drivers/lightnvm/pblk-map.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2016 CNEX Labs
   3  * Initial release: Javier Gonzalez <javier@cnexlabs.com>
   4  *                  Matias Bjorling <matias@cnexlabs.com>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU General Public License version
   8  * 2 as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License for more details.
  14  *
  15  * pblk-map.c - pblk's lba-ppa mapping strategy
  16  *
  17  */
  18
  19 #include "pblk.h"
  20
  21 static void pblk_map_page_data(struct pblk *pblk, unsigned int sentry,
  22                                struct ppa_addr *ppa_list,
  23                                unsigned long *lun_bitmap,
  24                                struct pblk_sec_meta *meta_list,
  25                                unsigned int valid_secs)
  26 {
  27         struct pblk_line *line = pblk_line_get_data(pblk);
  28         struct pblk_emeta *emeta;
  29         struct pblk_w_ctx *w_ctx;
  30         __le64 *lba_list;
  31         u64 paddr;
  32         int nr_secs = pblk->min_write_pgs;
  33         int i;
  34
  35         if (pblk_line_is_full(line)) {
  36                 struct pblk_line *prev_line = line;
  37
  38                 line = pblk_line_replace_data(pblk);
  39                 pblk_line_close_meta(pblk, prev_line);
  40         }
  41
  42         emeta = line->emeta;
  43         lba_list = emeta_to_lbas(pblk, emeta->buf);
  44
  45         paddr = pblk_alloc_page(pblk, line, nr_secs);
  46
  47         for (i = 0; i < nr_secs; i++, paddr++) {
  48                 __le64 addr_empty = cpu_to_le64(ADDR_EMPTY);
  49
  50                 /* ppa to be sent to the device */
  51                 ppa_list[i] = addr_to_gen_ppa(pblk, paddr, line->id);
  52
  53                 /* Write context for target bio completion on write buffer. Note
  54                  * that the write buffer is protected by the sync backpointer,
  55                  * and a single writer thread have access to each specific entry
  56                  * at a time. Thus, it is safe to modify the context for the
  57                  * entry we are setting up for submission without taking any
  58                  * lock or memory barrier.
  59                  */
  60                 if (i < valid_secs) {
  61                         kref_get(&line->ref);
  62                         w_ctx = pblk_rb_w_ctx(&pblk->rwb, sentry + i);
  63                         w_ctx->ppa = ppa_list[i];
  64                         meta_list[i].lba = cpu_to_le64(w_ctx->lba);
  65                         lba_list[paddr] = cpu_to_le64(w_ctx->lba);
  66                         if (lba_list[paddr] != addr_empty)
  67                                 line->nr_valid_lbas++;
  68                         else
  69                                 atomic64_inc(&pblk->pad_wa);
  70                 } else {
  71                         lba_list[paddr] = meta_list[i].lba = addr_empty;
  72                         __pblk_map_invalidate(pblk, line, paddr);
  73                 }
  74         }
  75
  76         pblk_down_rq(pblk, ppa_list, nr_secs, lun_bitmap);
  77 }
  78
  79 void pblk_map_rq(struct pblk *pblk, struct nvm_rq *rqd, unsigned int sentry,
  80                  unsigned long *lun_bitmap, unsigned int valid_secs,
  81                  unsigned int off)
  82 {
  83         struct pblk_sec_meta *meta_list = rqd->meta_list;
  84         unsigned int map_secs;
  85         int min = pblk->min_write_pgs;
  86         int i;
  87
  88         for (i = off; i < rqd->nr_ppas; i += min) {
  89                 map_secs = (i + min > valid_secs) ? (valid_secs % min) : min;
  90                 pblk_map_page_data(pblk, sentry + i, &rqd->ppa_list[i],
  91                                         lun_bitmap, &meta_list[i], map_secs);
  92         }
  93 }
  94
  95 /* only if erase_ppa is set, acquire erase semaphore */
  96 void pblk_map_erase_rq(struct pblk *pblk, struct nvm_rq *rqd,
  97                        unsigned int sentry, unsigned long *lun_bitmap,
  98                        unsigned int valid_secs, struct ppa_addr *erase_ppa)
  99 {
 100         struct nvm_tgt_dev *dev = pblk->dev;
 101         struct nvm_geo *geo = &dev->geo;
 102         struct pblk_line_meta *lm = &pblk->lm;
 103         struct pblk_sec_meta *meta_list = rqd->meta_list;
 104         struct pblk_line *e_line, *d_line;
 105         unsigned int map_secs;
 106         int min = pblk->min_write_pgs;
 107         int i, erase_lun;
 108
 109         for (i = 0; i < rqd->nr_ppas; i += min) {
 110                 map_secs = (i + min > valid_secs) ? (valid_secs % min) : min;
 111                 pblk_map_page_data(pblk, sentry + i, &rqd->ppa_list[i],
 112                                         lun_bitmap, &meta_list[i], map_secs);
 113
 114                 erase_lun = pblk_ppa_to_pos(geo, rqd->ppa_list[i]);
 115
 116                 /* line can change after page map. We might also be writing the
 117                  * last line.
 118                  */
 119                 e_line = pblk_line_get_erase(pblk);
 120                 if (!e_line)
 121                         return pblk_map_rq(pblk, rqd, sentry, lun_bitmap,
 122                                                         valid_secs, i + min);
 123
 124                 spin_lock(&e_line->lock);
 125                 if (!test_bit(erase_lun, e_line->erase_bitmap)) {
 126                         set_bit(erase_lun, e_line->erase_bitmap);
 127                         atomic_dec(&e_line->left_eblks);
 128
 129                         *erase_ppa = rqd->ppa_list[i];
 130                         erase_ppa->a.blk = e_line->id;
 131
 132                         spin_unlock(&e_line->lock);
 133
 134                         /* Avoid evaluating e_line->left_eblks */
 135                         return pblk_map_rq(pblk, rqd, sentry, lun_bitmap,
 136                                                         valid_secs, i + min);
 137                 }
 138                 spin_unlock(&e_line->lock);
 139         }
 140
 141         d_line = pblk_line_get_data(pblk);
 142
 143         /* line can change after page map. We might also be writing the
 144          * last line.
 145          */
 146         e_line = pblk_line_get_erase(pblk);
 147         if (!e_line)
 148                 return;
 149
 150         /* Erase blocks that are bad in this line but might not be in next */
 151         if (unlikely(pblk_ppa_empty(*erase_ppa)) &&
 152                         bitmap_weight(d_line->blk_bitmap, lm->blk_per_line)) {
 153                 int bit = -1;
 154
 155 retry:
 156                 bit = find_next_bit(d_line->blk_bitmap,
 157                                                 lm->blk_per_line, bit + 1);
 158                 if (bit >= lm->blk_per_line)
 159                         return;
 160
 161                 spin_lock(&e_line->lock);
 162                 if (test_bit(bit, e_line->erase_bitmap)) {
 163                         spin_unlock(&e_line->lock);
 164                         goto retry;
 165                 }
 166                 spin_unlock(&e_line->lock);
 167
 168                 set_bit(bit, e_line->erase_bitmap);
 169                 atomic_dec(&e_line->left_eblks);
 170                 *erase_ppa = pblk->luns[bit].bppa; /* set ch and lun */
 171                 erase_ppa->a.blk = e_line->id;
 172         }
 173 }