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, uint32_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 struct pcache_pg*
  80 pcache_get_page(struct pcache* pcache,
  81                 uint32_t index,
  82                 uint32_t* offset,
  83                 struct pcache_pg** page)
  84 {
  85     struct pcache_pg* pg = btrie_get(&pcache->tree, index);
  86     int is_new = 0;
  87     *offset = index & ((1 << pcache->tree.truncated) - 1);
  88     if (!pg && (pg = pcache_new_page(pcache, index))) {
  89         pg->fpos = index - *offset;
  90         pcache->n_pages++;
  91         is_new = 1;
  92     }
  93     if (pg)
  94         lru_use_one(pcache_zone, &pg->lru);
  95     *page = pg;
  96     return is_new;
  97 }
  98
  99 int
 100 pcache_write(struct v_inode* inode, void* data, uint32_t len, uint32_t fpos)
 101 {
 102     uint32_t pg_off, buf_off = 0;
 103     struct pcache* pcache = inode->pg_cache;
 104     struct pcache_pg* pg;
 105
 106     while (buf_off < len) {
 107         pcache_get_page(pcache, fpos, &pg_off, &pg);
 108         if (!pg) {
 109             return ENOMEM;
 110         }
 111
 112         uint32_t wr_bytes = MIN(PG_SIZE - pg_off, len - buf_off);
 113         memcpy(pg->pg + pg_off, (data + buf_off), wr_bytes);
 114
 115         pcache_set_dirty(pcache, pg);
 116
 117         buf_off += wr_bytes;
 118         fpos += wr_bytes;
 119     }
 120
 121     return buf_off;
 122 }
 123
 124 int
 125 pcache_read(struct v_inode* inode, void* data, uint32_t len, uint32_t fpos)
 126 {
 127     uint32_t pg_off, buf_off = 0, new_pg = 0;
 128     int errno = 0;
 129     struct pcache* pcache = inode->pg_cache;
 130     struct pcache_pg* pg;
 131
 132     while (buf_off < len) {
 133         if (pcache_get_page(pcache, fpos, &pg_off, &pg)) {
 134
 135             if (!pg) {
 136                 return ENOMEM;
 137             }
 138
 139             // Filling up the page
 140             errno = inode->default_fops.read(inode, pg->pg, PG_SIZE, pg->fpos);
 141             if (errno >= 0 && errno < PG_SIZE) {
 142                 // EOF
 143                 len = buf_off + errno;
 144             } else if (errno < 0) {
 145                 break;
 146             }
 147         }
 148         uint32_t rd_bytes = MIN(PG_SIZE - pg_off, len - buf_off);
 149         memcpy((data + buf_off), pg->pg + pg_off, rd_bytes);
 150
 151         buf_off += rd_bytes;
 152         fpos += rd_bytes;
 153     }
 154
 155     return errno < 0 ? errno : buf_off;
 156 }
 157
 158 void
 159 pcache_release(struct pcache* pcache)
 160 {
 161     struct pcache_pg *pos, *n;
 162     llist_for_each(pos, n, &pcache->pages, pg_list)
 163     {
 164         lru_remove(pcache_zone, &pos->lru);
 165         vfree(pos);
 166     }
 167
 168     btrie_release(&pcache->tree);
 169 }
 170
 171 int
 172 pcache_commit(struct v_inode* inode, struct pcache_pg* page)
 173 {
 174     if (!(page->flags & PCACHE_DIRTY)) {
 175         return;
 176     }
 177
 178     int errno = inode->default_fops.write(inode, page->pg, PG_SIZE, page->fpos);
 179
 180     if (!errno) {
 181         page->flags &= ~PCACHE_DIRTY;
 182         llist_delete(&page->dirty_list);
 183         inode->pg_cache->n_dirty--;
 184     }
 185
 186     return errno;
 187 }
 188
 189 void
 190 pcache_commit_all(struct v_inode* inode)
 191 {
 192     if (!inode->pg_cache) {
 193         return;
 194     }
 195
 196     struct pcache* cache = inode->pg_cache;
 197     struct pcache_pg *pos, *n;
 198
 199     llist_for_each(pos, n, &cache->dirty, dirty_list)
 200     {
 201         pcache_commit(inode, pos);
 202     }
 203 }
 204
 205 void
 206 pcache_invalidate(struct pcache* pcache, struct pcache_pg* page)
 207 {
 208     pcache_commit(pcache->master, page);
 209     pcache_release_page(pcache, page);
 210 }