Btrfs: Search data ordered extents first for checksums on read
[linux-2.6-block.git] / fs / btrfs / ordered-data.c
index b739e3abebb929e01d3a7941156c20e2175b7417..e42fd233e04cdef068acb94df92303b1aa09dc75 100644 (file)
@@ -19,6 +19,8 @@
 #include <linux/gfp.h>
 #include <linux/slab.h>
 #include <linux/blkdev.h>
+#include <linux/writeback.h>
+#include <linux/pagevec.h>
 #include "ctree.h"
 #include "transaction.h"
 #include "btrfs_inode.h"
@@ -136,6 +138,19 @@ static inline struct rb_node *tree_search(struct btrfs_ordered_inode_tree *tree,
        return ret;
 }
 
+/* allocate and add a new ordered_extent into the per-inode tree.
+ * file_offset is the logical offset in the file
+ *
+ * start is the disk block number of an extent already reserved in the
+ * extent allocation tree
+ *
+ * len is the length of the extent
+ *
+ * This also sets the EXTENT_ORDERED bit on the range in the inode.
+ *
+ * The tree is given a single reference on the ordered extent that was
+ * inserted.
+ */
 int btrfs_add_ordered_extent(struct inode *inode, u64 file_offset,
                             u64 start, u64 len)
 {
@@ -152,7 +167,6 @@ int btrfs_add_ordered_extent(struct inode *inode, u64 file_offset,
        entry->file_offset = file_offset;
        entry->start = start;
        entry->len = len;
-       entry->inode = inode;
        /* one ref for the tree */
        atomic_set(&entry->refs, 1);
        init_waitqueue_head(&entry->wait);
@@ -167,44 +181,38 @@ int btrfs_add_ordered_extent(struct inode *inode, u64 file_offset,
        set_extent_ordered(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
                           entry_end(entry) - 1, GFP_NOFS);
 
-       set_bit(BTRFS_ORDERED_START, &entry->flags);
        mutex_unlock(&tree->mutex);
        BUG_ON(node);
        return 0;
 }
 
-int btrfs_add_ordered_sum(struct inode *inode, struct btrfs_ordered_sum *sum)
+/*
+ * Add a struct btrfs_ordered_sum into the list of checksums to be inserted
+ * when an ordered extent is finished.  If the list covers more than one
+ * ordered extent, it is split across multiples.
+ */
+int btrfs_add_ordered_sum(struct inode *inode,
+                         struct btrfs_ordered_extent *entry,
+                         struct btrfs_ordered_sum *sum)
 {
        struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
-       struct rb_node *node;
-       struct btrfs_ordered_extent *entry;
 
        tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
        mutex_lock(&tree->mutex);
-       node = tree_search(tree, sum->file_offset);
-       if (!node) {
-search_fail:
-printk("add ordered sum failed to find a node for inode %lu offset %Lu\n", inode->i_ino, sum->file_offset);
-               node = rb_first(&tree->tree);
-               while(node) {
-                       entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
-                       printk("entry %Lu %Lu %Lu\n", entry->file_offset, entry->file_offset + entry->len, entry->start);
-                       node = rb_next(node);
-               }
-               BUG();
-       }
-       BUG_ON(!node);
-
-       entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
-       if (!offset_in_entry(entry, sum->file_offset)) {
-               goto search_fail;
-       }
-
        list_add_tail(&sum->list, &entry->list);
        mutex_unlock(&tree->mutex);
        return 0;
 }
 
+/*
+ * this is used to account for finished IO across a given range
+ * of the file.  The IO should not span ordered extents.  If
+ * a given ordered_extent is completely done, 1 is returned, otherwise
+ * 0.
+ *
+ * test_and_set_bit on a flag in the struct btrfs_ordered_extent is used
+ * to make sure this function only returns 1 once for a given ordered extent.
+ */
 int btrfs_dec_test_ordered_pending(struct inode *inode,
                                   u64 file_offset, u64 io_size)
 {
@@ -233,9 +241,6 @@ int btrfs_dec_test_ordered_pending(struct inode *inode,
        ret = test_range_bit(io_tree, entry->file_offset,
                             entry->file_offset + entry->len - 1,
                             EXTENT_ORDERED, 0);
-       if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_START, &entry->flags)) {
-printk("inode %lu not ready yet for extent %Lu %Lu\n", inode->i_ino, entry->file_offset, entry_end(entry));
-       }
        if (ret == 0)
                ret = test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IO_DONE, &entry->flags);
 out:
@@ -243,6 +248,10 @@ out:
        return ret == 0;
 }
 
+/*
+ * used to drop a reference on an ordered extent.  This will free
+ * the extent if the last reference is dropped
+ */
 int btrfs_put_ordered_extent(struct btrfs_ordered_extent *entry)
 {
        struct list_head *cur;
@@ -260,6 +269,10 @@ int btrfs_put_ordered_extent(struct btrfs_ordered_extent *entry)
        return 0;
 }
 
+/*
+ * remove an ordered extent from the tree.  No references are dropped
+ * but, anyone waiting on this extent is woken up.
+ */
 int btrfs_remove_ordered_extent(struct inode *inode,
                                struct btrfs_ordered_extent *entry)
 {
@@ -277,57 +290,66 @@ int btrfs_remove_ordered_extent(struct inode *inode,
        return 0;
 }
 
-void btrfs_wait_ordered_extent(struct inode *inode,
-                              struct btrfs_ordered_extent *entry)
-{
-       u64 start = entry->file_offset;
-       u64 end = start + entry->len - 1;
-#if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2,6,22)
-       do_sync_file_range(file, start, end, SYNC_FILE_RANGE_WRITE);
-#else
-       do_sync_mapping_range(inode->i_mapping, start, end,
-                             SYNC_FILE_RANGE_WRITE);
-#endif
-       wait_event(entry->wait,
-                  test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPLETE, &entry->flags));
-}
-
-static void btrfs_start_ordered_extent(struct inode *inode,
-                              struct btrfs_ordered_extent *entry, int wait)
+/*
+ * Used to start IO or wait for a given ordered extent to finish.
+ *
+ * If wait is one, this effectively waits on page writeback for all the pages
+ * in the extent, and it waits on the io completion code to insert
+ * metadata into the btree corresponding to the extent
+ */
+void btrfs_start_ordered_extent(struct inode *inode,
+                                      struct btrfs_ordered_extent *entry,
+                                      int wait)
 {
        u64 start = entry->file_offset;
        u64 end = start + entry->len - 1;
 
-#if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2,6,22)
-       do_sync_file_range(file, start, end, SYNC_FILE_RANGE_WRITE);
-#else
-       do_sync_mapping_range(inode->i_mapping, start, end,
-                             SYNC_FILE_RANGE_WRITE);
-#endif
+       /*
+        * pages in the range can be dirty, clean or writeback.  We
+        * start IO on any dirty ones so the wait doesn't stall waiting
+        * for pdflush to find them
+        */
+       btrfs_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start, end, WB_SYNC_NONE);
        if (wait)
                wait_event(entry->wait, test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPLETE,
                                                 &entry->flags));
 }
 
+/*
+ * Used to wait on ordered extents across a large range of bytes.
+ */
 void btrfs_wait_ordered_range(struct inode *inode, u64 start, u64 len)
 {
        u64 end;
+       u64 orig_end;
+       u64 wait_end;
        struct btrfs_ordered_extent *ordered;
-       int found;
-       int should_wait = 0;
 
+       if (start + len < start) {
+               orig_end = INT_LIMIT(loff_t);
+       } else {
+               orig_end = start + len - 1;
+               if (orig_end > INT_LIMIT(loff_t))
+                       orig_end = INT_LIMIT(loff_t);
+       }
+       wait_end = orig_end;
 again:
-       if (start + len < start)
-               end = (u64)-1;
-       else
-               end = start + len - 1;
-       found = 0;
+       /* start IO across the range first to instantiate any delalloc
+        * extents
+        */
+       btrfs_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start, orig_end, WB_SYNC_NONE);
+
+       btrfs_wait_on_page_writeback_range(inode->i_mapping,
+                                          start >> PAGE_CACHE_SHIFT,
+                                          orig_end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
+
+       end = orig_end;
        while(1) {
                ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, end);
                if (!ordered) {
                        break;
                }
-               if (ordered->file_offset >= start + len) {
+               if (ordered->file_offset > orig_end) {
                        btrfs_put_ordered_extent(ordered);
                        break;
                }
@@ -335,45 +357,27 @@ again:
                        btrfs_put_ordered_extent(ordered);
                        break;
                }
-               btrfs_start_ordered_extent(inode, ordered, should_wait);
-               found++;
+               btrfs_start_ordered_extent(inode, ordered, 1);
                end = ordered->file_offset;
                btrfs_put_ordered_extent(ordered);
-               if (end == 0)
+               if (end == 0 || end == start)
                        break;
                end--;
        }
-       if (should_wait && found) {
-               should_wait = 0;
+       if (test_range_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, start, orig_end,
+                          EXTENT_ORDERED | EXTENT_DELALLOC, 0)) {
+               printk("inode %lu still ordered or delalloc after wait "
+                      "%llu %llu\n", inode->i_ino,
+                      (unsigned long long)start,
+                      (unsigned long long)orig_end);
                goto again;
        }
 }
 
-int btrfs_add_ordered_pending(struct inode *inode,
-                             struct btrfs_ordered_extent *ordered,
-                             u64 start, u64 len)
-{
-       WARN_ON(1);
-       return 0;
-#if 0
-       int ret;
-       struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
-       struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
-
-       tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
-       mutex_lock(&tree->mutex);
-       if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IO_DONE, &ordered->flags)) {
-               ret = -EAGAIN;
-               goto out;
-       }
-       set_extent_ordered(io_tree, start, start + len - 1, GFP_NOFS);
-       ret = 0;
-out:
-       mutex_unlock(&tree->mutex);
-       return ret;
-#endif
-}
-
+/*
+ * find an ordered extent corresponding to file_offset.  return NULL if
+ * nothing is found, otherwise take a reference on the extent and return it
+ */
 struct btrfs_ordered_extent *btrfs_lookup_ordered_extent(struct inode *inode,
                                                         u64 file_offset)
 {
@@ -397,6 +401,10 @@ out:
        return entry;
 }
 
+/*
+ * lookup and return any extent before 'file_offset'.  NULL is returned
+ * if none is found
+ */
 struct btrfs_ordered_extent *
 btrfs_lookup_first_ordered_extent(struct inode * inode, u64 file_offset)
 {
@@ -417,6 +425,10 @@ out:
        return entry;
 }
 
+/*
+ * After an extent is done, call this to conditionally update the on disk
+ * i_size.  i_size is updated to cover any fully written part of the file.
+ */
 int btrfs_ordered_update_i_size(struct inode *inode,
                                struct btrfs_ordered_extent *ordered)
 {
@@ -507,6 +519,11 @@ out:
        return 0;
 }
 
+/*
+ * search the ordered extents for one corresponding to 'offset' and
+ * try to find a checksum.  This is used because we allow pages to
+ * be reclaimed before their checksum is actually put into the btree
+ */
 int btrfs_find_ordered_sum(struct inode *inode, u64 offset, u32 *sum)
 {
        struct btrfs_ordered_sum *ordered_sum;
@@ -514,8 +531,10 @@ int btrfs_find_ordered_sum(struct inode *inode, u64 offset, u32 *sum)
        struct btrfs_ordered_extent *ordered;
        struct btrfs_ordered_inode_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
        struct list_head *cur;
+       unsigned long num_sectors;
+       unsigned long i;
+       u32 sectorsize = BTRFS_I(inode)->root->sectorsize;
        int ret = 1;
-       int index;
 
        ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, offset);
        if (!ordered)
@@ -524,18 +543,105 @@ int btrfs_find_ordered_sum(struct inode *inode, u64 offset, u32 *sum)
        mutex_lock(&tree->mutex);
        list_for_each_prev(cur, &ordered->list) {
                ordered_sum = list_entry(cur, struct btrfs_ordered_sum, list);
-               if (offset >= ordered_sum->file_offset &&
-                   offset < ordered_sum->file_offset + ordered_sum->len) {
-                       index = (offset - ordered_sum->file_offset) /
-                               BTRFS_I(inode)->root->sectorsize;;
-                       sector_sums = &ordered_sum->sums;
-                       *sum = sector_sums[index].sum;
-                       ret = 0;
-                       goto out;
+               if (offset >= ordered_sum->file_offset) {
+                       num_sectors = ordered_sum->len / sectorsize;
+                       sector_sums = ordered_sum->sums;
+                       for (i = 0; i < num_sectors; i++) {
+                               if (sector_sums[i].offset == offset) {
+                                       *sum = sector_sums[i].sum;
+                                       ret = 0;
+                                       goto out;
+                               }
+                       }
                }
        }
 out:
        mutex_unlock(&tree->mutex);
+       btrfs_put_ordered_extent(ordered);
        return ret;
 }
 
+
+/**
+ * taken from mm/filemap.c because it isn't exported
+ *
+ * __filemap_fdatawrite_range - start writeback on mapping dirty pages in range
+ * @mapping:   address space structure to write
+ * @start:     offset in bytes where the range starts
+ * @end:       offset in bytes where the range ends (inclusive)
+ * @sync_mode: enable synchronous operation
+ *
+ * Start writeback against all of a mapping's dirty pages that lie
+ * within the byte offsets <start, end> inclusive.
+ *
+ * If sync_mode is WB_SYNC_ALL then this is a "data integrity" operation, as
+ * opposed to a regular memory cleansing writeback.  The difference between
+ * these two operations is that if a dirty page/buffer is encountered, it must
+ * be waited upon, and not just skipped over.
+ */
+int btrfs_fdatawrite_range(struct address_space *mapping, loff_t start,
+                          loff_t end, int sync_mode)
+{
+       struct writeback_control wbc = {
+               .sync_mode = sync_mode,
+               .nr_to_write = mapping->nrpages * 2,
+               .range_start = start,
+               .range_end = end,
+               .for_writepages = 1,
+       };
+       return btrfs_writepages(mapping, &wbc);
+}
+
+/**
+ * taken from mm/filemap.c because it isn't exported
+ *
+ * wait_on_page_writeback_range - wait for writeback to complete
+ * @mapping:   target address_space
+ * @start:     beginning page index
+ * @end:       ending page index
+ *
+ * Wait for writeback to complete against pages indexed by start->end
+ * inclusive
+ */
+int btrfs_wait_on_page_writeback_range(struct address_space *mapping,
+                                      pgoff_t start, pgoff_t end)
+{
+       struct pagevec pvec;
+       int nr_pages;
+       int ret = 0;
+       pgoff_t index;
+
+       if (end < start)
+               return 0;
+
+       pagevec_init(&pvec, 0);
+       index = start;
+       while ((index <= end) &&
+                       (nr_pages = pagevec_lookup_tag(&pvec, mapping, &index,
+                       PAGECACHE_TAG_WRITEBACK,
+                       min(end - index, (pgoff_t)PAGEVEC_SIZE-1) + 1)) != 0) {
+               unsigned i;
+
+               for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
+                       struct page *page = pvec.pages[i];
+
+                       /* until radix tree lookup accepts end_index */
+                       if (page->index > end)
+                               continue;
+
+                       wait_on_page_writeback(page);
+                       if (PageError(page))
+                               ret = -EIO;
+               }
+               pagevec_release(&pvec);
+               cond_resched();
+       }
+
+       /* Check for outstanding write errors */
+       if (test_and_clear_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags))
+               ret = -ENOSPC;
+       if (test_and_clear_bit(AS_EIO, &mapping->flags))
+               ret = -EIO;
+
+       return ret;
+}