fs/f2fs/gc.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * fs/f2fs/gc.h
   4  *
   5  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
   6  *             http://www.samsung.com/
   7  */
   8 #define GC_THREAD_MIN_WB_PAGES          1       /*
   9                                                  * a threshold to determine
  10                                                  * whether IO subsystem is idle
  11                                                  * or not
  12                                                  */
  13 #define DEF_GC_THREAD_URGENT_SLEEP_TIME 500     /* 500 ms */
  14 #define DEF_GC_THREAD_MIN_SLEEP_TIME    30000   /* milliseconds */
  15 #define DEF_GC_THREAD_MAX_SLEEP_TIME    60000
  16 #define DEF_GC_THREAD_NOGC_SLEEP_TIME   300000  /* wait 5 min */
  17
  18 /* choose candidates from sections which has age of more than 7 days */
  19 #define DEF_GC_THREAD_AGE_THRESHOLD             (60 * 60 * 24 * 7)
  20 #define DEF_GC_THREAD_CANDIDATE_RATIO           20      /* select 20% oldest sections as candidates */
  21 #define DEF_GC_THREAD_MAX_CANDIDATE_COUNT       10      /* select at most 10 sections as candidates */
  22 #define DEF_GC_THREAD_AGE_WEIGHT                60      /* age weight */
  23 #define DEFAULT_ACCURACY_CLASS                  10000   /* accuracy class */
  24
  25 #define LIMIT_INVALID_BLOCK     40 /* percentage over total user space */
  26 #define LIMIT_FREE_BLOCK        40 /* percentage over invalid + free space */
  27
  28 #define DEF_GC_FAILED_PINNED_FILES      2048
  29
  30 /* Search max. number of dirty segments to select a victim segment */
  31 #define DEF_MAX_VICTIM_SEARCH 4096 /* covers 8GB */
  32
  33 struct f2fs_gc_kthread {
  34         struct task_struct *f2fs_gc_task;
  35         wait_queue_head_t gc_wait_queue_head;
  36
  37         /* for gc sleep time */
  38         unsigned int urgent_sleep_time;
  39         unsigned int min_sleep_time;
  40         unsigned int max_sleep_time;
  41         unsigned int no_gc_sleep_time;
  42
  43         /* for changing gc mode */
  44         unsigned int gc_wake;
  45
  46         /* for GC_MERGE mount option */
  47         wait_queue_head_t fggc_wq;              /*
  48                                                  * caller of f2fs_balance_fs()
  49                                                  * will wait on this wait queue.
  50                                                  */
  51 };
  52
  53 struct gc_inode_list {
  54         struct list_head ilist;
  55         struct radix_tree_root iroot;
  56 };
  57
  58 struct victim_info {
  59         unsigned long long mtime;       /* mtime of section */
  60         unsigned int segno;             /* section No. */
  61 };
  62
  63 struct victim_entry {
  64         struct rb_node rb_node;         /* rb node located in rb-tree */
  65         union {
  66                 struct {
  67                         unsigned long long mtime;       /* mtime of section */
  68                         unsigned int segno;             /* segment No. */
  69                 };
  70                 struct victim_info vi;  /* victim info */
  71         };
  72         struct list_head list;
  73 };
  74
  75 /*
  76  * inline functions
  77  */
  78
  79 /*
  80  * On a Zoned device zone-capacity can be less than zone-size and if
  81  * zone-capacity is not aligned to f2fs segment size(2MB), then the segment
  82  * starting just before zone-capacity has some blocks spanning across the
  83  * zone-capacity, these blocks are not usable.
  84  * Such spanning segments can be in free list so calculate the sum of usable
  85  * blocks in currently free segments including normal and spanning segments.
  86  */
  87 static inline block_t free_segs_blk_count_zoned(struct f2fs_sb_info *sbi)
  88 {
  89         block_t free_seg_blks = 0;
  90         struct free_segmap_info *free_i = FREE_I(sbi);
  91         int j;
  92
  93         spin_lock(&free_i->segmap_lock);
  94         for (j = 0; j < MAIN_SEGS(sbi); j++)
  95                 if (!test_bit(j, free_i->free_segmap))
  96                         free_seg_blks += f2fs_usable_blks_in_seg(sbi, j);
  97         spin_unlock(&free_i->segmap_lock);
  98
  99         return free_seg_blks;
 100 }
 101
 102 static inline block_t free_segs_blk_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
 103 {
 104         if (f2fs_sb_has_blkzoned(sbi))
 105                 return free_segs_blk_count_zoned(sbi);
 106
 107         return free_segments(sbi) << sbi->log_blocks_per_seg;
 108 }
 109
 110 static inline block_t free_user_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi)
 111 {
 112         block_t free_blks, ovp_blks;
 113
 114         free_blks = free_segs_blk_count(sbi);
 115         ovp_blks = overprovision_segments(sbi) << sbi->log_blocks_per_seg;
 116
 117         if (free_blks < ovp_blks)
 118                 return 0;
 119
 120         return free_blks - ovp_blks;
 121 }
 122
 123 static inline block_t limit_invalid_user_blocks(block_t user_block_count)
 124 {
 125         return (long)(user_block_count * LIMIT_INVALID_BLOCK) / 100;
 126 }
 127
 128 static inline block_t limit_free_user_blocks(block_t reclaimable_user_blocks)
 129 {
 130         return (long)(reclaimable_user_blocks * LIMIT_FREE_BLOCK) / 100;
 131 }
 132
 133 static inline void increase_sleep_time(struct f2fs_gc_kthread *gc_th,
 134                                                         unsigned int *wait)
 135 {
 136         unsigned int min_time = gc_th->min_sleep_time;
 137         unsigned int max_time = gc_th->max_sleep_time;
 138
 139         if (*wait == gc_th->no_gc_sleep_time)
 140                 return;
 141
 142         if ((long long)*wait + (long long)min_time > (long long)max_time)
 143                 *wait = max_time;
 144         else
 145                 *wait += min_time;
 146 }
 147
 148 static inline void decrease_sleep_time(struct f2fs_gc_kthread *gc_th,
 149                                                         unsigned int *wait)
 150 {
 151         unsigned int min_time = gc_th->min_sleep_time;
 152
 153         if (*wait == gc_th->no_gc_sleep_time)
 154                 *wait = gc_th->max_sleep_time;
 155
 156         if ((long long)*wait - (long long)min_time < (long long)min_time)
 157                 *wait = min_time;
 158         else
 159                 *wait -= min_time;
 160 }
 161
 162 static inline bool has_enough_invalid_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi)
 163 {
 164         block_t user_block_count = sbi->user_block_count;
 165         block_t invalid_user_blocks = user_block_count -
 166                 written_block_count(sbi);
 167         /*
 168          * Background GC is triggered with the following conditions.
 169          * 1. There are a number of invalid blocks.
 170          * 2. There is not enough free space.
 171          */
 172         return (invalid_user_blocks >
 173                         limit_invalid_user_blocks(user_block_count) &&
 174                 free_user_blocks(sbi) <
 175                         limit_free_user_blocks(invalid_user_blocks));
 176 }