]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blobdiff - fs/f2fs/node.c
Merge remote-tracking branch 'regulator/fix/doc' into regulator-linus
[karo-tx-linux.git] / fs / f2fs / node.c
index e275218904ed964126aaae36598d7f13433f77c3..3df43b4efd89e96e971263e61369dee5d3e39b87 100644 (file)
@@ -19,6 +19,7 @@
 #include "f2fs.h"
 #include "node.h"
 #include "segment.h"
+#include <trace/events/f2fs.h>
 
 static struct kmem_cache *nat_entry_slab;
 static struct kmem_cache *free_nid_slab;
@@ -88,10 +89,13 @@ static void ra_nat_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, int nid)
 {
        struct address_space *mapping = sbi->meta_inode->i_mapping;
        struct f2fs_nm_info *nm_i = NM_I(sbi);
+       struct blk_plug plug;
        struct page *page;
        pgoff_t index;
        int i;
 
+       blk_start_plug(&plug);
+
        for (i = 0; i < FREE_NID_PAGES; i++, nid += NAT_ENTRY_PER_BLOCK) {
                if (nid >= nm_i->max_nid)
                        nid = 0;
@@ -100,12 +104,16 @@ static void ra_nat_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, int nid)
                page = grab_cache_page(mapping, index);
                if (!page)
                        continue;
-               if (f2fs_readpage(sbi, page, index, READ)) {
+               if (PageUptodate(page)) {
                        f2fs_put_page(page, 1);
                        continue;
                }
+               if (f2fs_readpage(sbi, page, index, READ))
+                       continue;
+
                f2fs_put_page(page, 0);
        }
+       blk_finish_plug(&plug);
 }
 
 static struct nat_entry *__lookup_nat_cache(struct f2fs_nm_info *nm_i, nid_t n)
@@ -236,7 +244,7 @@ static int try_to_free_nats(struct f2fs_sb_info *sbi, int nr_shrink)
 {
        struct f2fs_nm_info *nm_i = NM_I(sbi);
 
-       if (nm_i->nat_cnt < 2 * NM_WOUT_THRESHOLD)
+       if (nm_i->nat_cnt <= NM_WOUT_THRESHOLD)
                return 0;
 
        write_lock(&nm_i->nat_tree_lock);
@@ -320,15 +328,14 @@ static int get_node_path(long block, int offset[4], unsigned int noffset[4])
        noffset[0] = 0;
 
        if (block < direct_index) {
-               offset[n++] = block;
-               level = 0;
+               offset[n] = block;
                goto got;
        }
        block -= direct_index;
        if (block < direct_blks) {
                offset[n++] = NODE_DIR1_BLOCK;
                noffset[n] = 1;
-               offset[n++] = block;
+               offset[n] = block;
                level = 1;
                goto got;
        }
@@ -336,7 +343,7 @@ static int get_node_path(long block, int offset[4], unsigned int noffset[4])
        if (block < direct_blks) {
                offset[n++] = NODE_DIR2_BLOCK;
                noffset[n] = 2;
-               offset[n++] = block;
+               offset[n] = block;
                level = 1;
                goto got;
        }
@@ -346,7 +353,7 @@ static int get_node_path(long block, int offset[4], unsigned int noffset[4])
                noffset[n] = 3;
                offset[n++] = block / direct_blks;
                noffset[n] = 4 + offset[n - 1];
-               offset[n++] = block % direct_blks;
+               offset[n] = block % direct_blks;
                level = 2;
                goto got;
        }
@@ -356,7 +363,7 @@ static int get_node_path(long block, int offset[4], unsigned int noffset[4])
                noffset[n] = 4 + dptrs_per_blk;
                offset[n++] = block / direct_blks;
                noffset[n] = 5 + dptrs_per_blk + offset[n - 1];
-               offset[n++] = block % direct_blks;
+               offset[n] = block % direct_blks;
                level = 2;
                goto got;
        }
@@ -371,7 +378,7 @@ static int get_node_path(long block, int offset[4], unsigned int noffset[4])
                noffset[n] = 7 + (dptrs_per_blk * 2) +
                              offset[n - 2] * (dptrs_per_blk + 1) +
                              offset[n - 1];
-               offset[n++] = block % direct_blks;
+               offset[n] = block % direct_blks;
                level = 3;
                goto got;
        } else {
@@ -383,8 +390,11 @@ got:
 
 /*
  * Caller should call f2fs_put_dnode(dn).
+ * Also, it should grab and release a mutex by calling mutex_lock_op() and
+ * mutex_unlock_op() only if ro is not set RDONLY_NODE.
+ * In the case of RDONLY_NODE, we don't need to care about mutex.
  */
-int get_dnode_of_data(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index, int ro)
+int get_dnode_of_data(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index, int mode)
 {
        struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(dn->inode->i_sb);
        struct page *npage[4];
@@ -403,7 +413,8 @@ int get_dnode_of_data(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index, int ro)
                return PTR_ERR(npage[0]);
 
        parent = npage[0];
-       nids[1] = get_nid(parent, offset[0], true);
+       if (level != 0)
+               nids[1] = get_nid(parent, offset[0], true);
        dn->inode_page = npage[0];
        dn->inode_page_locked = true;
 
@@ -411,12 +422,9 @@ int get_dnode_of_data(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index, int ro)
        for (i = 1; i <= level; i++) {
                bool done = false;
 
-               if (!nids[i] && !ro) {
-                       mutex_lock_op(sbi, NODE_NEW);
-
+               if (!nids[i] && mode == ALLOC_NODE) {
                        /* alloc new node */
                        if (!alloc_nid(sbi, &(nids[i]))) {
-                               mutex_unlock_op(sbi, NODE_NEW);
                                err = -ENOSPC;
                                goto release_pages;
                        }
@@ -425,16 +433,14 @@ int get_dnode_of_data(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index, int ro)
                        npage[i] = new_node_page(dn, noffset[i]);
                        if (IS_ERR(npage[i])) {
                                alloc_nid_failed(sbi, nids[i]);
-                               mutex_unlock_op(sbi, NODE_NEW);
                                err = PTR_ERR(npage[i]);
                                goto release_pages;
                        }
 
                        set_nid(parent, offset[i - 1], nids[i], i == 1);
                        alloc_nid_done(sbi, nids[i]);
-                       mutex_unlock_op(sbi, NODE_NEW);
                        done = true;
-               } else if (ro && i == level && level > 1) {
+               } else if (mode == LOOKUP_NODE_RA && i == level && level > 1) {
                        npage[i] = get_node_page_ra(parent, offset[i - 1]);
                        if (IS_ERR(npage[i])) {
                                err = PTR_ERR(npage[i]);
@@ -507,6 +513,7 @@ invalidate:
 
        f2fs_put_page(dn->node_page, 1);
        dn->node_page = NULL;
+       trace_f2fs_truncate_node(dn->inode, dn->nid, ni.blk_addr);
 }
 
 static int truncate_dnode(struct dnode_of_data *dn)
@@ -547,9 +554,13 @@ static int truncate_nodes(struct dnode_of_data *dn, unsigned int nofs,
        if (dn->nid == 0)
                return NIDS_PER_BLOCK + 1;
 
+       trace_f2fs_truncate_nodes_enter(dn->inode, dn->nid, dn->data_blkaddr);
+
        page = get_node_page(sbi, dn->nid);
-       if (IS_ERR(page))
+       if (IS_ERR(page)) {
+               trace_f2fs_truncate_nodes_exit(dn->inode, PTR_ERR(page));
                return PTR_ERR(page);
+       }
 
        rn = (struct f2fs_node *)page_address(page);
        if (depth < 3) {
@@ -591,10 +602,12 @@ static int truncate_nodes(struct dnode_of_data *dn, unsigned int nofs,
        } else {
                f2fs_put_page(page, 1);
        }
+       trace_f2fs_truncate_nodes_exit(dn->inode, freed);
        return freed;
 
 out_err:
        f2fs_put_page(page, 1);
+       trace_f2fs_truncate_nodes_exit(dn->inode, ret);
        return ret;
 }
 
@@ -649,6 +662,9 @@ static int truncate_partial_nodes(struct dnode_of_data *dn,
 fail:
        for (i = depth - 3; i >= 0; i--)
                f2fs_put_page(pages[i], 1);
+
+       trace_f2fs_truncate_partial_nodes(dn->inode, nid, depth, err);
+
        return err;
 }
 
@@ -658,6 +674,7 @@ fail:
 int truncate_inode_blocks(struct inode *inode, pgoff_t from)
 {
        struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
+       struct address_space *node_mapping = sbi->node_inode->i_mapping;
        int err = 0, cont = 1;
        int level, offset[4], noffset[4];
        unsigned int nofs = 0;
@@ -665,11 +682,15 @@ int truncate_inode_blocks(struct inode *inode, pgoff_t from)
        struct dnode_of_data dn;
        struct page *page;
 
-       level = get_node_path(from, offset, noffset);
+       trace_f2fs_truncate_inode_blocks_enter(inode, from);
 
+       level = get_node_path(from, offset, noffset);
+restart:
        page = get_node_page(sbi, inode->i_ino);
-       if (IS_ERR(page))
+       if (IS_ERR(page)) {
+               trace_f2fs_truncate_inode_blocks_exit(inode, PTR_ERR(page));
                return PTR_ERR(page);
+       }
 
        set_new_dnode(&dn, inode, page, NULL, 0);
        unlock_page(page);
@@ -728,6 +749,10 @@ skip_partial:
                if (offset[1] == 0 &&
                                rn->i.i_nid[offset[0] - NODE_DIR1_BLOCK]) {
                        lock_page(page);
+                       if (page->mapping != node_mapping) {
+                               f2fs_put_page(page, 1);
+                               goto restart;
+                       }
                        wait_on_page_writeback(page);
                        rn->i.i_nid[offset[0] - NODE_DIR1_BLOCK] = 0;
                        set_page_dirty(page);
@@ -739,9 +764,14 @@ skip_partial:
        }
 fail:
        f2fs_put_page(page, 0);
+       trace_f2fs_truncate_inode_blocks_exit(inode, err);
        return err > 0 ? 0 : err;
 }
 
+/*
+ * Caller should grab and release a mutex by calling mutex_lock_op() and
+ * mutex_unlock_op().
+ */
 int remove_inode_page(struct inode *inode)
 {
        struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
@@ -749,21 +779,16 @@ int remove_inode_page(struct inode *inode)
        nid_t ino = inode->i_ino;
        struct dnode_of_data dn;
 
-       mutex_lock_op(sbi, NODE_TRUNC);
        page = get_node_page(sbi, ino);
-       if (IS_ERR(page)) {
-               mutex_unlock_op(sbi, NODE_TRUNC);
+       if (IS_ERR(page))
                return PTR_ERR(page);
-       }
 
        if (F2FS_I(inode)->i_xattr_nid) {
                nid_t nid = F2FS_I(inode)->i_xattr_nid;
                struct page *npage = get_node_page(sbi, nid);
 
-               if (IS_ERR(npage)) {
-                       mutex_unlock_op(sbi, NODE_TRUNC);
+               if (IS_ERR(npage))
                        return PTR_ERR(npage);
-               }
 
                F2FS_I(inode)->i_xattr_nid = 0;
                set_new_dnode(&dn, inode, page, npage, nid);
@@ -775,23 +800,18 @@ int remove_inode_page(struct inode *inode)
        BUG_ON(inode->i_blocks != 0 && inode->i_blocks != 1);
        set_new_dnode(&dn, inode, page, page, ino);
        truncate_node(&dn);
-
-       mutex_unlock_op(sbi, NODE_TRUNC);
        return 0;
 }
 
 int new_inode_page(struct inode *inode, const struct qstr *name)
 {
-       struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
        struct page *page;
        struct dnode_of_data dn;
 
        /* allocate inode page for new inode */
        set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, inode->i_ino);
-       mutex_lock_op(sbi, NODE_NEW);
        page = new_node_page(&dn, 0);
        init_dent_inode(name, page);
-       mutex_unlock_op(sbi, NODE_NEW);
        if (IS_ERR(page))
                return PTR_ERR(page);
        f2fs_put_page(page, 1);
@@ -844,6 +864,12 @@ fail:
        return ERR_PTR(err);
 }
 
+/*
+ * Caller should do after getting the following values.
+ * 0: f2fs_put_page(page, 0)
+ * LOCKED_PAGE: f2fs_put_page(page, 1)
+ * error: nothing
+ */
 static int read_node_page(struct page *page, int type)
 {
        struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(page->mapping->host->i_sb);
@@ -851,8 +877,14 @@ static int read_node_page(struct page *page, int type)
 
        get_node_info(sbi, page->index, &ni);
 
-       if (ni.blk_addr == NULL_ADDR)
+       if (ni.blk_addr == NULL_ADDR) {
+               f2fs_put_page(page, 1);
                return -ENOENT;
+       }
+
+       if (PageUptodate(page))
+               return LOCKED_PAGE;
+
        return f2fs_readpage(sbi, page, ni.blk_addr, type);
 }
 
@@ -863,40 +895,53 @@ void ra_node_page(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid)
 {
        struct address_space *mapping = sbi->node_inode->i_mapping;
        struct page *apage;
+       int err;
 
        apage = find_get_page(mapping, nid);
-       if (apage && PageUptodate(apage))
-               goto release_out;
+       if (apage && PageUptodate(apage)) {
+               f2fs_put_page(apage, 0);
+               return;
+       }
        f2fs_put_page(apage, 0);
 
        apage = grab_cache_page(mapping, nid);
        if (!apage)
                return;
 
-       if (read_node_page(apage, READA))
-               unlock_page(apage);
-
-release_out:
-       f2fs_put_page(apage, 0);
+       err = read_node_page(apage, READA);
+       if (err == 0)
+               f2fs_put_page(apage, 0);
+       else if (err == LOCKED_PAGE)
+               f2fs_put_page(apage, 1);
        return;
 }
 
 struct page *get_node_page(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t nid)
 {
-       int err;
-       struct page *page;
        struct address_space *mapping = sbi->node_inode->i_mapping;
-
+       struct page *page;
+       int err;
+repeat:
        page = grab_cache_page(mapping, nid);
        if (!page)
                return ERR_PTR(-ENOMEM);
 
        err = read_node_page(page, READ_SYNC);
-       if (err) {
-               f2fs_put_page(page, 1);
+       if (err < 0)
                return ERR_PTR(err);
-       }
+       else if (err == LOCKED_PAGE)
+               goto got_it;
 
+       lock_page(page);
+       if (!PageUptodate(page)) {
+               f2fs_put_page(page, 1);
+               return ERR_PTR(-EIO);
+       }
+       if (page->mapping != mapping) {
+               f2fs_put_page(page, 1);
+               goto repeat;
+       }
+got_it:
        BUG_ON(nid != nid_of_node(page));
        mark_page_accessed(page);
        return page;
@@ -910,31 +955,27 @@ struct page *get_node_page_ra(struct page *parent, int start)
 {
        struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(parent->mapping->host->i_sb);
        struct address_space *mapping = sbi->node_inode->i_mapping;
-       int i, end;
-       int err = 0;
-       nid_t nid;
+       struct blk_plug plug;
        struct page *page;
+       int err, i, end;
+       nid_t nid;
 
        /* First, try getting the desired direct node. */
        nid = get_nid(parent, start, false);
        if (!nid)
                return ERR_PTR(-ENOENT);
-
-       page = find_get_page(mapping, nid);
-       if (page && PageUptodate(page))
-               goto page_hit;
-       f2fs_put_page(page, 0);
-
 repeat:
        page = grab_cache_page(mapping, nid);
        if (!page)
                return ERR_PTR(-ENOMEM);
 
-       err = read_node_page(page, READA);
-       if (err) {
-               f2fs_put_page(page, 1);
+       err = read_node_page(page, READ_SYNC);
+       if (err < 0)
                return ERR_PTR(err);
-       }
+       else if (err == LOCKED_PAGE)
+               goto page_hit;
+
+       blk_start_plug(&plug);
 
        /* Then, try readahead for siblings of the desired node */
        end = start + MAX_RA_NODE;
@@ -946,18 +987,19 @@ repeat:
                ra_node_page(sbi, nid);
        }
 
-page_hit:
-       lock_page(page);
-       if (PageError(page)) {
-               f2fs_put_page(page, 1);
-               return ERR_PTR(-EIO);
-       }
+       blk_finish_plug(&plug);
 
-       /* Has the page been truncated? */
+       lock_page(page);
        if (page->mapping != mapping) {
                f2fs_put_page(page, 1);
                goto repeat;
        }
+page_hit:
+       if (!PageUptodate(page)) {
+               f2fs_put_page(page, 1);
+               return ERR_PTR(-EIO);
+       }
+       mark_page_accessed(page);
        return page;
 }
 
@@ -972,7 +1014,7 @@ void sync_inode_page(struct dnode_of_data *dn)
                if (!dn->inode_page_locked)
                        unlock_page(dn->inode_page);
        } else {
-               f2fs_write_inode(dn->inode, NULL);
+               update_inode_page(dn->inode);
        }
 }
 
@@ -1087,17 +1129,8 @@ static int f2fs_write_node_page(struct page *page,
        block_t new_addr;
        struct node_info ni;
 
-       if (wbc->for_reclaim) {
-               dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_NODES);
-               wbc->pages_skipped++;
-               set_page_dirty(page);
-               return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
-       }
-
        wait_on_page_writeback(page);
 
-       mutex_lock_op(sbi, NODE_WRITE);
-
        /* get old block addr of this node page */
        nid = nid_of_node(page);
        BUG_ON(page->index != nid);
@@ -1105,17 +1138,25 @@ static int f2fs_write_node_page(struct page *page,
        get_node_info(sbi, nid, &ni);
 
        /* This page is already truncated */
-       if (ni.blk_addr == NULL_ADDR)
+       if (ni.blk_addr == NULL_ADDR) {
+               dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_NODES);
+               unlock_page(page);
                return 0;
+       }
 
-       set_page_writeback(page);
+       if (wbc->for_reclaim) {
+               dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_NODES);
+               wbc->pages_skipped++;
+               set_page_dirty(page);
+               return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
+       }
 
-       /* insert node offset */
+       mutex_lock(&sbi->node_write);
+       set_page_writeback(page);
        write_node_page(sbi, page, nid, ni.blk_addr, &new_addr);
        set_node_addr(sbi, &ni, new_addr);
        dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_NODES);
-
-       mutex_unlock_op(sbi, NODE_WRITE);
+       mutex_unlock(&sbi->node_write);
        unlock_page(page);
        return 0;
 }
@@ -1130,12 +1171,11 @@ static int f2fs_write_node_pages(struct address_space *mapping,
                            struct writeback_control *wbc)
 {
        struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(mapping->host->i_sb);
-       struct block_device *bdev = sbi->sb->s_bdev;
        long nr_to_write = wbc->nr_to_write;
 
        /* First check balancing cached NAT entries */
        if (try_to_free_nats(sbi, NAT_ENTRY_PER_BLOCK)) {
-               write_checkpoint(sbi, false);
+               f2fs_sync_fs(sbi->sb, true);
                return 0;
        }
 
@@ -1144,10 +1184,9 @@ static int f2fs_write_node_pages(struct address_space *mapping,
                return 0;
 
        /* if mounting is failed, skip writing node pages */
-       wbc->nr_to_write = bio_get_nr_vecs(bdev);
+       wbc->nr_to_write = max_hw_blocks(sbi);
        sync_node_pages(sbi, 0, wbc);
-       wbc->nr_to_write = nr_to_write -
-               (bio_get_nr_vecs(bdev) - wbc->nr_to_write);
+       wbc->nr_to_write = nr_to_write - (max_hw_blocks(sbi) - wbc->nr_to_write);
        return 0;
 }
 
@@ -1178,7 +1217,7 @@ static void f2fs_invalidate_node_page(struct page *page, unsigned long offset)
 static int f2fs_release_node_page(struct page *page, gfp_t wait)
 {
        ClearPagePrivate(page);
-       return 0;
+       return 1;
 }
 
 /*
@@ -1195,14 +1234,13 @@ const struct address_space_operations f2fs_node_aops = {
 static struct free_nid *__lookup_free_nid_list(nid_t n, struct list_head *head)
 {
        struct list_head *this;
-       struct free_nid *i = NULL;
+       struct free_nid *i;
        list_for_each(this, head) {
                i = list_entry(this, struct free_nid, list);
                if (i->nid == n)
-                       break;
-               i = NULL;
+                       return i;
        }
-       return i;
+       return NULL;
 }
 
 static void __del_from_free_nid_list(struct free_nid *i)
@@ -1211,11 +1249,29 @@ static void __del_from_free_nid_list(struct free_nid *i)
        kmem_cache_free(free_nid_slab, i);
 }
 
-static int add_free_nid(struct f2fs_nm_info *nm_i, nid_t nid)
+static int add_free_nid(struct f2fs_nm_info *nm_i, nid_t nid, bool build)
 {
        struct free_nid *i;
+       struct nat_entry *ne;
+       bool allocated = false;
 
        if (nm_i->fcnt > 2 * MAX_FREE_NIDS)
+               return -1;
+
+       /* 0 nid should not be used */
+       if (nid == 0)
+               return 0;
+
+       if (!build)
+               goto retry;
+
+       /* do not add allocated nids */
+       read_lock(&nm_i->nat_tree_lock);
+       ne = __lookup_nat_cache(nm_i, nid);
+       if (ne && nat_get_blkaddr(ne) != NULL_ADDR)
+               allocated = true;
+       read_unlock(&nm_i->nat_tree_lock);
+       if (allocated)
                return 0;
 retry:
        i = kmem_cache_alloc(free_nid_slab, GFP_NOFS);
@@ -1250,63 +1306,59 @@ static void remove_free_nid(struct f2fs_nm_info *nm_i, nid_t nid)
        spin_unlock(&nm_i->free_nid_list_lock);
 }
 
-static int scan_nat_page(struct f2fs_nm_info *nm_i,
+static void scan_nat_page(struct f2fs_nm_info *nm_i,
                        struct page *nat_page, nid_t start_nid)
 {
        struct f2fs_nat_block *nat_blk = page_address(nat_page);
        block_t blk_addr;
-       int fcnt = 0;
        int i;
 
-       /* 0 nid should not be used */
-       if (start_nid == 0)
-               ++start_nid;
-
        i = start_nid % NAT_ENTRY_PER_BLOCK;
 
        for (; i < NAT_ENTRY_PER_BLOCK; i++, start_nid++) {
-               blk_addr  = le32_to_cpu(nat_blk->entries[i].block_addr);
+
+               if (start_nid >= nm_i->max_nid)
+                       break;
+
+               blk_addr = le32_to_cpu(nat_blk->entries[i].block_addr);
                BUG_ON(blk_addr == NEW_ADDR);
-               if (blk_addr == NULL_ADDR)
-                       fcnt += add_free_nid(nm_i, start_nid);
+               if (blk_addr == NULL_ADDR) {
+                       if (add_free_nid(nm_i, start_nid, true) < 0)
+                               break;
+               }
        }
-       return fcnt;
 }
 
 static void build_free_nids(struct f2fs_sb_info *sbi)
 {
-       struct free_nid *fnid, *next_fnid;
        struct f2fs_nm_info *nm_i = NM_I(sbi);
        struct curseg_info *curseg = CURSEG_I(sbi, CURSEG_HOT_DATA);
        struct f2fs_summary_block *sum = curseg->sum_blk;
-       nid_t nid = 0;
-       bool is_cycled = false;
-       int fcnt = 0;
-       int i;
+       int i = 0;
+       nid_t nid = nm_i->next_scan_nid;
 
-       nid = nm_i->next_scan_nid;
-       nm_i->init_scan_nid = nid;
+       /* Enough entries */
+       if (nm_i->fcnt > NAT_ENTRY_PER_BLOCK)
+               return;
 
+       /* readahead nat pages to be scanned */
        ra_nat_pages(sbi, nid);
 
        while (1) {
                struct page *page = get_current_nat_page(sbi, nid);
 
-               fcnt += scan_nat_page(nm_i, page, nid);
+               scan_nat_page(nm_i, page, nid);
                f2fs_put_page(page, 1);
 
                nid += (NAT_ENTRY_PER_BLOCK - (nid % NAT_ENTRY_PER_BLOCK));
-
-               if (nid >= nm_i->max_nid) {
+               if (nid >= nm_i->max_nid)
                        nid = 0;
-                       is_cycled = true;
-               }
-               if (fcnt > MAX_FREE_NIDS)
-                       break;
-               if (is_cycled && nm_i->init_scan_nid <= nid)
+
+               if (i++ == FREE_NID_PAGES)
                        break;
        }
 
+       /* go to the next free nat pages to find free nids abundantly */
        nm_i->next_scan_nid = nid;
 
        /* find free nids from current sum_pages */
@@ -1315,22 +1367,11 @@ static void build_free_nids(struct f2fs_sb_info *sbi)
                block_t addr = le32_to_cpu(nat_in_journal(sum, i).block_addr);
                nid = le32_to_cpu(nid_in_journal(sum, i));
                if (addr == NULL_ADDR)
-                       add_free_nid(nm_i, nid);
+                       add_free_nid(nm_i, nid, true);
                else
                        remove_free_nid(nm_i, nid);
        }
        mutex_unlock(&curseg->curseg_mutex);
-
-       /* remove the free nids from current allocated nids */
-       list_for_each_entry_safe(fnid, next_fnid, &nm_i->free_nid_list, list) {
-               struct nat_entry *ne;
-
-               read_lock(&nm_i->nat_tree_lock);
-               ne = __lookup_nat_cache(nm_i, fnid->nid);
-               if (ne && nat_get_blkaddr(ne) != NULL_ADDR)
-                       remove_free_nid(nm_i, fnid->nid);
-               read_unlock(&nm_i->nat_tree_lock);
-       }
 }
 
 /*
@@ -1344,41 +1385,36 @@ bool alloc_nid(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t *nid)
        struct free_nid *i = NULL;
        struct list_head *this;
 retry:
-       mutex_lock(&nm_i->build_lock);
-       if (!nm_i->fcnt) {
-               /* scan NAT in order to build free nid list */
-               build_free_nids(sbi);
-               if (!nm_i->fcnt) {
-                       mutex_unlock(&nm_i->build_lock);
-                       return false;
-               }
-       }
-       mutex_unlock(&nm_i->build_lock);
+       if (sbi->total_valid_node_count + 1 >= nm_i->max_nid)
+               return false;
 
-       /*
-        * We check fcnt again since previous check is racy as
-        * we didn't hold free_nid_list_lock. So other thread
-        * could consume all of free nids.
-        */
        spin_lock(&nm_i->free_nid_list_lock);
-       if (!nm_i->fcnt) {
-               spin_unlock(&nm_i->free_nid_list_lock);
-               goto retry;
-       }
 
-       BUG_ON(list_empty(&nm_i->free_nid_list));
-       list_for_each(this, &nm_i->free_nid_list) {
-               i = list_entry(this, struct free_nid, list);
-               if (i->state == NID_NEW)
-                       break;
-       }
+       /* We should not use stale free nids created by build_free_nids */
+       if (nm_i->fcnt && !sbi->on_build_free_nids) {
+               BUG_ON(list_empty(&nm_i->free_nid_list));
+               list_for_each(this, &nm_i->free_nid_list) {
+                       i = list_entry(this, struct free_nid, list);
+                       if (i->state == NID_NEW)
+                               break;
+               }
 
-       BUG_ON(i->state != NID_NEW);
-       *nid = i->nid;
-       i->state = NID_ALLOC;
-       nm_i->fcnt--;
+               BUG_ON(i->state != NID_NEW);
+               *nid = i->nid;
+               i->state = NID_ALLOC;
+               nm_i->fcnt--;
+               spin_unlock(&nm_i->free_nid_list_lock);
+               return true;
+       }
        spin_unlock(&nm_i->free_nid_list_lock);
-       return true;
+
+       /* Let's scan nat pages and its caches to get free nids */
+       mutex_lock(&nm_i->build_lock);
+       sbi->on_build_free_nids = 1;
+       build_free_nids(sbi);
+       sbi->on_build_free_nids = 0;
+       mutex_unlock(&nm_i->build_lock);
+       goto retry;
 }
 
 /*
@@ -1391,10 +1427,8 @@ void alloc_nid_done(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid)
 
        spin_lock(&nm_i->free_nid_list_lock);
        i = __lookup_free_nid_list(nid, &nm_i->free_nid_list);
-       if (i) {
-               BUG_ON(i->state != NID_ALLOC);
-               __del_from_free_nid_list(i);
-       }
+       BUG_ON(!i || i->state != NID_ALLOC);
+       __del_from_free_nid_list(i);
        spin_unlock(&nm_i->free_nid_list_lock);
 }
 
@@ -1403,8 +1437,19 @@ void alloc_nid_done(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid)
  */
 void alloc_nid_failed(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid)
 {
-       alloc_nid_done(sbi, nid);
-       add_free_nid(NM_I(sbi), nid);
+       struct f2fs_nm_info *nm_i = NM_I(sbi);
+       struct free_nid *i;
+
+       spin_lock(&nm_i->free_nid_list_lock);
+       i = __lookup_free_nid_list(nid, &nm_i->free_nid_list);
+       BUG_ON(!i || i->state != NID_ALLOC);
+       if (nm_i->fcnt > 2 * MAX_FREE_NIDS) {
+               __del_from_free_nid_list(i);
+       } else {
+               i->state = NID_NEW;
+               nm_i->fcnt++;
+       }
+       spin_unlock(&nm_i->free_nid_list_lock);
 }
 
 void recover_node_page(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
@@ -1475,23 +1520,24 @@ int restore_node_summary(struct f2fs_sb_info *sbi,
        sum_entry = &sum->entries[0];
 
        for (i = 0; i < last_offset; i++, sum_entry++) {
+               /*
+                * In order to read next node page,
+                * we must clear PageUptodate flag.
+                */
+               ClearPageUptodate(page);
+
                if (f2fs_readpage(sbi, page, addr, READ_SYNC))
                        goto out;
 
+               lock_page(page);
                rn = (struct f2fs_node *)page_address(page);
                sum_entry->nid = rn->footer.nid;
                sum_entry->version = 0;
                sum_entry->ofs_in_node = 0;
                addr++;
-
-               /*
-                * In order to read next node page,
-                * we must clear PageUptodate flag.
-                */
-               ClearPageUptodate(page);
        }
-out:
        unlock_page(page);
+out:
        __free_pages(page, 0);
        return 0;
 }
@@ -1614,13 +1660,11 @@ flush_now:
                        nid_in_journal(sum, offset) = cpu_to_le32(nid);
                }
 
-               if (nat_get_blkaddr(ne) == NULL_ADDR) {
+               if (nat_get_blkaddr(ne) == NULL_ADDR &&
+                               add_free_nid(NM_I(sbi), nid, false) <= 0) {
                        write_lock(&nm_i->nat_tree_lock);
                        __del_from_nat_cache(nm_i, ne);
                        write_unlock(&nm_i->nat_tree_lock);
-
-                       /* We can reuse this freed nid at this point */
-                       add_free_nid(NM_I(sbi), nid);
                } else {
                        write_lock(&nm_i->nat_tree_lock);
                        __clear_nat_cache_dirty(nm_i, ne);
@@ -1661,19 +1705,16 @@ static int init_node_manager(struct f2fs_sb_info *sbi)
        spin_lock_init(&nm_i->free_nid_list_lock);
        rwlock_init(&nm_i->nat_tree_lock);
 
-       nm_i->bitmap_size = __bitmap_size(sbi, NAT_BITMAP);
-       nm_i->init_scan_nid = le32_to_cpu(sbi->ckpt->next_free_nid);
        nm_i->next_scan_nid = le32_to_cpu(sbi->ckpt->next_free_nid);
-
-       nm_i->nat_bitmap = kzalloc(nm_i->bitmap_size, GFP_KERNEL);
-       if (!nm_i->nat_bitmap)
-               return -ENOMEM;
+       nm_i->bitmap_size = __bitmap_size(sbi, NAT_BITMAP);
        version_bitmap = __bitmap_ptr(sbi, NAT_BITMAP);
        if (!version_bitmap)
                return -EFAULT;
 
-       /* copy version bitmap */
-       memcpy(nm_i->nat_bitmap, version_bitmap, nm_i->bitmap_size);
+       nm_i->nat_bitmap = kmemdup(version_bitmap, nm_i->bitmap_size,
+                                       GFP_KERNEL);
+       if (!nm_i->nat_bitmap)
+               return -ENOMEM;
        return 0;
 }