fs/ext4/extents_status.c

   1 /*
   2  *  fs/ext4/extents_status.c
   3  *
   4  * Written by Yongqiang Yang <xiaoqiangnk@gmail.com>
   5  * Modified by
   6  *      Allison Henderson <achender@linux.vnet.ibm.com>
   7  *      Hugh Dickins <hughd@google.com>
   8  *      Zheng Liu <wenqing.lz@taobao.com>
   9  *
  10  * Ext4 extents status tree core functions.
  11  */
  12 #include <linux/rbtree.h>
  13 #include <linux/list_sort.h>
  14 #include <linux/proc_fs.h>
  15 #include <linux/seq_file.h>
  16 #include "ext4.h"
  17 #include "extents_status.h"
  18
  19 #include <trace/events/ext4.h>
  20
  21 /*
  22  * According to previous discussion in Ext4 Developer Workshop, we
  23  * will introduce a new structure called io tree to track all extent
  24  * status in order to solve some problems that we have met
  25  * (e.g. Reservation space warning), and provide extent-level locking.
  26  * Delay extent tree is the first step to achieve this goal.  It is
  27  * original built by Yongqiang Yang.  At that time it is called delay
  28  * extent tree, whose goal is only track delayed extents in memory to
  29  * simplify the implementation of fiemap and bigalloc, and introduce
  30  * lseek SEEK_DATA/SEEK_HOLE support.  That is why it is still called
  31  * delay extent tree at the first commit.  But for better understand
  32  * what it does, it has been rename to extent status tree.
  33  *
  34  * Step1:
  35  * Currently the first step has been done.  All delayed extents are
  36  * tracked in the tree.  It maintains the delayed extent when a delayed
  37  * allocation is issued, and the delayed extent is written out or
  38  * invalidated.  Therefore the implementation of fiemap and bigalloc
  39  * are simplified, and SEEK_DATA/SEEK_HOLE are introduced.
  40  *
  41  * The following comment describes the implemenmtation of extent
  42  * status tree and future works.
  43  *
  44  * Step2:
  45  * In this step all extent status are tracked by extent status tree.
  46  * Thus, we can first try to lookup a block mapping in this tree before
  47  * finding it in extent tree.  Hence, single extent cache can be removed
  48  * because extent status tree can do a better job.  Extents in status
  49  * tree are loaded on-demand.  Therefore, the extent status tree may not
  50  * contain all of the extents in a file.  Meanwhile we define a shrinker
  51  * to reclaim memory from extent status tree because fragmented extent
  52  * tree will make status tree cost too much memory.  written/unwritten/-
  53  * hole extents in the tree will be reclaimed by this shrinker when we
  54  * are under high memory pressure.  Delayed extents will not be
  55  * reclimed because fiemap, bigalloc, and seek_data/hole need it.
  56  */
  57
  58 /*
  59  * Extent status tree implementation for ext4.
  60  *
  61  *
  62  * ==========================================================================
  63  * Extent status tree tracks all extent status.
  64  *
  65  * 1. Why we need to implement extent status tree?
  66  *
  67  * Without extent status tree, ext4 identifies a delayed extent by looking
  68  * up page cache, this has several deficiencies - complicated, buggy,
  69  * and inefficient code.
  70  *
  71  * FIEMAP, SEEK_HOLE/DATA, bigalloc, and writeout all need to know if a
  72  * block or a range of blocks are belonged to a delayed extent.
  73  *
  74  * Let us have a look at how they do without extent status tree.
  75  *   -- FIEMAP
  76  *      FIEMAP looks up page cache to identify delayed allocations from holes.
  77  *
  78  *   -- SEEK_HOLE/DATA
  79  *      SEEK_HOLE/DATA has the same problem as FIEMAP.
  80  *
  81  *   -- bigalloc
  82  *      bigalloc looks up page cache to figure out if a block is
  83  *      already under delayed allocation or not to determine whether
  84  *      quota reserving is needed for the cluster.
  85  *
  86  *   -- writeout
  87  *      Writeout looks up whole page cache to see if a buffer is
  88  *      mapped, If there are not very many delayed buffers, then it is
  89  *      time comsuming.
  90  *
  91  * With extent status tree implementation, FIEMAP, SEEK_HOLE/DATA,
  92  * bigalloc and writeout can figure out if a block or a range of
  93  * blocks is under delayed allocation(belonged to a delayed extent) or
  94  * not by searching the extent tree.
  95  *
  96  *
  97  * ==========================================================================
  98  * 2. Ext4 extent status tree impelmentation
  99  *
 100  *   -- extent
 101  *      A extent is a range of blocks which are contiguous logically and
 102  *      physically.  Unlike extent in extent tree, this extent in ext4 is
 103  *      a in-memory struct, there is no corresponding on-disk data.  There
 104  *      is no limit on length of extent, so an extent can contain as many
 105  *      blocks as they are contiguous logically and physically.
 106  *
 107  *   -- extent status tree
 108  *      Every inode has an extent status tree and all allocation blocks
 109  *      are added to the tree with different status.  The extent in the
 110  *      tree are ordered by logical block no.
 111  *
 112  *   -- operations on a extent status tree
 113  *      There are three important operations on a delayed extent tree: find
 114  *      next extent, adding a extent(a range of blocks) and removing a extent.
 115  *
 116  *   -- race on a extent status tree
 117  *      Extent status tree is protected by inode->i_es_lock.
 118  *
 119  *   -- memory consumption
 120  *      Fragmented extent tree will make extent status tree cost too much
 121  *      memory.  Hence, we will reclaim written/unwritten/hole extents from
 122  *      the tree under a heavy memory pressure.
 123  *
 124  *
 125  * ==========================================================================
 126  * 3. Performance analysis
 127  *
 128  *   -- overhead
 129  *      1. There is a cache extent for write access, so if writes are
 130  *      not very random, adding space operaions are in O(1) time.
 131  *
 132  *   -- gain
 133  *      2. Code is much simpler, more readable, more maintainable and
 134  *      more efficient.
 135  *
 136  *
 137  * ==========================================================================
 138  * 4. TODO list
 139  *
 140  *   -- Refactor delayed space reservation
 141  *
 142  *   -- Extent-level locking
 143  */
 144
 145 static struct kmem_cache *ext4_es_cachep;
 146
 147 static int __es_insert_extent(struct inode *inode, struct extent_status *newes);
 148 static int __es_remove_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
 149                               ext4_lblk_t end);
 150 static int es_reclaim_extents(struct ext4_inode_info *ei, int *nr_to_scan);
 151 static int __es_shrink(struct ext4_sb_info *sbi, int nr_to_scan,
 152                        struct ext4_inode_info *locked_ei);
 153
 154 int __init ext4_init_es(void)
 155 {
 156         ext4_es_cachep = kmem_cache_create("ext4_extent_status",
 157                                            sizeof(struct extent_status),
 158                                            0, (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT), NULL);
 159         if (ext4_es_cachep == NULL)
 160                 return -ENOMEM;
 161         return 0;
 162 }
 163
 164 void ext4_exit_es(void)
 165 {
 166         if (ext4_es_cachep)
 167                 kmem_cache_destroy(ext4_es_cachep);
 168 }
 169
 170 void ext4_es_init_tree(struct ext4_es_tree *tree)
 171 {
 172         tree->root = RB_ROOT;
 173         tree->cache_es = NULL;
 174 }
 175
 176 #ifdef ES_DEBUG__
 177 static void ext4_es_print_tree(struct inode *inode)
 178 {
 179         struct ext4_es_tree *tree;
 180         struct rb_node *node;
 181
 182         printk(KERN_DEBUG "status extents for inode %lu:", inode->i_ino);
 183         tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 184         node = rb_first(&tree->root);
 185         while (node) {
 186                 struct extent_status *es;
 187                 es = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 188                 printk(KERN_DEBUG " [%u/%u) %llu %x",
 189                        es->es_lblk, es->es_len,
 190                        ext4_es_pblock(es), ext4_es_status(es));
 191                 node = rb_next(node);
 192         }
 193         printk(KERN_DEBUG "\n");
 194 }
 195 #else
 196 #define ext4_es_print_tree(inode)
 197 #endif
 198
 199 static inline ext4_lblk_t ext4_es_end(struct extent_status *es)
 200 {
 201         BUG_ON(es->es_lblk + es->es_len < es->es_lblk);
 202         return es->es_lblk + es->es_len - 1;
 203 }
 204
 205 /*
 206  * search through the tree for an delayed extent with a given offset.  If
 207  * it can't be found, try to find next extent.
 208  */
 209 static struct extent_status *__es_tree_search(struct rb_root *root,
 210                                               ext4_lblk_t lblk)
 211 {
 212         struct rb_node *node = root->rb_node;
 213         struct extent_status *es = NULL;
 214
 215         while (node) {
 216                 es = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 217                 if (lblk < es->es_lblk)
 218                         node = node->rb_left;
 219                 else if (lblk > ext4_es_end(es))
 220                         node = node->rb_right;
 221                 else
 222                         return es;
 223         }
 224
 225         if (es && lblk < es->es_lblk)
 226                 return es;
 227
 228         if (es && lblk > ext4_es_end(es)) {
 229                 node = rb_next(&es->rb_node);
 230                 return node ? rb_entry(node, struct extent_status, rb_node) :
 231                               NULL;
 232         }
 233
 234         return NULL;
 235 }
 236
 237 /*
 238  * ext4_es_find_delayed_extent_range: find the 1st delayed extent covering
 239  * @es->lblk if it exists, otherwise, the next extent after @es->lblk.
 240  *
 241  * @inode: the inode which owns delayed extents
 242  * @lblk: the offset where we start to search
 243  * @end: the offset where we stop to search
 244  * @es: delayed extent that we found
 245  */
 246 void ext4_es_find_delayed_extent_range(struct inode *inode,
 247                                  ext4_lblk_t lblk, ext4_lblk_t end,
 248                                  struct extent_status *es)
 249 {
 250         struct ext4_es_tree *tree = NULL;
 251         struct extent_status *es1 = NULL;
 252         struct rb_node *node;
 253
 254         BUG_ON(es == NULL);
 255         BUG_ON(end < lblk);
 256         trace_ext4_es_find_delayed_extent_range_enter(inode, lblk);
 257
 258         read_lock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 259         tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 260
 261         /* find extent in cache firstly */
 262         es->es_lblk = es->es_len = es->es_pblk = 0;
 263         if (tree->cache_es) {
 264                 es1 = tree->cache_es;
 265                 if (in_range(lblk, es1->es_lblk, es1->es_len)) {
 266                         es_debug("%u cached by [%u/%u) %llu %x\n",
 267                                  lblk, es1->es_lblk, es1->es_len,
 268                                  ext4_es_pblock(es1), ext4_es_status(es1));
 269                         goto out;
 270                 }
 271         }
 272
 273         es1 = __es_tree_search(&tree->root, lblk);
 274
 275 out:
 276         if (es1 && !ext4_es_is_delayed(es1)) {
 277                 while ((node = rb_next(&es1->rb_node)) != NULL) {
 278                         es1 = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 279                         if (es1->es_lblk > end) {
 280                                 es1 = NULL;
 281                                 break;
 282                         }
 283                         if (ext4_es_is_delayed(es1))
 284                                 break;
 285                 }
 286         }
 287
 288         if (es1 && ext4_es_is_delayed(es1)) {
 289                 tree->cache_es = es1;
 290                 es->es_lblk = es1->es_lblk;
 291                 es->es_len = es1->es_len;
 292                 es->es_pblk = es1->es_pblk;
 293         }
 294
 295         read_unlock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 296
 297         trace_ext4_es_find_delayed_extent_range_exit(inode, es);
 298 }
 299
 300 static void ext4_es_list_add(struct inode *inode)
 301 {
 302         struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(inode);
 303         struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(inode->i_sb);
 304
 305         if (!list_empty(&ei->i_es_list))
 306                 return;
 307
 308         spin_lock(&sbi->s_es_lock);
 309         if (list_empty(&ei->i_es_list)) {
 310                 list_add_tail(&ei->i_es_list, &sbi->s_es_list);
 311                 sbi->s_es_nr_inode++;
 312         }
 313         spin_unlock(&sbi->s_es_lock);
 314 }
 315
 316 static void ext4_es_list_del(struct inode *inode)
 317 {
 318         struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(inode);
 319         struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(inode->i_sb);
 320
 321         spin_lock(&sbi->s_es_lock);
 322         if (!list_empty(&ei->i_es_list)) {
 323                 list_del_init(&ei->i_es_list);
 324                 sbi->s_es_nr_inode--;
 325                 WARN_ON_ONCE(sbi->s_es_nr_inode < 0);
 326         }
 327         spin_unlock(&sbi->s_es_lock);
 328 }
 329
 330 static struct extent_status *
 331 ext4_es_alloc_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk, ext4_lblk_t len,
 332                      ext4_fsblk_t pblk)
 333 {
 334         struct extent_status *es;
 335         es = kmem_cache_alloc(ext4_es_cachep, GFP_ATOMIC);
 336         if (es == NULL)
 337                 return NULL;
 338         es->es_lblk = lblk;
 339         es->es_len = len;
 340         es->es_pblk = pblk;
 341
 342         /*
 343          * We don't count delayed extent because we never try to reclaim them
 344          */
 345         if (!ext4_es_is_delayed(es)) {
 346                 if (!EXT4_I(inode)->i_es_shk_nr++)
 347                         ext4_es_list_add(inode);
 348                 percpu_counter_inc(&EXT4_SB(inode->i_sb)->
 349                                         s_es_stats.es_stats_shk_cnt);
 350         }
 351
 352         EXT4_I(inode)->i_es_all_nr++;
 353         percpu_counter_inc(&EXT4_SB(inode->i_sb)->s_es_stats.es_stats_all_cnt);
 354
 355         return es;
 356 }
 357
 358 static void ext4_es_free_extent(struct inode *inode, struct extent_status *es)
 359 {
 360         EXT4_I(inode)->i_es_all_nr--;
 361         percpu_counter_dec(&EXT4_SB(inode->i_sb)->s_es_stats.es_stats_all_cnt);
 362
 363         /* Decrease the shrink counter when this es is not delayed */
 364         if (!ext4_es_is_delayed(es)) {
 365                 BUG_ON(EXT4_I(inode)->i_es_shk_nr == 0);
 366                 if (!--EXT4_I(inode)->i_es_shk_nr)
 367                         ext4_es_list_del(inode);
 368                 percpu_counter_dec(&EXT4_SB(inode->i_sb)->
 369                                         s_es_stats.es_stats_shk_cnt);
 370         }
 371
 372         kmem_cache_free(ext4_es_cachep, es);
 373 }
 374
 375 /*
 376  * Check whether or not two extents can be merged
 377  * Condition:
 378  *  - logical block number is contiguous
 379  *  - physical block number is contiguous
 380  *  - status is equal
 381  */
 382 static int ext4_es_can_be_merged(struct extent_status *es1,
 383                                  struct extent_status *es2)
 384 {
 385         if (ext4_es_type(es1) != ext4_es_type(es2))
 386                 return 0;
 387
 388         if (((__u64) es1->es_len) + es2->es_len > EXT_MAX_BLOCKS) {
 389                 pr_warn("ES assertion failed when merging extents. "
 390                         "The sum of lengths of es1 (%d) and es2 (%d) "
 391                         "is bigger than allowed file size (%d)\n",
 392                         es1->es_len, es2->es_len, EXT_MAX_BLOCKS);
 393                 WARN_ON(1);
 394                 return 0;
 395         }
 396
 397         if (((__u64) es1->es_lblk) + es1->es_len != es2->es_lblk)
 398                 return 0;
 399
 400         if ((ext4_es_is_written(es1) || ext4_es_is_unwritten(es1)) &&
 401             (ext4_es_pblock(es1) + es1->es_len == ext4_es_pblock(es2)))
 402                 return 1;
 403
 404         if (ext4_es_is_hole(es1))
 405                 return 1;
 406
 407         /* we need to check delayed extent is without unwritten status */
 408         if (ext4_es_is_delayed(es1) && !ext4_es_is_unwritten(es1))
 409                 return 1;
 410
 411         return 0;
 412 }
 413
 414 static struct extent_status *
 415 ext4_es_try_to_merge_left(struct inode *inode, struct extent_status *es)
 416 {
 417         struct ext4_es_tree *tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 418         struct extent_status *es1;
 419         struct rb_node *node;
 420
 421         node = rb_prev(&es->rb_node);
 422         if (!node)
 423                 return es;
 424
 425         es1 = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 426         if (ext4_es_can_be_merged(es1, es)) {
 427                 es1->es_len += es->es_len;
 428                 if (ext4_es_is_referenced(es))
 429                         ext4_es_set_referenced(es1);
 430                 rb_erase(&es->rb_node, &tree->root);
 431                 ext4_es_free_extent(inode, es);
 432                 es = es1;
 433         }
 434
 435         return es;
 436 }
 437
 438 static struct extent_status *
 439 ext4_es_try_to_merge_right(struct inode *inode, struct extent_status *es)
 440 {
 441         struct ext4_es_tree *tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 442         struct extent_status *es1;
 443         struct rb_node *node;
 444
 445         node = rb_next(&es->rb_node);
 446         if (!node)
 447                 return es;
 448
 449         es1 = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 450         if (ext4_es_can_be_merged(es, es1)) {
 451                 es->es_len += es1->es_len;
 452                 if (ext4_es_is_referenced(es1))
 453                         ext4_es_set_referenced(es);
 454                 rb_erase(node, &tree->root);
 455                 ext4_es_free_extent(inode, es1);
 456         }
 457
 458         return es;
 459 }
 460
 461 #ifdef ES_AGGRESSIVE_TEST
 462 #include "ext4_extents.h"       /* Needed when ES_AGGRESSIVE_TEST is defined */
 463
 464 static void ext4_es_insert_extent_ext_check(struct inode *inode,
 465                                             struct extent_status *es)
 466 {
 467         struct ext4_ext_path *path = NULL;
 468         struct ext4_extent *ex;
 469         ext4_lblk_t ee_block;
 470         ext4_fsblk_t ee_start;
 471         unsigned short ee_len;
 472         int depth, ee_status, es_status;
 473
 474         path = ext4_find_extent(inode, es->es_lblk, NULL, EXT4_EX_NOCACHE);
 475         if (IS_ERR(path))
 476                 return;
 477
 478         depth = ext_depth(inode);
 479         ex = path[depth].p_ext;
 480
 481         if (ex) {
 482
 483                 ee_block = le32_to_cpu(ex->ee_block);
 484                 ee_start = ext4_ext_pblock(ex);
 485                 ee_len = ext4_ext_get_actual_len(ex);
 486
 487                 ee_status = ext4_ext_is_unwritten(ex) ? 1 : 0;
 488                 es_status = ext4_es_is_unwritten(es) ? 1 : 0;
 489
 490                 /*
 491                  * Make sure ex and es are not overlap when we try to insert
 492                  * a delayed/hole extent.
 493                  */
 494                 if (!ext4_es_is_written(es) && !ext4_es_is_unwritten(es)) {
 495                         if (in_range(es->es_lblk, ee_block, ee_len)) {
 496                                 pr_warn("ES insert assertion failed for "
 497                                         "inode: %lu we can find an extent "
 498                                         "at block [%d/%d/%llu/%c], but we "
 499                                         "want to add a delayed/hole extent "
 500                                         "[%d/%d/%llu/%x]\n",
 501                                         inode->i_ino, ee_block, ee_len,
 502                                         ee_start, ee_status ? 'u' : 'w',
 503                                         es->es_lblk, es->es_len,
 504                                         ext4_es_pblock(es), ext4_es_status(es));
 505                         }
 506                         goto out;
 507                 }
 508
 509                 /*
 510                  * We don't check ee_block == es->es_lblk, etc. because es
 511                  * might be a part of whole extent, vice versa.
 512                  */
 513                 if (es->es_lblk < ee_block ||
 514                     ext4_es_pblock(es) != ee_start + es->es_lblk - ee_block) {
 515                         pr_warn("ES insert assertion failed for inode: %lu "
 516                                 "ex_status [%d/%d/%llu/%c] != "
 517                                 "es_status [%d/%d/%llu/%c]\n", inode->i_ino,
 518                                 ee_block, ee_len, ee_start,
 519                                 ee_status ? 'u' : 'w', es->es_lblk, es->es_len,
 520                                 ext4_es_pblock(es), es_status ? 'u' : 'w');
 521                         goto out;
 522                 }
 523
 524                 if (ee_status ^ es_status) {
 525                         pr_warn("ES insert assertion failed for inode: %lu "
 526                                 "ex_status [%d/%d/%llu/%c] != "
 527                                 "es_status [%d/%d/%llu/%c]\n", inode->i_ino,
 528                                 ee_block, ee_len, ee_start,
 529                                 ee_status ? 'u' : 'w', es->es_lblk, es->es_len,
 530                                 ext4_es_pblock(es), es_status ? 'u' : 'w');
 531                 }
 532         } else {
 533                 /*
 534                  * We can't find an extent on disk.  So we need to make sure
 535                  * that we don't want to add an written/unwritten extent.
 536                  */
 537                 if (!ext4_es_is_delayed(es) && !ext4_es_is_hole(es)) {
 538                         pr_warn("ES insert assertion failed for inode: %lu "
 539                                 "can't find an extent at block %d but we want "
 540                                 "to add a written/unwritten extent "
 541                                 "[%d/%d/%llu/%x]\n", inode->i_ino,
 542                                 es->es_lblk, es->es_lblk, es->es_len,
 543                                 ext4_es_pblock(es), ext4_es_status(es));
 544                 }
 545         }
 546 out:
 547         ext4_ext_drop_refs(path);
 548         kfree(path);
 549 }
 550
 551 static void ext4_es_insert_extent_ind_check(struct inode *inode,
 552                                             struct extent_status *es)
 553 {
 554         struct ext4_map_blocks map;
 555         int retval;
 556
 557         /*
 558          * Here we call ext4_ind_map_blocks to lookup a block mapping because
 559          * 'Indirect' structure is defined in indirect.c.  So we couldn't
 560          * access direct/indirect tree from outside.  It is too dirty to define
 561          * this function in indirect.c file.
 562          */
 563
 564         map.m_lblk = es->es_lblk;
 565         map.m_len = es->es_len;
 566
 567         retval = ext4_ind_map_blocks(NULL, inode, &map, 0);
 568         if (retval > 0) {
 569                 if (ext4_es_is_delayed(es) || ext4_es_is_hole(es)) {
 570                         /*
 571                          * We want to add a delayed/hole extent but this
 572                          * block has been allocated.
 573                          */
 574                         pr_warn("ES insert assertion failed for inode: %lu "
 575                                 "We can find blocks but we want to add a "
 576                                 "delayed/hole extent [%d/%d/%llu/%x]\n",
 577                                 inode->i_ino, es->es_lblk, es->es_len,
 578                                 ext4_es_pblock(es), ext4_es_status(es));
 579                         return;
 580                 } else if (ext4_es_is_written(es)) {
 581                         if (retval != es->es_len) {
 582                                 pr_warn("ES insert assertion failed for "
 583                                         "inode: %lu retval %d != es_len %d\n",
 584                                         inode->i_ino, retval, es->es_len);
 585                                 return;
 586                         }
 587                         if (map.m_pblk != ext4_es_pblock(es)) {
 588                                 pr_warn("ES insert assertion failed for "
 589                                         "inode: %lu m_pblk %llu != "
 590                                         "es_pblk %llu\n",
 591                                         inode->i_ino, map.m_pblk,
 592                                         ext4_es_pblock(es));
 593                                 return;
 594                         }
 595                 } else {
 596                         /*
 597                          * We don't need to check unwritten extent because
 598                          * indirect-based file doesn't have it.
 599                          */
 600                         BUG_ON(1);
 601                 }
 602         } else if (retval == 0) {
 603                 if (ext4_es_is_written(es)) {
 604                         pr_warn("ES insert assertion failed for inode: %lu "
 605                                 "We can't find the block but we want to add "
 606                                 "a written extent [%d/%d/%llu/%x]\n",
 607                                 inode->i_ino, es->es_lblk, es->es_len,
 608                                 ext4_es_pblock(es), ext4_es_status(es));
 609                         return;
 610                 }
 611         }
 612 }
 613
 614 static inline void ext4_es_insert_extent_check(struct inode *inode,
 615                                                struct extent_status *es)
 616 {
 617         /*
 618          * We don't need to worry about the race condition because
 619          * caller takes i_data_sem locking.
 620          */
 621         BUG_ON(!rwsem_is_locked(&EXT4_I(inode)->i_data_sem));
 622         if (ext4_test_inode_flag(inode, EXT4_INODE_EXTENTS))
 623                 ext4_es_insert_extent_ext_check(inode, es);
 624         else
 625                 ext4_es_insert_extent_ind_check(inode, es);
 626 }
 627 #else
 628 static inline void ext4_es_insert_extent_check(struct inode *inode,
 629                                                struct extent_status *es)
 630 {
 631 }
 632 #endif
 633
 634 static int __es_insert_extent(struct inode *inode, struct extent_status *newes)
 635 {
 636         struct ext4_es_tree *tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 637         struct rb_node **p = &tree->root.rb_node;
 638         struct rb_node *parent = NULL;
 639         struct extent_status *es;
 640
 641         while (*p) {
 642                 parent = *p;
 643                 es = rb_entry(parent, struct extent_status, rb_node);
 644
 645                 if (newes->es_lblk < es->es_lblk) {
 646                         if (ext4_es_can_be_merged(newes, es)) {
 647                                 /*
 648                                  * Here we can modify es_lblk directly
 649                                  * because it isn't overlapped.
 650                                  */
 651                                 es->es_lblk = newes->es_lblk;
 652                                 es->es_len += newes->es_len;
 653                                 if (ext4_es_is_written(es) ||
 654                                     ext4_es_is_unwritten(es))
 655                                         ext4_es_store_pblock(es,
 656                                                              newes->es_pblk);
 657                                 es = ext4_es_try_to_merge_left(inode, es);
 658                                 goto out;
 659                         }
 660                         p = &(*p)->rb_left;
 661                 } else if (newes->es_lblk > ext4_es_end(es)) {
 662                         if (ext4_es_can_be_merged(es, newes)) {
 663                                 es->es_len += newes->es_len;
 664                                 es = ext4_es_try_to_merge_right(inode, es);
 665                                 goto out;
 666                         }
 667                         p = &(*p)->rb_right;
 668                 } else {
 669                         BUG_ON(1);
 670                         return -EINVAL;
 671                 }
 672         }
 673
 674         es = ext4_es_alloc_extent(inode, newes->es_lblk, newes->es_len,
 675                                   newes->es_pblk);
 676         if (!es)
 677                 return -ENOMEM;
 678         rb_link_node(&es->rb_node, parent, p);
 679         rb_insert_color(&es->rb_node, &tree->root);
 680
 681 out:
 682         tree->cache_es = es;
 683         return 0;
 684 }
 685
 686 /*
 687  * ext4_es_insert_extent() adds information to an inode's extent
 688  * status tree.
 689  *
 690  * Return 0 on success, error code on failure.
 691  */
 692 int ext4_es_insert_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
 693                           ext4_lblk_t len, ext4_fsblk_t pblk,
 694                           unsigned int status)
 695 {
 696         struct extent_status newes;
 697         ext4_lblk_t end = lblk + len - 1;
 698         int err = 0;
 699
 700         es_debug("add [%u/%u) %llu %x to extent status tree of inode %lu\n",
 701                  lblk, len, pblk, status, inode->i_ino);
 702
 703         if (!len)
 704                 return 0;
 705
 706         BUG_ON(end < lblk);
 707
 708         newes.es_lblk = lblk;
 709         newes.es_len = len;
 710         ext4_es_store_pblock_status(&newes, pblk, status);
 711         trace_ext4_es_insert_extent(inode, &newes);
 712
 713         ext4_es_insert_extent_check(inode, &newes);
 714
 715         write_lock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 716         err = __es_remove_extent(inode, lblk, end);
 717         if (err != 0)
 718                 goto error;
 719 retry:
 720         err = __es_insert_extent(inode, &newes);
 721         if (err == -ENOMEM && __es_shrink(EXT4_SB(inode->i_sb),
 722                                           128, EXT4_I(inode)))
 723                 goto retry;
 724         if (err == -ENOMEM && !ext4_es_is_delayed(&newes))
 725                 err = 0;
 726
 727 error:
 728         write_unlock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 729
 730         ext4_es_print_tree(inode);
 731
 732         return err;
 733 }
 734
 735 /*
 736  * ext4_es_cache_extent() inserts information into the extent status
 737  * tree if and only if there isn't information about the range in
 738  * question already.
 739  */
 740 void ext4_es_cache_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
 741                           ext4_lblk_t len, ext4_fsblk_t pblk,
 742                           unsigned int status)
 743 {
 744         struct extent_status *es;
 745         struct extent_status newes;
 746         ext4_lblk_t end = lblk + len - 1;
 747
 748         newes.es_lblk = lblk;
 749         newes.es_len = len;
 750         ext4_es_store_pblock_status(&newes, pblk, status);
 751         trace_ext4_es_cache_extent(inode, &newes);
 752
 753         if (!len)
 754                 return;
 755
 756         BUG_ON(end < lblk);
 757
 758         write_lock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 759
 760         es = __es_tree_search(&EXT4_I(inode)->i_es_tree.root, lblk);
 761         if (!es || es->es_lblk > end)
 762                 __es_insert_extent(inode, &newes);
 763         write_unlock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 764 }
 765
 766 /*
 767  * ext4_es_lookup_extent() looks up an extent in extent status tree.
 768  *
 769  * ext4_es_lookup_extent is called by ext4_map_blocks/ext4_da_map_blocks.
 770  *
 771  * Return: 1 on found, 0 on not
 772  */
 773 int ext4_es_lookup_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
 774                           struct extent_status *es)
 775 {
 776         struct ext4_es_tree *tree;
 777         struct ext4_es_stats *stats;
 778         struct extent_status *es1 = NULL;
 779         struct rb_node *node;
 780         int found = 0;
 781
 782         trace_ext4_es_lookup_extent_enter(inode, lblk);
 783         es_debug("lookup extent in block %u\n", lblk);
 784
 785         tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 786         read_lock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 787
 788         /* find extent in cache firstly */
 789         es->es_lblk = es->es_len = es->es_pblk = 0;
 790         if (tree->cache_es) {
 791                 es1 = tree->cache_es;
 792                 if (in_range(lblk, es1->es_lblk, es1->es_len)) {
 793                         es_debug("%u cached by [%u/%u)\n",
 794                                  lblk, es1->es_lblk, es1->es_len);
 795                         found = 1;
 796                         goto out;
 797                 }
 798         }
 799
 800         node = tree->root.rb_node;
 801         while (node) {
 802                 es1 = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 803                 if (lblk < es1->es_lblk)
 804                         node = node->rb_left;
 805                 else if (lblk > ext4_es_end(es1))
 806                         node = node->rb_right;
 807                 else {
 808                         found = 1;
 809                         break;
 810                 }
 811         }
 812
 813 out:
 814         stats = &EXT4_SB(inode->i_sb)->s_es_stats;
 815         if (found) {
 816                 BUG_ON(!es1);
 817                 es->es_lblk = es1->es_lblk;
 818                 es->es_len = es1->es_len;
 819                 es->es_pblk = es1->es_pblk;
 820                 if (!ext4_es_is_referenced(es))
 821                         ext4_es_set_referenced(es);
 822                 stats->es_stats_cache_hits++;
 823         } else {
 824                 stats->es_stats_cache_misses++;
 825         }
 826
 827         read_unlock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 828
 829         trace_ext4_es_lookup_extent_exit(inode, es, found);
 830         return found;
 831 }
 832
 833 static int __es_remove_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
 834                               ext4_lblk_t end)
 835 {
 836         struct ext4_es_tree *tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 837         struct rb_node *node;
 838         struct extent_status *es;
 839         struct extent_status orig_es;
 840         ext4_lblk_t len1, len2;
 841         ext4_fsblk_t block;
 842         int err;
 843
 844 retry:
 845         err = 0;
 846         es = __es_tree_search(&tree->root, lblk);
 847         if (!es)
 848                 goto out;
 849         if (es->es_lblk > end)
 850                 goto out;
 851
 852         /* Simply invalidate cache_es. */
 853         tree->cache_es = NULL;
 854
 855         orig_es.es_lblk = es->es_lblk;
 856         orig_es.es_len = es->es_len;
 857         orig_es.es_pblk = es->es_pblk;
 858
 859         len1 = lblk > es->es_lblk ? lblk - es->es_lblk : 0;
 860         len2 = ext4_es_end(es) > end ? ext4_es_end(es) - end : 0;
 861         if (len1 > 0)
 862                 es->es_len = len1;
 863         if (len2 > 0) {
 864                 if (len1 > 0) {
 865                         struct extent_status newes;
 866
 867                         newes.es_lblk = end + 1;
 868                         newes.es_len = len2;
 869                         block = 0x7FDEADBEEFULL;
 870                         if (ext4_es_is_written(&orig_es) ||
 871                             ext4_es_is_unwritten(&orig_es))
 872                                 block = ext4_es_pblock(&orig_es) +
 873                                         orig_es.es_len - len2;
 874                         ext4_es_store_pblock_status(&newes, block,
 875                                                     ext4_es_status(&orig_es));
 876                         err = __es_insert_extent(inode, &newes);
 877                         if (err) {
 878                                 es->es_lblk = orig_es.es_lblk;
 879                                 es->es_len = orig_es.es_len;
 880                                 if ((err == -ENOMEM) &&
 881                                     __es_shrink(EXT4_SB(inode->i_sb),
 882                                                         128, EXT4_I(inode)))
 883                                         goto retry;
 884                                 goto out;
 885                         }
 886                 } else {
 887                         es->es_lblk = end + 1;
 888                         es->es_len = len2;
 889                         if (ext4_es_is_written(es) ||
 890                             ext4_es_is_unwritten(es)) {
 891                                 block = orig_es.es_pblk + orig_es.es_len - len2;
 892                                 ext4_es_store_pblock(es, block);
 893                         }
 894                 }
 895                 goto out;
 896         }
 897
 898         if (len1 > 0) {
 899                 node = rb_next(&es->rb_node);
 900                 if (node)
 901                         es = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 902                 else
 903                         es = NULL;
 904         }
 905
 906         while (es && ext4_es_end(es) <= end) {
 907                 node = rb_next(&es->rb_node);
 908                 rb_erase(&es->rb_node, &tree->root);
 909                 ext4_es_free_extent(inode, es);
 910                 if (!node) {
 911                         es = NULL;
 912                         break;
 913                 }
 914                 es = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 915         }
 916
 917         if (es && es->es_lblk < end + 1) {
 918                 ext4_lblk_t orig_len = es->es_len;
 919
 920                 len1 = ext4_es_end(es) - end;
 921                 es->es_lblk = end + 1;
 922                 es->es_len = len1;
 923                 if (ext4_es_is_written(es) || ext4_es_is_unwritten(es)) {
 924                         block = es->es_pblk + orig_len - len1;
 925                         ext4_es_store_pblock(es, block);
 926                 }
 927         }
 928
 929 out:
 930         return err;
 931 }
 932
 933 /*
 934  * ext4_es_remove_extent() removes a space from a extent status tree.
 935  *
 936  * Return 0 on success, error code on failure.
 937  */
 938 int ext4_es_remove_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
 939                           ext4_lblk_t len)
 940 {
 941         ext4_lblk_t end;
 942         int err = 0;
 943
 944         trace_ext4_es_remove_extent(inode, lblk, len);
 945         es_debug("remove [%u/%u) from extent status tree of inode %lu\n",
 946                  lblk, len, inode->i_ino);
 947
 948         if (!len)
 949                 return err;
 950
 951         end = lblk + len - 1;
 952         BUG_ON(end < lblk);
 953
 954         /*
 955          * ext4_clear_inode() depends on us taking i_es_lock unconditionally
 956          * so that we are sure __es_shrink() is done with the inode before it
 957          * is reclaimed.
 958          */
 959         write_lock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 960         err = __es_remove_extent(inode, lblk, end);
 961         write_unlock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 962         ext4_es_print_tree(inode);
 963         return err;
 964 }
 965
 966 static int __es_shrink(struct ext4_sb_info *sbi, int nr_to_scan,
 967                        struct ext4_inode_info *locked_ei)
 968 {
 969         struct ext4_inode_info *ei;
 970         struct ext4_es_stats *es_stats;
 971         ktime_t start_time;
 972         u64 scan_time;
 973         int nr_to_walk;
 974         int nr_shrunk = 0;
 975         int retried = 0, nr_skipped = 0;
 976
 977         es_stats = &sbi->s_es_stats;
 978         start_time = ktime_get();
 979
 980 retry:
 981         spin_lock(&sbi->s_es_lock);
 982         nr_to_walk = sbi->s_es_nr_inode;
 983         while (nr_to_walk-- > 0) {
 984                 if (list_empty(&sbi->s_es_list)) {
 985                         spin_unlock(&sbi->s_es_lock);
 986                         goto out;
 987                 }
 988                 ei = list_first_entry(&sbi->s_es_list, struct ext4_inode_info,
 989                                       i_es_list);
 990                 /* Move the inode to the tail */
 991                 list_move_tail(&ei->i_es_list, &sbi->s_es_list);
 992
 993                 /*
 994                  * Normally we try hard to avoid shrinking precached inodes,
 995                  * but we will as a last resort.
 996                  */
 997                 if (!retried && ext4_test_inode_state(&ei->vfs_inode,
 998                                                 EXT4_STATE_EXT_PRECACHED)) {
 999                         nr_skipped++;
1000                         continue;
1001                 }
1002
1003                 if (ei == locked_ei || !write_trylock(&ei->i_es_lock)) {
1004                         nr_skipped++;
1005                         continue;
1006                 }
1007                 /*
1008                  * Now we hold i_es_lock which protects us from inode reclaim
1009                  * freeing inode under us
1010                  */
1011                 spin_unlock(&sbi->s_es_lock);
1012
1013                 nr_shrunk += es_reclaim_extents(ei, &nr_to_scan);
1014                 write_unlock(&ei->i_es_lock);
1015
1016                 if (nr_to_scan <= 0)
1017                         goto out;
1018                 spin_lock(&sbi->s_es_lock);
1019         }
1020         spin_unlock(&sbi->s_es_lock);
1021
1022         /*
1023          * If we skipped any inodes, and we weren't able to make any
1024          * forward progress, try again to scan precached inodes.
1025          */
1026         if ((nr_shrunk == 0) && nr_skipped && !retried) {
1027                 retried++;
1028                 goto retry;
1029         }
1030
1031         if (locked_ei && nr_shrunk == 0)
1032                 nr_shrunk = es_reclaim_extents(locked_ei, &nr_to_scan);
1033
1034 out:
1035         scan_time = ktime_to_ns(ktime_sub(ktime_get(), start_time));
1036         if (likely(es_stats->es_stats_scan_time))
1037                 es_stats->es_stats_scan_time = (scan_time +
1038                                 es_stats->es_stats_scan_time*3) / 4;
1039         else
1040                 es_stats->es_stats_scan_time = scan_time;
1041         if (scan_time > es_stats->es_stats_max_scan_time)
1042                 es_stats->es_stats_max_scan_time = scan_time;
1043         if (likely(es_stats->es_stats_shrunk))
1044                 es_stats->es_stats_shrunk = (nr_shrunk +
1045                                 es_stats->es_stats_shrunk*3) / 4;
1046         else
1047                 es_stats->es_stats_shrunk = nr_shrunk;
1048
1049         trace_ext4_es_shrink(sbi->s_sb, nr_shrunk, scan_time,
1050                              nr_skipped, retried);
1051         return nr_shrunk;
1052 }
1053
1054 static unsigned long ext4_es_count(struct shrinker *shrink,
1055                                    struct shrink_control *sc)
1056 {
1057         unsigned long nr;
1058         struct ext4_sb_info *sbi;
1059
1060         sbi = container_of(shrink, struct ext4_sb_info, s_es_shrinker);
1061         nr = percpu_counter_read_positive(&sbi->s_es_stats.es_stats_shk_cnt);
1062         trace_ext4_es_shrink_count(sbi->s_sb, sc->nr_to_scan, nr);
1063         return nr;
1064 }
1065
1066 static unsigned long ext4_es_scan(struct shrinker *shrink,
1067                                   struct shrink_control *sc)
1068 {
1069         struct ext4_sb_info *sbi = container_of(shrink,
1070                                         struct ext4_sb_info, s_es_shrinker);
1071         int nr_to_scan = sc->nr_to_scan;
1072         int ret, nr_shrunk;
1073
1074         ret = percpu_counter_read_positive(&sbi->s_es_stats.es_stats_shk_cnt);
1075         trace_ext4_es_shrink_scan_enter(sbi->s_sb, nr_to_scan, ret);
1076
1077         if (!nr_to_scan)
1078                 return ret;
1079
1080         nr_shrunk = __es_shrink(sbi, nr_to_scan, NULL);
1081
1082         trace_ext4_es_shrink_scan_exit(sbi->s_sb, nr_shrunk, ret);
1083         return nr_shrunk;
1084 }
1085
1086 static void *ext4_es_seq_shrinker_info_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
1087 {
1088         return *pos ? NULL : SEQ_START_TOKEN;
1089 }
1090
1091 static void *
1092 ext4_es_seq_shrinker_info_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
1093 {
1094         return NULL;
1095 }
1096
1097 static int ext4_es_seq_shrinker_info_show(struct seq_file *seq, void *v)
1098 {
1099         struct ext4_sb_info *sbi = seq->private;
1100         struct ext4_es_stats *es_stats = &sbi->s_es_stats;
1101         struct ext4_inode_info *ei, *max = NULL;
1102         unsigned int inode_cnt = 0;
1103
1104         if (v != SEQ_START_TOKEN)
1105                 return 0;
1106
1107         /* here we just find an inode that has the max nr. of objects */
1108         spin_lock(&sbi->s_es_lock);
1109         list_for_each_entry(ei, &sbi->s_es_list, i_es_list) {
1110                 inode_cnt++;
1111                 if (max && max->i_es_all_nr < ei->i_es_all_nr)
1112                         max = ei;
1113                 else if (!max)
1114                         max = ei;
1115         }
1116         spin_unlock(&sbi->s_es_lock);
1117
1118         seq_printf(seq, "stats:\n  %lld objects\n  %lld reclaimable objects\n",
1119                    percpu_counter_sum_positive(&es_stats->es_stats_all_cnt),
1120                    percpu_counter_sum_positive(&es_stats->es_stats_shk_cnt));
1121         seq_printf(seq, "  %lu/%lu cache hits/misses\n",
1122                    es_stats->es_stats_cache_hits,
1123                    es_stats->es_stats_cache_misses);
1124         if (inode_cnt)
1125                 seq_printf(seq, "  %d inodes on list\n", inode_cnt);
1126
1127         seq_printf(seq, "average:\n  %llu us scan time\n",
1128             div_u64(es_stats->es_stats_scan_time, 1000));
1129         seq_printf(seq, "  %lu shrunk objects\n", es_stats->es_stats_shrunk);
1130         if (inode_cnt)
1131                 seq_printf(seq,
1132                     "maximum:\n  %lu inode (%u objects, %u reclaimable)\n"
1133                     "  %llu us max scan time\n",
1134                     max->vfs_inode.i_ino, max->i_es_all_nr, max->i_es_shk_nr,
1135                     div_u64(es_stats->es_stats_max_scan_time, 1000));
1136
1137         return 0;
1138 }
1139
1140 static void ext4_es_seq_shrinker_info_stop(struct seq_file *seq, void *v)
1141 {
1142 }
1143
1144 static const struct seq_operations ext4_es_seq_shrinker_info_ops = {
1145         .start = ext4_es_seq_shrinker_info_start,
1146         .next  = ext4_es_seq_shrinker_info_next,
1147         .stop  = ext4_es_seq_shrinker_info_stop,
1148         .show  = ext4_es_seq_shrinker_info_show,
1149 };
1150
1151 static int
1152 ext4_es_seq_shrinker_info_open(struct inode *inode, struct file *file)
1153 {
1154         int ret;
1155
1156         ret = seq_open(file, &ext4_es_seq_shrinker_info_ops);
1157         if (!ret) {
1158                 struct seq_file *m = file->private_data;
1159                 m->private = PDE_DATA(inode);
1160         }
1161
1162         return ret;
1163 }
1164
1165 static int
1166 ext4_es_seq_shrinker_info_release(struct inode *inode, struct file *file)
1167 {
1168         return seq_release(inode, file);
1169 }
1170
1171 static const struct file_operations ext4_es_seq_shrinker_info_fops = {
1172         .owner          = THIS_MODULE,
1173         .open           = ext4_es_seq_shrinker_info_open,
1174         .read           = seq_read,
1175         .llseek         = seq_lseek,
1176         .release        = ext4_es_seq_shrinker_info_release,
1177 };
1178
1179 int ext4_es_register_shrinker(struct ext4_sb_info *sbi)
1180 {
1181         int err;
1182
1183         /* Make sure we have enough bits for physical block number */
1184         BUILD_BUG_ON(ES_SHIFT < 48);
1185         INIT_LIST_HEAD(&sbi->s_es_list);
1186         sbi->s_es_nr_inode = 0;
1187         spin_lock_init(&sbi->s_es_lock);
1188         sbi->s_es_stats.es_stats_shrunk = 0;
1189         sbi->s_es_stats.es_stats_cache_hits = 0;
1190         sbi->s_es_stats.es_stats_cache_misses = 0;
1191         sbi->s_es_stats.es_stats_scan_time = 0;
1192         sbi->s_es_stats.es_stats_max_scan_time = 0;
1193         err = percpu_counter_init(&sbi->s_es_stats.es_stats_all_cnt, 0, GFP_KERNEL);
1194         if (err)
1195                 return err;
1196         err = percpu_counter_init(&sbi->s_es_stats.es_stats_shk_cnt, 0, GFP_KERNEL);
1197         if (err)
1198                 goto err1;
1199
1200         sbi->s_es_shrinker.scan_objects = ext4_es_scan;
1201         sbi->s_es_shrinker.count_objects = ext4_es_count;
1202         sbi->s_es_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
1203         err = register_shrinker(&sbi->s_es_shrinker);
1204         if (err)
1205                 goto err2;
1206
1207         if (sbi->s_proc)
1208                 proc_create_data("es_shrinker_info", S_IRUGO, sbi->s_proc,
1209                                  &ext4_es_seq_shrinker_info_fops, sbi);
1210
1211         return 0;
1212
1213 err2:
1214         percpu_counter_destroy(&sbi->s_es_stats.es_stats_shk_cnt);
1215 err1:
1216         percpu_counter_destroy(&sbi->s_es_stats.es_stats_all_cnt);
1217         return err;
1218 }
1219
1220 void ext4_es_unregister_shrinker(struct ext4_sb_info *sbi)
1221 {
1222         if (sbi->s_proc)
1223                 remove_proc_entry("es_shrinker_info", sbi->s_proc);
1224         percpu_counter_destroy(&sbi->s_es_stats.es_stats_all_cnt);
1225         percpu_counter_destroy(&sbi->s_es_stats.es_stats_shk_cnt);
1226         unregister_shrinker(&sbi->s_es_shrinker);
1227 }
1228
1229 /*
1230  * Shrink extents in given inode from ei->i_es_shrink_lblk till end. Scan at
1231  * most *nr_to_scan extents, update *nr_to_scan accordingly.
1232  *
1233  * Return 0 if we hit end of tree / interval, 1 if we exhausted nr_to_scan.
1234  * Increment *nr_shrunk by the number of reclaimed extents. Also update
1235  * ei->i_es_shrink_lblk to where we should continue scanning.
1236  */
1237 static int es_do_reclaim_extents(struct ext4_inode_info *ei, ext4_lblk_t end,
1238                                  int *nr_to_scan, int *nr_shrunk)
1239 {
1240         struct inode *inode = &ei->vfs_inode;
1241         struct ext4_es_tree *tree = &ei->i_es_tree;
1242         struct extent_status *es;
1243         struct rb_node *node;
1244
1245         es = __es_tree_search(&tree->root, ei->i_es_shrink_lblk);
1246         if (!es)
1247                 goto out_wrap;
1248         node = &es->rb_node;
1249         while (*nr_to_scan > 0) {
1250                 if (es->es_lblk > end) {
1251                         ei->i_es_shrink_lblk = end + 1;
1252                         return 0;
1253                 }
1254
1255                 (*nr_to_scan)--;
1256                 node = rb_next(&es->rb_node);
1257                 /*
1258                  * We can't reclaim delayed extent from status tree because
1259                  * fiemap, bigallic, and seek_data/hole need to use it.
1260                  */
1261                 if (ext4_es_is_delayed(es))
1262                         goto next;
1263                 if (ext4_es_is_referenced(es)) {
1264                         ext4_es_clear_referenced(es);
1265                         goto next;
1266                 }
1267
1268                 rb_erase(&es->rb_node, &tree->root);
1269                 ext4_es_free_extent(inode, es);
1270                 (*nr_shrunk)++;
1271 next:
1272                 if (!node)
1273                         goto out_wrap;
1274                 es = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
1275         }
1276         ei->i_es_shrink_lblk = es->es_lblk;
1277         return 1;
1278 out_wrap:
1279         ei->i_es_shrink_lblk = 0;
1280         return 0;
1281 }
1282
1283 static int es_reclaim_extents(struct ext4_inode_info *ei, int *nr_to_scan)
1284 {
1285         struct inode *inode = &ei->vfs_inode;
1286         int nr_shrunk = 0;
1287         ext4_lblk_t start = ei->i_es_shrink_lblk;
1288         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(_rs, DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
1289                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
1290
1291         if (ei->i_es_shk_nr == 0)
1292                 return 0;
1293
1294         if (ext4_test_inode_state(inode, EXT4_STATE_EXT_PRECACHED) &&
1295             __ratelimit(&_rs))
1296                 ext4_warning(inode->i_sb, "forced shrink of precached extents");
1297
1298         if (!es_do_reclaim_extents(ei, EXT_MAX_BLOCKS, nr_to_scan, &nr_shrunk) &&
1299             start != 0)
1300                 es_do_reclaim_extents(ei, start - 1, nr_to_scan, &nr_shrunk);
1301
1302         ei->i_es_tree.cache_es = NULL;
1303         return nr_shrunk;
1304 }