fs/buffer.c: support buffer cache allocations with gfp modifiers
authorGioh Kim <gioh.kim@lge.com>
Fri, 5 Sep 2014 02:04:42 +0000 (22:04 -0400)
committerTheodore Ts'o <tytso@mit.edu>
Fri, 5 Sep 2014 02:04:42 +0000 (22:04 -0400)
A buffer cache is allocated from movable area because it is referred
for a while and released soon.  But some filesystems are taking buffer
cache for a long time and it can disturb page migration.

New APIs are introduced to allocate buffer cache with user specific
flag.  *_gfp APIs are for user want to set page allocation flag for
page cache allocation.  And *_unmovable APIs are for the user wants to
allocate page cache from non-movable area.

Signed-off-by: Gioh Kim <gioh.kim@lge.com>
Signed-off-by: Theodore Ts'o <tytso@mit.edu>
Reviewed-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
fs/buffer.c
include/linux/buffer_head.h

index 8f05111bbb8bd36391ae01184ee5dcc9a6cfb40e..9a6029e0dd71321035919fe66778ae08424c5fc8 100644 (file)
@@ -993,7 +993,7 @@ init_page_buffers(struct page *page, struct block_device *bdev,
  */
 static int
 grow_dev_page(struct block_device *bdev, sector_t block,
-               pgoff_t index, int size, int sizebits)
+             pgoff_t index, int size, int sizebits, gfp_t gfp)
 {
        struct inode *inode = bdev->bd_inode;
        struct page *page;
@@ -1002,8 +1002,8 @@ grow_dev_page(struct block_device *bdev, sector_t block,
        int ret = 0;            /* Will call free_more_memory() */
        gfp_t gfp_mask;
 
-       gfp_mask = mapping_gfp_mask(inode->i_mapping) & ~__GFP_FS;
-       gfp_mask |= __GFP_MOVABLE;
+       gfp_mask = (mapping_gfp_mask(inode->i_mapping) & ~__GFP_FS) | gfp;
+
        /*
         * XXX: __getblk_slow() can not really deal with failure and
         * will endlessly loop on improvised global reclaim.  Prefer
@@ -1058,7 +1058,7 @@ failed:
  * that page was dirty, the buffers are set dirty also.
  */
 static int
-grow_buffers(struct block_device *bdev, sector_t block, int size)
+grow_buffers(struct block_device *bdev, sector_t block, int size, gfp_t gfp)
 {
        pgoff_t index;
        int sizebits;
@@ -1085,11 +1085,12 @@ grow_buffers(struct block_device *bdev, sector_t block, int size)
        }
 
        /* Create a page with the proper size buffers.. */
-       return grow_dev_page(bdev, block, index, size, sizebits);
+       return grow_dev_page(bdev, block, index, size, sizebits, gfp);
 }
 
-static struct buffer_head *
-__getblk_slow(struct block_device *bdev, sector_t block, int size)
+struct buffer_head *
+__getblk_slow(struct block_device *bdev, sector_t block,
+            unsigned size, gfp_t gfp)
 {
        /* Size must be multiple of hard sectorsize */
        if (unlikely(size & (bdev_logical_block_size(bdev)-1) ||
@@ -1111,13 +1112,14 @@ __getblk_slow(struct block_device *bdev, sector_t block, int size)
                if (bh)
                        return bh;
 
-               ret = grow_buffers(bdev, block, size);
+               ret = grow_buffers(bdev, block, size, gfp);
                if (ret < 0)
                        return NULL;
                if (ret == 0)
                        free_more_memory();
        }
 }
+EXPORT_SYMBOL(__getblk_slow);
 
 /*
  * The relationship between dirty buffers and dirty pages:
@@ -1371,24 +1373,25 @@ __find_get_block(struct block_device *bdev, sector_t block, unsigned size)
 EXPORT_SYMBOL(__find_get_block);
 
 /*
- * __getblk will locate (and, if necessary, create) the buffer_head
+ * __getblk_gfp() will locate (and, if necessary, create) the buffer_head
  * which corresponds to the passed block_device, block and size. The
  * returned buffer has its reference count incremented.
  *
- * __getblk() will lock up the machine if grow_dev_page's try_to_free_buffers()
- * attempt is failing.  FIXME, perhaps?
+ * __getblk_gfp() will lock up the machine if grow_dev_page's
+ * try_to_free_buffers() attempt is failing.  FIXME, perhaps?
  */
 struct buffer_head *
-__getblk(struct block_device *bdev, sector_t block, unsigned size)
+__getblk_gfp(struct block_device *bdev, sector_t block,
+            unsigned size, gfp_t gfp)
 {
        struct buffer_head *bh = __find_get_block(bdev, block, size);
 
        might_sleep();
        if (bh == NULL)
-               bh = __getblk_slow(bdev, block, size);
+               bh = __getblk_slow(bdev, block, size, gfp);
        return bh;
 }
-EXPORT_SYMBOL(__getblk);
+EXPORT_SYMBOL(__getblk_gfp);
 
 /*
  * Do async read-ahead on a buffer..
@@ -1404,24 +1407,28 @@ void __breadahead(struct block_device *bdev, sector_t block, unsigned size)
 EXPORT_SYMBOL(__breadahead);
 
 /**
- *  __bread() - reads a specified block and returns the bh
+ *  __bread_gfp() - reads a specified block and returns the bh
  *  @bdev: the block_device to read from
  *  @block: number of block
  *  @size: size (in bytes) to read
- * 
+ *  @gfp: page allocation flag
+ *
  *  Reads a specified block, and returns buffer head that contains it.
+ *  The page cache can be allocated from non-movable area
+ *  not to prevent page migration if you set gfp to zero.
  *  It returns NULL if the block was unreadable.
  */
 struct buffer_head *
-__bread(struct block_device *bdev, sector_t block, unsigned size)
+__bread_gfp(struct block_device *bdev, sector_t block,
+                  unsigned size, gfp_t gfp)
 {
-       struct buffer_head *bh = __getblk(bdev, block, size);
+       struct buffer_head *bh = __getblk_gfp(bdev, block, size, gfp);
 
        if (likely(bh) && !buffer_uptodate(bh))
                bh = __bread_slow(bh);
        return bh;
 }
-EXPORT_SYMBOL(__bread);
+EXPORT_SYMBOL(__bread_gfp);
 
 /*
  * invalidate_bh_lrus() is called rarely - but not only at unmount.
index 324329ceea1e89c48b8170f8886e4b0c88066e91..73b45225a7ca1bbe749ea3b62e38a35add22936b 100644 (file)
@@ -175,12 +175,13 @@ void __wait_on_buffer(struct buffer_head *);
 wait_queue_head_t *bh_waitq_head(struct buffer_head *bh);
 struct buffer_head *__find_get_block(struct block_device *bdev, sector_t block,
                        unsigned size);
-struct buffer_head *__getblk(struct block_device *bdev, sector_t block,
-                       unsigned size);
+struct buffer_head *__getblk_gfp(struct block_device *bdev, sector_t block,
+                                 unsigned size, gfp_t gfp);
 void __brelse(struct buffer_head *);
 void __bforget(struct buffer_head *);
 void __breadahead(struct block_device *, sector_t block, unsigned int size);
-struct buffer_head *__bread(struct block_device *, sector_t block, unsigned size);
+struct buffer_head *__bread_gfp(struct block_device *,
+                               sector_t block, unsigned size, gfp_t gfp);
 void invalidate_bh_lrus(void);
 struct buffer_head *alloc_buffer_head(gfp_t gfp_flags);
 void free_buffer_head(struct buffer_head * bh);
@@ -295,7 +296,13 @@ static inline void bforget(struct buffer_head *bh)
 static inline struct buffer_head *
 sb_bread(struct super_block *sb, sector_t block)
 {
-       return __bread(sb->s_bdev, block, sb->s_blocksize);
+       return __bread_gfp(sb->s_bdev, block, sb->s_blocksize, __GFP_MOVABLE);
+}
+
+static inline struct buffer_head *
+sb_bread_unmovable(struct super_block *sb, sector_t block)
+{
+       return __bread_gfp(sb->s_bdev, block, sb->s_blocksize, 0);
 }
 
 static inline void
@@ -307,7 +314,7 @@ sb_breadahead(struct super_block *sb, sector_t block)
 static inline struct buffer_head *
 sb_getblk(struct super_block *sb, sector_t block)
 {
-       return __getblk(sb->s_bdev, block, sb->s_blocksize);
+       return __getblk_gfp(sb->s_bdev, block, sb->s_blocksize, __GFP_MOVABLE);
 }
 
 static inline struct buffer_head *
@@ -344,6 +351,36 @@ static inline void lock_buffer(struct buffer_head *bh)
                __lock_buffer(bh);
 }
 
+static inline struct buffer_head *getblk_unmovable(struct block_device *bdev,
+                                                  sector_t block,
+                                                  unsigned size)
+{
+       return __getblk_gfp(bdev, block, size, 0);
+}
+
+static inline struct buffer_head *__getblk(struct block_device *bdev,
+                                          sector_t block,
+                                          unsigned size)
+{
+       return __getblk_gfp(bdev, block, size, __GFP_MOVABLE);
+}
+
+/**
+ *  __bread() - reads a specified block and returns the bh
+ *  @bdev: the block_device to read from
+ *  @block: number of block
+ *  @size: size (in bytes) to read
+ *
+ *  Reads a specified block, and returns buffer head that contains it.
+ *  The page cache is allocated from movable area so that it can be migrated.
+ *  It returns NULL if the block was unreadable.
+ */
+static inline struct buffer_head *
+__bread(struct block_device *bdev, sector_t block, unsigned size)
+{
+       return __bread_gfp(bdev, block, size, __GFP_MOVABLE);
+}
+
 extern int __set_page_dirty_buffers(struct page *page);
 
 #else /* CONFIG_BLOCK */