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  * For INODE and NODE manager
 108  */
 109 #define XATTR_NODE_OFFSET       (-1)    /*
 110                                          * store xattrs to one node block per
 111                                          * file keeping -1 as its node offset to
 112                                          * distinguish from index node blocks.
 113                                          */
 114 #define RDONLY_NODE             1       /*
 115                                          * specify a read-only mode when getting
 116                                          * a node block. 0 is read-write mode.
 117                                          * used by get_dnode_of_data().
 118                                          */
 119 #define F2FS_LINK_MAX           32000   /* maximum link count per file */
 120
 121 /* for in-memory extent cache entry */
 122 struct extent_info {
 123         rwlock_t ext_lock;      /* rwlock for consistency */
 124         unsigned int fofs;      /* start offset in a file */
 125         u32 blk_addr;           /* start block address of the extent */
 126         unsigned int len;       /* lenth of the extent */
 127 };
 128
 129 /*
 130  * i_advise uses FADVISE_XXX_BIT. We can add additional hints later.
 131  */
 132 #define FADVISE_COLD_BIT        0x01
 133
 134 struct f2fs_inode_info {
 135         struct inode vfs_inode;         /* serve a vfs inode */
 136         unsigned long i_flags;          /* keep an inode flags for ioctl */
 137         unsigned char i_advise;         /* use to give file attribute hints */
 138         unsigned int i_current_depth;   /* use only in directory structure */
 139         unsigned int i_pino;            /* parent inode number */
 140         umode_t i_acl_mode;             /* keep file acl mode temporarily */
 141
 142         /* Use below internally in f2fs*/
 143         unsigned long flags;            /* use to pass per-file flags */
 144         unsigned long long data_version;/* lastes version of data for fsync */
 145         atomic_t dirty_dents;           /* # of dirty dentry pages */
 146         f2fs_hash_t chash;              /* hash value of given file name */
 147         unsigned int clevel;            /* maximum level of given file name */
 148         nid_t i_xattr_nid;              /* node id that contains xattrs */
 149         struct extent_info ext;         /* in-memory extent cache entry */
 150 };
 151
 152 static inline void get_extent_info(struct extent_info *ext,
 153                                         struct f2fs_extent i_ext)
 154 {
 155         write_lock(&ext->ext_lock);
 156         ext->fofs = le32_to_cpu(i_ext.fofs);
 157         ext->blk_addr = le32_to_cpu(i_ext.blk_addr);
 158         ext->len = le32_to_cpu(i_ext.len);
 159         write_unlock(&ext->ext_lock);
 160 }
 161
 162 static inline void set_raw_extent(struct extent_info *ext,
 163                                         struct f2fs_extent *i_ext)
 164 {
 165         read_lock(&ext->ext_lock);
 166         i_ext->fofs = cpu_to_le32(ext->fofs);
 167         i_ext->blk_addr = cpu_to_le32(ext->blk_addr);
 168         i_ext->len = cpu_to_le32(ext->len);
 169         read_unlock(&ext->ext_lock);
 170 }
 171
 172 struct f2fs_nm_info {
 173         block_t nat_blkaddr;            /* base disk address of NAT */
 174         nid_t max_nid;                  /* maximum possible node ids */
 175         nid_t init_scan_nid;            /* the first nid to be scanned */
 176         nid_t next_scan_nid;            /* the next nid to be scanned */
 177
 178         /* NAT cache management */
 179         struct radix_tree_root nat_root;/* root of the nat entry cache */
 180         rwlock_t nat_tree_lock;         /* protect nat_tree_lock */
 181         unsigned int nat_cnt;           /* the # of cached nat entries */
 182         struct list_head nat_entries;   /* cached nat entry list (clean) */
 183         struct list_head dirty_nat_entries; /* cached nat entry list (dirty) */
 184
 185         /* free node ids management */
 186         struct list_head free_nid_list; /* a list for free nids */
 187         spinlock_t free_nid_list_lock;  /* protect free nid list */
 188         unsigned int fcnt;              /* the number of free node id */
 189         struct mutex build_lock;        /* lock for build free nids */
 190
 191         /* for checkpoint */
 192         char *nat_bitmap;               /* NAT bitmap pointer */
 193         int bitmap_size;                /* bitmap size */
 194 };
 195
 196 /*
 197  * this structure is used as one of function parameters.
 198  * all the information are dedicated to a given direct node block determined
 199  * by the data offset in a file.
 200  */
 201 struct dnode_of_data {
 202         struct inode *inode;            /* vfs inode pointer */
 203         struct page *inode_page;        /* its inode page, NULL is possible */
 204         struct page *node_page;         /* cached direct node page */
 205         nid_t nid;                      /* node id of the direct node block */
 206         unsigned int ofs_in_node;       /* data offset in the node page */
 207         bool inode_page_locked;         /* inode page is locked or not */
 208         block_t data_blkaddr;           /* block address of the node block */
 209 };
 210
 211 static inline void set_new_dnode(struct dnode_of_data *dn, struct inode *inode,
 212                 struct page *ipage, struct page *npage, nid_t nid)
 213 {
 214         dn->inode = inode;
 215         dn->inode_page = ipage;
 216         dn->node_page = npage;
 217         dn->nid = nid;
 218         dn->inode_page_locked = 0;
 219 }
 220
 221 /*
 222  * For SIT manager
 223  *
 224  * By default, there are 6 active log areas across the whole main area.
 225  * When considering hot and cold data separation to reduce cleaning overhead,
 226  * we split 3 for data logs and 3 for node logs as hot, warm, and cold types,
 227  * respectively.
 228  * In the current design, you should not change the numbers intentionally.
 229  * Instead, as a mount option such as active_logs=x, you can use 2, 4, and 6
 230  * logs individually according to the underlying devices. (default: 6)
 231  * Just in case, on-disk layout covers maximum 16 logs that consist of 8 for
 232  * data and 8 for node logs.
 233  */
 234 #define NR_CURSEG_DATA_TYPE     (3)
 235 #define NR_CURSEG_NODE_TYPE     (3)
 236 #define NR_CURSEG_TYPE  (NR_CURSEG_DATA_TYPE + NR_CURSEG_NODE_TYPE)
 237
 238 enum {
 239         CURSEG_HOT_DATA = 0,    /* directory entry blocks */
 240         CURSEG_WARM_DATA,       /* data blocks */
 241         CURSEG_COLD_DATA,       /* multimedia or GCed data blocks */
 242         CURSEG_HOT_NODE,        /* direct node blocks of directory files */
 243         CURSEG_WARM_NODE,       /* direct node blocks of normal files */
 244         CURSEG_COLD_NODE,       /* indirect node blocks */
 245         NO_CHECK_TYPE
 246 };
 247
 248 struct f2fs_sm_info {
 249         struct sit_info *sit_info;              /* whole segment information */
 250         struct free_segmap_info *free_info;     /* free segment information */
 251         struct dirty_seglist_info *dirty_info;  /* dirty segment information */
 252         struct curseg_info *curseg_array;       /* active segment information */
 253
 254         struct list_head wblist_head;   /* list of under-writeback pages */
 255         spinlock_t wblist_lock;         /* lock for checkpoint */
 256
 257         block_t seg0_blkaddr;           /* block address of 0'th segment */
 258         block_t main_blkaddr;           /* start block address of main area */
 259         block_t ssa_blkaddr;            /* start block address of SSA area */
 260
 261         unsigned int segment_count;     /* total # of segments */
 262         unsigned int main_segments;     /* # of segments in main area */
 263         unsigned int reserved_segments; /* # of reserved segments */
 264         unsigned int ovp_segments;      /* # of overprovision segments */
 265 };
 266
 267 /*
 268  * For directory operation
 269  */
 270 #define NODE_DIR1_BLOCK         (ADDRS_PER_INODE + 1)
 271 #define NODE_DIR2_BLOCK         (ADDRS_PER_INODE + 2)
 272 #define NODE_IND1_BLOCK         (ADDRS_PER_INODE + 3)
 273 #define NODE_IND2_BLOCK         (ADDRS_PER_INODE + 4)
 274 #define NODE_DIND_BLOCK         (ADDRS_PER_INODE + 5)
 275
 276 /*
 277  * For superblock
 278  */
 279 /*
 280  * COUNT_TYPE for monitoring
 281  *
 282  * f2fs monitors the number of several block types such as on-writeback,
 283  * dirty dentry blocks, dirty node blocks, and dirty meta blocks.
 284  */
 285 enum count_type {
 286         F2FS_WRITEBACK,
 287         F2FS_DIRTY_DENTS,
 288         F2FS_DIRTY_NODES,
 289         F2FS_DIRTY_META,
 290         NR_COUNT_TYPE,
 291 };
 292
 293 /*
 294  * FS_LOCK nesting subclasses for the lock validator:
 295  *
 296  * The locking order between these classes is
 297  * RENAME -> DENTRY_OPS -> DATA_WRITE -> DATA_NEW
 298  *    -> DATA_TRUNC -> NODE_WRITE -> NODE_NEW -> NODE_TRUNC
 299  */
 300 enum lock_type {
 301         RENAME,         /* for renaming operations */
 302         DENTRY_OPS,     /* for directory operations */
 303         DATA_WRITE,     /* for data write */
 304         DATA_NEW,       /* for data allocation */
 305         DATA_TRUNC,     /* for data truncate */
 306         NODE_NEW,       /* for node allocation */
 307         NODE_TRUNC,     /* for node truncate */
 308         NODE_WRITE,     /* for node write */
 309         NR_LOCK_TYPE,
 310 };
 311
 312 /*
 313  * The below are the page types of bios used in submti_bio().
 314  * The available types are:
 315  * DATA                 User data pages. It operates as async mode.
 316  * NODE                 Node pages. It operates as async mode.
 317  * META                 FS metadata pages such as SIT, NAT, CP.
 318  * NR_PAGE_TYPE         The number of page types.
 319  * META_FLUSH           Make sure the previous pages are written
 320  *                      with waiting the bio's completion
 321  * ...                  Only can be used with META.
 322  */
 323 enum page_type {
 324         DATA,
 325         NODE,
 326         META,
 327         NR_PAGE_TYPE,
 328         META_FLUSH,
 329 };
 330
 331 struct f2fs_sb_info {
 332         struct super_block *sb;                 /* pointer to VFS super block */
 333         struct buffer_head *raw_super_buf;      /* buffer head of raw sb */
 334         struct f2fs_super_block *raw_super;     /* raw super block pointer */
 335         int s_dirty;                            /* dirty flag for checkpoint */
 336
 337         /* for node-related operations */
 338         struct f2fs_nm_info *nm_info;           /* node manager */
 339         struct inode *node_inode;               /* cache node blocks */
 340
 341         /* for segment-related operations */
 342         struct f2fs_sm_info *sm_info;           /* segment manager */
 343         struct bio *bio[NR_PAGE_TYPE];          /* bios to merge */
 344         sector_t last_block_in_bio[NR_PAGE_TYPE];       /* last block number */
 345         struct rw_semaphore bio_sem;            /* IO semaphore */
 346
 347         /* for checkpoint */
 348         struct f2fs_checkpoint *ckpt;           /* raw checkpoint pointer */
 349         struct inode *meta_inode;               /* cache meta blocks */
 350         struct mutex cp_mutex;                  /* for checkpoint procedure */
 351         struct mutex fs_lock[NR_LOCK_TYPE];     /* for blocking FS operations */
 352         struct mutex write_inode;               /* mutex for write inode */
 353         struct mutex writepages;                /* mutex for writepages() */
 354         int por_doing;                          /* recovery is doing or not */
 355
 356         /* for orphan inode management */
 357         struct list_head orphan_inode_list;     /* orphan inode list */
 358         struct mutex orphan_inode_mutex;        /* for orphan inode list */
 359         unsigned int n_orphans;                 /* # of orphan inodes */
 360
 361         /* for directory inode management */
 362         struct list_head dir_inode_list;        /* dir inode list */
 363         spinlock_t dir_inode_lock;              /* for dir inode list lock */
 364         unsigned int n_dirty_dirs;              /* # of dir inodes */
 365
 366         /* basic file system units */
 367         unsigned int log_sectors_per_block;     /* log2 sectors per block */
 368         unsigned int log_blocksize;             /* log2 block size */
 369         unsigned int blocksize;                 /* block size */
 370         unsigned int root_ino_num;              /* root inode number*/
 371         unsigned int node_ino_num;              /* node inode number*/
 372         unsigned int meta_ino_num;              /* meta inode number*/
 373         unsigned int log_blocks_per_seg;        /* log2 blocks per segment */
 374         unsigned int blocks_per_seg;            /* blocks per segment */
 375         unsigned int segs_per_sec;              /* segments per section */
 376         unsigned int secs_per_zone;             /* sections per zone */
 377         unsigned int total_sections;            /* total section count */
 378         unsigned int total_node_count;          /* total node block count */
 379         unsigned int total_valid_node_count;    /* valid node block count */
 380         unsigned int total_valid_inode_count;   /* valid inode count */
 381         int active_logs;                        /* # of active logs */
 382
 383         block_t user_block_count;               /* # of user blocks */
 384         block_t total_valid_block_count;        /* # of valid blocks */
 385         block_t alloc_valid_block_count;        /* # of allocated blocks */
 386         block_t last_valid_block_count;         /* for recovery */
 387         u32 s_next_generation;                  /* for NFS support */
 388         atomic_t nr_pages[NR_COUNT_TYPE];       /* # of pages, see count_type */
 389
 390         struct f2fs_mount_info mount_opt;       /* mount options */
 391
 392         /* for cleaning operations */
 393         struct mutex gc_mutex;                  /* mutex for GC */
 394         struct f2fs_gc_kthread  *gc_thread;     /* GC thread */
 395
 396         /*
 397          * for stat information.
 398          * one is for the LFS mode, and the other is for the SSR mode.
 399          */
 400         struct f2fs_stat_info *stat_info;       /* FS status information */
 401         unsigned int segment_count[2];          /* # of allocated segments */
 402         unsigned int block_count[2];            /* # of allocated blocks */
 403         unsigned int last_victim[2];            /* last victim segment # */
 404         int total_hit_ext, read_hit_ext;        /* extent cache hit ratio */
 405         int bg_gc;                              /* background gc calls */
 406         spinlock_t stat_lock;                   /* lock for stat operations */
 407 };
 408
 409 /*
 410  * Inline functions
 411  */
 412 static inline struct f2fs_inode_info *F2FS_I(struct inode *inode)
 413 {
 414         return container_of(inode, struct f2fs_inode_info, vfs_inode);
 415 }
 416
 417 static inline struct f2fs_sb_info *F2FS_SB(struct super_block *sb)
 418 {
 419         return sb->s_fs_info;
 420 }
 421
 422 static inline struct f2fs_super_block *F2FS_RAW_SUPER(struct f2fs_sb_info *sbi)
 423 {
 424         return (struct f2fs_super_block *)(sbi->raw_super);
 425 }
 426
 427 static inline struct f2fs_checkpoint *F2FS_CKPT(struct f2fs_sb_info *sbi)
 428 {
 429         return (struct f2fs_checkpoint *)(sbi->ckpt);
 430 }
 431
 432 static inline struct f2fs_nm_info *NM_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
 433 {
 434         return (struct f2fs_nm_info *)(sbi->nm_info);
 435 }
 436
 437 static inline struct f2fs_sm_info *SM_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
 438 {
 439         return (struct f2fs_sm_info *)(sbi->sm_info);
 440 }
 441
 442 static inline struct sit_info *SIT_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
 443 {
 444         return (struct sit_info *)(SM_I(sbi)->sit_info);
 445 }
 446
 447 static inline struct free_segmap_info *FREE_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
 448 {
 449         return (struct free_segmap_info *)(SM_I(sbi)->free_info);
 450 }
 451
 452 static inline struct dirty_seglist_info *DIRTY_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
 453 {
 454         return (struct dirty_seglist_info *)(SM_I(sbi)->dirty_info);
 455 }
 456
 457 static inline void F2FS_SET_SB_DIRT(struct f2fs_sb_info *sbi)
 458 {
 459         sbi->s_dirty = 1;
 460 }
 461
 462 static inline void F2FS_RESET_SB_DIRT(struct f2fs_sb_info *sbi)
 463 {
 464         sbi->s_dirty = 0;
 465 }
 466
 467 static inline bool is_set_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
 468 {
 469         unsigned int ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
 470         return ckpt_flags & f;
 471 }
 472
 473 static inline void set_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
 474 {
 475         unsigned int ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
 476         ckpt_flags |= f;
 477         cp->ckpt_flags = cpu_to_le32(ckpt_flags);
 478 }
 479
 480 static inline void clear_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
 481 {
 482         unsigned int ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
 483         ckpt_flags &= (~f);
 484         cp->ckpt_flags = cpu_to_le32(ckpt_flags);
 485 }
 486
 487 static inline void mutex_lock_op(struct f2fs_sb_info *sbi, enum lock_type t)
 488 {
 489         mutex_lock_nested(&sbi->fs_lock[t], t);
 490 }
 491
 492 static inline void mutex_unlock_op(struct f2fs_sb_info *sbi, enum lock_type t)
 493 {
 494         mutex_unlock(&sbi->fs_lock[t]);
 495 }
 496
 497 /*
 498  * Check whether the given nid is within node id range.
 499  */
 500 static inline void check_nid_range(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid)
 501 {
 502         BUG_ON((nid >= NM_I(sbi)->max_nid));
 503 }
 504
 505 #define F2FS_DEFAULT_ALLOCATED_BLOCKS   1
 506
 507 /*
 508  * Check whether the inode has blocks or not
 509  */
 510 static inline int F2FS_HAS_BLOCKS(struct inode *inode)
 511 {
 512         if (F2FS_I(inode)->i_xattr_nid)
 513                 return (inode->i_blocks > F2FS_DEFAULT_ALLOCATED_BLOCKS + 1);
 514         else
 515                 return (inode->i_blocks > F2FS_DEFAULT_ALLOCATED_BLOCKS);
 516 }
 517
 518 static inline bool inc_valid_block_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
 519                                  struct inode *inode, blkcnt_t count)
 520 {
 521         block_t valid_block_count;
 522
 523         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 524         valid_block_count =
 525                 sbi->total_valid_block_count + (block_t)count;
 526         if (valid_block_count > sbi->user_block_count) {
 527                 spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 528                 return false;
 529         }
 530         inode->i_blocks += count;
 531         sbi->total_valid_block_count = valid_block_count;
 532         sbi->alloc_valid_block_count += (block_t)count;
 533         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 534         return true;
 535 }
 536
 537 static inline int dec_valid_block_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
 538                                                 struct inode *inode,
 539                                                 blkcnt_t count)
 540 {
 541         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 542         BUG_ON(sbi->total_valid_block_count < (block_t) count);
 543         BUG_ON(inode->i_blocks < count);
 544         inode->i_blocks -= count;
 545         sbi->total_valid_block_count -= (block_t)count;
 546         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 547         return 0;
 548 }
 549
 550 static inline void inc_page_count(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
 551 {
 552         atomic_inc(&sbi->nr_pages[count_type]);
 553         F2FS_SET_SB_DIRT(sbi);
 554 }
 555
 556 static inline void inode_inc_dirty_dents(struct inode *inode)
 557 {
 558         atomic_inc(&F2FS_I(inode)->dirty_dents);
 559 }
 560
 561 static inline void dec_page_count(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
 562 {
 563         atomic_dec(&sbi->nr_pages[count_type]);
 564 }
 565
 566 static inline void inode_dec_dirty_dents(struct inode *inode)
 567 {
 568         atomic_dec(&F2FS_I(inode)->dirty_dents);
 569 }
 570
 571 static inline int get_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
 572 {
 573         return atomic_read(&sbi->nr_pages[count_type]);
 574 }
 575
 576 static inline block_t valid_user_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi)
 577 {
 578         block_t ret;
 579         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 580         ret = sbi->total_valid_block_count;
 581         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 582         return ret;
 583 }
 584
 585 static inline unsigned long __bitmap_size(struct f2fs_sb_info *sbi, int flag)
 586 {
 587         struct f2fs_checkpoint *ckpt = F2FS_CKPT(sbi);
 588
 589         /* return NAT or SIT bitmap */
 590         if (flag == NAT_BITMAP)
 591                 return le32_to_cpu(ckpt->nat_ver_bitmap_bytesize);
 592         else if (flag == SIT_BITMAP)
 593                 return le32_to_cpu(ckpt->sit_ver_bitmap_bytesize);
 594
 595         return 0;
 596 }
 597
 598 static inline void *__bitmap_ptr(struct f2fs_sb_info *sbi, int flag)
 599 {
 600         struct f2fs_checkpoint *ckpt = F2FS_CKPT(sbi);
 601         int offset = (flag == NAT_BITMAP) ?
 602                         le32_to_cpu(ckpt->sit_ver_bitmap_bytesize) : 0;
 603         return &ckpt->sit_nat_version_bitmap + offset;
 604 }
 605
 606 static inline block_t __start_cp_addr(struct f2fs_sb_info *sbi)
 607 {
 608         block_t start_addr;
 609         struct f2fs_checkpoint *ckpt = F2FS_CKPT(sbi);
 610         unsigned long long ckpt_version = le64_to_cpu(ckpt->checkpoint_ver);
 611
 612         start_addr = le32_to_cpu(F2FS_RAW_SUPER(sbi)->cp_blkaddr);
 613
 614         /*
 615          * odd numbered checkpoint should at cp segment 0
 616          * and even segent must be at cp segment 1
 617          */
 618         if (!(ckpt_version & 1))
 619                 start_addr += sbi->blocks_per_seg;
 620
 621         return start_addr;
 622 }
 623
 624 static inline block_t __start_sum_addr(struct f2fs_sb_info *sbi)
 625 {
 626         return le32_to_cpu(F2FS_CKPT(sbi)->cp_pack_start_sum);
 627 }
 628
 629 static inline bool inc_valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
 630                                                 struct inode *inode,
 631                                                 unsigned int count)
 632 {
 633         block_t valid_block_count;
 634         unsigned int valid_node_count;
 635
 636         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 637
 638         valid_block_count = sbi->total_valid_block_count + (block_t)count;
 639         sbi->alloc_valid_block_count += (block_t)count;
 640         valid_node_count = sbi->total_valid_node_count + count;
 641
 642         if (valid_block_count > sbi->user_block_count) {
 643                 spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 644                 return false;
 645         }
 646
 647         if (valid_node_count > sbi->total_node_count) {
 648                 spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 649                 return false;
 650         }
 651
 652         if (inode)
 653                 inode->i_blocks += count;
 654         sbi->total_valid_node_count = valid_node_count;
 655         sbi->total_valid_block_count = valid_block_count;
 656         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 657
 658         return true;
 659 }
 660
 661 static inline void dec_valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
 662                                                 struct inode *inode,
 663                                                 unsigned int count)
 664 {
 665         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 666
 667         BUG_ON(sbi->total_valid_block_count < count);
 668         BUG_ON(sbi->total_valid_node_count < count);
 669         BUG_ON(inode->i_blocks < count);
 670
 671         inode->i_blocks -= count;
 672         sbi->total_valid_node_count -= count;
 673         sbi->total_valid_block_count -= (block_t)count;
 674
 675         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 676 }
 677
 678 static inline unsigned int valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
 679 {
 680         unsigned int ret;
 681         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 682         ret = sbi->total_valid_node_count;
 683         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 684         return ret;
 685 }
 686
 687 static inline void inc_valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
 688 {
 689         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 690         BUG_ON(sbi->total_valid_inode_count == sbi->total_node_count);
 691         sbi->total_valid_inode_count++;
 692         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 693 }
 694
 695 static inline int dec_valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
 696 {
 697         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 698         BUG_ON(!sbi->total_valid_inode_count);
 699         sbi->total_valid_inode_count--;
 700         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 701         return 0;
 702 }
 703
 704 static inline unsigned int valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
 705 {
 706         unsigned int ret;
 707         spin_lock(&sbi->stat_lock);
 708         ret = sbi->total_valid_inode_count;
 709         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
 710         return ret;
 711 }
 712
 713 static inline void f2fs_put_page(struct page *page, int unlock)
 714 {
 715         if (!page || IS_ERR(page))
 716                 return;
 717
 718         if (unlock) {
 719                 BUG_ON(!PageLocked(page));
 720                 unlock_page(page);
 721         }
 722         page_cache_release(page);
 723 }
 724
 725 static inline void f2fs_put_dnode(struct dnode_of_data *dn)
 726 {
 727         if (dn->node_page)
 728                 f2fs_put_page(dn->node_page, 1);
 729         if (dn->inode_page && dn->node_page != dn->inode_page)
 730                 f2fs_put_page(dn->inode_page, 0);
 731         dn->node_page = NULL;
 732         dn->inode_page = NULL;
 733 }
 734
 735 static inline struct kmem_cache *f2fs_kmem_cache_create(const char *name,
 736                                         size_t size, void (*ctor)(void *))
 737 {
 738         return kmem_cache_create(name, size, 0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT, ctor);
 739 }
 740
 741 #define RAW_IS_INODE(p) ((p)->footer.nid == (p)->footer.ino)
 742
 743 static inline bool IS_INODE(struct page *page)
 744 {
 745         struct f2fs_node *p = (struct f2fs_node *)page_address(page);
 746         return RAW_IS_INODE(p);
 747 }
 748
 749 static inline __le32 *blkaddr_in_node(struct f2fs_node *node)
 750 {
 751         return RAW_IS_INODE(node) ? node->i.i_addr : node->dn.addr;
 752 }
 753
 754 static inline block_t datablock_addr(struct page *node_page,
 755                 unsigned int offset)
 756 {
 757         struct f2fs_node *raw_node;
 758         __le32 *addr_array;
 759         raw_node = (struct f2fs_node *)page_address(node_page);
 760         addr_array = blkaddr_in_node(raw_node);
 761         return le32_to_cpu(addr_array[offset]);
 762 }
 763
 764 static inline int f2fs_test_bit(unsigned int nr, char *addr)
 765 {
 766         int mask;
 767
 768         addr += (nr >> 3);
 769         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
 770         return mask & *addr;
 771 }
 772
 773 static inline int f2fs_set_bit(unsigned int nr, char *addr)
 774 {
 775         int mask;
 776         int ret;
 777
 778         addr += (nr >> 3);
 779         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
 780         ret = mask & *addr;
 781         *addr |= mask;
 782         return ret;
 783 }
 784
 785 static inline int f2fs_clear_bit(unsigned int nr, char *addr)
 786 {
 787         int mask;
 788         int ret;
 789
 790         addr += (nr >> 3);
 791         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
 792         ret = mask & *addr;
 793         *addr &= ~mask;
 794         return ret;
 795 }
 796
 797 /* used for f2fs_inode_info->flags */
 798 enum {
 799         FI_NEW_INODE,           /* indicate newly allocated inode */
 800         FI_NEED_CP,             /* need to do checkpoint during fsync */
 801         FI_INC_LINK,            /* need to increment i_nlink */
 802         FI_ACL_MODE,            /* indicate acl mode */
 803         FI_NO_ALLOC,            /* should not allocate any blocks */
 804 };
 805
 806 static inline void set_inode_flag(struct f2fs_inode_info *fi, int flag)
 807 {
 808         set_bit(flag, &fi->flags);
 809 }
 810
 811 static inline int is_inode_flag_set(struct f2fs_inode_info *fi, int flag)
 812 {
 813         return test_bit(flag, &fi->flags);
 814 }
 815
 816 static inline void clear_inode_flag(struct f2fs_inode_info *fi, int flag)
 817 {
 818         clear_bit(flag, &fi->flags);
 819 }
 820
 821 static inline void set_acl_inode(struct f2fs_inode_info *fi, umode_t mode)
 822 {
 823         fi->i_acl_mode = mode;
 824         set_inode_flag(fi, FI_ACL_MODE);
 825 }
 826
 827 static inline int cond_clear_inode_flag(struct f2fs_inode_info *fi, int flag)
 828 {
 829         if (is_inode_flag_set(fi, FI_ACL_MODE)) {
 830                 clear_inode_flag(fi, FI_ACL_MODE);
 831                 return 1;
 832         }
 833         return 0;
 834 }
 835
 836 /*
 837  * file.c
 838  */
 839 int f2fs_sync_file(struct file *, loff_t, loff_t, int);
 840 void truncate_data_blocks(struct dnode_of_data *);
 841 void f2fs_truncate(struct inode *);
 842 int f2fs_setattr(struct dentry *, struct iattr *);
 843 int truncate_hole(struct inode *, pgoff_t, pgoff_t);
 844 long f2fs_ioctl(struct file *, unsigned int, unsigned long);
 845
 846 /*
 847  * inode.c
 848  */
 849 void f2fs_set_inode_flags(struct inode *);
 850 struct inode *f2fs_iget_nowait(struct super_block *, unsigned long);
 851 struct inode *f2fs_iget(struct super_block *, unsigned long);
 852 void update_inode(struct inode *, struct page *);
 853 int f2fs_write_inode(struct inode *, struct writeback_control *);
 854 void f2fs_evict_inode(struct inode *);
 855
 856 /*
 857  * namei.c
 858  */
 859 struct dentry *f2fs_get_parent(struct dentry *child);
 860
 861 /*
 862  * dir.c
 863  */
 864 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_entry(struct inode *, struct qstr *,
 865                                                         struct page **);
 866 struct f2fs_dir_entry *f2fs_parent_dir(struct inode *, struct page **);
 867 ino_t f2fs_inode_by_name(struct inode *, struct qstr *);
 868 void f2fs_set_link(struct inode *, struct f2fs_dir_entry *,
 869                                 struct page *, struct inode *);
 870 void init_dent_inode(struct dentry *, struct page *);
 871 int f2fs_add_link(struct dentry *, struct inode *);
 872 void f2fs_delete_entry(struct f2fs_dir_entry *, struct page *, struct inode *);
 873 int f2fs_make_empty(struct inode *, struct inode *);
 874 bool f2fs_empty_dir(struct inode *);
 875
 876 /*
 877  * super.c
 878  */
 879 int f2fs_sync_fs(struct super_block *, int);
 880
 881 /*
 882  * hash.c
 883  */
 884 f2fs_hash_t f2fs_dentry_hash(const char *, size_t);
 885
 886 /*
 887  * node.c
 888  */
 889 struct dnode_of_data;
 890 struct node_info;
 891
 892 int is_checkpointed_node(struct f2fs_sb_info *, nid_t);
 893 void get_node_info(struct f2fs_sb_info *, nid_t, struct node_info *);
 894 int get_dnode_of_data(struct dnode_of_data *, pgoff_t, int);
 895 int truncate_inode_blocks(struct inode *, pgoff_t);
 896 int remove_inode_page(struct inode *);
 897 int new_inode_page(struct inode *, struct dentry *);
 898 struct page *new_node_page(struct dnode_of_data *, unsigned int);
 899 void ra_node_page(struct f2fs_sb_info *, nid_t);
 900 struct page *get_node_page(struct f2fs_sb_info *, pgoff_t);
 901 struct page *get_node_page_ra(struct page *, int);
 902 void sync_inode_page(struct dnode_of_data *);
 903 int sync_node_pages(struct f2fs_sb_info *, nid_t, struct writeback_control *);
 904 bool alloc_nid(struct f2fs_sb_info *, nid_t *);
 905 void alloc_nid_done(struct f2fs_sb_info *, nid_t);
 906 void alloc_nid_failed(struct f2fs_sb_info *, nid_t);
 907 void recover_node_page(struct f2fs_sb_info *, struct page *,
 908                 struct f2fs_summary *, struct node_info *, block_t);
 909 int recover_inode_page(struct f2fs_sb_info *, struct page *);
 910 int restore_node_summary(struct f2fs_sb_info *, unsigned int,
 911                                 struct f2fs_summary_block *);
 912 void flush_nat_entries(struct f2fs_sb_info *);
 913 int build_node_manager(struct f2fs_sb_info *);
 914 void destroy_node_manager(struct f2fs_sb_info *);
 915 int create_node_manager_caches(void);
 916 void destroy_node_manager_caches(void);
 917
 918 /*
 919  * segment.c
 920  */
 921 void f2fs_balance_fs(struct f2fs_sb_info *);
 922 void invalidate_blocks(struct f2fs_sb_info *, block_t);
 923 void locate_dirty_segment(struct f2fs_sb_info *, unsigned int);
 924 void clear_prefree_segments(struct f2fs_sb_info *);
 925 int npages_for_summary_flush(struct f2fs_sb_info *);
 926 void allocate_new_segments(struct f2fs_sb_info *);
 927 struct page *get_sum_page(struct f2fs_sb_info *, unsigned int);
 928 struct bio *f2fs_bio_alloc(struct block_device *, int);
 929 void f2fs_submit_bio(struct f2fs_sb_info *, enum page_type, bool sync);
 930 int write_meta_page(struct f2fs_sb_info *, struct page *,
 931                                         struct writeback_control *);
 932 void write_node_page(struct f2fs_sb_info *, struct page *, unsigned int,
 933                                         block_t, block_t *);
 934 void write_data_page(struct inode *, struct page *, struct dnode_of_data*,
 935                                         block_t, block_t *);
 936 void rewrite_data_page(struct f2fs_sb_info *, struct page *, block_t);
 937 void recover_data_page(struct f2fs_sb_info *, struct page *,
 938                                 struct f2fs_summary *, block_t, block_t);
 939 void rewrite_node_page(struct f2fs_sb_info *, struct page *,
 940                                 struct f2fs_summary *, block_t, block_t);
 941 void write_data_summaries(struct f2fs_sb_info *, block_t);
 942 void write_node_summaries(struct f2fs_sb_info *, block_t);
 943 int lookup_journal_in_cursum(struct f2fs_summary_block *,
 944                                         int, unsigned int, int);
 945 void flush_sit_entries(struct f2fs_sb_info *);
 946 int build_segment_manager(struct f2fs_sb_info *);
 947 void reset_victim_segmap(struct f2fs_sb_info *);
 948 void destroy_segment_manager(struct f2fs_sb_info *);
 949
 950 /*
 951  * checkpoint.c
 952  */
 953 struct page *grab_meta_page(struct f2fs_sb_info *, pgoff_t);
 954 struct page *get_meta_page(struct f2fs_sb_info *, pgoff_t);
 955 long sync_meta_pages(struct f2fs_sb_info *, enum page_type, long);
 956 int check_orphan_space(struct f2fs_sb_info *);
 957 void add_orphan_inode(struct f2fs_sb_info *, nid_t);
 958 void remove_orphan_inode(struct f2fs_sb_info *, nid_t);
 959 int recover_orphan_inodes(struct f2fs_sb_info *);
 960 int get_valid_checkpoint(struct f2fs_sb_info *);
 961 void set_dirty_dir_page(struct inode *, struct page *);
 962 void remove_dirty_dir_inode(struct inode *);
 963 void sync_dirty_dir_inodes(struct f2fs_sb_info *);
 964 void block_operations(struct f2fs_sb_info *);
 965 void write_checkpoint(struct f2fs_sb_info *, bool, bool);
 966 void init_orphan_info(struct f2fs_sb_info *);
 967 int create_checkpoint_caches(void);
 968 void destroy_checkpoint_caches(void);
 969
 970 /*
 971  * data.c
 972  */
 973 int reserve_new_block(struct dnode_of_data *);
 974 void update_extent_cache(block_t, struct dnode_of_data *);
 975 struct page *find_data_page(struct inode *, pgoff_t);
 976 struct page *get_lock_data_page(struct inode *, pgoff_t);
 977 struct page *get_new_data_page(struct inode *, pgoff_t, bool);
 978 int f2fs_readpage(struct f2fs_sb_info *, struct page *, block_t, int);
 979 int do_write_data_page(struct page *);
 980
 981 /*
 982  * gc.c
 983  */
 984 int start_gc_thread(struct f2fs_sb_info *);
 985 void stop_gc_thread(struct f2fs_sb_info *);
 986 block_t start_bidx_of_node(unsigned int);
 987 int f2fs_gc(struct f2fs_sb_info *, int);
 988 void build_gc_manager(struct f2fs_sb_info *);
 989 int create_gc_caches(void);
 990 void destroy_gc_caches(void);
 991
 992 /*
 993  * recovery.c
 994  */
 995 void recover_fsync_data(struct f2fs_sb_info *);
 996 bool space_for_roll_forward(struct f2fs_sb_info *);
 997
 998 /*
 999  * debug.c
1000  */
1001 #ifdef CONFIG_F2FS_STAT_FS
1002 struct f2fs_stat_info {
1003         struct list_head stat_list;
1004         struct f2fs_sb_info *sbi;
1005         struct mutex stat_lock;
1006         int all_area_segs, sit_area_segs, nat_area_segs, ssa_area_segs;
1007         int main_area_segs, main_area_sections, main_area_zones;
1008         int hit_ext, total_ext;
1009         int ndirty_node, ndirty_dent, ndirty_dirs, ndirty_meta;
1010         int nats, sits, fnids;
1011         int total_count, utilization;
1012         int bg_gc;
1013         unsigned int valid_count, valid_node_count, valid_inode_count;
1014         unsigned int bimodal, avg_vblocks;
1015         int util_free, util_valid, util_invalid;
1016         int rsvd_segs, overp_segs;
1017         int dirty_count, node_pages, meta_pages;
1018         int prefree_count, call_count;
1019         int tot_segs, node_segs, data_segs, free_segs, free_secs;
1020         int tot_blks, data_blks, node_blks;
1021         int curseg[NR_CURSEG_TYPE];
1022         int cursec[NR_CURSEG_TYPE];
1023         int curzone[NR_CURSEG_TYPE];
1024
1025         unsigned int segment_count[2];
1026         unsigned int block_count[2];
1027         unsigned base_mem, cache_mem;
1028 };
1029
1030 #define stat_inc_call_count(si) ((si)->call_count++)
1031
1032 #define stat_inc_seg_count(sbi, type)                                   \
1033         do {                                                            \
1034                 struct f2fs_stat_info *si = sbi->stat_info;             \
1035                 (si)->tot_segs++;                                       \
1036                 if (type == SUM_TYPE_DATA)                              \
1037                         si->data_segs++;                                \
1038                 else                                                    \
1039                         si->node_segs++;                                \
1040         } while (0)
1041
1042 #define stat_inc_tot_blk_count(si, blks)                                \
1043         (si->tot_blks += (blks))
1044
1045 #define stat_inc_data_blk_count(sbi, blks)                              \
1046         do {                                                            \
1047                 struct f2fs_stat_info *si = sbi->stat_info;             \
1048                 stat_inc_tot_blk_count(si, blks);                       \
1049                 si->data_blks += (blks);                                \
1050         } while (0)
1051
1052 #define stat_inc_node_blk_count(sbi, blks)                              \
1053         do {                                                            \
1054                 struct f2fs_stat_info *si = sbi->stat_info;             \
1055                 stat_inc_tot_blk_count(si, blks);                       \
1056                 si->node_blks += (blks);                                \
1057         } while (0)
1058
1059 int f2fs_build_stats(struct f2fs_sb_info *);
1060 void f2fs_destroy_stats(struct f2fs_sb_info *);
1061 void destroy_root_stats(void);
1062 #else
1063 #define stat_inc_call_count(si)
1064 #define stat_inc_seg_count(si, type)
1065 #define stat_inc_tot_blk_count(si, blks)
1066 #define stat_inc_data_blk_count(si, blks)
1067 #define stat_inc_node_blk_count(sbi, blks)
1068
1069 static inline int f2fs_build_stats(struct f2fs_sb_info *sbi) { return 0; }
1070 static inline void f2fs_destroy_stats(struct f2fs_sb_info *sbi) { }
1071 static inline void destroy_root_stats(void) { }
1072 #endif
1073
1074 extern const struct file_operations f2fs_dir_operations;
1075 extern const struct file_operations f2fs_file_operations;
1076 extern const struct inode_operations f2fs_file_inode_operations;
1077 extern const struct address_space_operations f2fs_dblock_aops;
1078 extern const struct address_space_operations f2fs_node_aops;
1079 extern const struct address_space_operations f2fs_meta_aops;
1080 extern const struct inode_operations f2fs_dir_inode_operations;
1081 extern const struct inode_operations f2fs_symlink_inode_operations;
1082 extern const struct inode_operations f2fs_special_inode_operations;
1083 #endif