lunaix-os/kernel/fs/pcache.c

   1 #include <klibc/string.h>
   2 #include <lunaix/ds/btrie.h>
   3 #include <lunaix/fs.h>
   4 #include <lunaix/mm/page.h>
   5 #include <lunaix/mm/pmm.h>
   6 #include <lunaix/mm/valloc.h>
   7 #include <lunaix/mm/vmm.h>
   8 #include <lunaix/spike.h>
   9
  10 #define PCACHE_DIRTY 0x1
  11
  12 static struct lru_zone* pcache_zone;
  13
  14 static int
  15 __pcache_try_evict(struct lru_node* obj)
  16 {
  17     struct pcache_pg* page = container_of(obj, struct pcache_pg, lru);
  18     pcache_invalidate(page->holder, page);
  19     return 1;
  20 }
  21
  22 void
  23 pcache_init(struct pcache* pcache)
  24 {
  25     btrie_init(&pcache->tree, PG_SIZE_BITS);
  26     llist_init_head(&pcache->dirty);
  27     llist_init_head(&pcache->pages);
  28     pcache_zone = lru_new_zone(__pcache_try_evict);
  29 }
  30
  31 void
  32 pcache_release_page(struct pcache* pcache, struct pcache_pg* page)
  33 {
  34     vfree(page->pg);
  35
  36     llist_delete(&page->pg_list);
  37
  38     vfree(page);
  39
  40     pcache->n_pages--;
  41 }
  42
  43 struct pcache_pg*
  44 pcache_new_page(struct pcache* pcache, u32_t index)
  45 {
  46     struct pcache_pg* ppg = vzalloc(sizeof(struct pcache_pg));
  47     void* pg = valloc(PG_SIZE);
  48
  49     if (!ppg || !pg) {
  50         lru_evict_one(pcache_zone);
  51         if (!ppg && !(ppg = vzalloc(sizeof(struct pcache_pg)))) {
  52             return NULL;
  53         }
  54
  55         if (!pg && !(pg = valloc(PG_SIZE))) {
  56             return NULL;
  57         }
  58     }
  59
  60     ppg->pg = pg;
  61     ppg->holder = pcache;
  62
  63     llist_append(&pcache->pages, &ppg->pg_list);
  64     btrie_set(&pcache->tree, index, ppg);
  65
  66     return ppg;
  67 }
  68
  69 void
  70 pcache_set_dirty(struct pcache* pcache, struct pcache_pg* pg)
  71 {
  72     if (!(pg->flags & PCACHE_DIRTY)) {
  73         pg->flags |= PCACHE_DIRTY;
  74         pcache->n_dirty++;
  75         llist_append(&pcache->dirty, &pg->dirty_list);
  76     }
  77 }
  78
  79 int
  80 pcache_get_page(struct pcache* pcache,
  81                 u32_t index,
  82                 u32_t* offset,
  83                 struct pcache_pg** page)
  84 {
  85     struct pcache_pg* pg = btrie_get(&pcache->tree, index);
  86     int is_new = 0;
  87     u32_t mask = ((1 << pcache->tree.truncated) - 1);
  88     *offset = index & mask;
  89     if (!pg && (pg = pcache_new_page(pcache, index))) {
  90         pg->fpos = index & ~mask;
  91         pcache->n_pages++;
  92         is_new = 1;
  93     }
  94     if (pg)
  95         lru_use_one(pcache_zone, &pg->lru);
  96     *page = pg;
  97     return is_new;
  98 }
  99
 100 int
 101 pcache_write(struct v_inode* inode, void* data, u32_t len, u32_t fpos)
 102 {
 103     u32_t pg_off, buf_off = 0;
 104     struct pcache* pcache = inode->pg_cache;
 105     struct pcache_pg* pg;
 106
 107     while (buf_off < len) {
 108         pcache_get_page(pcache, fpos, &pg_off, &pg);
 109         if (!pg) {
 110             return ENOMEM;
 111         }
 112
 113         u32_t wr_bytes = MIN(PG_SIZE - pg_off, len - buf_off);
 114         memcpy(pg->pg + pg_off, (data + buf_off), wr_bytes);
 115
 116         pcache_set_dirty(pcache, pg);
 117
 118         pg->len = pg_off + wr_bytes;
 119         buf_off += wr_bytes;
 120         fpos += wr_bytes;
 121     }
 122
 123     return buf_off;
 124 }
 125
 126 int
 127 pcache_read(struct v_inode* inode, void* data, u32_t len, u32_t fpos)
 128 {
 129     u32_t pg_off, buf_off = 0, new_pg = 0;
 130     int errno = 0;
 131     struct pcache* pcache = inode->pg_cache;
 132     struct pcache_pg* pg;
 133
 134     while (buf_off < len) {
 135         if (pcache_get_page(pcache, fpos, &pg_off, &pg)) {
 136
 137             if (!pg) {
 138                 return ENOMEM;
 139             }
 140
 141             // Filling up the page
 142             errno =
 143               inode->default_fops->read_page(inode, pg->pg, PG_SIZE, pg->fpos);
 144             if (errno >= 0 && errno < PG_SIZE) {
 145                 // EOF
 146                 len = MIN(len, buf_off + errno);
 147             } else if (errno < 0) {
 148                 break;
 149             }
 150             pg->len = errno;
 151         }
 152         u32_t rd_bytes = MIN(pg->len - pg_off, len - buf_off);
 153
 154         if (!rd_bytes)
 155             break;
 156
 157         memcpy((data + buf_off), pg->pg + pg_off, rd_bytes);
 158
 159         buf_off += rd_bytes;
 160         fpos += rd_bytes;
 161     }
 162
 163     return errno < 0 ? errno : buf_off;
 164 }
 165
 166 void
 167 pcache_release(struct pcache* pcache)
 168 {
 169     struct pcache_pg *pos, *n;
 170     llist_for_each(pos, n, &pcache->pages, pg_list)
 171     {
 172         lru_remove(pcache_zone, &pos->lru);
 173         vfree(pos);
 174     }
 175
 176     btrie_release(&pcache->tree);
 177 }
 178
 179 int
 180 pcache_commit(struct v_inode* inode, struct pcache_pg* page)
 181 {
 182     if (!(page->flags & PCACHE_DIRTY)) {
 183         return;
 184     }
 185
 186     int errno =
 187       inode->default_fops->write_page(inode, page->pg, PG_SIZE, page->fpos);
 188
 189     if (!errno) {
 190         page->flags &= ~PCACHE_DIRTY;
 191         llist_delete(&page->dirty_list);
 192         inode->pg_cache->n_dirty--;
 193     }
 194
 195     return errno;
 196 }
 197
 198 void
 199 pcache_commit_all(struct v_inode* inode)
 200 {
 201     if (!inode->pg_cache) {
 202         return;
 203     }
 204
 205     struct pcache* cache = inode->pg_cache;
 206     struct pcache_pg *pos, *n;
 207
 208     llist_for_each(pos, n, &cache->dirty, dirty_list)
 209     {
 210         pcache_commit(inode, pos);
 211     }
 212 }
 213
 214 void
 215 pcache_invalidate(struct pcache* pcache, struct pcache_pg* page)
 216 {
 217     pcache_commit(pcache->master, page);
 218     pcache_release_page(pcache, page);
 219 }