git.sesse.net Git - bcachefs-tools-debian/blob - libbcachefs/bcachefs.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _BCACHEFS_H
   3 #define _BCACHEFS_H
   4
   5 /*
   6  * SOME HIGH LEVEL CODE DOCUMENTATION:
   7  *
   8  * Bcache mostly works with cache sets, cache devices, and backing devices.
   9  *
  10  * Support for multiple cache devices hasn't quite been finished off yet, but
  11  * it's about 95% plumbed through. A cache set and its cache devices is sort of
  12  * like a md raid array and its component devices. Most of the code doesn't care
  13  * about individual cache devices, the main abstraction is the cache set.
  14  *
  15  * Multiple cache devices is intended to give us the ability to mirror dirty
  16  * cached data and metadata, without mirroring clean cached data.
  17  *
  18  * Backing devices are different, in that they have a lifetime independent of a
  19  * cache set. When you register a newly formatted backing device it'll come up
  20  * in passthrough mode, and then you can attach and detach a backing device from
  21  * a cache set at runtime - while it's mounted and in use. Detaching implicitly
  22  * invalidates any cached data for that backing device.
  23  *
  24  * A cache set can have multiple (many) backing devices attached to it.
  25  *
  26  * There's also flash only volumes - this is the reason for the distinction
  27  * between struct cached_dev and struct bcache_device. A flash only volume
  28  * works much like a bcache device that has a backing device, except the
  29  * "cached" data is always dirty. The end result is that we get thin
  30  * provisioning with very little additional code.
  31  *
  32  * Flash only volumes work but they're not production ready because the moving
  33  * garbage collector needs more work. More on that later.
  34  *
  35  * BUCKETS/ALLOCATION:
  36  *
  37  * Bcache is primarily designed for caching, which means that in normal
  38  * operation all of our available space will be allocated. Thus, we need an
  39  * efficient way of deleting things from the cache so we can write new things to
  40  * it.
  41  *
  42  * To do this, we first divide the cache device up into buckets. A bucket is the
  43  * unit of allocation; they're typically around 1 mb - anywhere from 128k to 2M+
  44  * works efficiently.
  45  *
  46  * Each bucket has a 16 bit priority, and an 8 bit generation associated with
  47  * it. The gens and priorities for all the buckets are stored contiguously and
  48  * packed on disk (in a linked list of buckets - aside from the superblock, all
  49  * of bcache's metadata is stored in buckets).
  50  *
  51  * The priority is used to implement an LRU. We reset a bucket's priority when
  52  * we allocate it or on cache it, and every so often we decrement the priority
  53  * of each bucket. It could be used to implement something more sophisticated,
  54  * if anyone ever gets around to it.
  55  *
  56  * The generation is used for invalidating buckets. Each pointer also has an 8
  57  * bit generation embedded in it; for a pointer to be considered valid, its gen
  58  * must match the gen of the bucket it points into.  Thus, to reuse a bucket all
  59  * we have to do is increment its gen (and write its new gen to disk; we batch
  60  * this up).
  61  *
  62  * Bcache is entirely COW - we never write twice to a bucket, even buckets that
  63  * contain metadata (including btree nodes).
  64  *
  65  * THE BTREE:
  66  *
  67  * Bcache is in large part design around the btree.
  68  *
  69  * At a high level, the btree is just an index of key -> ptr tuples.
  70  *
  71  * Keys represent extents, and thus have a size field. Keys also have a variable
  72  * number of pointers attached to them (potentially zero, which is handy for
  73  * invalidating the cache).
  74  *
  75  * The key itself is an inode:offset pair. The inode number corresponds to a
  76  * backing device or a flash only volume. The offset is the ending offset of the
  77  * extent within the inode - not the starting offset; this makes lookups
  78  * slightly more convenient.
  79  *
  80  * Pointers contain the cache device id, the offset on that device, and an 8 bit
  81  * generation number. More on the gen later.
  82  *
  83  * Index lookups are not fully abstracted - cache lookups in particular are
  84  * still somewhat mixed in with the btree code, but things are headed in that
  85  * direction.
  86  *
  87  * Updates are fairly well abstracted, though. There are two different ways of
  88  * updating the btree; insert and replace.
  89  *
  90  * BTREE_INSERT will just take a list of keys and insert them into the btree -
  91  * overwriting (possibly only partially) any extents they overlap with. This is
  92  * used to update the index after a write.
  93  *
  94  * BTREE_REPLACE is really cmpxchg(); it inserts a key into the btree iff it is
  95  * overwriting a key that matches another given key. This is used for inserting
  96  * data into the cache after a cache miss, and for background writeback, and for
  97  * the moving garbage collector.
  98  *
  99  * There is no "delete" operation; deleting things from the index is
 100  * accomplished by either by invalidating pointers (by incrementing a bucket's
 101  * gen) or by inserting a key with 0 pointers - which will overwrite anything
 102  * previously present at that location in the index.
 103  *
 104  * This means that there are always stale/invalid keys in the btree. They're
 105  * filtered out by the code that iterates through a btree node, and removed when
 106  * a btree node is rewritten.
 107  *
 108  * BTREE NODES:
 109  *
 110  * Our unit of allocation is a bucket, and we can't arbitrarily allocate and
 111  * free smaller than a bucket - so, that's how big our btree nodes are.
 112  *
 113  * (If buckets are really big we'll only use part of the bucket for a btree node
 114  * - no less than 1/4th - but a bucket still contains no more than a single
 115  * btree node. I'd actually like to change this, but for now we rely on the
 116  * bucket's gen for deleting btree nodes when we rewrite/split a node.)
 117  *
 118  * Anyways, btree nodes are big - big enough to be inefficient with a textbook
 119  * btree implementation.
 120  *
 121  * The way this is solved is that btree nodes are internally log structured; we
 122  * can append new keys to an existing btree node without rewriting it. This
 123  * means each set of keys we write is sorted, but the node is not.
 124  *
 125  * We maintain this log structure in memory - keeping 1Mb of keys sorted would
 126  * be expensive, and we have to distinguish between the keys we have written and
 127  * the keys we haven't. So to do a lookup in a btree node, we have to search
 128  * each sorted set. But we do merge written sets together lazily, so the cost of
 129  * these extra searches is quite low (normally most of the keys in a btree node
 130  * will be in one big set, and then there'll be one or two sets that are much
 131  * smaller).
 132  *
 133  * This log structure makes bcache's btree more of a hybrid between a
 134  * conventional btree and a compacting data structure, with some of the
 135  * advantages of both.
 136  *
 137  * GARBAGE COLLECTION:
 138  *
 139  * We can't just invalidate any bucket - it might contain dirty data or
 140  * metadata. If it once contained dirty data, other writes might overwrite it
 141  * later, leaving no valid pointers into that bucket in the index.
 142  *
 143  * Thus, the primary purpose of garbage collection is to find buckets to reuse.
 144  * It also counts how much valid data it each bucket currently contains, so that
 145  * allocation can reuse buckets sooner when they've been mostly overwritten.
 146  *
 147  * It also does some things that are really internal to the btree
 148  * implementation. If a btree node contains pointers that are stale by more than
 149  * some threshold, it rewrites the btree node to avoid the bucket's generation
 150  * wrapping around. It also merges adjacent btree nodes if they're empty enough.
 151  *
 152  * THE JOURNAL:
 153  *
 154  * Bcache's journal is not necessary for consistency; we always strictly
 155  * order metadata writes so that the btree and everything else is consistent on
 156  * disk in the event of an unclean shutdown, and in fact bcache had writeback
 157  * caching (with recovery from unclean shutdown) before journalling was
 158  * implemented.
 159  *
 160  * Rather, the journal is purely a performance optimization; we can't complete a
 161  * write until we've updated the index on disk, otherwise the cache would be
 162  * inconsistent in the event of an unclean shutdown. This means that without the
 163  * journal, on random write workloads we constantly have to update all the leaf
 164  * nodes in the btree, and those writes will be mostly empty (appending at most
 165  * a few keys each) - highly inefficient in terms of amount of metadata writes,
 166  * and it puts more strain on the various btree resorting/compacting code.
 167  *
 168  * The journal is just a log of keys we've inserted; on startup we just reinsert
 169  * all the keys in the open journal entries. That means that when we're updating
 170  * a node in the btree, we can wait until a 4k block of keys fills up before
 171  * writing them out.
 172  *
 173  * For simplicity, we only journal updates to leaf nodes; updates to parent
 174  * nodes are rare enough (since our leaf nodes are huge) that it wasn't worth
 175  * the complexity to deal with journalling them (in particular, journal replay)
 176  * - updates to non leaf nodes just happen synchronously (see btree_split()).
 177  */
 178
 179 #undef pr_fmt
 180 #ifdef __KERNEL__
 181 #define pr_fmt(fmt) "bcachefs: %s() " fmt "\n", __func__
 182 #else
 183 #define pr_fmt(fmt) "%s() " fmt "\n", __func__
 184 #endif
 185
 186 #include <linux/backing-dev-defs.h>
 187 #include <linux/bug.h>
 188 #include <linux/bio.h>
 189 #include <linux/closure.h>
 190 #include <linux/kobject.h>
 191 #include <linux/list.h>
 192 #include <linux/math64.h>
 193 #include <linux/mutex.h>
 194 #include <linux/percpu-refcount.h>
 195 #include <linux/percpu-rwsem.h>
 196 #include <linux/refcount.h>
 197 #include <linux/rhashtable.h>
 198 #include <linux/rwsem.h>
 199 #include <linux/semaphore.h>
 200 #include <linux/seqlock.h>
 201 #include <linux/shrinker.h>
 202 #include <linux/srcu.h>
 203 #include <linux/types.h>
 204 #include <linux/workqueue.h>
 205 #include <linux/zstd.h>
 206
 207 #include "bcachefs_format.h"
 208 #include "errcode.h"
 209 #include "fifo.h"
 210 #include "nocow_locking_types.h"
 211 #include "opts.h"
 212 #include "recovery_types.h"
 213 #include "sb-errors_types.h"
 214 #include "seqmutex.h"
 215 #include "util.h"
 216
 217 #ifdef CONFIG_BCACHEFS_DEBUG
 218 #define BCH_WRITE_REF_DEBUG
 219 #endif
 220
 221 #ifndef dynamic_fault
 222 #define dynamic_fault(...)              0
 223 #endif
 224
 225 #define race_fault(...)                 dynamic_fault("bcachefs:race")
 226
 227 #define count_event(_c, _name)  this_cpu_inc((_c)->counters[BCH_COUNTER_##_name])
 228
 229 #define trace_and_count(_c, _name, ...)                                 \
 230 do {                                                                    \
 231         count_event(_c, _name);                                         \
 232         trace_##_name(__VA_ARGS__);                                     \
 233 } while (0)
 234
 235 #define bch2_fs_init_fault(name)                                        \
 236         dynamic_fault("bcachefs:bch_fs_init:" name)
 237 #define bch2_meta_read_fault(name)                                      \
 238          dynamic_fault("bcachefs:meta:read:" name)
 239 #define bch2_meta_write_fault(name)                                     \
 240          dynamic_fault("bcachefs:meta:write:" name)
 241
 242 #ifdef __KERNEL__
 243 #define BCACHEFS_LOG_PREFIX
 244 #endif
 245
 246 #ifdef BCACHEFS_LOG_PREFIX
 247
 248 #define bch2_log_msg(_c, fmt)                   "bcachefs (%s): " fmt, ((_c)->name)
 249 #define bch2_fmt_dev(_ca, fmt)                  "bcachefs (%s): " fmt "\n", ((_ca)->name)
 250 #define bch2_fmt_dev_offset(_ca, _offset, fmt)  "bcachefs (%s sector %llu): " fmt "\n", ((_ca)->name), (_offset)
 251 #define bch2_fmt_inum(_c, _inum, fmt)           "bcachefs (%s inum %llu): " fmt "\n", ((_c)->name), (_inum)
 252 #define bch2_fmt_inum_offset(_c, _inum, _offset, fmt)                   \
 253          "bcachefs (%s inum %llu offset %llu): " fmt "\n", ((_c)->name), (_inum), (_offset)
 254
 255 #else
 256
 257 #define bch2_log_msg(_c, fmt)                   fmt
 258 #define bch2_fmt_dev(_ca, fmt)                  "%s: " fmt "\n", ((_ca)->name)
 259 #define bch2_fmt_dev_offset(_ca, _offset, fmt)  "%s sector %llu: " fmt "\n", ((_ca)->name), (_offset)
 260 #define bch2_fmt_inum(_c, _inum, fmt)           "inum %llu: " fmt "\n", (_inum)
 261 #define bch2_fmt_inum_offset(_c, _inum, _offset, fmt)                           \
 262          "inum %llu offset %llu: " fmt "\n", (_inum), (_offset)
 263
 264 #endif
 265
 266 #define bch2_fmt(_c, fmt)               bch2_log_msg(_c, fmt "\n")
 267
 268 __printf(2, 3)
 269 void __bch2_print(struct bch_fs *c, const char *fmt, ...);
 270
 271 #define maybe_dev_to_fs(_c)     _Generic((_c),                          \
 272         struct bch_dev *:       ((struct bch_dev *) (_c))->fs,          \
 273         struct bch_fs *:        (_c))
 274
 275 #define bch2_print(_c, ...) __bch2_print(maybe_dev_to_fs(_c), __VA_ARGS__)
 276
 277 #define bch2_print_ratelimited(_c, ...)                                 \
 278 do {                                                                    \
 279         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(_rs,                              \
 280                                       DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,       \
 281                                       DEFAULT_RATELIMIT_BURST);         \
 282                                                                         \
 283         if (__ratelimit(&_rs))                                          \
 284                 bch2_print(_c, __VA_ARGS__);                            \
 285 } while (0)
 286
 287 #define bch_info(c, fmt, ...) \
 288         bch2_print(c, KERN_INFO bch2_fmt(c, fmt), ##__VA_ARGS__)
 289 #define bch_notice(c, fmt, ...) \
 290         bch2_print(c, KERN_NOTICE bch2_fmt(c, fmt), ##__VA_ARGS__)
 291 #define bch_warn(c, fmt, ...) \
 292         bch2_print(c, KERN_WARNING bch2_fmt(c, fmt), ##__VA_ARGS__)
 293 #define bch_warn_ratelimited(c, fmt, ...) \
 294         bch2_print_ratelimited(c, KERN_WARNING bch2_fmt(c, fmt), ##__VA_ARGS__)
 295
 296 #define bch_err(c, fmt, ...) \
 297         bch2_print(c, KERN_ERR bch2_fmt(c, fmt), ##__VA_ARGS__)
 298 #define bch_err_dev(ca, fmt, ...) \
 299         bch2_print(c, KERN_ERR bch2_fmt_dev(ca, fmt), ##__VA_ARGS__)
 300 #define bch_err_dev_offset(ca, _offset, fmt, ...) \
 301         bch2_print(c, KERN_ERR bch2_fmt_dev_offset(ca, _offset, fmt), ##__VA_ARGS__)
 302 #define bch_err_inum(c, _inum, fmt, ...) \
 303         bch2_print(c, KERN_ERR bch2_fmt_inum(c, _inum, fmt), ##__VA_ARGS__)
 304 #define bch_err_inum_offset(c, _inum, _offset, fmt, ...) \
 305         bch2_print(c, KERN_ERR bch2_fmt_inum_offset(c, _inum, _offset, fmt), ##__VA_ARGS__)
 306
 307 #define bch_err_ratelimited(c, fmt, ...) \
 308         bch2_print_ratelimited(c, KERN_ERR bch2_fmt(c, fmt), ##__VA_ARGS__)
 309 #define bch_err_dev_ratelimited(ca, fmt, ...) \
 310         bch2_print_ratelimited(ca, KERN_ERR bch2_fmt_dev(ca, fmt), ##__VA_ARGS__)
 311 #define bch_err_dev_offset_ratelimited(ca, _offset, fmt, ...) \
 312         bch2_print_ratelimited(ca, KERN_ERR bch2_fmt_dev_offset(ca, _offset, fmt), ##__VA_ARGS__)
 313 #define bch_err_inum_ratelimited(c, _inum, fmt, ...) \
 314         bch2_print_ratelimited(c, KERN_ERR bch2_fmt_inum(c, _inum, fmt), ##__VA_ARGS__)
 315 #define bch_err_inum_offset_ratelimited(c, _inum, _offset, fmt, ...) \
 316         bch2_print_ratelimited(c, KERN_ERR bch2_fmt_inum_offset(c, _inum, _offset, fmt), ##__VA_ARGS__)
 317
 318 #define bch_err_fn(_c, _ret)                                            \
 319 do {                                                                    \
 320         if (_ret && !bch2_err_matches(_ret, BCH_ERR_transaction_restart))\
 321                 bch_err(_c, "%s(): error %s", __func__, bch2_err_str(_ret));\
 322 } while (0)
 323
 324 #define bch_err_msg(_c, _ret, _msg, ...)                                \
 325 do {                                                                    \
 326         if (_ret && !bch2_err_matches(_ret, BCH_ERR_transaction_restart))\
 327                 bch_err(_c, "%s(): error " _msg " %s", __func__,        \
 328                         ##__VA_ARGS__, bch2_err_str(_ret));             \
 329 } while (0)
 330
 331 #define bch_verbose(c, fmt, ...)                                        \
 332 do {                                                                    \
 333         if ((c)->opts.verbose)                                          \
 334                 bch_info(c, fmt, ##__VA_ARGS__);                        \
 335 } while (0)
 336
 337 #define pr_verbose_init(opts, fmt, ...)                                 \
 338 do {                                                                    \
 339         if (opt_get(opts, verbose))                                     \
 340                 pr_info(fmt, ##__VA_ARGS__);                            \
 341 } while (0)
 342
 343 /* Parameters that are useful for debugging, but should always be compiled in: */
 344 #define BCH_DEBUG_PARAMS_ALWAYS()                                       \
 345         BCH_DEBUG_PARAM(key_merging_disabled,                           \
 346                 "Disables merging of extents")                          \
 347         BCH_DEBUG_PARAM(btree_gc_always_rewrite,                        \
 348                 "Causes mark and sweep to compact and rewrite every "   \
 349                 "btree node it traverses")                              \
 350         BCH_DEBUG_PARAM(btree_gc_rewrite_disabled,                      \
 351                 "Disables rewriting of btree nodes during mark and sweep")\
 352         BCH_DEBUG_PARAM(btree_shrinker_disabled,                        \
 353                 "Disables the shrinker callback for the btree node cache")\
 354         BCH_DEBUG_PARAM(verify_btree_ondisk,                            \
 355                 "Reread btree nodes at various points to verify the "   \
 356                 "mergesort in the read path against modifications "     \
 357                 "done in memory")                                       \
 358         BCH_DEBUG_PARAM(verify_all_btree_replicas,                      \
 359                 "When reading btree nodes, read all replicas and "      \
 360                 "compare them")                                         \
 361         BCH_DEBUG_PARAM(backpointers_no_use_write_buffer,               \
 362                 "Don't use the write buffer for backpointers, enabling "\
 363                 "extra runtime checks")
 364
 365 /* Parameters that should only be compiled in debug mode: */
 366 #define BCH_DEBUG_PARAMS_DEBUG()                                        \
 367         BCH_DEBUG_PARAM(expensive_debug_checks,                         \
 368                 "Enables various runtime debugging checks that "        \
 369                 "significantly affect performance")                     \
 370         BCH_DEBUG_PARAM(debug_check_iterators,                          \
 371                 "Enables extra verification for btree iterators")       \
 372         BCH_DEBUG_PARAM(debug_check_btree_accounting,                   \
 373                 "Verify btree accounting for keys within a node")       \
 374         BCH_DEBUG_PARAM(journal_seq_verify,                             \
 375                 "Store the journal sequence number in the version "     \
 376                 "number of every btree key, and verify that btree "     \
 377                 "update ordering is preserved during recovery")         \
 378         BCH_DEBUG_PARAM(inject_invalid_keys,                            \
 379                 "Store the journal sequence number in the version "     \
 380                 "number of every btree key, and verify that btree "     \
 381                 "update ordering is preserved during recovery")         \
 382         BCH_DEBUG_PARAM(test_alloc_startup,                             \
 383                 "Force allocator startup to use the slowpath where it"  \
 384                 "can't find enough free buckets without invalidating"   \
 385                 "cached data")                                          \
 386         BCH_DEBUG_PARAM(force_reconstruct_read,                         \
 387                 "Force reads to use the reconstruct path, when reading" \
 388                 "from erasure coded extents")                           \
 389         BCH_DEBUG_PARAM(test_restart_gc,                                \
 390                 "Test restarting mark and sweep gc when bucket gens change")
 391
 392 #define BCH_DEBUG_PARAMS_ALL() BCH_DEBUG_PARAMS_ALWAYS() BCH_DEBUG_PARAMS_DEBUG()
 393
 394 #ifdef CONFIG_BCACHEFS_DEBUG
 395 #define BCH_DEBUG_PARAMS() BCH_DEBUG_PARAMS_ALL()
 396 #else
 397 #define BCH_DEBUG_PARAMS() BCH_DEBUG_PARAMS_ALWAYS()
 398 #endif
 399
 400 #define BCH_DEBUG_PARAM(name, description) extern bool bch2_##name;
 401 BCH_DEBUG_PARAMS()
 402 #undef BCH_DEBUG_PARAM
 403
 404 #ifndef CONFIG_BCACHEFS_DEBUG
 405 #define BCH_DEBUG_PARAM(name, description) static const __maybe_unused bool bch2_##name;
 406 BCH_DEBUG_PARAMS_DEBUG()
 407 #undef BCH_DEBUG_PARAM
 408 #endif
 409
 410 #define BCH_TIME_STATS()                        \
 411         x(btree_node_mem_alloc)                 \
 412         x(btree_node_split)                     \
 413         x(btree_node_compact)                   \
 414         x(btree_node_merge)                     \
 415         x(btree_node_sort)                      \
 416         x(btree_node_read)                      \
 417         x(btree_interior_update_foreground)     \
 418         x(btree_interior_update_total)          \
 419         x(btree_gc)                             \
 420         x(data_write)                           \
 421         x(data_read)                            \
 422         x(data_promote)                         \
 423         x(journal_flush_write)                  \
 424         x(journal_noflush_write)                \
 425         x(journal_flush_seq)                    \
 426         x(blocked_journal_low_on_space)         \
 427         x(blocked_journal_low_on_pin)           \
 428         x(blocked_journal_max_in_flight)        \
 429         x(blocked_allocate)                     \
 430         x(blocked_allocate_open_bucket)         \
 431         x(blocked_write_buffer_full)            \
 432         x(nocow_lock_contended)
 433
 434 enum bch_time_stats {
 435 #define x(name) BCH_TIME_##name,
 436         BCH_TIME_STATS()
 437 #undef x
 438         BCH_TIME_STAT_NR
 439 };
 440
 441 #include "alloc_types.h"
 442 #include "btree_types.h"
 443 #include "btree_write_buffer_types.h"
 444 #include "buckets_types.h"
 445 #include "buckets_waiting_for_journal_types.h"
 446 #include "clock_types.h"
 447 #include "disk_groups_types.h"
 448 #include "ec_types.h"
 449 #include "journal_types.h"
 450 #include "keylist_types.h"
 451 #include "quota_types.h"
 452 #include "rebalance_types.h"
 453 #include "replicas_types.h"
 454 #include "subvolume_types.h"
 455 #include "super_types.h"
 456
 457 /* Number of nodes btree coalesce will try to coalesce at once */
 458 #define GC_MERGE_NODES          4U
 459
 460 /* Maximum number of nodes we might need to allocate atomically: */
 461 #define BTREE_RESERVE_MAX       (BTREE_MAX_DEPTH + (BTREE_MAX_DEPTH - 1))
 462
 463 /* Size of the freelist we allocate btree nodes from: */
 464 #define BTREE_NODE_RESERVE      (BTREE_RESERVE_MAX * 4)
 465
 466 #define BTREE_NODE_OPEN_BUCKET_RESERVE  (BTREE_RESERVE_MAX * BCH_REPLICAS_MAX)
 467
 468 struct btree;
 469
 470 struct log_output {
 471         spinlock_t              lock;
 472         wait_queue_head_t       wait;
 473         struct printbuf         buf;
 474 };
 475
 476 enum gc_phase {
 477         GC_PHASE_NOT_RUNNING,
 478         GC_PHASE_START,
 479         GC_PHASE_SB,
 480
 481         GC_PHASE_BTREE_stripes,
 482         GC_PHASE_BTREE_extents,
 483         GC_PHASE_BTREE_inodes,
 484         GC_PHASE_BTREE_dirents,
 485         GC_PHASE_BTREE_xattrs,
 486         GC_PHASE_BTREE_alloc,
 487         GC_PHASE_BTREE_quotas,
 488         GC_PHASE_BTREE_reflink,
 489         GC_PHASE_BTREE_subvolumes,
 490         GC_PHASE_BTREE_snapshots,
 491         GC_PHASE_BTREE_lru,
 492         GC_PHASE_BTREE_freespace,
 493         GC_PHASE_BTREE_need_discard,
 494         GC_PHASE_BTREE_backpointers,
 495         GC_PHASE_BTREE_bucket_gens,
 496         GC_PHASE_BTREE_snapshot_trees,
 497         GC_PHASE_BTREE_deleted_inodes,
 498         GC_PHASE_BTREE_logged_ops,
 499         GC_PHASE_BTREE_rebalance_work,
 500
 501         GC_PHASE_PENDING_DELETE,
 502 };
 503
 504 struct gc_pos {
 505         enum gc_phase           phase;
 506         struct bpos             pos;
 507         unsigned                level;
 508 };
 509
 510 struct reflink_gc {
 511         u64             offset;
 512         u32             size;
 513         u32             refcount;
 514 };
 515
 516 typedef GENRADIX(struct reflink_gc) reflink_gc_table;
 517
 518 struct io_count {
 519         u64                     sectors[2][BCH_DATA_NR];
 520 };
 521
 522 struct bch_dev {
 523         struct kobject          kobj;
 524         struct percpu_ref       ref;
 525         struct completion       ref_completion;
 526         struct percpu_ref       io_ref;
 527         struct completion       io_ref_completion;
 528
 529         struct bch_fs           *fs;
 530
 531         u8                      dev_idx;
 532         /*
 533          * Cached version of this device's member info from superblock
 534          * Committed by bch2_write_super() -> bch_fs_mi_update()
 535          */
 536         struct bch_member_cpu   mi;
 537         atomic64_t              errors[BCH_MEMBER_ERROR_NR];
 538
 539         __uuid_t                uuid;
 540         char                    name[BDEVNAME_SIZE];
 541
 542         struct bch_sb_handle    disk_sb;
 543         struct bch_sb           *sb_read_scratch;
 544         int                     sb_write_error;
 545         dev_t                   dev;
 546         atomic_t                flush_seq;
 547
 548         struct bch_devs_mask    self;
 549
 550         /* biosets used in cloned bios for writing multiple replicas */
 551         struct bio_set          replica_set;
 552
 553         /*
 554          * Buckets:
 555          * Per-bucket arrays are protected by c->mark_lock, bucket_lock and
 556          * gc_lock, for device resize - holding any is sufficient for access:
 557          * Or rcu_read_lock(), but only for ptr_stale():
 558          */
 559         struct bucket_array __rcu *buckets_gc;
 560         struct bucket_gens __rcu *bucket_gens;
 561         u8                      *oldest_gen;
 562         unsigned long           *buckets_nouse;
 563         struct rw_semaphore     bucket_lock;
 564
 565         struct bch_dev_usage            *usage_base;
 566         struct bch_dev_usage __percpu   *usage[JOURNAL_BUF_NR];
 567         struct bch_dev_usage __percpu   *usage_gc;
 568
 569         /* Allocator: */
 570         u64                     new_fs_bucket_idx;
 571         u64                     alloc_cursor;
 572
 573         unsigned                nr_open_buckets;
 574         unsigned                nr_btree_reserve;
 575
 576         size_t                  inc_gen_needs_gc;
 577         size_t                  inc_gen_really_needs_gc;
 578         size_t                  buckets_waiting_on_journal;
 579
 580         atomic64_t              rebalance_work;
 581
 582         struct journal_device   journal;
 583         u64                     prev_journal_sector;
 584
 585         struct work_struct      io_error_work;
 586
 587         /* The rest of this all shows up in sysfs */
 588         atomic64_t              cur_latency[2];
 589         struct bch2_time_stats  io_latency[2];
 590
 591 #define CONGESTED_MAX           1024
 592         atomic_t                congested;
 593         u64                     congested_last;
 594
 595         struct io_count __percpu *io_done;
 596 };
 597
 598 /*
 599  * fsck_done - kill?
 600  *
 601  * replace with something more general from enumated fsck passes/errors:
 602  * initial_gc_unfixed
 603  * error
 604  * topology error
 605  */
 606
 607 #define BCH_FS_FLAGS()                  \
 608         x(started)                      \
 609         x(may_go_rw)                    \
 610         x(rw)                           \
 611         x(was_rw)                       \
 612         x(stopping)                     \
 613         x(emergency_ro)                 \
 614         x(going_ro)                     \
 615         x(write_disable_complete)       \
 616         x(clean_shutdown)               \
 617         x(fsck_done)                    \
 618         x(initial_gc_unfixed)           \
 619         x(need_another_gc)              \
 620         x(need_delete_dead_snapshots)   \
 621         x(error)                        \
 622         x(topology_error)               \
 623         x(errors_fixed)                 \
 624         x(errors_not_fixed)
 625
 626 enum bch_fs_flags {
 627 #define x(n)            BCH_FS_##n,
 628         BCH_FS_FLAGS()
 629 #undef x
 630 };
 631
 632 struct btree_debug {
 633         unsigned                id;
 634 };
 635
 636 #define BCH_TRANSACTIONS_NR 128
 637
 638 struct btree_transaction_stats {
 639         struct bch2_time_stats  lock_hold_times;
 640         struct mutex            lock;
 641         unsigned                nr_max_paths;
 642         unsigned                journal_entries_size;
 643         unsigned                max_mem;
 644         char                    *max_paths_text;
 645 };
 646
 647 struct bch_fs_pcpu {
 648         u64                     sectors_available;
 649 };
 650
 651 struct journal_seq_blacklist_table {
 652         size_t                  nr;
 653         struct journal_seq_blacklist_table_entry {
 654                 u64             start;
 655                 u64             end;
 656                 bool            dirty;
 657         }                       entries[];
 658 };
 659
 660 struct journal_keys {
 661         struct journal_key {
 662                 u64             journal_seq;
 663                 u32             journal_offset;
 664                 enum btree_id   btree_id:8;
 665                 unsigned        level:8;
 666                 bool            allocated;
 667                 bool            overwritten;
 668                 struct bkey_i   *k;
 669         }                       *d;
 670         /*
 671          * Gap buffer: instead of all the empty space in the array being at the
 672          * end of the buffer - from @nr to @size - the empty space is at @gap.
 673          * This means that sequential insertions are O(n) instead of O(n^2).
 674          */
 675         size_t                  gap;
 676         size_t                  nr;
 677         size_t                  size;
 678         atomic_t                ref;
 679         bool                    initial_ref_held;
 680 };
 681
 682 struct btree_trans_buf {
 683         struct btree_trans      *trans;
 684 };
 685
 686 #define REPLICAS_DELTA_LIST_MAX (1U << 16)
 687
 688 #define BCACHEFS_ROOT_SUBVOL_INUM                                       \
 689         ((subvol_inum) { BCACHEFS_ROOT_SUBVOL,  BCACHEFS_ROOT_INO })
 690
 691 #define BCH_WRITE_REFS()                                                \
 692         x(trans)                                                        \
 693         x(write)                                                        \
 694         x(promote)                                                      \
 695         x(node_rewrite)                                                 \
 696         x(stripe_create)                                                \
 697         x(stripe_delete)                                                \
 698         x(reflink)                                                      \
 699         x(fallocate)                                                    \
 700         x(discard)                                                      \
 701         x(invalidate)                                                   \
 702         x(delete_dead_snapshots)                                        \
 703         x(snapshot_delete_pagecache)                                    \
 704         x(sysfs)                                                        \
 705         x(btree_write_buffer)
 706
 707 enum bch_write_ref {
 708 #define x(n) BCH_WRITE_REF_##n,
 709         BCH_WRITE_REFS()
 710 #undef x
 711         BCH_WRITE_REF_NR,
 712 };
 713
 714 struct bch_fs {
 715         struct closure          cl;
 716
 717         struct list_head        list;
 718         struct kobject          kobj;
 719         struct kobject          counters_kobj;
 720         struct kobject          internal;
 721         struct kobject          opts_dir;
 722         struct kobject          time_stats;
 723         unsigned long           flags;
 724
 725         int                     minor;
 726         struct device           *chardev;
 727         struct super_block      *vfs_sb;
 728         dev_t                   dev;
 729         char                    name[40];
 730         struct log_output       *output;
 731         struct task_struct      *output_filter;
 732
 733         /* ro/rw, add/remove/resize devices: */
 734         struct rw_semaphore     state_lock;
 735
 736         /* Counts outstanding writes, for clean transition to read-only */
 737 #ifdef BCH_WRITE_REF_DEBUG
 738         atomic_long_t           writes[BCH_WRITE_REF_NR];
 739 #else
 740         struct percpu_ref       writes;
 741 #endif
 742         /*
 743          * Analagous to c->writes, for asynchronous ops that don't necessarily
 744          * need fs to be read-write
 745          */
 746         refcount_t              ro_ref;
 747         wait_queue_head_t       ro_ref_wait;
 748
 749         struct work_struct      read_only_work;
 750
 751         struct bch_dev __rcu    *devs[BCH_SB_MEMBERS_MAX];
 752
 753         struct bch_replicas_cpu replicas;
 754         struct bch_replicas_cpu replicas_gc;
 755         struct mutex            replicas_gc_lock;
 756         mempool_t               replicas_delta_pool;
 757
 758         struct journal_entry_res btree_root_journal_res;
 759         struct journal_entry_res replicas_journal_res;
 760         struct journal_entry_res clock_journal_res;
 761         struct journal_entry_res dev_usage_journal_res;
 762
 763         struct bch_disk_groups_cpu __rcu *disk_groups;
 764
 765         struct bch_opts         opts;
 766
 767         /* Updated by bch2_sb_update():*/
 768         struct {
 769                 __uuid_t        uuid;
 770                 __uuid_t        user_uuid;
 771
 772                 u16             version;
 773                 u16             version_min;
 774                 u16             version_upgrade_complete;
 775
 776                 u8              nr_devices;
 777                 u8              clean;
 778
 779                 u8              encryption_type;
 780
 781                 u64             time_base_lo;
 782                 u32             time_base_hi;
 783                 unsigned        time_units_per_sec;
 784                 unsigned        nsec_per_time_unit;
 785                 u64             features;
 786                 u64             compat;
 787         }                       sb;
 788
 789
 790         struct bch_sb_handle    disk_sb;
 791
 792         unsigned short          block_bits;     /* ilog2(block_size) */
 793
 794         u16                     btree_foreground_merge_threshold;
 795
 796         struct closure          sb_write;
 797         struct mutex            sb_lock;
 798
 799         /* snapshot.c: */
 800         struct snapshot_table __rcu *snapshots;
 801         size_t                  snapshot_table_size;
 802         struct mutex            snapshot_table_lock;
 803         struct rw_semaphore     snapshot_create_lock;
 804
 805         struct work_struct      snapshot_delete_work;
 806         struct work_struct      snapshot_wait_for_pagecache_and_delete_work;
 807         snapshot_id_list        snapshots_unlinked;
 808         struct mutex            snapshots_unlinked_lock;
 809
 810         /* BTREE CACHE */
 811         struct bio_set          btree_bio;
 812         struct workqueue_struct *io_complete_wq;
 813
 814         struct btree_root       btree_roots_known[BTREE_ID_NR];
 815         DARRAY(struct btree_root) btree_roots_extra;
 816         struct mutex            btree_root_lock;
 817
 818         struct btree_cache      btree_cache;
 819
 820         /*
 821          * Cache of allocated btree nodes - if we allocate a btree node and
 822          * don't use it, if we free it that space can't be reused until going
 823          * _all_ the way through the allocator (which exposes us to a livelock
 824          * when allocating btree reserves fail halfway through) - instead, we
 825          * can stick them here:
 826          */
 827         struct btree_alloc      btree_reserve_cache[BTREE_NODE_RESERVE * 2];
 828         unsigned                btree_reserve_cache_nr;
 829         struct mutex            btree_reserve_cache_lock;
 830
 831         mempool_t               btree_interior_update_pool;
 832         struct list_head        btree_interior_update_list;
 833         struct list_head        btree_interior_updates_unwritten;
 834         struct mutex            btree_interior_update_lock;
 835         struct closure_waitlist btree_interior_update_wait;
 836
 837         struct workqueue_struct *btree_interior_update_worker;
 838         struct work_struct      btree_interior_update_work;
 839
 840         struct list_head        pending_node_rewrites;
 841         struct mutex            pending_node_rewrites_lock;
 842
 843         /* btree_io.c: */
 844         spinlock_t              btree_write_error_lock;
 845         struct btree_write_stats {
 846                 atomic64_t      nr;
 847                 atomic64_t      bytes;
 848         }                       btree_write_stats[BTREE_WRITE_TYPE_NR];
 849
 850         /* btree_iter.c: */
 851         struct seqmutex         btree_trans_lock;
 852         struct list_head        btree_trans_list;
 853         mempool_t               btree_trans_pool;
 854         mempool_t               btree_trans_mem_pool;
 855         struct btree_trans_buf  __percpu        *btree_trans_bufs;
 856
 857         struct srcu_struct      btree_trans_barrier;
 858         bool                    btree_trans_barrier_initialized;
 859
 860         struct btree_key_cache  btree_key_cache;
 861         unsigned                btree_key_cache_btrees;
 862
 863         struct btree_write_buffer btree_write_buffer;
 864
 865         struct workqueue_struct *btree_update_wq;
 866         struct workqueue_struct *btree_io_complete_wq;
 867         /* copygc needs its own workqueue for index updates.. */
 868         struct workqueue_struct *copygc_wq;
 869         /*
 870          * Use a dedicated wq for write ref holder tasks. Required to avoid
 871          * dependency problems with other wq tasks that can block on ref
 872          * draining, such as read-only transition.
 873          */
 874         struct workqueue_struct *write_ref_wq;
 875
 876         /* ALLOCATION */
 877         struct bch_devs_mask    rw_devs[BCH_DATA_NR];
 878
 879         u64                     capacity; /* sectors */
 880
 881         /*
 882          * When capacity _decreases_ (due to a disk being removed), we
 883          * increment capacity_gen - this invalidates outstanding reservations
 884          * and forces them to be revalidated
 885          */
 886         u32                     capacity_gen;
 887         unsigned                bucket_size_max;
 888
 889         atomic64_t              sectors_available;
 890         struct mutex            sectors_available_lock;
 891
 892         struct bch_fs_pcpu __percpu     *pcpu;
 893
 894         struct percpu_rw_semaphore      mark_lock;
 895
 896         seqcount_t                      usage_lock;
 897         struct bch_fs_usage             *usage_base;
 898         struct bch_fs_usage __percpu    *usage[JOURNAL_BUF_NR];
 899         struct bch_fs_usage __percpu    *usage_gc;
 900         u64 __percpu            *online_reserved;
 901
 902         /* single element mempool: */
 903         struct mutex            usage_scratch_lock;
 904         struct bch_fs_usage_online *usage_scratch;
 905
 906         struct io_clock         io_clock[2];
 907
 908         /* JOURNAL SEQ BLACKLIST */
 909         struct journal_seq_blacklist_table *
 910                                 journal_seq_blacklist_table;
 911         struct work_struct      journal_seq_blacklist_gc_work;
 912
 913         /* ALLOCATOR */
 914         spinlock_t              freelist_lock;
 915         struct closure_waitlist freelist_wait;
 916         u64                     blocked_allocate;
 917         u64                     blocked_allocate_open_bucket;
 918
 919         open_bucket_idx_t       open_buckets_freelist;
 920         open_bucket_idx_t       open_buckets_nr_free;
 921         struct closure_waitlist open_buckets_wait;
 922         struct open_bucket      open_buckets[OPEN_BUCKETS_COUNT];
 923         open_bucket_idx_t       open_buckets_hash[OPEN_BUCKETS_COUNT];
 924
 925         open_bucket_idx_t       open_buckets_partial[OPEN_BUCKETS_COUNT];
 926         open_bucket_idx_t       open_buckets_partial_nr;
 927
 928         struct write_point      btree_write_point;
 929         struct write_point      rebalance_write_point;
 930
 931         struct write_point      write_points[WRITE_POINT_MAX];
 932         struct hlist_head       write_points_hash[WRITE_POINT_HASH_NR];
 933         struct mutex            write_points_hash_lock;
 934         unsigned                write_points_nr;
 935
 936         struct buckets_waiting_for_journal buckets_waiting_for_journal;
 937         struct work_struct      discard_work;
 938         struct work_struct      invalidate_work;
 939
 940         /* GARBAGE COLLECTION */
 941         struct task_struct      *gc_thread;
 942         atomic_t                kick_gc;
 943         unsigned long           gc_count;
 944
 945         enum btree_id           gc_gens_btree;
 946         struct bpos             gc_gens_pos;
 947
 948         /*
 949          * Tracks GC's progress - everything in the range [ZERO_KEY..gc_cur_pos]
 950          * has been marked by GC.
 951          *
 952          * gc_cur_phase is a superset of btree_ids (BTREE_ID_extents etc.)
 953          *
 954          * Protected by gc_pos_lock. Only written to by GC thread, so GC thread
 955          * can read without a lock.
 956          */
 957         seqcount_t              gc_pos_lock;
 958         struct gc_pos           gc_pos;
 959
 960         /*
 961          * The allocation code needs gc_mark in struct bucket to be correct, but
 962          * it's not while a gc is in progress.
 963          */
 964         struct rw_semaphore     gc_lock;
 965         struct mutex            gc_gens_lock;
 966
 967         /* IO PATH */
 968         struct semaphore        io_in_flight;
 969         struct bio_set          bio_read;
 970         struct bio_set          bio_read_split;
 971         struct bio_set          bio_write;
 972         struct mutex            bio_bounce_pages_lock;
 973         mempool_t               bio_bounce_pages;
 974         struct bucket_nocow_lock_table
 975                                 nocow_locks;
 976         struct rhashtable       promote_table;
 977
 978         mempool_t               compression_bounce[2];
 979         mempool_t               compress_workspace[BCH_COMPRESSION_TYPE_NR];
 980         mempool_t               decompress_workspace;
 981         size_t                  zstd_workspace_size;
 982
 983         struct crypto_shash     *sha256;
 984         struct crypto_sync_skcipher *chacha20;
 985         struct crypto_shash     *poly1305;
 986
 987         atomic64_t              key_version;
 988
 989         mempool_t               large_bkey_pool;
 990
 991         /* MOVE.C */
 992         struct list_head        moving_context_list;
 993         struct mutex            moving_context_lock;
 994
 995         /* REBALANCE */
 996         struct bch_fs_rebalance rebalance;
 997
 998         /* COPYGC */
 999         struct task_struct      *copygc_thread;
1000         struct write_point      copygc_write_point;
1001         s64                     copygc_wait_at;
1002         s64                     copygc_wait;
1003         bool                    copygc_running;
1004         wait_queue_head_t       copygc_running_wq;
1005
1006         /* STRIPES: */
1007         GENRADIX(struct stripe) stripes;
1008         GENRADIX(struct gc_stripe) gc_stripes;
1009
1010         struct hlist_head       ec_stripes_new[32];
1011         spinlock_t              ec_stripes_new_lock;
1012
1013         ec_stripes_heap         ec_stripes_heap;
1014         struct mutex            ec_stripes_heap_lock;
1015
1016         /* ERASURE CODING */
1017         struct list_head        ec_stripe_head_list;
1018         struct mutex            ec_stripe_head_lock;
1019
1020         struct list_head        ec_stripe_new_list;
1021         struct mutex            ec_stripe_new_lock;
1022         wait_queue_head_t       ec_stripe_new_wait;
1023
1024         struct work_struct      ec_stripe_create_work;
1025         u64                     ec_stripe_hint;
1026
1027         struct work_struct      ec_stripe_delete_work;
1028
1029         struct bio_set          ec_bioset;
1030
1031         /* REFLINK */
1032         reflink_gc_table        reflink_gc_table;
1033         size_t                  reflink_gc_nr;
1034
1035         /* fs.c */
1036         struct list_head        vfs_inodes_list;
1037         struct mutex            vfs_inodes_lock;
1038
1039         /* VFS IO PATH - fs-io.c */
1040         struct bio_set          writepage_bioset;
1041         struct bio_set          dio_write_bioset;
1042         struct bio_set          dio_read_bioset;
1043         struct bio_set          nocow_flush_bioset;
1044
1045         /* QUOTAS */
1046         struct bch_memquota_type quotas[QTYP_NR];
1047
1048         /* RECOVERY */
1049         u64                     journal_replay_seq_start;
1050         u64                     journal_replay_seq_end;
1051         /*
1052          * Two different uses:
1053          * "Has this fsck pass?" - i.e. should this type of error be an
1054          * emergency read-only
1055          * And, in certain situations fsck will rewind to an earlier pass: used
1056          * for signaling to the toplevel code which pass we want to run now.
1057          */
1058         enum bch_recovery_pass  curr_recovery_pass;
1059         /* bitmap of explicitly enabled recovery passes: */
1060         u64                     recovery_passes_explicit;
1061         /* bitmask of recovery passes that we actually ran */
1062         u64                     recovery_passes_complete;
1063         /* never rewinds version of curr_recovery_pass */
1064         enum bch_recovery_pass  recovery_pass_done;
1065         struct semaphore        online_fsck_mutex;
1066
1067         /* DEBUG JUNK */
1068         struct dentry           *fs_debug_dir;
1069         struct dentry           *btree_debug_dir;
1070         struct btree_debug      btree_debug[BTREE_ID_NR];
1071         struct btree            *verify_data;
1072         struct btree_node       *verify_ondisk;
1073         struct mutex            verify_lock;
1074
1075         u64                     *unused_inode_hints;
1076         unsigned                inode_shard_bits;
1077
1078         /*
1079          * A btree node on disk could have too many bsets for an iterator to fit
1080          * on the stack - have to dynamically allocate them
1081          */
1082         mempool_t               fill_iter;
1083
1084         mempool_t               btree_bounce_pool;
1085
1086         struct journal          journal;
1087         GENRADIX(struct journal_replay *) journal_entries;
1088         u64                     journal_entries_base_seq;
1089         struct journal_keys     journal_keys;
1090         struct list_head        journal_iters;
1091
1092         u64                     last_bucket_seq_cleanup;
1093
1094         u64                     counters_on_mount[BCH_COUNTER_NR];
1095         u64 __percpu            *counters;
1096
1097         unsigned                btree_gc_periodic:1;
1098         unsigned                copy_gc_enabled:1;
1099         bool                    promote_whole_extents;
1100
1101         struct bch2_time_stats  times[BCH_TIME_STAT_NR];
1102
1103         struct btree_transaction_stats btree_transaction_stats[BCH_TRANSACTIONS_NR];
1104
1105         /* ERRORS */
1106         struct list_head        fsck_error_msgs;
1107         struct mutex            fsck_error_msgs_lock;
1108         bool                    fsck_alloc_msgs_err;
1109
1110         bch_sb_errors_cpu       fsck_error_counts;
1111         struct mutex            fsck_error_counts_lock;
1112 };
1113
1114 extern struct wait_queue_head bch2_read_only_wait;
1115
1116 static inline void bch2_write_ref_get(struct bch_fs *c, enum bch_write_ref ref)
1117 {
1118 #ifdef BCH_WRITE_REF_DEBUG
1119         atomic_long_inc(&c->writes[ref]);
1120 #else
1121         percpu_ref_get(&c->writes);
1122 #endif
1123 }
1124
1125 static inline bool __bch2_write_ref_tryget(struct bch_fs *c, enum bch_write_ref ref)
1126 {
1127 #ifdef BCH_WRITE_REF_DEBUG
1128         return !test_bit(BCH_FS_going_ro, &c->flags) &&
1129                 atomic_long_inc_not_zero(&c->writes[ref]);
1130 #else
1131         return percpu_ref_tryget(&c->writes);
1132 #endif
1133 }
1134
1135 static inline bool bch2_write_ref_tryget(struct bch_fs *c, enum bch_write_ref ref)
1136 {
1137 #ifdef BCH_WRITE_REF_DEBUG
1138         return !test_bit(BCH_FS_going_ro, &c->flags) &&
1139                 atomic_long_inc_not_zero(&c->writes[ref]);
1140 #else
1141         return percpu_ref_tryget_live(&c->writes);
1142 #endif
1143 }
1144
1145 static inline void bch2_write_ref_put(struct bch_fs *c, enum bch_write_ref ref)
1146 {
1147 #ifdef BCH_WRITE_REF_DEBUG
1148         long v = atomic_long_dec_return(&c->writes[ref]);
1149
1150         BUG_ON(v < 0);
1151         if (v)
1152                 return;
1153         for (unsigned i = 0; i < BCH_WRITE_REF_NR; i++)
1154                 if (atomic_long_read(&c->writes[i]))
1155                         return;
1156
1157         set_bit(BCH_FS_write_disable_complete, &c->flags);
1158         wake_up(&bch2_read_only_wait);
1159 #else
1160         percpu_ref_put(&c->writes);
1161 #endif
1162 }
1163
1164 static inline bool bch2_ro_ref_tryget(struct bch_fs *c)
1165 {
1166         if (test_bit(BCH_FS_stopping, &c->flags))
1167                 return false;
1168
1169         return refcount_inc_not_zero(&c->ro_ref);
1170 }
1171
1172 static inline void bch2_ro_ref_put(struct bch_fs *c)
1173 {
1174         if (refcount_dec_and_test(&c->ro_ref))
1175                 wake_up(&c->ro_ref_wait);
1176 }
1177
1178 static inline void bch2_set_ra_pages(struct bch_fs *c, unsigned ra_pages)
1179 {
1180 #ifndef NO_BCACHEFS_FS
1181         if (c->vfs_sb)
1182                 c->vfs_sb->s_bdi->ra_pages = ra_pages;
1183 #endif
1184 }
1185
1186 static inline unsigned bucket_bytes(const struct bch_dev *ca)
1187 {
1188         return ca->mi.bucket_size << 9;
1189 }
1190
1191 static inline unsigned block_bytes(const struct bch_fs *c)
1192 {
1193         return c->opts.block_size;
1194 }
1195
1196 static inline unsigned block_sectors(const struct bch_fs *c)
1197 {
1198         return c->opts.block_size >> 9;
1199 }
1200
1201 static inline size_t btree_sectors(const struct bch_fs *c)
1202 {
1203         return c->opts.btree_node_size >> 9;
1204 }
1205
1206 static inline bool btree_id_cached(const struct bch_fs *c, enum btree_id btree)
1207 {
1208         return c->btree_key_cache_btrees & (1U << btree);
1209 }
1210
1211 static inline struct timespec64 bch2_time_to_timespec(const struct bch_fs *c, s64 time)
1212 {
1213         struct timespec64 t;
1214         s32 rem;
1215
1216         time += c->sb.time_base_lo;
1217
1218         t.tv_sec = div_s64_rem(time, c->sb.time_units_per_sec, &rem);
1219         t.tv_nsec = rem * c->sb.nsec_per_time_unit;
1220         return t;
1221 }
1222
1223 static inline s64 timespec_to_bch2_time(const struct bch_fs *c, struct timespec64 ts)
1224 {
1225         return (ts.tv_sec * c->sb.time_units_per_sec +
1226                 (int) ts.tv_nsec / c->sb.nsec_per_time_unit) - c->sb.time_base_lo;
1227 }
1228
1229 static inline s64 bch2_current_time(const struct bch_fs *c)
1230 {
1231         struct timespec64 now;
1232
1233         ktime_get_coarse_real_ts64(&now);
1234         return timespec_to_bch2_time(c, now);
1235 }
1236
1237 static inline bool bch2_dev_exists2(const struct bch_fs *c, unsigned dev)
1238 {
1239         return dev < c->sb.nr_devices && c->devs[dev];
1240 }
1241
1242 #define BKEY_PADDED_ONSTACK(key, pad)                           \
1243         struct { struct bkey_i key; __u64 key ## _pad[pad]; }
1244
1245 #endif /* _BCACHEFS_H */