Btrfs: add extent buffer bitmap operations
authorOmar Sandoval <osandov@fb.com>
Wed, 30 Sep 2015 03:50:30 +0000 (20:50 -0700)
committerChris Mason <clm@fb.com>
Thu, 17 Dec 2015 20:16:46 +0000 (12:16 -0800)
These are going to be used for the free space tree bitmap items.

Signed-off-by: Omar Sandoval <osandov@fb.com>
Signed-off-by: Chris Mason <clm@fb.com>
fs/btrfs/extent_io.c
fs/btrfs/extent_io.h

index 3915c94..324d382 100644 (file)
@@ -5527,6 +5527,155 @@ void copy_extent_buffer(struct extent_buffer *dst, struct extent_buffer *src,
        }
 }
 
+/*
+ * The extent buffer bitmap operations are done with byte granularity because
+ * bitmap items are not guaranteed to be aligned to a word and therefore a
+ * single word in a bitmap may straddle two pages in the extent buffer.
+ */
+#define BIT_BYTE(nr) ((nr) / BITS_PER_BYTE)
+#define BYTE_MASK ((1 << BITS_PER_BYTE) - 1)
+#define BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(start) \
+       ((BYTE_MASK << ((start) & (BITS_PER_BYTE - 1))) & BYTE_MASK)
+#define BITMAP_LAST_BYTE_MASK(nbits) \
+       (BYTE_MASK >> (-(nbits) & (BITS_PER_BYTE - 1)))
+
+/*
+ * eb_bitmap_offset() - calculate the page and offset of the byte containing the
+ * given bit number
+ * @eb: the extent buffer
+ * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
+ * @nr: bit number
+ * @page_index: return index of the page in the extent buffer that contains the
+ * given bit number
+ * @page_offset: return offset into the page given by page_index
+ *
+ * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
+ * contains a given bit.
+ */
+static inline void eb_bitmap_offset(struct extent_buffer *eb,
+                                   unsigned long start, unsigned long nr,
+                                   unsigned long *page_index,
+                                   size_t *page_offset)
+{
+       size_t start_offset = eb->start & ((u64)PAGE_CACHE_SIZE - 1);
+       size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
+       size_t offset;
+
+       /*
+        * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
+        * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
+        * bitmap item.
+        */
+       offset = start_offset + start + byte_offset;
+
+       *page_index = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
+       *page_offset = offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
+}
+
+/**
+ * extent_buffer_test_bit - determine whether a bit in a bitmap item is set
+ * @eb: the extent buffer
+ * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
+ * @nr: bit number to test
+ */
+int extent_buffer_test_bit(struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
+                          unsigned long nr)
+{
+       char *kaddr;
+       struct page *page;
+       unsigned long i;
+       size_t offset;
+
+       eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
+       page = eb->pages[i];
+       WARN_ON(!PageUptodate(page));
+       kaddr = page_address(page);
+       return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
+}
+
+/**
+ * extent_buffer_bitmap_set - set an area of a bitmap
+ * @eb: the extent buffer
+ * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
+ * @pos: bit number of the first bit
+ * @len: number of bits to set
+ */
+void extent_buffer_bitmap_set(struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
+                             unsigned long pos, unsigned long len)
+{
+       char *kaddr;
+       struct page *page;
+       unsigned long i;
+       size_t offset;
+       const unsigned int size = pos + len;
+       int bits_to_set = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
+       unsigned int mask_to_set = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
+
+       eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
+       page = eb->pages[i];
+       WARN_ON(!PageUptodate(page));
+       kaddr = page_address(page);
+
+       while (len >= bits_to_set) {
+               kaddr[offset] |= mask_to_set;
+               len -= bits_to_set;
+               bits_to_set = BITS_PER_BYTE;
+               mask_to_set = ~0U;
+               if (++offset >= PAGE_CACHE_SIZE && len > 0) {
+                       offset = 0;
+                       page = eb->pages[++i];
+                       WARN_ON(!PageUptodate(page));
+                       kaddr = page_address(page);
+               }
+       }
+       if (len) {
+               mask_to_set &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
+               kaddr[offset] |= mask_to_set;
+       }
+}
+
+
+/**
+ * extent_buffer_bitmap_clear - clear an area of a bitmap
+ * @eb: the extent buffer
+ * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
+ * @pos: bit number of the first bit
+ * @len: number of bits to clear
+ */
+void extent_buffer_bitmap_clear(struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
+                               unsigned long pos, unsigned long len)
+{
+       char *kaddr;
+       struct page *page;
+       unsigned long i;
+       size_t offset;
+       const unsigned int size = pos + len;
+       int bits_to_clear = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
+       unsigned int mask_to_clear = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
+
+       eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
+       page = eb->pages[i];
+       WARN_ON(!PageUptodate(page));
+       kaddr = page_address(page);
+
+       while (len >= bits_to_clear) {
+               kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
+               len -= bits_to_clear;
+               bits_to_clear = BITS_PER_BYTE;
+               mask_to_clear = ~0U;
+               if (++offset >= PAGE_CACHE_SIZE && len > 0) {
+                       offset = 0;
+                       page = eb->pages[++i];
+                       WARN_ON(!PageUptodate(page));
+                       kaddr = page_address(page);
+               }
+       }
+       if (len) {
+               mask_to_clear &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
+               kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
+       }
+}
+
 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
 {
        unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
index c668f36..9185a20 100644 (file)
@@ -309,6 +309,12 @@ void memmove_extent_buffer(struct extent_buffer *dst, unsigned long dst_offset,
                           unsigned long src_offset, unsigned long len);
 void memset_extent_buffer(struct extent_buffer *eb, char c,
                          unsigned long start, unsigned long len);
+int extent_buffer_test_bit(struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
+                          unsigned long pos);
+void extent_buffer_bitmap_set(struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
+                             unsigned long pos, unsigned long len);
+void extent_buffer_bitmap_clear(struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
+                               unsigned long pos, unsigned long len);
 void clear_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb);
 int set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb);
 int set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb);