xref: /openbmc/linux/fs/btrfs/disk-io.c (revision ed2ff2cb)
1eb60ceacSChris Mason #define _XOPEN_SOURCE 500
2eb60ceacSChris Mason #include <stdio.h>
3eb60ceacSChris Mason #include <stdlib.h>
4eb60ceacSChris Mason #include <sys/types.h>
5eb60ceacSChris Mason #include <sys/stat.h>
6eb60ceacSChris Mason #include <fcntl.h>
7eb60ceacSChris Mason #include <unistd.h>
8eb60ceacSChris Mason #include "kerncompat.h"
9eb60ceacSChris Mason #include "radix-tree.h"
10eb60ceacSChris Mason #include "ctree.h"
11eb60ceacSChris Mason #include "disk-io.h"
12eb60ceacSChris Mason 
13eb60ceacSChris Mason static int allocated_blocks = 0;
14ed2ff2cbSChris Mason int cache_size = 0;
15ed2ff2cbSChris Mason int cache_max = 10000;
16eb60ceacSChris Mason 
179a8dd150SChris Mason static int check_tree_block(struct ctree_root *root, struct tree_buffer *buf)
18eb60ceacSChris Mason {
199a8dd150SChris Mason 	if (buf->blocknr != buf->node.header.blocknr)
209a8dd150SChris Mason 		BUG();
219a8dd150SChris Mason 	if (root->node && buf->node.header.parentid != root->node->node.header.parentid)
229a8dd150SChris Mason 		BUG();
239a8dd150SChris Mason 	return 0;
24eb60ceacSChris Mason }
25eb60ceacSChris Mason 
26ed2ff2cbSChris Mason static int free_some_buffers(struct ctree_root *root)
27ed2ff2cbSChris Mason {
28ed2ff2cbSChris Mason 	struct list_head *node, *next;
29ed2ff2cbSChris Mason 	struct tree_buffer *b;
30ed2ff2cbSChris Mason 	if (root->cache_size < cache_max)
31ed2ff2cbSChris Mason 		return 0;
32ed2ff2cbSChris Mason 	list_for_each_safe(node, next, &root->cache) {
33ed2ff2cbSChris Mason 		b = list_entry(node, struct tree_buffer, cache);
34ed2ff2cbSChris Mason 		if (b->count == 1) {
35ed2ff2cbSChris Mason 			BUG_ON(!list_empty(&b->dirty));
36ed2ff2cbSChris Mason 			list_del_init(&b->cache);
37ed2ff2cbSChris Mason 			tree_block_release(root, b);
38ed2ff2cbSChris Mason 			if (root->cache_size < cache_max)
39ed2ff2cbSChris Mason 				return 0;
40ed2ff2cbSChris Mason 		}
41ed2ff2cbSChris Mason 	}
42ed2ff2cbSChris Mason 	return 0;
43ed2ff2cbSChris Mason }
44ed2ff2cbSChris Mason 
45eb60ceacSChris Mason struct tree_buffer *alloc_tree_block(struct ctree_root *root, u64 blocknr)
46eb60ceacSChris Mason {
47eb60ceacSChris Mason 	struct tree_buffer *buf;
48eb60ceacSChris Mason 	int ret;
49eb60ceacSChris Mason 	buf = malloc(sizeof(struct tree_buffer));
50eb60ceacSChris Mason 	if (!buf)
51eb60ceacSChris Mason 		return buf;
52eb60ceacSChris Mason 	allocated_blocks++;
53eb60ceacSChris Mason 	buf->blocknr = blocknr;
54ed2ff2cbSChris Mason 	buf->count = 2;
55ed2ff2cbSChris Mason 	INIT_LIST_HEAD(&buf->dirty);
56ed2ff2cbSChris Mason 	free_some_buffers(root);
57eb60ceacSChris Mason 	radix_tree_preload(GFP_KERNEL);
58eb60ceacSChris Mason 	ret = radix_tree_insert(&root->cache_radix, blocknr, buf);
59eb60ceacSChris Mason 	radix_tree_preload_end();
60ed2ff2cbSChris Mason 	list_add_tail(&buf->cache, &root->cache);
61ed2ff2cbSChris Mason 	root->cache_size++;
62eb60ceacSChris Mason 	if (ret) {
63eb60ceacSChris Mason 		free(buf);
64eb60ceacSChris Mason 		return NULL;
65eb60ceacSChris Mason 	}
66eb60ceacSChris Mason 	return buf;
67eb60ceacSChris Mason }
68eb60ceacSChris Mason 
699a8dd150SChris Mason struct tree_buffer *find_tree_block(struct ctree_root *root, u64 blocknr)
70eb60ceacSChris Mason {
71eb60ceacSChris Mason 	struct tree_buffer *buf;
729a8dd150SChris Mason 	buf = radix_tree_lookup(&root->cache_radix, blocknr);
739a8dd150SChris Mason 	if (buf) {
749a8dd150SChris Mason 		buf->count++;
759a8dd150SChris Mason 	} else {
769a8dd150SChris Mason 		buf = alloc_tree_block(root, blocknr);
779a8dd150SChris Mason 		if (!buf) {
78eb60ceacSChris Mason 			BUG();
79eb60ceacSChris Mason 			return NULL;
80eb60ceacSChris Mason 		}
819a8dd150SChris Mason 	}
82eb60ceacSChris Mason 	return buf;
83eb60ceacSChris Mason }
84eb60ceacSChris Mason 
85eb60ceacSChris Mason struct tree_buffer *read_tree_block(struct ctree_root *root, u64 blocknr)
86eb60ceacSChris Mason {
87d97e63b6SChris Mason 	loff_t offset = blocknr * CTREE_BLOCKSIZE;
88eb60ceacSChris Mason 	struct tree_buffer *buf;
89eb60ceacSChris Mason 	int ret;
90eb60ceacSChris Mason 
91eb60ceacSChris Mason 	buf = radix_tree_lookup(&root->cache_radix, blocknr);
92eb60ceacSChris Mason 	if (buf) {
93eb60ceacSChris Mason 		buf->count++;
949a8dd150SChris Mason 	} else {
95eb60ceacSChris Mason 		buf = alloc_tree_block(root, blocknr);
96eb60ceacSChris Mason 		if (!buf)
97eb60ceacSChris Mason 			return NULL;
98eb60ceacSChris Mason 		ret = pread(root->fp, &buf->node, CTREE_BLOCKSIZE, offset);
99eb60ceacSChris Mason 		if (ret != CTREE_BLOCKSIZE) {
100eb60ceacSChris Mason 			free(buf);
101eb60ceacSChris Mason 			return NULL;
102eb60ceacSChris Mason 		}
1039a8dd150SChris Mason 	}
1049a8dd150SChris Mason 	if (check_tree_block(root, buf))
105cfaa7295SChris Mason 		BUG();
106eb60ceacSChris Mason 	return buf;
107eb60ceacSChris Mason }
108eb60ceacSChris Mason 
109ed2ff2cbSChris Mason int dirty_tree_block(struct ctree_root *root, struct tree_buffer *buf)
110ed2ff2cbSChris Mason {
111ed2ff2cbSChris Mason 	if (!list_empty(&buf->dirty))
112ed2ff2cbSChris Mason 		return 0;
113ed2ff2cbSChris Mason 	list_add_tail(&buf->dirty, &root->trans);
114ed2ff2cbSChris Mason 	buf->count++;
115ed2ff2cbSChris Mason 	return 0;
116ed2ff2cbSChris Mason }
117ed2ff2cbSChris Mason 
118ed2ff2cbSChris Mason int clean_tree_block(struct ctree_root *root, struct tree_buffer *buf)
119ed2ff2cbSChris Mason {
120ed2ff2cbSChris Mason 	if (!list_empty(&buf->dirty)) {
121ed2ff2cbSChris Mason 		list_del_init(&buf->dirty);
122ed2ff2cbSChris Mason 		tree_block_release(root, buf);
123ed2ff2cbSChris Mason 	}
124ed2ff2cbSChris Mason 	return 0;
125ed2ff2cbSChris Mason }
126ed2ff2cbSChris Mason 
127eb60ceacSChris Mason int write_tree_block(struct ctree_root *root, struct tree_buffer *buf)
128eb60ceacSChris Mason {
129eb60ceacSChris Mason 	u64 blocknr = buf->blocknr;
130d97e63b6SChris Mason 	loff_t offset = blocknr * CTREE_BLOCKSIZE;
131eb60ceacSChris Mason 	int ret;
132eb60ceacSChris Mason 
133eb60ceacSChris Mason 	if (buf->blocknr != buf->node.header.blocknr)
134eb60ceacSChris Mason 		BUG();
135eb60ceacSChris Mason 	ret = pwrite(root->fp, &buf->node, CTREE_BLOCKSIZE, offset);
136eb60ceacSChris Mason 	if (ret != CTREE_BLOCKSIZE)
137eb60ceacSChris Mason 		return ret;
138eb60ceacSChris Mason 	return 0;
139eb60ceacSChris Mason }
140eb60ceacSChris Mason 
141ed2ff2cbSChris Mason static int __commit_transaction(struct ctree_root *root)
142ed2ff2cbSChris Mason {
143ed2ff2cbSChris Mason 	struct tree_buffer *b;
144ed2ff2cbSChris Mason 	int ret = 0;
145ed2ff2cbSChris Mason 	int wret;
146ed2ff2cbSChris Mason 	while(!list_empty(&root->trans)) {
147ed2ff2cbSChris Mason 		b = list_entry(root->trans.next, struct tree_buffer, dirty);
148ed2ff2cbSChris Mason 		list_del_init(&b->dirty);
149ed2ff2cbSChris Mason 		wret = write_tree_block(root, b);
150ed2ff2cbSChris Mason 		if (wret)
151ed2ff2cbSChris Mason 			ret = wret;
152ed2ff2cbSChris Mason 		tree_block_release(root, b);
153ed2ff2cbSChris Mason 	}
154ed2ff2cbSChris Mason 	return ret;
155ed2ff2cbSChris Mason }
156ed2ff2cbSChris Mason 
157ed2ff2cbSChris Mason int commit_transaction(struct ctree_root *root)
158ed2ff2cbSChris Mason {
159ed2ff2cbSChris Mason 	int ret;
160ed2ff2cbSChris Mason 	ret = __commit_transaction(root);
161ed2ff2cbSChris Mason 	if (!ret && root != root->extent_root)
162ed2ff2cbSChris Mason 		ret = __commit_transaction(root->extent_root);
163ed2ff2cbSChris Mason 	BUG_ON(ret);
164ed2ff2cbSChris Mason 	return ret;
165ed2ff2cbSChris Mason }
166ed2ff2cbSChris Mason 
167d97e63b6SChris Mason static int __setup_root(struct ctree_root *root, struct ctree_root *extent_root,
168d97e63b6SChris Mason 			struct ctree_root_info *info, int fp)
169d97e63b6SChris Mason {
170ed2ff2cbSChris Mason 	INIT_LIST_HEAD(&root->trans);
171ed2ff2cbSChris Mason 	INIT_LIST_HEAD(&root->cache);
172d97e63b6SChris Mason 	root->fp = fp;
173cfaa7295SChris Mason 	root->node = NULL;
174d97e63b6SChris Mason 	root->node = read_tree_block(root, info->tree_root);
175d97e63b6SChris Mason 	root->extent_root = extent_root;
176d97e63b6SChris Mason 	return 0;
177d97e63b6SChris Mason }
178d97e63b6SChris Mason 
179cfaa7295SChris Mason struct ctree_root *open_ctree(char *filename, struct ctree_super_block *super)
180eb60ceacSChris Mason {
181eb60ceacSChris Mason 	struct ctree_root *root = malloc(sizeof(struct ctree_root));
182d97e63b6SChris Mason 	struct ctree_root *extent_root = malloc(sizeof(struct ctree_root));
183eb60ceacSChris Mason 	int fp;
184eb60ceacSChris Mason 	int ret;
185eb60ceacSChris Mason 
186c673024aSChris Mason 	fp = open(filename, O_CREAT | O_RDWR, 0600);
187eb60ceacSChris Mason 	if (fp < 0) {
188eb60ceacSChris Mason 		free(root);
189eb60ceacSChris Mason 		return NULL;
190eb60ceacSChris Mason 	}
1919a8dd150SChris Mason 	INIT_RADIX_TREE(&root->cache_radix, GFP_KERNEL);
1929a8dd150SChris Mason 	INIT_RADIX_TREE(&extent_root->cache_radix, GFP_KERNEL);
193cfaa7295SChris Mason 	ret = pread(fp, super, sizeof(struct ctree_super_block),
194d97e63b6SChris Mason 		     CTREE_SUPER_INFO_OFFSET(CTREE_BLOCKSIZE));
1955c680ed6SChris Mason 	if (ret == 0 || super->root_info.tree_root == 0) {
1965c680ed6SChris Mason 		printf("making new FS!\n");
197d97e63b6SChris Mason 		ret = mkfs(fp);
198d97e63b6SChris Mason 		if (ret)
199d97e63b6SChris Mason 			return NULL;
200cfaa7295SChris Mason 		ret = pread(fp, super, sizeof(struct ctree_super_block),
201d97e63b6SChris Mason 			     CTREE_SUPER_INFO_OFFSET(CTREE_BLOCKSIZE));
202d97e63b6SChris Mason 		if (ret != sizeof(struct ctree_super_block))
203d97e63b6SChris Mason 			return NULL;
204d97e63b6SChris Mason 	}
205d97e63b6SChris Mason 	BUG_ON(ret < 0);
206cfaa7295SChris Mason 	__setup_root(root, extent_root, &super->root_info, fp);
207cfaa7295SChris Mason 	__setup_root(extent_root, extent_root, &super->extent_info, fp);
208eb60ceacSChris Mason 	return root;
209eb60ceacSChris Mason }
210eb60ceacSChris Mason 
211cfaa7295SChris Mason static int __update_root(struct ctree_root *root, struct ctree_root_info *info)
212cfaa7295SChris Mason {
213cfaa7295SChris Mason 	info->tree_root = root->node->blocknr;
214cfaa7295SChris Mason 	return 0;
215cfaa7295SChris Mason }
216cfaa7295SChris Mason 
217cfaa7295SChris Mason int write_ctree_super(struct ctree_root *root, struct ctree_super_block *s)
218cfaa7295SChris Mason {
219cfaa7295SChris Mason 	int ret;
220cfaa7295SChris Mason 	__update_root(root, &s->root_info);
221cfaa7295SChris Mason 	__update_root(root->extent_root, &s->extent_info);
222cfaa7295SChris Mason 	ret = pwrite(root->fp, s, sizeof(*s), CTREE_SUPER_INFO_OFFSET(CTREE_BLOCKSIZE));
223cfaa7295SChris Mason 	if (ret != sizeof(*s)) {
224cfaa7295SChris Mason 		fprintf(stderr, "failed to write new super block err %d\n", ret);
225cfaa7295SChris Mason 		return ret;
226cfaa7295SChris Mason 	}
227cfaa7295SChris Mason 	return 0;
228cfaa7295SChris Mason }
229cfaa7295SChris Mason 
230ed2ff2cbSChris Mason static int drop_cache(struct ctree_root *root)
231ed2ff2cbSChris Mason {
232ed2ff2cbSChris Mason 	while(!list_empty(&root->cache)) {
233ed2ff2cbSChris Mason 		struct tree_buffer *b = list_entry(root->cache.next,
234ed2ff2cbSChris Mason 						   struct tree_buffer, cache);
235ed2ff2cbSChris Mason 		list_del_init(&b->cache);
236ed2ff2cbSChris Mason 		tree_block_release(root, b);
237ed2ff2cbSChris Mason 	}
238ed2ff2cbSChris Mason 	return 0;
239ed2ff2cbSChris Mason }
240eb60ceacSChris Mason int close_ctree(struct ctree_root *root)
241eb60ceacSChris Mason {
242ed2ff2cbSChris Mason 	drop_cache(root->extent_root);
243ed2ff2cbSChris Mason 	drop_cache(root);
244ed2ff2cbSChris Mason 	BUG_ON(!list_empty(&root->trans));
245ed2ff2cbSChris Mason 	BUG_ON(!list_empty(&root->extent_root->trans));
246ed2ff2cbSChris Mason 
247eb60ceacSChris Mason 	close(root->fp);
248eb60ceacSChris Mason 	if (root->node)
249eb60ceacSChris Mason 		tree_block_release(root, root->node);
250cfaa7295SChris Mason 	if (root->extent_root->node)
251cfaa7295SChris Mason 		tree_block_release(root->extent_root, root->extent_root->node);
252eb60ceacSChris Mason 	free(root);
253eb60ceacSChris Mason 	printf("on close %d blocks are allocated\n", allocated_blocks);
254eb60ceacSChris Mason 	return 0;
255eb60ceacSChris Mason }
256eb60ceacSChris Mason 
257eb60ceacSChris Mason void tree_block_release(struct ctree_root *root, struct tree_buffer *buf)
258eb60ceacSChris Mason {
259eb60ceacSChris Mason 	buf->count--;
260cfaa7295SChris Mason 	if (buf->count < 0)
261cfaa7295SChris Mason 		BUG();
262eb60ceacSChris Mason 	if (buf->count == 0) {
263eb60ceacSChris Mason 		if (!radix_tree_lookup(&root->cache_radix, buf->blocknr))
264eb60ceacSChris Mason 			BUG();
265eb60ceacSChris Mason 		radix_tree_delete(&root->cache_radix, buf->blocknr);
266eb60ceacSChris Mason 		memset(buf, 0, sizeof(*buf));
267eb60ceacSChris Mason 		free(buf);
268eb60ceacSChris Mason 		BUG_ON(allocated_blocks == 0);
269eb60ceacSChris Mason 		allocated_blocks--;
270ed2ff2cbSChris Mason 		BUG_ON(root->cache_size == 0);
271ed2ff2cbSChris Mason 		root->cache_size--;
272eb60ceacSChris Mason 	}
273eb60ceacSChris Mason }
274eb60ceacSChris Mason 
275