]> Git Repo - J-linux.git/blob - fs/bcachefs/alloc_background.h
Merge tag 'vfs-6.13-rc7.fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/vfs/vfs
[J-linux.git] / fs / bcachefs / alloc_background.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _BCACHEFS_ALLOC_BACKGROUND_H
3 #define _BCACHEFS_ALLOC_BACKGROUND_H
4
5 #include "bcachefs.h"
6 #include "alloc_types.h"
7 #include "buckets.h"
8 #include "debug.h"
9 #include "super.h"
10
11 enum bch_validate_flags;
12
13 /* How out of date a pointer gen is allowed to be: */
14 #define BUCKET_GC_GEN_MAX       96U
15
16 static inline bool bch2_dev_bucket_exists(struct bch_fs *c, struct bpos pos)
17 {
18         rcu_read_lock();
19         struct bch_dev *ca = bch2_dev_rcu_noerror(c, pos.inode);
20         bool ret = ca && bucket_valid(ca, pos.offset);
21         rcu_read_unlock();
22         return ret;
23 }
24
25 static inline u64 bucket_to_u64(struct bpos bucket)
26 {
27         return (bucket.inode << 48) | bucket.offset;
28 }
29
30 static inline struct bpos u64_to_bucket(u64 bucket)
31 {
32         return POS(bucket >> 48, bucket & ~(~0ULL << 48));
33 }
34
35 static inline u8 alloc_gc_gen(struct bch_alloc_v4 a)
36 {
37         return a.gen - a.oldest_gen;
38 }
39
40 static inline void alloc_to_bucket(struct bucket *dst, struct bch_alloc_v4 src)
41 {
42         dst->gen                = src.gen;
43         dst->data_type          = src.data_type;
44         dst->stripe_sectors     = src.stripe_sectors;
45         dst->dirty_sectors      = src.dirty_sectors;
46         dst->cached_sectors     = src.cached_sectors;
47         dst->stripe             = src.stripe;
48 }
49
50 static inline void __bucket_m_to_alloc(struct bch_alloc_v4 *dst, struct bucket src)
51 {
52         dst->gen                = src.gen;
53         dst->data_type          = src.data_type;
54         dst->stripe_sectors     = src.stripe_sectors;
55         dst->dirty_sectors      = src.dirty_sectors;
56         dst->cached_sectors     = src.cached_sectors;
57         dst->stripe             = src.stripe;
58 }
59
60 static inline struct bch_alloc_v4 bucket_m_to_alloc(struct bucket b)
61 {
62         struct bch_alloc_v4 ret = {};
63         __bucket_m_to_alloc(&ret, b);
64         return ret;
65 }
66
67 static inline enum bch_data_type bucket_data_type(enum bch_data_type data_type)
68 {
69         switch (data_type) {
70         case BCH_DATA_cached:
71         case BCH_DATA_stripe:
72                 return BCH_DATA_user;
73         default:
74                 return data_type;
75         }
76 }
77
78 static inline bool bucket_data_type_mismatch(enum bch_data_type bucket,
79                                              enum bch_data_type ptr)
80 {
81         return !data_type_is_empty(bucket) &&
82                 bucket_data_type(bucket) != bucket_data_type(ptr);
83 }
84
85 /*
86  * It is my general preference to use unsigned types for unsigned quantities -
87  * however, these helpers are used in disk accounting calculations run by
88  * triggers where the output will be negated and added to an s64. unsigned is
89  * right out even though all these quantities will fit in 32 bits, since it
90  * won't be sign extended correctly; u64 will negate "correctly", but s64 is the
91  * simpler option here.
92  */
93 static inline s64 bch2_bucket_sectors_total(struct bch_alloc_v4 a)
94 {
95         return a.stripe_sectors + a.dirty_sectors + a.cached_sectors;
96 }
97
98 static inline s64 bch2_bucket_sectors_dirty(struct bch_alloc_v4 a)
99 {
100         return a.stripe_sectors + a.dirty_sectors;
101 }
102
103 static inline s64 bch2_bucket_sectors(struct bch_alloc_v4 a)
104 {
105         return a.data_type == BCH_DATA_cached
106                 ? a.cached_sectors
107                 : bch2_bucket_sectors_dirty(a);
108 }
109
110 static inline s64 bch2_bucket_sectors_fragmented(struct bch_dev *ca,
111                                                  struct bch_alloc_v4 a)
112 {
113         int d = bch2_bucket_sectors(a);
114
115         return d ? max(0, ca->mi.bucket_size - d) : 0;
116 }
117
118 static inline s64 bch2_gc_bucket_sectors_fragmented(struct bch_dev *ca, struct bucket a)
119 {
120         int d = a.stripe_sectors + a.dirty_sectors;
121
122         return d ? max(0, ca->mi.bucket_size - d) : 0;
123 }
124
125 static inline s64 bch2_bucket_sectors_unstriped(struct bch_alloc_v4 a)
126 {
127         return a.data_type == BCH_DATA_stripe ? a.dirty_sectors : 0;
128 }
129
130 static inline enum bch_data_type alloc_data_type(struct bch_alloc_v4 a,
131                                                  enum bch_data_type data_type)
132 {
133         if (a.stripe)
134                 return data_type == BCH_DATA_parity ? data_type : BCH_DATA_stripe;
135         if (bch2_bucket_sectors_dirty(a))
136                 return data_type;
137         if (a.cached_sectors)
138                 return BCH_DATA_cached;
139         if (BCH_ALLOC_V4_NEED_DISCARD(&a))
140                 return BCH_DATA_need_discard;
141         if (alloc_gc_gen(a) >= BUCKET_GC_GEN_MAX)
142                 return BCH_DATA_need_gc_gens;
143         return BCH_DATA_free;
144 }
145
146 static inline void alloc_data_type_set(struct bch_alloc_v4 *a, enum bch_data_type data_type)
147 {
148         a->data_type = alloc_data_type(*a, data_type);
149 }
150
151 static inline u64 alloc_lru_idx_read(struct bch_alloc_v4 a)
152 {
153         return a.data_type == BCH_DATA_cached
154                 ? a.io_time[READ] & LRU_TIME_MAX
155                 : 0;
156 }
157
158 #define DATA_TYPES_MOVABLE              \
159         ((1U << BCH_DATA_btree)|        \
160          (1U << BCH_DATA_user)|         \
161          (1U << BCH_DATA_stripe))
162
163 static inline bool data_type_movable(enum bch_data_type type)
164 {
165         return (1U << type) & DATA_TYPES_MOVABLE;
166 }
167
168 static inline u64 alloc_lru_idx_fragmentation(struct bch_alloc_v4 a,
169                                               struct bch_dev *ca)
170 {
171         if (a.data_type >= BCH_DATA_NR)
172                 return 0;
173
174         if (!data_type_movable(a.data_type) ||
175             !bch2_bucket_sectors_fragmented(ca, a))
176                 return 0;
177
178         /*
179          * avoid overflowing LRU_TIME_BITS on a corrupted fs, when
180          * bucket_sectors_dirty is (much) bigger than bucket_size
181          */
182         u64 d = min_t(s64, bch2_bucket_sectors_dirty(a),
183                       ca->mi.bucket_size);
184
185         return div_u64(d * (1ULL << 31), ca->mi.bucket_size);
186 }
187
188 static inline u64 alloc_freespace_genbits(struct bch_alloc_v4 a)
189 {
190         return ((u64) alloc_gc_gen(a) >> 4) << 56;
191 }
192
193 static inline struct bpos alloc_freespace_pos(struct bpos pos, struct bch_alloc_v4 a)
194 {
195         pos.offset |= alloc_freespace_genbits(a);
196         return pos;
197 }
198
199 static inline unsigned alloc_v4_u64s_noerror(const struct bch_alloc_v4 *a)
200 {
201         return (BCH_ALLOC_V4_BACKPOINTERS_START(a) ?:
202                         BCH_ALLOC_V4_U64s_V0) +
203                 BCH_ALLOC_V4_NR_BACKPOINTERS(a) *
204                 (sizeof(struct bch_backpointer) / sizeof(u64));
205 }
206
207 static inline unsigned alloc_v4_u64s(const struct bch_alloc_v4 *a)
208 {
209         unsigned ret = alloc_v4_u64s_noerror(a);
210         BUG_ON(ret > U8_MAX - BKEY_U64s);
211         return ret;
212 }
213
214 static inline void set_alloc_v4_u64s(struct bkey_i_alloc_v4 *a)
215 {
216         set_bkey_val_u64s(&a->k, alloc_v4_u64s(&a->v));
217 }
218
219 struct bkey_i_alloc_v4 *
220 bch2_trans_start_alloc_update_noupdate(struct btree_trans *, struct btree_iter *, struct bpos);
221 struct bkey_i_alloc_v4 *
222 bch2_trans_start_alloc_update(struct btree_trans *, struct bpos,
223                               enum btree_iter_update_trigger_flags);
224
225 void __bch2_alloc_to_v4(struct bkey_s_c, struct bch_alloc_v4 *);
226
227 static inline const struct bch_alloc_v4 *bch2_alloc_to_v4(struct bkey_s_c k, struct bch_alloc_v4 *convert)
228 {
229         const struct bch_alloc_v4 *ret;
230
231         if (unlikely(k.k->type != KEY_TYPE_alloc_v4))
232                 goto slowpath;
233
234         ret = bkey_s_c_to_alloc_v4(k).v;
235         if (BCH_ALLOC_V4_BACKPOINTERS_START(ret) != BCH_ALLOC_V4_U64s)
236                 goto slowpath;
237
238         return ret;
239 slowpath:
240         __bch2_alloc_to_v4(k, convert);
241         return convert;
242 }
243
244 struct bkey_i_alloc_v4 *bch2_alloc_to_v4_mut(struct btree_trans *, struct bkey_s_c);
245
246 int bch2_bucket_io_time_reset(struct btree_trans *, unsigned, size_t, int);
247
248 int bch2_alloc_v1_validate(struct bch_fs *, struct bkey_s_c, enum bch_validate_flags);
249 int bch2_alloc_v2_validate(struct bch_fs *, struct bkey_s_c, enum bch_validate_flags);
250 int bch2_alloc_v3_validate(struct bch_fs *, struct bkey_s_c, enum bch_validate_flags);
251 int bch2_alloc_v4_validate(struct bch_fs *, struct bkey_s_c, enum bch_validate_flags);
252 void bch2_alloc_v4_swab(struct bkey_s);
253 void bch2_alloc_to_text(struct printbuf *, struct bch_fs *, struct bkey_s_c);
254
255 #define bch2_bkey_ops_alloc ((struct bkey_ops) {        \
256         .key_validate   = bch2_alloc_v1_validate,       \
257         .val_to_text    = bch2_alloc_to_text,           \
258         .trigger        = bch2_trigger_alloc,           \
259         .min_val_size   = 8,                            \
260 })
261
262 #define bch2_bkey_ops_alloc_v2 ((struct bkey_ops) {     \
263         .key_validate   = bch2_alloc_v2_validate,       \
264         .val_to_text    = bch2_alloc_to_text,           \
265         .trigger        = bch2_trigger_alloc,           \
266         .min_val_size   = 8,                            \
267 })
268
269 #define bch2_bkey_ops_alloc_v3 ((struct bkey_ops) {     \
270         .key_validate   = bch2_alloc_v3_validate,       \
271         .val_to_text    = bch2_alloc_to_text,           \
272         .trigger        = bch2_trigger_alloc,           \
273         .min_val_size   = 16,                           \
274 })
275
276 #define bch2_bkey_ops_alloc_v4 ((struct bkey_ops) {     \
277         .key_validate   = bch2_alloc_v4_validate,       \
278         .val_to_text    = bch2_alloc_to_text,           \
279         .swab           = bch2_alloc_v4_swab,           \
280         .trigger        = bch2_trigger_alloc,           \
281         .min_val_size   = 48,                           \
282 })
283
284 int bch2_bucket_gens_validate(struct bch_fs *, struct bkey_s_c,
285                              enum bch_validate_flags);
286 void bch2_bucket_gens_to_text(struct printbuf *, struct bch_fs *, struct bkey_s_c);
287
288 #define bch2_bkey_ops_bucket_gens ((struct bkey_ops) {  \
289         .key_validate   = bch2_bucket_gens_validate,    \
290         .val_to_text    = bch2_bucket_gens_to_text,     \
291 })
292
293 int bch2_bucket_gens_init(struct bch_fs *);
294
295 static inline bool bkey_is_alloc(const struct bkey *k)
296 {
297         return  k->type == KEY_TYPE_alloc ||
298                 k->type == KEY_TYPE_alloc_v2 ||
299                 k->type == KEY_TYPE_alloc_v3;
300 }
301
302 int bch2_alloc_read(struct bch_fs *);
303
304 int bch2_alloc_key_to_dev_counters(struct btree_trans *, struct bch_dev *,
305                                    const struct bch_alloc_v4 *,
306                                    const struct bch_alloc_v4 *, unsigned);
307 int bch2_trigger_alloc(struct btree_trans *, enum btree_id, unsigned,
308                        struct bkey_s_c, struct bkey_s,
309                        enum btree_iter_update_trigger_flags);
310 int bch2_check_alloc_info(struct bch_fs *);
311 int bch2_check_alloc_to_lru_refs(struct bch_fs *);
312 void bch2_dev_do_discards(struct bch_dev *);
313 void bch2_do_discards(struct bch_fs *);
314
315 static inline u64 should_invalidate_buckets(struct bch_dev *ca,
316                                             struct bch_dev_usage u)
317 {
318         u64 want_free = ca->mi.nbuckets >> 7;
319         u64 free = max_t(s64, 0,
320                            u.d[BCH_DATA_free].buckets
321                          + u.d[BCH_DATA_need_discard].buckets
322                          - bch2_dev_buckets_reserved(ca, BCH_WATERMARK_stripe));
323
324         return clamp_t(s64, want_free - free, 0, u.d[BCH_DATA_cached].buckets);
325 }
326
327 void bch2_dev_do_invalidates(struct bch_dev *);
328 void bch2_do_invalidates(struct bch_fs *);
329
330 static inline struct bch_backpointer *alloc_v4_backpointers(struct bch_alloc_v4 *a)
331 {
332         return (void *) ((u64 *) &a->v +
333                          (BCH_ALLOC_V4_BACKPOINTERS_START(a) ?:
334                           BCH_ALLOC_V4_U64s_V0));
335 }
336
337 static inline const struct bch_backpointer *alloc_v4_backpointers_c(const struct bch_alloc_v4 *a)
338 {
339         return (void *) ((u64 *) &a->v + BCH_ALLOC_V4_BACKPOINTERS_START(a));
340 }
341
342 int bch2_dev_freespace_init(struct bch_fs *, struct bch_dev *, u64, u64);
343 int bch2_fs_freespace_init(struct bch_fs *);
344 int bch2_dev_remove_alloc(struct bch_fs *, struct bch_dev *);
345
346 void bch2_recalc_capacity(struct bch_fs *);
347 u64 bch2_min_rw_member_capacity(struct bch_fs *);
348
349 void bch2_dev_allocator_remove(struct bch_fs *, struct bch_dev *);
350 void bch2_dev_allocator_add(struct bch_fs *, struct bch_dev *);
351
352 void bch2_dev_allocator_background_exit(struct bch_dev *);
353 void bch2_dev_allocator_background_init(struct bch_dev *);
354
355 void bch2_fs_allocator_background_init(struct bch_fs *);
356
357 #endif /* _BCACHEFS_ALLOC_BACKGROUND_H */
This page took 0.04505 seconds and 4 git commands to generate.