fs/f2fs/extent_cache.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * f2fs extent cache support
   4  *
   5  * Copyright (c) 2015 Motorola Mobility
   6  * Copyright (c) 2015 Samsung Electronics
   7  * Authors: Jaegeuk Kim <jaegeuk@kernel.org>
   8  *          Chao Yu <chao2.yu@samsung.com>
   9  */
  10
  11 #include <linux/fs.h>
  12 #include <linux/f2fs_fs.h>
  13
  14 #include "f2fs.h"
  15 #include "node.h"
  16 #include <trace/events/f2fs.h>
  17
  18 static struct rb_entry *__lookup_rb_tree_fast(struct rb_entry *cached_re,
  19                                                         unsigned int ofs)
  20 {
  21         if (cached_re) {
  22                 if (cached_re->ofs <= ofs &&
  23                                 cached_re->ofs + cached_re->len > ofs) {
  24                         return cached_re;
  25                 }
  26         }
  27         return NULL;
  28 }
  29
  30 static struct rb_entry *__lookup_rb_tree_slow(struct rb_root_cached *root,
  31                                                         unsigned int ofs)
  32 {
  33         struct rb_node *node = root->rb_root.rb_node;
  34         struct rb_entry *re;
  35
  36         while (node) {
  37                 re = rb_entry(node, struct rb_entry, rb_node);
  38
  39                 if (ofs < re->ofs)
  40                         node = node->rb_left;
  41                 else if (ofs >= re->ofs + re->len)
  42                         node = node->rb_right;
  43                 else
  44                         return re;
  45         }
  46         return NULL;
  47 }
  48
  49 struct rb_entry *f2fs_lookup_rb_tree(struct rb_root_cached *root,
  50                                 struct rb_entry *cached_re, unsigned int ofs)
  51 {
  52         struct rb_entry *re;
  53
  54         re = __lookup_rb_tree_fast(cached_re, ofs);
  55         if (!re)
  56                 return __lookup_rb_tree_slow(root, ofs);
  57
  58         return re;
  59 }
  60
  61 struct rb_node **f2fs_lookup_rb_tree_ext(struct f2fs_sb_info *sbi,
  62                                         struct rb_root_cached *root,
  63                                         struct rb_node **parent,
  64                                         unsigned long long key, bool *leftmost)
  65 {
  66         struct rb_node **p = &root->rb_root.rb_node;
  67         struct rb_entry *re;
  68
  69         while (*p) {
  70                 *parent = *p;
  71                 re = rb_entry(*parent, struct rb_entry, rb_node);
  72
  73                 if (key < re->key) {
  74                         p = &(*p)->rb_left;
  75                 } else {
  76                         p = &(*p)->rb_right;
  77                         *leftmost = false;
  78                 }
  79         }
  80
  81         return p;
  82 }
  83
  84 struct rb_node **f2fs_lookup_rb_tree_for_insert(struct f2fs_sb_info *sbi,
  85                                 struct rb_root_cached *root,
  86                                 struct rb_node **parent,
  87                                 unsigned int ofs, bool *leftmost)
  88 {
  89         struct rb_node **p = &root->rb_root.rb_node;
  90         struct rb_entry *re;
  91
  92         while (*p) {
  93                 *parent = *p;
  94                 re = rb_entry(*parent, struct rb_entry, rb_node);
  95
  96                 if (ofs < re->ofs) {
  97                         p = &(*p)->rb_left;
  98                 } else if (ofs >= re->ofs + re->len) {
  99                         p = &(*p)->rb_right;
 100                         *leftmost = false;
 101                 } else {
 102                         f2fs_bug_on(sbi, 1);
 103                 }
 104         }
 105
 106         return p;
 107 }
 108
 109 /*
 110  * lookup rb entry in position of @ofs in rb-tree,
 111  * if hit, return the entry, otherwise, return NULL
 112  * @prev_ex: extent before ofs
 113  * @next_ex: extent after ofs
 114  * @insert_p: insert point for new extent at ofs
 115  * in order to simpfy the insertion after.
 116  * tree must stay unchanged between lookup and insertion.
 117  */
 118 struct rb_entry *f2fs_lookup_rb_tree_ret(struct rb_root_cached *root,
 119                                 struct rb_entry *cached_re,
 120                                 unsigned int ofs,
 121                                 struct rb_entry **prev_entry,
 122                                 struct rb_entry **next_entry,
 123                                 struct rb_node ***insert_p,
 124                                 struct rb_node **insert_parent,
 125                                 bool force, bool *leftmost)
 126 {
 127         struct rb_node **pnode = &root->rb_root.rb_node;
 128         struct rb_node *parent = NULL, *tmp_node;
 129         struct rb_entry *re = cached_re;
 130
 131         *insert_p = NULL;
 132         *insert_parent = NULL;
 133         *prev_entry = NULL;
 134         *next_entry = NULL;
 135
 136         if (RB_EMPTY_ROOT(&root->rb_root))
 137                 return NULL;
 138
 139         if (re) {
 140                 if (re->ofs <= ofs && re->ofs + re->len > ofs)
 141                         goto lookup_neighbors;
 142         }
 143
 144         if (leftmost)
 145                 *leftmost = true;
 146
 147         while (*pnode) {
 148                 parent = *pnode;
 149                 re = rb_entry(*pnode, struct rb_entry, rb_node);
 150
 151                 if (ofs < re->ofs) {
 152                         pnode = &(*pnode)->rb_left;
 153                 } else if (ofs >= re->ofs + re->len) {
 154                         pnode = &(*pnode)->rb_right;
 155                         if (leftmost)
 156                                 *leftmost = false;
 157                 } else {
 158                         goto lookup_neighbors;
 159                 }
 160         }
 161
 162         *insert_p = pnode;
 163         *insert_parent = parent;
 164
 165         re = rb_entry(parent, struct rb_entry, rb_node);
 166         tmp_node = parent;
 167         if (parent && ofs > re->ofs)
 168                 tmp_node = rb_next(parent);
 169         *next_entry = rb_entry_safe(tmp_node, struct rb_entry, rb_node);
 170
 171         tmp_node = parent;
 172         if (parent && ofs < re->ofs)
 173                 tmp_node = rb_prev(parent);
 174         *prev_entry = rb_entry_safe(tmp_node, struct rb_entry, rb_node);
 175         return NULL;
 176
 177 lookup_neighbors:
 178         if (ofs == re->ofs || force) {
 179                 /* lookup prev node for merging backward later */
 180                 tmp_node = rb_prev(&re->rb_node);
 181                 *prev_entry = rb_entry_safe(tmp_node, struct rb_entry, rb_node);
 182         }
 183         if (ofs == re->ofs + re->len - 1 || force) {
 184                 /* lookup next node for merging frontward later */
 185                 tmp_node = rb_next(&re->rb_node);
 186                 *next_entry = rb_entry_safe(tmp_node, struct rb_entry, rb_node);
 187         }
 188         return re;
 189 }
 190
 191 bool f2fs_check_rb_tree_consistence(struct f2fs_sb_info *sbi,
 192                                 struct rb_root_cached *root, bool check_key)
 193 {
 194 #ifdef CONFIG_F2FS_CHECK_FS
 195         struct rb_node *cur = rb_first_cached(root), *next;
 196         struct rb_entry *cur_re, *next_re;
 197
 198         if (!cur)
 199                 return true;
 200
 201         while (cur) {
 202                 next = rb_next(cur);
 203                 if (!next)
 204                         return true;
 205
 206                 cur_re = rb_entry(cur, struct rb_entry, rb_node);
 207                 next_re = rb_entry(next, struct rb_entry, rb_node);
 208
 209                 if (check_key) {
 210                         if (cur_re->key > next_re->key) {
 211                                 f2fs_info(sbi, "inconsistent rbtree, "
 212                                         "cur(%llu) next(%llu)",
 213                                         cur_re->key, next_re->key);
 214                                 return false;
 215                         }
 216                         goto next;
 217                 }
 218
 219                 if (cur_re->ofs + cur_re->len > next_re->ofs) {
 220                         f2fs_info(sbi, "inconsistent rbtree, cur(%u, %u) next(%u, %u)",
 221                                   cur_re->ofs, cur_re->len,
 222                                   next_re->ofs, next_re->len);
 223                         return false;
 224                 }
 225 next:
 226                 cur = next;
 227         }
 228 #endif
 229         return true;
 230 }
 231
 232 static struct kmem_cache *extent_tree_slab;
 233 static struct kmem_cache *extent_node_slab;
 234
 235 static struct extent_node *__attach_extent_node(struct f2fs_sb_info *sbi,
 236                                 struct extent_tree *et, struct extent_info *ei,
 237                                 struct rb_node *parent, struct rb_node **p,
 238                                 bool leftmost)
 239 {
 240         struct extent_node *en;
 241
 242         en = f2fs_kmem_cache_alloc(extent_node_slab, GFP_ATOMIC, false, sbi);
 243         if (!en)
 244                 return NULL;
 245
 246         en->ei = *ei;
 247         INIT_LIST_HEAD(&en->list);
 248         en->et = et;
 249
 250         rb_link_node(&en->rb_node, parent, p);
 251         rb_insert_color_cached(&en->rb_node, &et->root, leftmost);
 252         atomic_inc(&et->node_cnt);
 253         atomic_inc(&sbi->total_ext_node);
 254         return en;
 255 }
 256
 257 static void __detach_extent_node(struct f2fs_sb_info *sbi,
 258                                 struct extent_tree *et, struct extent_node *en)
 259 {
 260         rb_erase_cached(&en->rb_node, &et->root);
 261         atomic_dec(&et->node_cnt);
 262         atomic_dec(&sbi->total_ext_node);
 263
 264         if (et->cached_en == en)
 265                 et->cached_en = NULL;
 266         kmem_cache_free(extent_node_slab, en);
 267 }
 268
 269 /*
 270  * Flow to release an extent_node:
 271  * 1. list_del_init
 272  * 2. __detach_extent_node
 273  * 3. kmem_cache_free.
 274  */
 275 static void __release_extent_node(struct f2fs_sb_info *sbi,
 276                         struct extent_tree *et, struct extent_node *en)
 277 {
 278         spin_lock(&sbi->extent_lock);
 279         f2fs_bug_on(sbi, list_empty(&en->list));
 280         list_del_init(&en->list);
 281         spin_unlock(&sbi->extent_lock);
 282
 283         __detach_extent_node(sbi, et, en);
 284 }
 285
 286 static struct extent_tree *__grab_extent_tree(struct inode *inode)
 287 {
 288         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 289         struct extent_tree *et;
 290         nid_t ino = inode->i_ino;
 291
 292         mutex_lock(&sbi->extent_tree_lock);
 293         et = radix_tree_lookup(&sbi->extent_tree_root, ino);
 294         if (!et) {
 295                 et = f2fs_kmem_cache_alloc(extent_tree_slab,
 296                                         GFP_NOFS, true, NULL);
 297                 f2fs_radix_tree_insert(&sbi->extent_tree_root, ino, et);
 298                 memset(et, 0, sizeof(struct extent_tree));
 299                 et->ino = ino;
 300                 et->root = RB_ROOT_CACHED;
 301                 et->cached_en = NULL;
 302                 rwlock_init(&et->lock);
 303                 INIT_LIST_HEAD(&et->list);
 304                 atomic_set(&et->node_cnt, 0);
 305                 atomic_inc(&sbi->total_ext_tree);
 306         } else {
 307                 atomic_dec(&sbi->total_zombie_tree);
 308                 list_del_init(&et->list);
 309         }
 310         mutex_unlock(&sbi->extent_tree_lock);
 311
 312         /* never died until evict_inode */
 313         F2FS_I(inode)->extent_tree = et;
 314
 315         return et;
 316 }
 317
 318 static struct extent_node *__init_extent_tree(struct f2fs_sb_info *sbi,
 319                                 struct extent_tree *et, struct extent_info *ei)
 320 {
 321         struct rb_node **p = &et->root.rb_root.rb_node;
 322         struct extent_node *en;
 323
 324         en = __attach_extent_node(sbi, et, ei, NULL, p, true);
 325         if (!en)
 326                 return NULL;
 327
 328         et->largest = en->ei;
 329         et->cached_en = en;
 330         return en;
 331 }
 332
 333 static unsigned int __free_extent_tree(struct f2fs_sb_info *sbi,
 334                                         struct extent_tree *et)
 335 {
 336         struct rb_node *node, *next;
 337         struct extent_node *en;
 338         unsigned int count = atomic_read(&et->node_cnt);
 339
 340         node = rb_first_cached(&et->root);
 341         while (node) {
 342                 next = rb_next(node);
 343                 en = rb_entry(node, struct extent_node, rb_node);
 344                 __release_extent_node(sbi, et, en);
 345                 node = next;
 346         }
 347
 348         return count - atomic_read(&et->node_cnt);
 349 }
 350
 351 static void __drop_largest_extent(struct extent_tree *et,
 352                                         pgoff_t fofs, unsigned int len)
 353 {
 354         if (fofs < et->largest.fofs + et->largest.len &&
 355                         fofs + len > et->largest.fofs) {
 356                 et->largest.len = 0;
 357                 et->largest_updated = true;
 358         }
 359 }
 360
 361 /* return true, if inode page is changed */
 362 static void __f2fs_init_extent_tree(struct inode *inode, struct page *ipage)
 363 {
 364         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 365         struct f2fs_extent *i_ext = ipage ? &F2FS_INODE(ipage)->i_ext : NULL;
 366         struct extent_tree *et;
 367         struct extent_node *en;
 368         struct extent_info ei;
 369
 370         if (!f2fs_may_extent_tree(inode)) {
 371                 /* drop largest extent */
 372                 if (i_ext && i_ext->len) {
 373                         f2fs_wait_on_page_writeback(ipage, NODE, true, true);
 374                         i_ext->len = 0;
 375                         set_page_dirty(ipage);
 376                         return;
 377                 }
 378                 return;
 379         }
 380
 381         et = __grab_extent_tree(inode);
 382
 383         if (!i_ext || !i_ext->len)
 384                 return;
 385
 386         get_extent_info(&ei, i_ext);
 387
 388         write_lock(&et->lock);
 389         if (atomic_read(&et->node_cnt))
 390                 goto out;
 391
 392         en = __init_extent_tree(sbi, et, &ei);
 393         if (en) {
 394                 spin_lock(&sbi->extent_lock);
 395                 list_add_tail(&en->list, &sbi->extent_list);
 396                 spin_unlock(&sbi->extent_lock);
 397         }
 398 out:
 399         write_unlock(&et->lock);
 400 }
 401
 402 void f2fs_init_extent_tree(struct inode *inode, struct page *ipage)
 403 {
 404         __f2fs_init_extent_tree(inode, ipage);
 405
 406         if (!F2FS_I(inode)->extent_tree)
 407                 set_inode_flag(inode, FI_NO_EXTENT);
 408 }
 409
 410 static bool f2fs_lookup_extent_tree(struct inode *inode, pgoff_t pgofs,
 411                                                         struct extent_info *ei)
 412 {
 413         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 414         struct extent_tree *et = F2FS_I(inode)->extent_tree;
 415         struct extent_node *en;
 416         bool ret = false;
 417
 418         if (!et)
 419                 return false;
 420
 421         trace_f2fs_lookup_extent_tree_start(inode, pgofs);
 422
 423         read_lock(&et->lock);
 424
 425         if (et->largest.fofs <= pgofs &&
 426                         et->largest.fofs + et->largest.len > pgofs) {
 427                 *ei = et->largest;
 428                 ret = true;
 429                 stat_inc_largest_node_hit(sbi);
 430                 goto out;
 431         }
 432
 433         en = (struct extent_node *)f2fs_lookup_rb_tree(&et->root,
 434                                 (struct rb_entry *)et->cached_en, pgofs);
 435         if (!en)
 436                 goto out;
 437
 438         if (en == et->cached_en)
 439                 stat_inc_cached_node_hit(sbi);
 440         else
 441                 stat_inc_rbtree_node_hit(sbi);
 442
 443         *ei = en->ei;
 444         spin_lock(&sbi->extent_lock);
 445         if (!list_empty(&en->list)) {
 446                 list_move_tail(&en->list, &sbi->extent_list);
 447                 et->cached_en = en;
 448         }
 449         spin_unlock(&sbi->extent_lock);
 450         ret = true;
 451 out:
 452         stat_inc_total_hit(sbi);
 453         read_unlock(&et->lock);
 454
 455         trace_f2fs_lookup_extent_tree_end(inode, pgofs, ei);
 456         return ret;
 457 }
 458
 459 static struct extent_node *__try_merge_extent_node(struct f2fs_sb_info *sbi,
 460                                 struct extent_tree *et, struct extent_info *ei,
 461                                 struct extent_node *prev_ex,
 462                                 struct extent_node *next_ex)
 463 {
 464         struct extent_node *en = NULL;
 465
 466         if (prev_ex && __is_back_mergeable(ei, &prev_ex->ei)) {
 467                 prev_ex->ei.len += ei->len;
 468                 ei = &prev_ex->ei;
 469                 en = prev_ex;
 470         }
 471
 472         if (next_ex && __is_front_mergeable(ei, &next_ex->ei)) {
 473                 next_ex->ei.fofs = ei->fofs;
 474                 next_ex->ei.blk = ei->blk;
 475                 next_ex->ei.len += ei->len;
 476                 if (en)
 477                         __release_extent_node(sbi, et, prev_ex);
 478
 479                 en = next_ex;
 480         }
 481
 482         if (!en)
 483                 return NULL;
 484
 485         __try_update_largest_extent(et, en);
 486
 487         spin_lock(&sbi->extent_lock);
 488         if (!list_empty(&en->list)) {
 489                 list_move_tail(&en->list, &sbi->extent_list);
 490                 et->cached_en = en;
 491         }
 492         spin_unlock(&sbi->extent_lock);
 493         return en;
 494 }
 495
 496 static struct extent_node *__insert_extent_tree(struct f2fs_sb_info *sbi,
 497                                 struct extent_tree *et, struct extent_info *ei,
 498                                 struct rb_node **insert_p,
 499                                 struct rb_node *insert_parent,
 500                                 bool leftmost)
 501 {
 502         struct rb_node **p;
 503         struct rb_node *parent = NULL;
 504         struct extent_node *en = NULL;
 505
 506         if (insert_p && insert_parent) {
 507                 parent = insert_parent;
 508                 p = insert_p;
 509                 goto do_insert;
 510         }
 511
 512         leftmost = true;
 513
 514         p = f2fs_lookup_rb_tree_for_insert(sbi, &et->root, &parent,
 515                                                 ei->fofs, &leftmost);
 516 do_insert:
 517         en = __attach_extent_node(sbi, et, ei, parent, p, leftmost);
 518         if (!en)
 519                 return NULL;
 520
 521         __try_update_largest_extent(et, en);
 522
 523         /* update in global extent list */
 524         spin_lock(&sbi->extent_lock);
 525         list_add_tail(&en->list, &sbi->extent_list);
 526         et->cached_en = en;
 527         spin_unlock(&sbi->extent_lock);
 528         return en;
 529 }
 530
 531 static void f2fs_update_extent_tree_range(struct inode *inode,
 532                                 pgoff_t fofs, block_t blkaddr, unsigned int len)
 533 {
 534         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 535         struct extent_tree *et = F2FS_I(inode)->extent_tree;
 536         struct extent_node *en = NULL, *en1 = NULL;
 537         struct extent_node *prev_en = NULL, *next_en = NULL;
 538         struct extent_info ei, dei, prev;
 539         struct rb_node **insert_p = NULL, *insert_parent = NULL;
 540         unsigned int end = fofs + len;
 541         unsigned int pos = (unsigned int)fofs;
 542         bool updated = false;
 543         bool leftmost = false;
 544
 545         if (!et)
 546                 return;
 547
 548         trace_f2fs_update_extent_tree_range(inode, fofs, blkaddr, len, 0);
 549
 550         write_lock(&et->lock);
 551
 552         if (is_inode_flag_set(inode, FI_NO_EXTENT)) {
 553                 write_unlock(&et->lock);
 554                 return;
 555         }
 556
 557         prev = et->largest;
 558         dei.len = 0;
 559
 560         /*
 561          * drop largest extent before lookup, in case it's already
 562          * been shrunk from extent tree
 563          */
 564         __drop_largest_extent(et, fofs, len);
 565
 566         /* 1. lookup first extent node in range [fofs, fofs + len - 1] */
 567         en = (struct extent_node *)f2fs_lookup_rb_tree_ret(&et->root,
 568                                         (struct rb_entry *)et->cached_en, fofs,
 569                                         (struct rb_entry **)&prev_en,
 570                                         (struct rb_entry **)&next_en,
 571                                         &insert_p, &insert_parent, false,
 572                                         &leftmost);
 573         if (!en)
 574                 en = next_en;
 575
 576         /* 2. invlidate all extent nodes in range [fofs, fofs + len - 1] */
 577         while (en && en->ei.fofs < end) {
 578                 unsigned int org_end;
 579                 int parts = 0;  /* # of parts current extent split into */
 580
 581                 next_en = en1 = NULL;
 582
 583                 dei = en->ei;
 584                 org_end = dei.fofs + dei.len;
 585                 f2fs_bug_on(sbi, pos >= org_end);
 586
 587                 if (pos > dei.fofs && pos - dei.fofs >= F2FS_MIN_EXTENT_LEN) {
 588                         en->ei.len = pos - en->ei.fofs;
 589                         prev_en = en;
 590                         parts = 1;
 591                 }
 592
 593                 if (end < org_end && org_end - end >= F2FS_MIN_EXTENT_LEN) {
 594                         if (parts) {
 595                                 set_extent_info(&ei, end,
 596                                                 end - dei.fofs + dei.blk,
 597                                                 org_end - end);
 598                                 en1 = __insert_extent_tree(sbi, et, &ei,
 599                                                         NULL, NULL, true);
 600                                 next_en = en1;
 601                         } else {
 602                                 en->ei.fofs = end;
 603                                 en->ei.blk += end - dei.fofs;
 604                                 en->ei.len -= end - dei.fofs;
 605                                 next_en = en;
 606                         }
 607                         parts++;
 608                 }
 609
 610                 if (!next_en) {
 611                         struct rb_node *node = rb_next(&en->rb_node);
 612
 613                         next_en = rb_entry_safe(node, struct extent_node,
 614                                                 rb_node);
 615                 }
 616
 617                 if (parts)
 618                         __try_update_largest_extent(et, en);
 619                 else
 620                         __release_extent_node(sbi, et, en);
 621
 622                 /*
 623                  * if original extent is split into zero or two parts, extent
 624                  * tree has been altered by deletion or insertion, therefore
 625                  * invalidate pointers regard to tree.
 626                  */
 627                 if (parts != 1) {
 628                         insert_p = NULL;
 629                         insert_parent = NULL;
 630                 }
 631                 en = next_en;
 632         }
 633
 634         /* 3. update extent in extent cache */
 635         if (blkaddr) {
 636
 637                 set_extent_info(&ei, fofs, blkaddr, len);
 638                 if (!__try_merge_extent_node(sbi, et, &ei, prev_en, next_en))
 639                         __insert_extent_tree(sbi, et, &ei,
 640                                         insert_p, insert_parent, leftmost);
 641
 642                 /* give up extent_cache, if split and small updates happen */
 643                 if (dei.len >= 1 &&
 644                                 prev.len < F2FS_MIN_EXTENT_LEN &&
 645                                 et->largest.len < F2FS_MIN_EXTENT_LEN) {
 646                         et->largest.len = 0;
 647                         et->largest_updated = true;
 648                         set_inode_flag(inode, FI_NO_EXTENT);
 649                 }
 650         }
 651
 652         if (is_inode_flag_set(inode, FI_NO_EXTENT))
 653                 __free_extent_tree(sbi, et);
 654
 655         if (et->largest_updated) {
 656                 et->largest_updated = false;
 657                 updated = true;
 658         }
 659
 660         write_unlock(&et->lock);
 661
 662         if (updated)
 663                 f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
 664 }
 665
 666 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_COMPRESSION
 667 void f2fs_update_extent_tree_range_compressed(struct inode *inode,
 668                                 pgoff_t fofs, block_t blkaddr, unsigned int llen,
 669                                 unsigned int c_len)
 670 {
 671         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 672         struct extent_tree *et = F2FS_I(inode)->extent_tree;
 673         struct extent_node *en = NULL;
 674         struct extent_node *prev_en = NULL, *next_en = NULL;
 675         struct extent_info ei;
 676         struct rb_node **insert_p = NULL, *insert_parent = NULL;
 677         bool leftmost = false;
 678
 679         trace_f2fs_update_extent_tree_range(inode, fofs, blkaddr, llen, c_len);
 680
 681         /* it is safe here to check FI_NO_EXTENT w/o et->lock in ro image */
 682         if (is_inode_flag_set(inode, FI_NO_EXTENT))
 683                 return;
 684
 685         write_lock(&et->lock);
 686
 687         en = (struct extent_node *)f2fs_lookup_rb_tree_ret(&et->root,
 688                                 (struct rb_entry *)et->cached_en, fofs,
 689                                 (struct rb_entry **)&prev_en,
 690                                 (struct rb_entry **)&next_en,
 691                                 &insert_p, &insert_parent, false,
 692                                 &leftmost);
 693         if (en)
 694                 goto unlock_out;
 695
 696         set_extent_info(&ei, fofs, blkaddr, llen);
 697         ei.c_len = c_len;
 698
 699         if (!__try_merge_extent_node(sbi, et, &ei, prev_en, next_en))
 700                 __insert_extent_tree(sbi, et, &ei,
 701                                 insert_p, insert_parent, leftmost);
 702 unlock_out:
 703         write_unlock(&et->lock);
 704 }
 705 #endif
 706
 707 unsigned int f2fs_shrink_extent_tree(struct f2fs_sb_info *sbi, int nr_shrink)
 708 {
 709         struct extent_tree *et, *next;
 710         struct extent_node *en;
 711         unsigned int node_cnt = 0, tree_cnt = 0;
 712         int remained;
 713
 714         if (!test_opt(sbi, EXTENT_CACHE))
 715                 return 0;
 716
 717         if (!atomic_read(&sbi->total_zombie_tree))
 718                 goto free_node;
 719
 720         if (!mutex_trylock(&sbi->extent_tree_lock))
 721                 goto out;
 722
 723         /* 1. remove unreferenced extent tree */
 724         list_for_each_entry_safe(et, next, &sbi->zombie_list, list) {
 725                 if (atomic_read(&et->node_cnt)) {
 726                         write_lock(&et->lock);
 727                         node_cnt += __free_extent_tree(sbi, et);
 728                         write_unlock(&et->lock);
 729                 }
 730                 f2fs_bug_on(sbi, atomic_read(&et->node_cnt));
 731                 list_del_init(&et->list);
 732                 radix_tree_delete(&sbi->extent_tree_root, et->ino);
 733                 kmem_cache_free(extent_tree_slab, et);
 734                 atomic_dec(&sbi->total_ext_tree);
 735                 atomic_dec(&sbi->total_zombie_tree);
 736                 tree_cnt++;
 737
 738                 if (node_cnt + tree_cnt >= nr_shrink)
 739                         goto unlock_out;
 740                 cond_resched();
 741         }
 742         mutex_unlock(&sbi->extent_tree_lock);
 743
 744 free_node:
 745         /* 2. remove LRU extent entries */
 746         if (!mutex_trylock(&sbi->extent_tree_lock))
 747                 goto out;
 748
 749         remained = nr_shrink - (node_cnt + tree_cnt);
 750
 751         spin_lock(&sbi->extent_lock);
 752         for (; remained > 0; remained--) {
 753                 if (list_empty(&sbi->extent_list))
 754                         break;
 755                 en = list_first_entry(&sbi->extent_list,
 756                                         struct extent_node, list);
 757                 et = en->et;
 758                 if (!write_trylock(&et->lock)) {
 759                         /* refresh this extent node's position in extent list */
 760                         list_move_tail(&en->list, &sbi->extent_list);
 761                         continue;
 762                 }
 763
 764                 list_del_init(&en->list);
 765                 spin_unlock(&sbi->extent_lock);
 766
 767                 __detach_extent_node(sbi, et, en);
 768
 769                 write_unlock(&et->lock);
 770                 node_cnt++;
 771                 spin_lock(&sbi->extent_lock);
 772         }
 773         spin_unlock(&sbi->extent_lock);
 774
 775 unlock_out:
 776         mutex_unlock(&sbi->extent_tree_lock);
 777 out:
 778         trace_f2fs_shrink_extent_tree(sbi, node_cnt, tree_cnt);
 779
 780         return node_cnt + tree_cnt;
 781 }
 782
 783 unsigned int f2fs_destroy_extent_node(struct inode *inode)
 784 {
 785         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 786         struct extent_tree *et = F2FS_I(inode)->extent_tree;
 787         unsigned int node_cnt = 0;
 788
 789         if (!et || !atomic_read(&et->node_cnt))
 790                 return 0;
 791
 792         write_lock(&et->lock);
 793         node_cnt = __free_extent_tree(sbi, et);
 794         write_unlock(&et->lock);
 795
 796         return node_cnt;
 797 }
 798
 799 void f2fs_drop_extent_tree(struct inode *inode)
 800 {
 801         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 802         struct extent_tree *et = F2FS_I(inode)->extent_tree;
 803         bool updated = false;
 804
 805         if (!f2fs_may_extent_tree(inode))
 806                 return;
 807
 808         write_lock(&et->lock);
 809         set_inode_flag(inode, FI_NO_EXTENT);
 810         __free_extent_tree(sbi, et);
 811         if (et->largest.len) {
 812                 et->largest.len = 0;
 813                 updated = true;
 814         }
 815         write_unlock(&et->lock);
 816         if (updated)
 817                 f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
 818 }
 819
 820 void f2fs_destroy_extent_tree(struct inode *inode)
 821 {
 822         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 823         struct extent_tree *et = F2FS_I(inode)->extent_tree;
 824         unsigned int node_cnt = 0;
 825
 826         if (!et)
 827                 return;
 828
 829         if (inode->i_nlink && !is_bad_inode(inode) &&
 830                                         atomic_read(&et->node_cnt)) {
 831                 mutex_lock(&sbi->extent_tree_lock);
 832                 list_add_tail(&et->list, &sbi->zombie_list);
 833                 atomic_inc(&sbi->total_zombie_tree);
 834                 mutex_unlock(&sbi->extent_tree_lock);
 835                 return;
 836         }
 837
 838         /* free all extent info belong to this extent tree */
 839         node_cnt = f2fs_destroy_extent_node(inode);
 840
 841         /* delete extent tree entry in radix tree */
 842         mutex_lock(&sbi->extent_tree_lock);
 843         f2fs_bug_on(sbi, atomic_read(&et->node_cnt));
 844         radix_tree_delete(&sbi->extent_tree_root, inode->i_ino);
 845         kmem_cache_free(extent_tree_slab, et);
 846         atomic_dec(&sbi->total_ext_tree);
 847         mutex_unlock(&sbi->extent_tree_lock);
 848
 849         F2FS_I(inode)->extent_tree = NULL;
 850
 851         trace_f2fs_destroy_extent_tree(inode, node_cnt);
 852 }
 853
 854 bool f2fs_lookup_extent_cache(struct inode *inode, pgoff_t pgofs,
 855                                         struct extent_info *ei)
 856 {
 857         if (!f2fs_may_extent_tree(inode))
 858                 return false;
 859
 860         return f2fs_lookup_extent_tree(inode, pgofs, ei);
 861 }
 862
 863 void f2fs_update_extent_cache(struct dnode_of_data *dn)
 864 {
 865         pgoff_t fofs;
 866         block_t blkaddr;
 867
 868         if (!f2fs_may_extent_tree(dn->inode))
 869                 return;
 870
 871         if (dn->data_blkaddr == NEW_ADDR)
 872                 blkaddr = NULL_ADDR;
 873         else
 874                 blkaddr = dn->data_blkaddr;
 875
 876         fofs = f2fs_start_bidx_of_node(ofs_of_node(dn->node_page), dn->inode) +
 877                                                                 dn->ofs_in_node;
 878         f2fs_update_extent_tree_range(dn->inode, fofs, blkaddr, 1);
 879 }
 880
 881 void f2fs_update_extent_cache_range(struct dnode_of_data *dn,
 882                                 pgoff_t fofs, block_t blkaddr, unsigned int len)
 883
 884 {
 885         if (!f2fs_may_extent_tree(dn->inode))
 886                 return;
 887
 888         f2fs_update_extent_tree_range(dn->inode, fofs, blkaddr, len);
 889 }
 890
 891 void f2fs_init_extent_cache_info(struct f2fs_sb_info *sbi)
 892 {
 893         INIT_RADIX_TREE(&sbi->extent_tree_root, GFP_NOIO);
 894         mutex_init(&sbi->extent_tree_lock);
 895         INIT_LIST_HEAD(&sbi->extent_list);
 896         spin_lock_init(&sbi->extent_lock);
 897         atomic_set(&sbi->total_ext_tree, 0);
 898         INIT_LIST_HEAD(&sbi->zombie_list);
 899         atomic_set(&sbi->total_zombie_tree, 0);
 900         atomic_set(&sbi->total_ext_node, 0);
 901 }
 902
 903 int __init f2fs_create_extent_cache(void)
 904 {
 905         extent_tree_slab = f2fs_kmem_cache_create("f2fs_extent_tree",
 906                         sizeof(struct extent_tree));
 907         if (!extent_tree_slab)
 908                 return -ENOMEM;
 909         extent_node_slab = f2fs_kmem_cache_create("f2fs_extent_node",
 910                         sizeof(struct extent_node));
 911         if (!extent_node_slab) {
 912                 kmem_cache_destroy(extent_tree_slab);
 913                 return -ENOMEM;
 914         }
 915         return 0;
 916 }
 917
 918 void f2fs_destroy_extent_cache(void)
 919 {
 920         kmem_cache_destroy(extent_node_slab);
 921         kmem_cache_destroy(extent_tree_slab);
 922 }