BlueStore原始碼分析之Stupid分配器

class StupidAllocator : public Allocator {
    CephContext* cct;
    // 分配空間用的互斥鎖
    std::mutex lock;
    // 空閒空間總大小
    int64_t num_free;
    // 最後一次分配空間的位置
    uint64_t last_alloc;
    // 區間樹陣列，初始化的時候，free陣列的長度為10，即有十顆區間樹
    std::vector<interval_set_t> free;
    // extent: offset, length
    typedef mempool::bluestore_alloc::pool_allocator<
        pair<const uint64_t, uint64_t>>
        allocator_t;
    // 有序的 btree map，按順存放extent。
    typedef btree::btree_map<uint64_t, uint64_t, std::less<uint64_t>,
                             allocator_t> interval_set_map_t;
    // 區間樹，主要的操作有 insert、erase等。
    typedef interval_set<uint64_t, interval_set_map_t> interval_set_t;
};

// 增加空閒空間
void StupidAllocator::init_add_free(uint64_t offset, uint64_t length) {
    std::lock_guard<std::mutex> l(lock);
    // 向 free 中插入空閒空間
    _insert_free(offset, length);
    // 更新空閒空間大小
    num_free += length;
}
// 刪除空閒空間
void StupidAllocator::init_rm_free(uint64_t offset, uint64_t length)
{
    std::lock_guard<std::mutex> l(lock);
    interval_set_t rm;
    rm.insert(offset, length);
    for (unsigned i = 0; i < free.size() && !rm.empty(); ++i) {
        interval_set_t overlap;
        overlap.intersection_of(rm, free[i]);
        // 刪除相應空間
        if (!overlap.empty()) {
            free[i].subtract(overlap);
            rm.subtract(overlap);
        }
    }
    num_free -= length; // 更新可用空間
}

// 根據區間的長度，選取將要存放的區間樹，長度越大，bin值越大。
unsigned StupidAllocator::_choose_bin(uint64_t orig_len)
{
    uint64_t len = orig_len / cct->_conf->bdev_block_size;
    // cbits = (sizeof(v) * 8) - __builtin_clzll(v)
    // __builtin_clzll 返回前置的0的個數
    // cbits 結果是最高位1的下標(從0開始)，len越大，值越大
    int bin = std::min(int)cbits(len), (int)free.size() - 1);
    return bin;
}
void StupidAllocator::_insert_free(uint64_t off, uint64_t len)
{
    // 計算該段空閒空間屬於哪個區間樹
    unsigned bin = _choose_bin(len);
    while (true) {
        // 空閒空間插入區間樹
        free[bin].insert(off, len, &off, &len);
        unsigned newbin = _choose_bin(len);
        if (newbin == bin)
            break;
        // 插入資料後，可能合併區間，導致區間長度增大，可能要調整bin，此時需要將舊的刪除，然後插入新的bin
        // 區間合併有兩種情況：一是合併在原有區間前面；而是合併在原有區間後面。
        free[bin].erase(off, len);
        bin = newbin;
    }
}

allocate(uint64_t want_size, uint64_t alloc_unit, 
        uint64_t max_alloc_size, int64_t hint,PExtentVector* extents);
allocate_int(uint64_t want_size, uint64_t alloc_unit, int64_t hint,
                         uint64_t* offset, uint32_t* length)

release(const interval_set<uint64_t> &release_set)