ryusuke@osrg.net>,
  22  *                                Amagai Yoshiji <amagai@osrg.net>.
  23  */
  24
  25 #include <linux/types.h>
  26 #include <linux/buffer_head.h>
  27 #include <linux/fs.h>
  28 #include <linux/bitops.h>
  29 #include <linux/slab.h>
  30 #include "mdt.h"
  31 #include "alloc.h"
  32
  33
  34 /**
  35  * nilfs_palloc_groups_per_desc_block - get the number of groups that a group
  36  *                                      descriptor block can maintain
  37  * @inode: inode of metadata file using this allocator
  38  */
  39 static inline unsigned long
  40 nilfs_palloc_groups_per_desc_block(const struct inode *inode)
  41 {
  42         return (1UL << inode->i_blkbits) /
  43                 sizeof(struct nilfs_palloc_group_desc);
  44 }
  45
  46 /**
  47  * nilfs_palloc_groups_count - get maximum number of groups
  48  * @inode: inode of metadata file using this allocator
  49  */
  50 static inline unsigned long
  51 nilfs_palloc_groups_count(const struct inode *inode)
  52 {
  53         return 1UL << (BITS_PER_LONG - (inode->i_blkbits + 3 /* log2(8) */));
  54 }
  55
  56 /**
  57  * nilfs_palloc_init_blockgroup - initialize private variables for allocator
  58  * @inode: inode of metadata file using this allocator
  59  * @entry_size: size of the persistent object
  60  */
  61 int nilfs_palloc_init_blockgroup(struct inode *inode, unsigned entry_size)
  62 {
  63         struct nilfs_mdt_info *mi = NILFS_MDT(inode);
  64
  65         mi->mi_bgl = kmalloc(sizeof(*mi->mi_bgl), GFP_NOFS);
  66         if (!mi->mi_bgl)
  67                 return -ENOMEM;
  68
  69         bgl_lock_init(mi->mi_bgl);
  70
  71         nilfs_mdt_set_entry_size(inode, entry_size, 0);
  72
  73         mi->mi_blocks_per_group =
  74                 DIV_ROUND_UP(nilfs_palloc_entries_per_group(inode),
  75                              mi->mi_entries_per_block) + 1;
  76                 /* Number of blocks in a group including entry blocks and
  77                    a bitmap block */
  78         mi->mi_blocks_per_desc_block =
  79                 nilfs_palloc_groups_per_desc_block(inode) *
  80                 mi->mi_blocks_per_group + 1;
  81                 /* Number of blocks per descriptor including the
  82                    descriptor block */
  83         return 0;
  84 }
  85
  86 /**
  87  * nilfs_palloc_group - get group number and offset from an entry number
  88  * @inode: inode of metadata file using this allocator
  89  * @nr: serial number of the entry (e.g. inode number)
  90  * @offset: pointer to store offset number in the group
  91  */
  92 static unsigned long nilfs_palloc_group(const struct inode *inode, __u64 nr,
  93                                         unsigned long *offset)
  94 {
  95         __u64 group = nr;
  96
  97         *offset = do_div(group, nilfs_palloc_entries_per_group(inode));
  98         return group;
  99 }
 100
 101 /**
 102  * nilfs_palloc_desc_blkoff - get block offset of a group descriptor block
 103  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 104  * @group: group number
 105  *
 106  * nilfs_palloc_desc_blkoff() returns block offset of the descriptor
 107  * block which contains a descriptor of the specified group.
 108  */
 109 static unsigned long
 110 nilfs_palloc_desc_blkoff(const struct inode *inode, unsigned long group)
 111 {
 112         unsigned long desc_block =
 113                 group / nilfs_palloc_groups_per_desc_block(inode);
 114         return desc_block * NILFS_MDT(inode)->mi_blocks_per_desc_block;
 115 }
 116
 117 /**
 118  * nilfs_palloc_bitmap_blkoff - get block offset of a bitmap block
 119  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 120  * @group: group number
 121  *
 122  * nilfs_palloc_bitmap_blkoff() returns block offset of the bitmap
 123  * block used to allocate/deallocate entries in the specified group.
 124  */
 125 static unsigned long
 126 nilfs_palloc_bitmap_blkoff(const struct inode *inode, unsigned long group)
 127 {
 128         unsigned long desc_offset =
 129                 group % nilfs_palloc_groups_per_desc_block(inode);
 130         return nilfs_palloc_desc_blkoff(inode, group) + 1 +
 131                 desc_offset * NILFS_MDT(inode)->mi_blocks_per_group;
 132 }
 133
 134 /**
 135  * nilfs_palloc_group_desc_nfrees - get the number of free entries in a group
 136  * @desc: pointer to descriptor structure for the group
 137  * @lock: spin lock protecting @desc
 138  */
 139 static unsigned long
 140 nilfs_palloc_group_desc_nfrees(const struct nilfs_palloc_group_desc *desc,
 141                                spinlock_t *lock)
 142 {
 143         unsigned long nfree;
 144
 145         spin_lock(lock);
 146         nfree = le32_to_cpu(desc->pg_nfrees);
 147         spin_unlock(lock);
 148         return nfree;
 149 }
 150
 151 /**
 152  * nilfs_palloc_group_desc_add_entries - adjust count of free entries
 153  * @desc: pointer to descriptor structure for the group
 154  * @lock: spin lock protecting @desc
 155  * @n: delta to be added
 156  */
 157 static void
 158 nilfs_palloc_group_desc_add_entries(struct nilfs_palloc_group_desc *desc,
 159                                     spinlock_t *lock, u32 n)
 160 {
 161         spin_lock(lock);
 162         le32_add_cpu(&desc->pg_nfrees, n);
 163         spin_unlock(lock);
 164 }
 165
 166 /**
 167  * nilfs_palloc_entry_blkoff - get block offset of an entry block
 168  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 169  * @nr: serial number of the entry (e.g. inode number)
 170  */
 171 static unsigned long
 172 nilfs_palloc_entry_blkoff(const struct inode *inode, __u64 nr)
 173 {
 174         unsigned long group, group_offset;
 175
 176         group = nilfs_palloc_group(inode, nr, &group_offset);
 177
 178         return nilfs_palloc_bitmap_blkoff(inode, group) + 1 +
 179                 group_offset / NILFS_MDT(inode)->mi_entries_per_block;
 180 }
 181
 182 /**
 183  * nilfs_palloc_desc_block_init - initialize buffer of a group descriptor block
 184  * @inode: inode of metadata file
 185  * @bh: buffer head of the buffer to be initialized
 186  * @kaddr: kernel address mapped for the page including the buffer
 187  */
 188 static void nilfs_palloc_desc_block_init(struct inode *inode,
 189                                          struct buffer_head *bh, void *kaddr)
 190 {
 191         struct nilfs_palloc_group_desc *desc = kaddr + bh_offset(bh);
 192         unsigned long n = nilfs_palloc_groups_per_desc_block(inode);
 193         __le32 nfrees;
 194
 195         nfrees = cpu_to_le32(nilfs_palloc_entries_per_group(inode));
 196         while (n-- > 0) {
 197                 desc->pg_nfrees = nfrees;
 198                 desc++;
 199         }
 200 }
 201
 202 static int nilfs_palloc_get_block(struct inode *inode, unsigned long blkoff,
 203                                   int create,
 204                                   void (*init_block)(struct inode *,
 205                                                      struct buffer_head *,
 206                                                      void *),
 207                                   struct buffer_head **bhp,
 208                                   struct nilfs_bh_assoc *prev,
 209                                   spinlock_t *lock)
 210 {
 211         int ret;
 212
 213         spin_lock(lock);
 214         if (prev->bh && blkoff == prev->blkoff) {
 215                 get_bh(prev->bh);
 216                 *bhp = prev->bh;
 217                 spin_unlock(lock);
 218                 return 0;
 219         }
 220         spin_unlock(lock);
 221
 222         ret = nilfs_mdt_get_block(inode, blkoff, create, init_block, bhp);
 223         if (!ret) {
 224                 spin_lock(lock);
 225                 /*
 226                  * The following code must be safe for change of the
 227                  * cache contents during the get block call.
 228                  */
 229                 brelse(prev->bh);
 230                 get_bh(*bhp);
 231                 prev->bh = *bhp;
 232                 prev->blkoff = blkoff;
 233                 spin_unlock(lock);
 234         }
 235         return ret;
 236 }
 237
 238 /**
 239  * nilfs_palloc_get_desc_block - get buffer head of a group descriptor block
 240  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 241  * @group: group number
 242  * @create: create flag
 243  * @bhp: pointer to store the resultant buffer head
 244  */
 245 static int nilfs_palloc_get_desc_block(struct inode *inode,
 246                                        unsigned long group,
 247                                        int create, struct buffer_head **bhp)
 248 {
 249         struct nilfs_palloc_cache *cache = NILFS_MDT(inode)->mi_palloc_cache;
 250
 251         return nilfs_palloc_get_block(inode,
 252                                       nilfs_palloc_desc_blkoff(inode, group),
 253                                       create, nilfs_palloc_desc_block_init,
 254                                       bhp, &cache->prev_desc, &cache->lock);
 255 }
 256
 257 /**
 258  * nilfs_palloc_get_bitmap_block - get buffer head of a bitmap block
 259  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 260  * @group: group number
 261  * @create: create flag
 262  * @bhp: pointer to store the resultant buffer head
 263  */
 264 static int nilfs_palloc_get_bitmap_block(struct inode *inode,
 265                                          unsigned long group,
 266                                          int create, struct buffer_head **bhp)
 267 {
 268         struct nilfs_palloc_cache *cache = NILFS_MDT(inode)->mi_palloc_cache;
 269
 270         return nilfs_palloc_get_block(inode,
 271                                       nilfs_palloc_bitmap_blkoff(inode, group),
 272                                       create, NULL, bhp,
 273                                       &cache->prev_bitmap, &cache->lock);
 274 }
 275
 276 /**
 277  * nilfs_palloc_get_entry_block - get buffer head of an entry block
 278  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 279  * @nr: serial number of the entry (e.g. inode number)
 280  * @create: create flag
 281  * @bhp: pointer to store the resultant buffer head
 282  */
 283 int nilfs_palloc_get_entry_block(struct inode *inode, __u64 nr,
 284                                  int create, struct buffer_head **bhp)
 285 {
 286         struct nilfs_palloc_cache *cache = NILFS_MDT(inode)->mi_palloc_cache;
 287
 288         return nilfs_palloc_get_block(inode,
 289                                       nilfs_palloc_entry_blkoff(inode, nr),
 290                                       create, NULL, bhp,
 291                                       &cache->prev_entry, &cache->lock);
 292 }
 293
 294 /**
 295  * nilfs_palloc_block_get_group_desc - get kernel address of a group descriptor
 296  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 297  * @group: group number
 298  * @bh: buffer head of the buffer storing the group descriptor block
 299  * @kaddr: kernel address mapped for the page including the buffer
 300  */
 301 static struct nilfs_palloc_group_desc *
 302 nilfs_palloc_block_get_group_desc(const struct inode *inode,
 303                                   unsigned long group,
 304                                   const struct buffer_head *bh, void *kaddr)
 305 {
 306         return (struct nilfs_palloc_group_desc *)(kaddr + bh_offset(bh)) +
 307                 group % nilfs_palloc_groups_per_desc_block(inode);
 308 }
 309
 310 /**
 311  * nilfs_palloc_block_get_entry - get kernel address of an entry
 312  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 313  * @nr: serial number of the entry (e.g. inode number)
 314  * @bh: buffer head of the buffer storing the entry block
 315  * @kaddr: kernel address mapped for the page including the buffer
 316  */
 317 void *nilfs_palloc_block_get_entry(const struct inode *inode, __u64 nr,
 318                                    const struct buffer_head *bh, void *kaddr)
 319 {
 320         unsigned long entry_offset, group_offset;
 321
 322         nilfs_palloc_group(inode, nr, &group_offset);
 323         entry_offset = group_offset % NILFS_MDT(inode)->mi_entries_per_block;
 324
 325         return kaddr + bh_offset(bh) +
 326                 entry_offset * NILFS_MDT(inode)->mi_entry_size;
 327 }
 328
 329 /**
 330  * nilfs_palloc_find_available_slot - find available slot in a group
 331  * @bitmap: bitmap of the group
 332  * @target: offset number of an entry in the group (start point)
 333  * @bsize: size in bits
 334  * @lock: spin lock protecting @bitmap
 335  */
 336 static int nilfs_palloc_find_available_slot(unsigned char *bitmap,
 337                                             unsigned long target,
 338                                             int bsize,
 339                                             spinlock_t *lock)
 340 {
 341         int curr, pos, end, i;
 342
 343         if (target > 0) {
 344                 end = (target + BITS_PER_LONG - 1) & ~(BITS_PER_LONG - 1);
 345                 if (end > bsize)
 346                         end = bsize;
 347                 pos = nilfs_find_next_zero_bit(bitmap, end, target);
 348                 if (pos < end && !nilfs_set_bit_atomic(lock, pos, bitmap))
 349                         return pos;
 350         } else {
 351                 end = 0;
 352         }
 353
 354         for (i = 0, curr = end;
 355              i < bsize;
 356              i += BITS_PER_LONG, curr += BITS_PER_LONG) {
 357                 /* wrap around */
 358                 if (curr >= bsize)
 359                         curr = 0;
 360                 while (*((unsigned long *)bitmap + curr / BITS_PER_LONG)
 361                        != ~0UL) {
 362                         end = curr + BITS_PER_LONG;
 363                         if (end > bsize)
 364                                 end = bsize;
 365                         pos = nilfs_find_next_zero_bit(bitmap, end, curr);
 366                         if (pos < end &&
 367                             !nilfs_set_bit_atomic(lock, pos, bitmap))
 368                                 return pos;
 369                 }
 370         }
 371         return -ENOSPC;
 372 }
 373
 374 /**
 375  * nilfs_palloc_rest_groups_in_desc_block - get the remaining number of groups
 376  *                                          in a group descriptor block
 377  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 378  * @curr: current group number
 379  * @max: maximum number of groups
 380  */
 381 static unsigned long
 382 nilfs_palloc_rest_groups_in_desc_block(const struct inode *inode,
 383                                        unsigned long curr, unsigned long max)
 384 {
 385         return min_t(unsigned long,
 386                      nilfs_palloc_groups_per_desc_block(inode) -
 387                      curr % nilfs_palloc_groups_per_desc_block(inode),
 388                      max - curr + 1);
 389 }
 390
 391 /**
 392  * nilfs_palloc_count_desc_blocks - count descriptor blocks number
 393  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 394  * @desc_blocks: descriptor blocks number [out]
 395  */
 396 static int nilfs_palloc_count_desc_blocks(struct inode *inode,
 397                                             unsigned long *desc_blocks)
 398 {
 399         __u64 blknum;
 400         int ret;
 401
 402         ret = nilfs_bmap_last_key(NILFS_I(inode)->i_bmap, &blknum);
 403         if (likely(!ret))
 404                 *desc_blocks = DIV_ROUND_UP(
 405                         (unsigned long)blknum,
 406                         NILFS_MDT(inode)->mi_blocks_per_desc_block);
 407         return ret;
 408 }
 409
 410 /**
 411  * nilfs_palloc_mdt_file_can_grow - check potential opportunity for
 412  *                                      MDT file growing
 413  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 414  * @desc_blocks: known current descriptor blocks count
 415  */
 416 static inline bool nilfs_palloc_mdt_file_can_grow(struct inode *inode,
 417                                                     unsigned long desc_blocks)
 418 {
 419         return (nilfs_palloc_groups_per_desc_block(inode) * desc_blocks) <
 420                         nilfs_palloc_groups_count(inode);
 421 }
 422
 423 /**
 424  * nilfs_palloc_count_max_entries - count max number of entries that can be
 425  *                                      described by descriptor blocks count
 426  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 427  * @nused: current number of used entries
 428  * @nmaxp: max number of entries [out]
 429  */
 430 int nilfs_palloc_count_max_entries(struct inode *inode, u64 nused, u64 *nmaxp)
 431 {
 432         unsigned long desc_blocks = 0;
 433         u64 entries_per_desc_block, nmax;
 434         int err;
 435
 436         err = nilfs_palloc_count_desc_blocks(inode, &desc_blocks);
 437         if (unlikely(err))
 438                 return err;
 439
 440         entries_per_desc_block = (u64)nilfs_palloc_entries_per_group(inode) *
 441                                 nilfs_palloc_groups_per_desc_block(inode);
 442         nmax = entries_per_desc_block * desc_blocks;
 443
 444         if (nused == nmax &&
 445                         nilfs_palloc_mdt_file_can_grow(inode, desc_blocks))
 446                 nmax += entries_per_desc_block;
 447
 448         if (nused > nmax)
 449                 return -ERANGE;
 450
 451         *nmaxp = nmax;
 452         return 0;
 453 }
 454
 455 /**
 456  * nilfs_palloc_prepare_alloc_entry - prepare to allocate a persistent object
 457  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 458  * @req: nilfs_palloc_req structure exchanged for the allocation
 459  */
 460 int nilfs_palloc_prepare_alloc_entry(struct inode *inode,
 461                                      struct nilfs_palloc_req *req)
 462 {
 463         struct buffer_head *desc_bh, *bitmap_bh;
 464         struct nilfs_palloc_group_desc *desc;
 465         unsigned char *bitmap;
 466         void *desc_kaddr, *bitmap_kaddr;
 467         unsigned long group, maxgroup, ngroups;
 468         unsigned long group_offset, maxgroup_offset;
 469         unsigned long n, entries_per_group, groups_per_desc_block;
 470         unsigned long i, j;
 471         spinlock_t *lock;
 472         int pos, ret;
 473
 474         ngroups = nilfs_palloc_groups_count(inode);
 475         maxgroup = ngroups - 1;
 476         group = nilfs_palloc_group(inode, req->pr_entry_nr, &group_offset);
 477         entries_per_group = nilfs_palloc_entries_per_group(inode);
 478         groups_per_desc_block = nilfs_palloc_groups_per_desc_block(inode);
 479
 480         for (i = 0; i < ngroups; i += n) {
 481                 if (group >= ngroups) {
 482                         /* wrap around */
 483                         group = 0;
 484                         maxgroup = nilfs_palloc_group(inode, req->pr_entry_nr,
 485                                                       &maxgroup_offset) - 1;
 486                 }
 487                 ret = nilfs_palloc_get_desc_block(inode, group, 1, &desc_bh);
 488                 if (ret < 0)
 489                         return ret;
 490                 desc_kaddr = kmap(desc_bh->b_page);
 491                 desc = nilfs_palloc_block_get_group_desc(
 492                         inode, group, desc_bh, desc_kaddr);
 493                 n = nilfs_palloc_rest_groups_in_desc_block(inode, group,
 494                                                            maxgroup);
 495                 for (j = 0; j < n; j++, desc++, group++) {
 496                         lock = nilfs_mdt_bgl_lock(inode, group);
 497                         if (nilfs_palloc_group_desc_nfrees(desc, lock) > 0) {
 498                                 ret = nilfs_palloc_get_bitmap_block(
 499                                         inode, group, 1, &bitmap_bh);
 500                                 if (ret < 0)
 501                                         goto out_desc;
 502                                 bitmap_kaddr = kmap(bitmap_bh->b_page);
 503                                 bitmap = bitmap_kaddr + bh_offset(bitmap_bh);
 504                                 pos = nilfs_palloc_find_available_slot(
 505                                         bitmap, group_offset,
 506                                         entries_per_group, lock);
 507                                 if (pos >= 0) {
 508                                         /* found a free entry */
 509                                         nilfs_palloc_group_desc_add_entries(
 510                                                 desc, lock, -1);
 511                                         req->pr_entry_nr =
 512                                                 entries_per_group * group + pos;
 513                                         kunmap(desc_bh->b_page);
 514                                         kunmap(bitmap_bh->b_page);
 515
 516                                         req->pr_desc_bh = desc_bh;
 517                                         req->pr_bitmap_bh = bitmap_bh;
 518                                         return 0;
 519                                 }
 520                                 kunmap(bitmap_bh->b_page);
 521                                 brelse(bitmap_bh);
 522                         }
 523
 524                         group_offset = 0;
 525                 }
 526
 527                 kunmap(desc_bh->b_page);
 528                 brelse(desc_bh);
 529         }
 530
 531         /* no entries left */
 532         return -ENOSPC;
 533
 534  out_desc:
 535         kunmap(desc_bh->b_page);
 536         brelse(desc_bh);
 537         return ret;
 538 }
 539
 540 /**
 541  * nilfs_palloc_commit_alloc_entry - finish allocation of a persistent object
 542  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 543  * @req: nilfs_palloc_req structure exchanged for the allocation
 544  */
 545 void nilfs_palloc_commit_alloc_entry(struct inode *inode,
 546                                      struct nilfs_palloc_req *req)
 547 {
 548         mark_buffer_dirty(req->pr_bitmap_bh);
 549         mark_buffer_dirty(req->pr_desc_bh);
 550         nilfs_mdt_mark_dirty(inode);
 551
 552         brelse(req->pr_bitmap_bh);
 553         brelse(req->pr_desc_bh);
 554 }
 555
 556 /**
 557  * nilfs_palloc_commit_free_entry - finish deallocating a persistent object
 558  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 559  * @req: nilfs_palloc_req structure exchanged for the removal
 560  */
 561 void nilfs_palloc_commit_free_entry(struct inode *inode,
 562                                     struct nilfs_palloc_req *req)
 563 {
 564         struct nilfs_palloc_group_desc *desc;
 565         unsigned long group, group_offset;
 566         unsigned char *bitmap;
 567         void *desc_kaddr, *bitmap_kaddr;
 568         spinlock_t *lock;
 569
 570         group = nilfs_palloc_group(inode, req->pr_entry_nr, &group_offset);
 571         desc_kaddr = kmap(req->pr_desc_bh->b_page);
 572         desc = nilfs_palloc_block_get_group_desc(inode, group,
 573                                                  req->pr_desc_bh, desc_kaddr);
 574         bitmap_kaddr = kmap(req->pr_bitmap_bh->b_page);
 575         bitmap = bitmap_kaddr + bh_offset(req->pr_bitmap_bh);
 576         lock = nilfs_mdt_bgl_lock(inode, group);
 577
 578         if (!nilfs_clear_bit_atomic(lock, group_offset, bitmap))
 579                 nilfs_warning(inode->i_sb, __func__,
 580                               "entry number %llu already freed: ino=%lu\n",
 581                               (unsigned long long)req->pr_entry_nr,
 582                               (unsigned long)inode->i_ino);
 583         else
 584                 nilfs_palloc_group_desc_add_entries(desc, lock, 1);
 585
 586         kunmap(req->pr_bitmap_bh->b_page);
 587         kunmap(req->pr_desc_bh->b_page);
 588
 589         mark_buffer_dirty(req->pr_desc_bh);
 590         mark_buffer_dirty(req->pr_bitmap_bh);
 591         nilfs_mdt_mark_dirty(inode);
 592
 593         brelse(req->pr_bitmap_bh);
 594         brelse(req->pr_desc_bh);
 595 }
 596
 597 /**
 598  * nilfs_palloc_abort_alloc_entry - cancel allocation of a persistent object
 599  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 600  * @req: nilfs_palloc_req structure exchanged for the allocation
 601  */
 602 void nilfs_palloc_abort_alloc_entry(struct inode *inode,
 603                                     struct nilfs_palloc_req *req)
 604 {
 605         struct nilfs_palloc_group_desc *desc;
 606         void *desc_kaddr, *bitmap_kaddr;
 607         unsigned char *bitmap;
 608         unsigned long group, group_offset;
 609         spinlock_t *lock;
 610
 611         group = nilfs_palloc_group(inode, req->pr_entry_nr, &group_offset);
 612         desc_kaddr = kmap(req->pr_desc_bh->b_page);
 613         desc = nilfs_palloc_block_get_group_desc(inode, group,
 614                                                  req->pr_desc_bh, desc_kaddr);
 615         bitmap_kaddr = kmap(req->pr_bitmap_bh->b_page);
 616         bitmap = bitmap_kaddr + bh_offset(req->pr_bitmap_bh);
 617         lock = nilfs_mdt_bgl_lock(inode, group);
 618
 619         if (!nilfs_clear_bit_atomic(lock, group_offset, bitmap))
 620                 nilfs_warning(inode->i_sb, __func__,
 621                               "entry number %llu already freed: ino=%lu\n",
 622                               (unsigned long long)req->pr_entry_nr,
 623                               (unsigned long)inode->i_ino);
 624         else
 625                 nilfs_palloc_group_desc_add_entries(desc, lock, 1);
 626
 627         kunmap(req->pr_bitmap_bh->b_page);
 628         kunmap(req->pr_desc_bh->b_page);
 629
 630         brelse(req->pr_bitmap_bh);
 631         brelse(req->pr_desc_bh);
 632
 633         req->pr_entry_nr = 0;
 634         req->pr_bitmap_bh = NULL;
 635         req->pr_desc_bh = NULL;
 636 }
 637
 638 /**
 639  * nilfs_palloc_prepare_free_entry - prepare to deallocate a persistent object
 640  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 641  * @req: nilfs_palloc_req structure exchanged for the removal
 642  */
 643 int nilfs_palloc_prepare_free_entry(struct inode *inode,
 644                                     struct nilfs_palloc_req *req)
 645 {
 646         struct buffer_head *desc_bh, *bitmap_bh;
 647         unsigned long group, group_offset;
 648         int ret;
 649
 650         group = nilfs_palloc_group(inode, req->pr_entry_nr, &group_offset);
 651         ret = nilfs_palloc_get_desc_block(inode, group, 1, &desc_bh);
 652         if (ret < 0)
 653                 return ret;
 654         ret = nilfs_palloc_get_bitmap_block(inode, group, 1, &bitmap_bh);
 655         if (ret < 0) {
 656                 brelse(desc_bh);
 657                 return ret;
 658         }
 659
 660         req->pr_desc_bh = desc_bh;
 661         req->pr_bitmap_bh = bitmap_bh;
 662         return 0;
 663 }
 664
 665 /**
 666  * nilfs_palloc_abort_free_entry - cancel deallocating a persistent object
 667  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 668  * @req: nilfs_palloc_req structure exchanged for the removal
 669  */
 670 void nilfs_palloc_abort_free_entry(struct inode *inode,
 671                                    struct nilfs_palloc_req *req)
 672 {
 673         brelse(req->pr_bitmap_bh);
 674         brelse(req->pr_desc_bh);
 675
 676         req->pr_entry_nr = 0;
 677         req->pr_bitmap_bh = NULL;
 678         req->pr_desc_bh = NULL;
 679 }
 680
 681 /**
 682  * nilfs_palloc_group_is_in - judge if an entry is in a group
 683  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 684  * @group: group number
 685  * @nr: serial number of the entry (e.g. inode number)
 686  */
 687 static int
 688 nilfs_palloc_group_is_in(struct inode *inode, unsigned long group, __u64 nr)
 689 {
 690         __u64 first, last;
 691
 692         first = group * nilfs_palloc_entries_per_group(inode);
 693         last = first + nilfs_palloc_entries_per_group(inode) - 1;
 694         return (nr >= first) && (nr <= last);
 695 }
 696
 697 /**
 698  * nilfs_palloc_freev - deallocate a set of persistent objects
 699  * @inode: inode of metadata file using this allocator
 700  * @entry_nrs: array of entry numbers to be deallocated
 701  * @nitems: number of entries stored in @entry_nrs
 702  */
 703 int nilfs_palloc_freev(struct inode *inode, __u64 *entry_nrs, size_t nitems)
 704 {
 705         struct buffer_head *desc_bh, *bitmap_bh;
 706         struct nilfs_palloc_group_desc *desc;
 707         unsigned char *bitmap;
 708         void *desc_kaddr, *bitmap_kaddr;
 709         unsigned long group, group_offset;
 710         spinlock_t *lock;
 711         int i, j, n, ret;
 712
 713         for (i = 0; i < nitems; i = j) {
 714                 group = nilfs_palloc_group(inode, entry_nrs[i], &group_offset);
 715                 ret = nilfs_palloc_get_desc_block(inode, group, 0, &desc_bh);
 716                 if (ret < 0)
 717                         return ret;
 718                 ret = nilfs_palloc_get_bitmap_block(inode, group, 0,
 719                                                     &bitmap_bh);
 720                 if (ret < 0) {
 721                         brelse(desc_bh);
 722                         return ret;
 723                 }
 724                 desc_kaddr = kmap(desc_bh->b_page);
 725                 desc = nilfs_palloc_block_get_group_desc(
 726                         inode, group, desc_bh, desc_kaddr);
 727                 bitmap_kaddr = kmap(bitmap_bh->b_page);
 728                 bitmap = bitmap_kaddr + bh_offset(bitmap_bh);
 729                 lock = nilfs_mdt_bgl_lock(inode, group);
 730                 for (j = i, n = 0;
 731                      (j < nitems) && nilfs_palloc_group_is_in(inode, group,
 732                                                               entry_nrs[j]);
 733                      j++) {
 734                         nilfs_palloc_group(inode, entry_nrs[j], &group_offset);
 735                         if (!nilfs_clear_bit_atomic(lock, group_offset,
 736                                                     bitmap)) {
 737                                 nilfs_warning(inode->i_sb, __func__,
 738                                               "entry number %llu already freed: ino=%lu\n",
 739                                               (unsigned long long)entry_nrs[j],
 740                                               (unsigned long)inode->i_ino);
 741                         } else {
 742                                 n++;
 743                         }
 744                 }
 745                 nilfs_palloc_group_desc_add_entries(desc, lock, n);
 746
 747                 kunmap(bitmap_bh->b_page);
 748                 kunmap(desc_bh->b_page);
 749
 750                 mark_buffer_dirty(desc_bh);
 751                 mark_buffer_dirty(bitmap_bh);
 752                 nilfs_mdt_mark_dirty(inode);
 753
 754                 brelse(bitmap_bh);
 755                 brelse(desc_bh);
 756         }
 757         return 0;
 758 }
 759
 760 void nilfs_palloc_setup_cache(struct inode *inode,
 761                               struct nilfs_palloc_cache *cache)
 762 {
 763         NILFS_MDT(inode)->mi_palloc_cache = cache;
 764         spin_lock_init(&cache->lock);
 765 }
 766
 767 void nilfs_palloc_clear_cache(struct inode *inode)
 768 {
 769         struct nilfs_palloc_cache *cache = NILFS_MDT(inode)->mi_palloc_cache;
 770
 771         spin_lock(&cache->lock);
 772         brelse(cache->prev_desc.bh);
 773         brelse(cache->prev_bitmap.bh);
 774         brelse(cache->prev_entry.bh);
 775         cache->prev_desc.bh = NULL;
 776         cache->prev_bitmap.bh = NULL;
 777         cache->prev_entry.bh = NULL;
 778         spin_unlock(&cache->lock);
 779 }
 780
 781 void nilfs_palloc_destroy_cache(struct inode *inode)
 782 {
 783         nilfs_palloc_clear_cache(inode);
 784         NILFS_MDT(inode)->mi_palloc_cache = NULL;
 785 }