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 "ext4.h"
  14 #include "extents_status.h"
  15 #include "ext4_extents.h"
  16
  17 #include <trace/events/ext4.h>
  18
  19 /*
  20  * According to previous discussion in Ext4 Developer Workshop, we
  21  * will introduce a new structure called io tree to track all extent
  22  * status in order to solve some problems that we have met
  23  * (e.g. Reservation space warning), and provide extent-level locking.
  24  * Delay extent tree is the first step to achieve this goal.  It is
  25  * original built by Yongqiang Yang.  At that time it is called delay
  26  * extent tree, whose goal is only track delayed extents in memory to
  27  * simplify the implementation of fiemap and bigalloc, and introduce
  28  * lseek SEEK_DATA/SEEK_HOLE support.  That is why it is still called
  29  * delay extent tree at the first commit.  But for better understand
  30  * what it does, it has been rename to extent status tree.
  31  *
  32  * Step1:
  33  * Currently the first step has been done.  All delayed extents are
  34  * tracked in the tree.  It maintains the delayed extent when a delayed
  35  * allocation is issued, and the delayed extent is written out or
  36  * invalidated.  Therefore the implementation of fiemap and bigalloc
  37  * are simplified, and SEEK_DATA/SEEK_HOLE are introduced.
  38  *
  39  * The following comment describes the implemenmtation of extent
  40  * status tree and future works.
  41  *
  42  * Step2:
  43  * In this step all extent status are tracked by extent status tree.
  44  * Thus, we can first try to lookup a block mapping in this tree before
  45  * finding it in extent tree.  Hence, single extent cache can be removed
  46  * because extent status tree can do a better job.  Extents in status
  47  * tree are loaded on-demand.  Therefore, the extent status tree may not
  48  * contain all of the extents in a file.  Meanwhile we define a shrinker
  49  * to reclaim memory from extent status tree because fragmented extent
  50  * tree will make status tree cost too much memory.  written/unwritten/-
  51  * hole extents in the tree will be reclaimed by this shrinker when we
  52  * are under high memory pressure.  Delayed extents will not be
  53  * reclimed because fiemap, bigalloc, and seek_data/hole need it.
  54  */
  55
  56 /*
  57  * Extent status tree implementation for ext4.
  58  *
  59  *
  60  * ==========================================================================
  61  * Extent status tree tracks all extent status.
  62  *
  63  * 1. Why we need to implement extent status tree?
  64  *
  65  * Without extent status tree, ext4 identifies a delayed extent by looking
  66  * up page cache, this has several deficiencies - complicated, buggy,
  67  * and inefficient code.
  68  *
  69  * FIEMAP, SEEK_HOLE/DATA, bigalloc, and writeout all need to know if a
  70  * block or a range of blocks are belonged to a delayed extent.
  71  *
  72  * Let us have a look at how they do without extent status tree.
  73  *   -- FIEMAP
  74  *      FIEMAP looks up page cache to identify delayed allocations from holes.
  75  *
  76  *   -- SEEK_HOLE/DATA
  77  *      SEEK_HOLE/DATA has the same problem as FIEMAP.
  78  *
  79  *   -- bigalloc
  80  *      bigalloc looks up page cache to figure out if a block is
  81  *      already under delayed allocation or not to determine whether
  82  *      quota reserving is needed for the cluster.
  83  *
  84  *   -- writeout
  85  *      Writeout looks up whole page cache to see if a buffer is
  86  *      mapped, If there are not very many delayed buffers, then it is
  87  *      time comsuming.
  88  *
  89  * With extent status tree implementation, FIEMAP, SEEK_HOLE/DATA,
  90  * bigalloc and writeout can figure out if a block or a range of
  91  * blocks is under delayed allocation(belonged to a delayed extent) or
  92  * not by searching the extent tree.
  93  *
  94  *
  95  * ==========================================================================
  96  * 2. Ext4 extent status tree impelmentation
  97  *
  98  *   -- extent
  99  *      A extent is a range of blocks which are contiguous logically and
 100  *      physically.  Unlike extent in extent tree, this extent in ext4 is
 101  *      a in-memory struct, there is no corresponding on-disk data.  There
 102  *      is no limit on length of extent, so an extent can contain as many
 103  *      blocks as they are contiguous logically and physically.
 104  *
 105  *   -- extent status tree
 106  *      Every inode has an extent status tree and all allocation blocks
 107  *      are added to the tree with different status.  The extent in the
 108  *      tree are ordered by logical block no.
 109  *
 110  *   -- operations on a extent status tree
 111  *      There are three important operations on a delayed extent tree: find
 112  *      next extent, adding a extent(a range of blocks) and removing a extent.
 113  *
 114  *   -- race on a extent status tree
 115  *      Extent status tree is protected by inode->i_es_lock.
 116  *
 117  *   -- memory consumption
 118  *      Fragmented extent tree will make extent status tree cost too much
 119  *      memory.  Hence, we will reclaim written/unwritten/hole extents from
 120  *      the tree under a heavy memory pressure.
 121  *
 122  *
 123  * ==========================================================================
 124  * 3. Performance analysis
 125  *
 126  *   -- overhead
 127  *      1. There is a cache extent for write access, so if writes are
 128  *      not very random, adding space operaions are in O(1) time.
 129  *
 130  *   -- gain
 131  *      2. Code is much simpler, more readable, more maintainable and
 132  *      more efficient.
 133  *
 134  *
 135  * ==========================================================================
 136  * 4. TODO list
 137  *
 138  *   -- Refactor delayed space reservation
 139  *
 140  *   -- Extent-level locking
 141  */
 142
 143 static struct kmem_cache *ext4_es_cachep;
 144
 145 static int __es_insert_extent(struct inode *inode, struct extent_status *newes);
 146 static int __es_remove_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
 147                               ext4_lblk_t end);
 148 static int __es_try_to_reclaim_extents(struct ext4_inode_info *ei,
 149                                        int nr_to_scan);
 150
 151 int __init ext4_init_es(void)
 152 {
 153         ext4_es_cachep = kmem_cache_create("ext4_extent_status",
 154                                            sizeof(struct extent_status),
 155                                            0, (SLAB_RECLAIM_ACCOUNT), NULL);
 156         if (ext4_es_cachep == NULL)
 157                 return -ENOMEM;
 158         return 0;
 159 }
 160
 161 void ext4_exit_es(void)
 162 {
 163         if (ext4_es_cachep)
 164                 kmem_cache_destroy(ext4_es_cachep);
 165 }
 166
 167 void ext4_es_init_tree(struct ext4_es_tree *tree)
 168 {
 169         tree->root = RB_ROOT;
 170         tree->cache_es = NULL;
 171 }
 172
 173 #ifdef ES_DEBUG__
 174 static void ext4_es_print_tree(struct inode *inode)
 175 {
 176         struct ext4_es_tree *tree;
 177         struct rb_node *node;
 178
 179         printk(KERN_DEBUG "status extents for inode %lu:", inode->i_ino);
 180         tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 181         node = rb_first(&tree->root);
 182         while (node) {
 183                 struct extent_status *es;
 184                 es = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 185                 printk(KERN_DEBUG " [%u/%u) %llu %llx",
 186                        es->es_lblk, es->es_len,
 187                        ext4_es_pblock(es), ext4_es_status(es));
 188                 node = rb_next(node);
 189         }
 190         printk(KERN_DEBUG "\n");
 191 }
 192 #else
 193 #define ext4_es_print_tree(inode)
 194 #endif
 195
 196 static inline ext4_lblk_t ext4_es_end(struct extent_status *es)
 197 {
 198         BUG_ON(es->es_lblk + es->es_len < es->es_lblk);
 199         return es->es_lblk + es->es_len - 1;
 200 }
 201
 202 /*
 203  * search through the tree for an delayed extent with a given offset.  If
 204  * it can't be found, try to find next extent.
 205  */
 206 static struct extent_status *__es_tree_search(struct rb_root *root,
 207                                               ext4_lblk_t lblk)
 208 {
 209         struct rb_node *node = root->rb_node;
 210         struct extent_status *es = NULL;
 211
 212         while (node) {
 213                 es = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 214                 if (lblk < es->es_lblk)
 215                         node = node->rb_left;
 216                 else if (lblk > ext4_es_end(es))
 217                         node = node->rb_right;
 218                 else
 219                         return es;
 220         }
 221
 222         if (es && lblk < es->es_lblk)
 223                 return es;
 224
 225         if (es && lblk > ext4_es_end(es)) {
 226                 node = rb_next(&es->rb_node);
 227                 return node ? rb_entry(node, struct extent_status, rb_node) :
 228                               NULL;
 229         }
 230
 231         return NULL;
 232 }
 233
 234 /*
 235  * ext4_es_find_delayed_extent: find the 1st delayed extent covering @es->lblk
 236  * if it exists, otherwise, the next extent after @es->lblk.
 237  *
 238  * @inode: the inode which owns delayed extents
 239  * @lblk: the offset where we start to search
 240  * @es: delayed extent that we found
 241  */
 242 void ext4_es_find_delayed_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
 243                                  struct extent_status *es)
 244 {
 245         struct ext4_es_tree *tree = NULL;
 246         struct extent_status *es1 = NULL;
 247         struct rb_node *node;
 248
 249         BUG_ON(es == NULL);
 250         trace_ext4_es_find_delayed_extent_enter(inode, lblk);
 251
 252         read_lock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 253         tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 254
 255         /* find extent in cache firstly */
 256         es->es_lblk = es->es_len = es->es_pblk = 0;
 257         if (tree->cache_es) {
 258                 es1 = tree->cache_es;
 259                 if (in_range(lblk, es1->es_lblk, es1->es_len)) {
 260                         es_debug("%u cached by [%u/%u) %llu %llx\n",
 261                                  lblk, es1->es_lblk, es1->es_len,
 262                                  ext4_es_pblock(es1), ext4_es_status(es1));
 263                         goto out;
 264                 }
 265         }
 266
 267         es1 = __es_tree_search(&tree->root, lblk);
 268
 269 out:
 270         if (es1 && !ext4_es_is_delayed(es1)) {
 271                 while ((node = rb_next(&es1->rb_node)) != NULL) {
 272                         es1 = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 273                         if (ext4_es_is_delayed(es1))
 274                                 break;
 275                 }
 276         }
 277
 278         if (es1 && ext4_es_is_delayed(es1)) {
 279                 tree->cache_es = es1;
 280                 es->es_lblk = es1->es_lblk;
 281                 es->es_len = es1->es_len;
 282                 es->es_pblk = es1->es_pblk;
 283         }
 284
 285         read_unlock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 286
 287         ext4_es_lru_add(inode);
 288         trace_ext4_es_find_delayed_extent_exit(inode, es);
 289 }
 290
 291 static struct extent_status *
 292 ext4_es_alloc_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk, ext4_lblk_t len,
 293                      ext4_fsblk_t pblk)
 294 {
 295         struct extent_status *es;
 296         es = kmem_cache_alloc(ext4_es_cachep, GFP_ATOMIC);
 297         if (es == NULL)
 298                 return NULL;
 299         es->es_lblk = lblk;
 300         es->es_len = len;
 301         es->es_pblk = pblk;
 302
 303         /*
 304          * We don't count delayed extent because we never try to reclaim them
 305          */
 306         if (!ext4_es_is_delayed(es)) {
 307                 EXT4_I(inode)->i_es_lru_nr++;
 308                 percpu_counter_inc(&EXT4_SB(inode->i_sb)->s_extent_cache_cnt);
 309         }
 310
 311         return es;
 312 }
 313
 314 static void ext4_es_free_extent(struct inode *inode, struct extent_status *es)
 315 {
 316         /* Decrease the lru counter when this es is not delayed */
 317         if (!ext4_es_is_delayed(es)) {
 318                 BUG_ON(EXT4_I(inode)->i_es_lru_nr == 0);
 319                 EXT4_I(inode)->i_es_lru_nr--;
 320                 percpu_counter_dec(&EXT4_SB(inode->i_sb)->s_extent_cache_cnt);
 321         }
 322
 323         kmem_cache_free(ext4_es_cachep, es);
 324 }
 325
 326 /*
 327  * Check whether or not two extents can be merged
 328  * Condition:
 329  *  - logical block number is contiguous
 330  *  - physical block number is contiguous
 331  *  - status is equal
 332  */
 333 static int ext4_es_can_be_merged(struct extent_status *es1,
 334                                  struct extent_status *es2)
 335 {
 336         if (es1->es_lblk + es1->es_len != es2->es_lblk)
 337                 return 0;
 338
 339         if (ext4_es_status(es1) != ext4_es_status(es2))
 340                 return 0;
 341
 342         if ((ext4_es_is_written(es1) || ext4_es_is_unwritten(es1)) &&
 343             (ext4_es_pblock(es1) + es1->es_len != ext4_es_pblock(es2)))
 344                 return 0;
 345
 346         return 1;
 347 }
 348
 349 static struct extent_status *
 350 ext4_es_try_to_merge_left(struct inode *inode, struct extent_status *es)
 351 {
 352         struct ext4_es_tree *tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 353         struct extent_status *es1;
 354         struct rb_node *node;
 355
 356         node = rb_prev(&es->rb_node);
 357         if (!node)
 358                 return es;
 359
 360         es1 = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 361         if (ext4_es_can_be_merged(es1, es)) {
 362                 es1->es_len += es->es_len;
 363                 rb_erase(&es->rb_node, &tree->root);
 364                 ext4_es_free_extent(inode, es);
 365                 es = es1;
 366         }
 367
 368         return es;
 369 }
 370
 371 static struct extent_status *
 372 ext4_es_try_to_merge_right(struct inode *inode, struct extent_status *es)
 373 {
 374         struct ext4_es_tree *tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 375         struct extent_status *es1;
 376         struct rb_node *node;
 377
 378         node = rb_next(&es->rb_node);
 379         if (!node)
 380                 return es;
 381
 382         es1 = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 383         if (ext4_es_can_be_merged(es, es1)) {
 384                 es->es_len += es1->es_len;
 385                 rb_erase(node, &tree->root);
 386                 ext4_es_free_extent(inode, es1);
 387         }
 388
 389         return es;
 390 }
 391
 392 static int __es_insert_extent(struct inode *inode, struct extent_status *newes)
 393 {
 394         struct ext4_es_tree *tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 395         struct rb_node **p = &tree->root.rb_node;
 396         struct rb_node *parent = NULL;
 397         struct extent_status *es;
 398
 399         while (*p) {
 400                 parent = *p;
 401                 es = rb_entry(parent, struct extent_status, rb_node);
 402
 403                 if (newes->es_lblk < es->es_lblk) {
 404                         if (ext4_es_can_be_merged(newes, es)) {
 405                                 /*
 406                                  * Here we can modify es_lblk directly
 407                                  * because it isn't overlapped.
 408                                  */
 409                                 es->es_lblk = newes->es_lblk;
 410                                 es->es_len += newes->es_len;
 411                                 if (ext4_es_is_written(es) ||
 412                                     ext4_es_is_unwritten(es))
 413                                         ext4_es_store_pblock(es,
 414                                                              newes->es_pblk);
 415                                 es = ext4_es_try_to_merge_left(inode, es);
 416                                 goto out;
 417                         }
 418                         p = &(*p)->rb_left;
 419                 } else if (newes->es_lblk > ext4_es_end(es)) {
 420                         if (ext4_es_can_be_merged(es, newes)) {
 421                                 es->es_len += newes->es_len;
 422                                 es = ext4_es_try_to_merge_right(inode, es);
 423                                 goto out;
 424                         }
 425                         p = &(*p)->rb_right;
 426                 } else {
 427                         BUG_ON(1);
 428                         return -EINVAL;
 429                 }
 430         }
 431
 432         es = ext4_es_alloc_extent(inode, newes->es_lblk, newes->es_len,
 433                                   newes->es_pblk);
 434         if (!es)
 435                 return -ENOMEM;
 436         rb_link_node(&es->rb_node, parent, p);
 437         rb_insert_color(&es->rb_node, &tree->root);
 438
 439 out:
 440         tree->cache_es = es;
 441         return 0;
 442 }
 443
 444 /*
 445  * ext4_es_insert_extent() adds a space to a extent status tree.
 446  *
 447  * ext4_es_insert_extent is called by ext4_da_write_begin and
 448  * ext4_es_remove_extent.
 449  *
 450  * Return 0 on success, error code on failure.
 451  */
 452 int ext4_es_insert_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
 453                           ext4_lblk_t len, ext4_fsblk_t pblk,
 454                           unsigned long long status)
 455 {
 456         struct extent_status newes;
 457         ext4_lblk_t end = lblk + len - 1;
 458         int err = 0;
 459
 460         es_debug("add [%u/%u) %llu %llx to extent status tree of inode %lu\n",
 461                  lblk, len, pblk, status, inode->i_ino);
 462
 463         if (!len)
 464                 return 0;
 465
 466         BUG_ON(end < lblk);
 467
 468         newes.es_lblk = lblk;
 469         newes.es_len = len;
 470         ext4_es_store_pblock(&newes, pblk);
 471         ext4_es_store_status(&newes, status);
 472         trace_ext4_es_insert_extent(inode, &newes);
 473
 474         write_lock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 475         err = __es_remove_extent(inode, lblk, end);
 476         if (err != 0)
 477                 goto error;
 478         err = __es_insert_extent(inode, &newes);
 479
 480 error:
 481         write_unlock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 482
 483         ext4_es_lru_add(inode);
 484         ext4_es_print_tree(inode);
 485
 486         return err;
 487 }
 488
 489 /*
 490  * ext4_es_lookup_extent() looks up an extent in extent status tree.
 491  *
 492  * ext4_es_lookup_extent is called by ext4_map_blocks/ext4_da_map_blocks.
 493  *
 494  * Return: 1 on found, 0 on not
 495  */
 496 int ext4_es_lookup_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
 497                           struct extent_status *es)
 498 {
 499         struct ext4_es_tree *tree;
 500         struct extent_status *es1 = NULL;
 501         struct rb_node *node;
 502         int found = 0;
 503
 504         trace_ext4_es_lookup_extent_enter(inode, lblk);
 505         es_debug("lookup extent in block %u\n", lblk);
 506
 507         tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 508         read_lock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 509
 510         /* find extent in cache firstly */
 511         es->es_lblk = es->es_len = es->es_pblk = 0;
 512         if (tree->cache_es) {
 513                 es1 = tree->cache_es;
 514                 if (in_range(lblk, es1->es_lblk, es1->es_len)) {
 515                         es_debug("%u cached by [%u/%u)\n",
 516                                  lblk, es1->es_lblk, es1->es_len);
 517                         found = 1;
 518                         goto out;
 519                 }
 520         }
 521
 522         node = tree->root.rb_node;
 523         while (node) {
 524                 es1 = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 525                 if (lblk < es1->es_lblk)
 526                         node = node->rb_left;
 527                 else if (lblk > ext4_es_end(es1))
 528                         node = node->rb_right;
 529                 else {
 530                         found = 1;
 531                         break;
 532                 }
 533         }
 534
 535 out:
 536         if (found) {
 537                 BUG_ON(!es1);
 538                 es->es_lblk = es1->es_lblk;
 539                 es->es_len = es1->es_len;
 540                 es->es_pblk = es1->es_pblk;
 541         }
 542
 543         read_unlock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 544
 545         ext4_es_lru_add(inode);
 546         trace_ext4_es_lookup_extent_exit(inode, es, found);
 547         return found;
 548 }
 549
 550 static int __es_remove_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
 551                               ext4_lblk_t end)
 552 {
 553         struct ext4_es_tree *tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 554         struct rb_node *node;
 555         struct extent_status *es;
 556         struct extent_status orig_es;
 557         ext4_lblk_t len1, len2;
 558         ext4_fsblk_t block;
 559         int err = 0;
 560
 561         es = __es_tree_search(&tree->root, lblk);
 562         if (!es)
 563                 goto out;
 564         if (es->es_lblk > end)
 565                 goto out;
 566
 567         /* Simply invalidate cache_es. */
 568         tree->cache_es = NULL;
 569
 570         orig_es.es_lblk = es->es_lblk;
 571         orig_es.es_len = es->es_len;
 572         orig_es.es_pblk = es->es_pblk;
 573
 574         len1 = lblk > es->es_lblk ? lblk - es->es_lblk : 0;
 575         len2 = ext4_es_end(es) > end ? ext4_es_end(es) - end : 0;
 576         if (len1 > 0)
 577                 es->es_len = len1;
 578         if (len2 > 0) {
 579                 if (len1 > 0) {
 580                         struct extent_status newes;
 581
 582                         newes.es_lblk = end + 1;
 583                         newes.es_len = len2;
 584                         if (ext4_es_is_written(&orig_es) ||
 585                             ext4_es_is_unwritten(&orig_es)) {
 586                                 block = ext4_es_pblock(&orig_es) +
 587                                         orig_es.es_len - len2;
 588                                 ext4_es_store_pblock(&newes, block);
 589                         }
 590                         ext4_es_store_status(&newes, ext4_es_status(&orig_es));
 591                         err = __es_insert_extent(inode, &newes);
 592                         if (err) {
 593                                 es->es_lblk = orig_es.es_lblk;
 594                                 es->es_len = orig_es.es_len;
 595                                 goto out;
 596                         }
 597                 } else {
 598                         es->es_lblk = end + 1;
 599                         es->es_len = len2;
 600                         if (ext4_es_is_written(es) ||
 601                             ext4_es_is_unwritten(es)) {
 602                                 block = orig_es.es_pblk + orig_es.es_len - len2;
 603                                 ext4_es_store_pblock(es, block);
 604                         }
 605                 }
 606                 goto out;
 607         }
 608
 609         if (len1 > 0) {
 610                 node = rb_next(&es->rb_node);
 611                 if (node)
 612                         es = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 613                 else
 614                         es = NULL;
 615         }
 616
 617         while (es && ext4_es_end(es) <= end) {
 618                 node = rb_next(&es->rb_node);
 619                 rb_erase(&es->rb_node, &tree->root);
 620                 ext4_es_free_extent(inode, es);
 621                 if (!node) {
 622                         es = NULL;
 623                         break;
 624                 }
 625                 es = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 626         }
 627
 628         if (es && es->es_lblk < end + 1) {
 629                 ext4_lblk_t orig_len = es->es_len;
 630
 631                 len1 = ext4_es_end(es) - end;
 632                 es->es_lblk = end + 1;
 633                 es->es_len = len1;
 634                 if (ext4_es_is_written(es) || ext4_es_is_unwritten(es)) {
 635                         block = es->es_pblk + orig_len - len1;
 636                         ext4_es_store_pblock(es, block);
 637                 }
 638         }
 639
 640 out:
 641         return err;
 642 }
 643
 644 /*
 645  * ext4_es_remove_extent() removes a space from a extent status tree.
 646  *
 647  * Return 0 on success, error code on failure.
 648  */
 649 int ext4_es_remove_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
 650                           ext4_lblk_t len)
 651 {
 652         ext4_lblk_t end;
 653         int err = 0;
 654
 655         trace_ext4_es_remove_extent(inode, lblk, len);
 656         es_debug("remove [%u/%u) from extent status tree of inode %lu\n",
 657                  lblk, len, inode->i_ino);
 658
 659         if (!len)
 660                 return err;
 661
 662         end = lblk + len - 1;
 663         BUG_ON(end < lblk);
 664
 665         write_lock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 666         err = __es_remove_extent(inode, lblk, end);
 667         write_unlock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 668         ext4_es_print_tree(inode);
 669         return err;
 670 }
 671
 672 static int ext4_es_shrink(struct shrinker *shrink, struct shrink_control *sc)
 673 {
 674         struct ext4_sb_info *sbi = container_of(shrink,
 675                                         struct ext4_sb_info, s_es_shrinker);
 676         struct ext4_inode_info *ei;
 677         struct list_head *cur, *tmp, scanned;
 678         int nr_to_scan = sc->nr_to_scan;
 679         int ret, nr_shrunk = 0;
 680
 681         ret = percpu_counter_read_positive(&sbi->s_extent_cache_cnt);
 682         trace_ext4_es_shrink_enter(sbi->s_sb, nr_to_scan, ret);
 683
 684         if (!nr_to_scan)
 685                 return ret;
 686
 687         INIT_LIST_HEAD(&scanned);
 688
 689         spin_lock(&sbi->s_es_lru_lock);
 690         list_for_each_safe(cur, tmp, &sbi->s_es_lru) {
 691                 list_move_tail(cur, &scanned);
 692
 693                 ei = list_entry(cur, struct ext4_inode_info, i_es_lru);
 694
 695                 read_lock(&ei->i_es_lock);
 696                 if (ei->i_es_lru_nr == 0) {
 697                         read_unlock(&ei->i_es_lock);
 698                         continue;
 699                 }
 700                 read_unlock(&ei->i_es_lock);
 701
 702                 write_lock(&ei->i_es_lock);
 703                 ret = __es_try_to_reclaim_extents(ei, nr_to_scan);
 704                 write_unlock(&ei->i_es_lock);
 705
 706                 nr_shrunk += ret;
 707                 nr_to_scan -= ret;
 708                 if (nr_to_scan == 0)
 709                         break;
 710         }
 711         list_splice_tail(&scanned, &sbi->s_es_lru);
 712         spin_unlock(&sbi->s_es_lru_lock);
 713
 714         ret = percpu_counter_read_positive(&sbi->s_extent_cache_cnt);
 715         trace_ext4_es_shrink_exit(sbi->s_sb, nr_shrunk, ret);
 716         return ret;
 717 }
 718
 719 void ext4_es_register_shrinker(struct super_block *sb)
 720 {
 721         struct ext4_sb_info *sbi;
 722
 723         sbi = EXT4_SB(sb);
 724         INIT_LIST_HEAD(&sbi->s_es_lru);
 725         spin_lock_init(&sbi->s_es_lru_lock);
 726         sbi->s_es_shrinker.shrink = ext4_es_shrink;
 727         sbi->s_es_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
 728         register_shrinker(&sbi->s_es_shrinker);
 729 }
 730
 731 void ext4_es_unregister_shrinker(struct super_block *sb)
 732 {
 733         unregister_shrinker(&EXT4_SB(sb)->s_es_shrinker);
 734 }
 735
 736 void ext4_es_lru_add(struct inode *inode)
 737 {
 738         struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(inode);
 739         struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(inode->i_sb);
 740
 741         spin_lock(&sbi->s_es_lru_lock);
 742         if (list_empty(&ei->i_es_lru))
 743                 list_add_tail(&ei->i_es_lru, &sbi->s_es_lru);
 744         else
 745                 list_move_tail(&ei->i_es_lru, &sbi->s_es_lru);
 746         spin_unlock(&sbi->s_es_lru_lock);
 747 }
 748
 749 void ext4_es_lru_del(struct inode *inode)
 750 {
 751         struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(inode);
 752         struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(inode->i_sb);
 753
 754         spin_lock(&sbi->s_es_lru_lock);
 755         if (!list_empty(&ei->i_es_lru))
 756                 list_del_init(&ei->i_es_lru);
 757         spin_unlock(&sbi->s_es_lru_lock);
 758 }
 759
 760 static int __es_try_to_reclaim_extents(struct ext4_inode_info *ei,
 761                                        int nr_to_scan)
 762 {
 763         struct inode *inode = &ei->vfs_inode;
 764         struct ext4_es_tree *tree = &ei->i_es_tree;
 765         struct rb_node *node;
 766         struct extent_status *es;
 767         int nr_shrunk = 0;
 768
 769         if (ei->i_es_lru_nr == 0)
 770                 return 0;
 771
 772         node = rb_first(&tree->root);
 773         while (node != NULL) {
 774                 es = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
 775                 node = rb_next(&es->rb_node);
 776                 /*
 777                  * We can't reclaim delayed extent from status tree because
 778                  * fiemap, bigallic, and seek_data/hole need to use it.
 779                  */
 780                 if (!ext4_es_is_delayed(es)) {
 781                         rb_erase(&es->rb_node, &tree->root);
 782                         ext4_es_free_extent(inode, es);
 783                         nr_shrunk++;
 784                         if (--nr_to_scan == 0)
 785                                 break;
 786                 }
 787         }
 788         tree->cache_es = NULL;
 789         return nr_shrunk;
 790 }