]> Pileus Git - ~andy/linux/blobdiff - fs/ext4/extents_status.c
Merge branch 'kbuild' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mmarek/kbuild
[~andy/linux] / fs / ext4 / extents_status.c
index 564d981a2fcc1860ef2687f2bb6d4cf1b746cd21..f768f4a98a2bb520bdb785f6718c9543454d401b 100644 (file)
  * (e.g. Reservation space warning), and provide extent-level locking.
  * Delay extent tree is the first step to achieve this goal.  It is
  * original built by Yongqiang Yang.  At that time it is called delay
- * extent tree, whose goal is only track delay extent in memory to
+ * extent tree, whose goal is only track delayed extents in memory to
  * simplify the implementation of fiemap and bigalloc, and introduce
  * lseek SEEK_DATA/SEEK_HOLE support.  That is why it is still called
- * delay extent tree at the following comment.  But for better
- * understand what it does, it has been rename to extent status tree.
+ * delay extent tree at the first commit.  But for better understand
+ * what it does, it has been rename to extent status tree.
  *
- * Currently the first step has been done.  All delay extents are
- * tracked in the tree.  It maintains the delay extent when a delay
- * allocation is issued, and the delay extent is written out or
+ * Step1:
+ * Currently the first step has been done.  All delayed extents are
+ * tracked in the tree.  It maintains the delayed extent when a delayed
+ * allocation is issued, and the delayed extent is written out or
  * invalidated.  Therefore the implementation of fiemap and bigalloc
  * are simplified, and SEEK_DATA/SEEK_HOLE are introduced.
  *
  * The following comment describes the implemenmtation of extent
  * status tree and future works.
+ *
+ * Step2:
+ * In this step all extent status are tracked by extent status tree.
+ * Thus, we can first try to lookup a block mapping in this tree before
+ * finding it in extent tree.  Hence, single extent cache can be removed
+ * because extent status tree can do a better job.  Extents in status
+ * tree are loaded on-demand.  Therefore, the extent status tree may not
+ * contain all of the extents in a file.  Meanwhile we define a shrinker
+ * to reclaim memory from extent status tree because fragmented extent
+ * tree will make status tree cost too much memory.  written/unwritten/-
+ * hole extents in the tree will be reclaimed by this shrinker when we
+ * are under high memory pressure.  Delayed extents will not be
+ * reclimed because fiemap, bigalloc, and seek_data/hole need it.
  */
 
 /*
- * extents status tree implementation for ext4.
+ * Extent status tree implementation for ext4.
  *
  *
  * ==========================================================================
- * Extents status encompass delayed extents and extent locks
+ * Extent status tree tracks all extent status.
  *
- * 1. Why delayed extent implementation ?
+ * 1. Why we need to implement extent status tree?
  *
- * Without delayed extent, ext4 identifies a delayed extent by looking
+ * Without extent status tree, ext4 identifies a delayed extent by looking
  * up page cache, this has several deficiencies - complicated, buggy,
  * and inefficient code.
  *
- * FIEMAP, SEEK_HOLE/DATA, bigalloc, punch hole and writeout all need
- * to know if a block or a range of blocks are belonged to a delayed
- * extent.
+ * FIEMAP, SEEK_HOLE/DATA, bigalloc, and writeout all need to know if a
+ * block or a range of blocks are belonged to a delayed extent.
  *
- * Let us have a look at how they do without delayed extents implementation.
+ * Let us have a look at how they do without extent status tree.
  *   --        FIEMAP
  *     FIEMAP looks up page cache to identify delayed allocations from holes.
  *
  *     already under delayed allocation or not to determine whether
  *     quota reserving is needed for the cluster.
  *
- *   -- punch hole
- *     punch hole looks up page cache to identify a delayed extent.
- *
  *   --        writeout
  *     Writeout looks up whole page cache to see if a buffer is
  *     mapped, If there are not very many delayed buffers, then it is
  *     time comsuming.
  *
- * With delayed extents implementation, FIEMAP, SEEK_HOLE/DATA,
+ * With extent status tree implementation, FIEMAP, SEEK_HOLE/DATA,
  * bigalloc and writeout can figure out if a block or a range of
  * blocks is under delayed allocation(belonged to a delayed extent) or
- * not by searching the delayed extent tree.
+ * not by searching the extent tree.
  *
  *
  * ==========================================================================
- * 2. ext4 delayed extents impelmentation
+ * 2. Ext4 extent status tree impelmentation
+ *
+ *   --        extent
+ *     A extent is a range of blocks which are contiguous logically and
+ *     physically.  Unlike extent in extent tree, this extent in ext4 is
+ *     a in-memory struct, there is no corresponding on-disk data.  There
+ *     is no limit on length of extent, so an extent can contain as many
+ *     blocks as they are contiguous logically and physically.
  *
- *   --        delayed extent
- *     A delayed extent is a range of blocks which are contiguous
- *     logically and under delayed allocation.  Unlike extent in
- *     ext4, delayed extent in ext4 is a in-memory struct, there is
- *     no corresponding on-disk data.  There is no limit on length of
- *     delayed extent, so a delayed extent can contain as many blocks
- *     as they are contiguous logically.
+ *   --        extent status tree
+ *     Every inode has an extent status tree and all allocation blocks
+ *     are added to the tree with different status.  The extent in the
+ *     tree are ordered by logical block no.
  *
- *   --        delayed extent tree
- *     Every inode has a delayed extent tree and all under delayed
- *     allocation blocks are added to the tree as delayed extents.
- *     Delayed extents in the tree are ordered by logical block no.
+ *   --        operations on a extent status tree
+ *     There are three important operations on a delayed extent tree: find
+ *     next extent, adding a extent(a range of blocks) and removing a extent.
  *
- *   --        operations on a delayed extent tree
- *     There are three operations on a delayed extent tree: find next
- *     delayed extent, adding a space(a range of blocks) and removing
- *     a space.
+ *   --        race on a extent status tree
+ *     Extent status tree is protected by inode->i_es_lock.
  *
- *   --        race on a delayed extent tree
- *     Delayed extent tree is protected inode->i_es_lock.
+ *   --        memory consumption
+ *      Fragmented extent tree will make extent status tree cost too much
+ *      memory.  Hence, we will reclaim written/unwritten/hole extents from
+ *      the tree under a heavy memory pressure.
  *
  *
  * ==========================================================================
- * 3. performance analysis
+ * 3. Performance analysis
+ *
  *   --        overhead
  *     1. There is a cache extent for write access, so if writes are
  *     not very random, adding space operaions are in O(1) time.
  *
  * ==========================================================================
  * 4. TODO list
- *   -- Track all extent status
  *
- *   -- Improve get block process
+ *   -- Refactor delayed space reservation
  *
  *   -- Extent-level locking
  */
 
 static struct kmem_cache *ext4_es_cachep;
 
+static int __es_insert_extent(struct inode *inode, struct extent_status *newes);
+static int __es_remove_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
+                             ext4_lblk_t end);
+static int __es_try_to_reclaim_extents(struct ext4_inode_info *ei,
+                                      int nr_to_scan);
+static int ext4_es_reclaim_extents_count(struct super_block *sb);
+
 int __init ext4_init_es(void)
 {
        ext4_es_cachep = KMEM_CACHE(extent_status, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT);
@@ -161,7 +181,9 @@ static void ext4_es_print_tree(struct inode *inode)
        while (node) {
                struct extent_status *es;
                es = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
-               printk(KERN_DEBUG " [%u/%u)", es->start, es->len);
+               printk(KERN_DEBUG " [%u/%u) %llu %llx",
+                      es->es_lblk, es->es_len,
+                      ext4_es_pblock(es), ext4_es_status(es));
                node = rb_next(node);
        }
        printk(KERN_DEBUG "\n");
@@ -170,10 +192,10 @@ static void ext4_es_print_tree(struct inode *inode)
 #define ext4_es_print_tree(inode)
 #endif
 
-static inline ext4_lblk_t extent_status_end(struct extent_status *es)
+static inline ext4_lblk_t ext4_es_end(struct extent_status *es)
 {
-       BUG_ON(es->start + es->len < es->start);
-       return es->start + es->len - 1;
+       BUG_ON(es->es_lblk + es->es_len < es->es_lblk);
+       return es->es_lblk + es->es_len - 1;
 }
 
 /*
@@ -181,25 +203,25 @@ static inline ext4_lblk_t extent_status_end(struct extent_status *es)
  * it can't be found, try to find next extent.
  */
 static struct extent_status *__es_tree_search(struct rb_root *root,
-                                             ext4_lblk_t offset)
+                                             ext4_lblk_t lblk)
 {
        struct rb_node *node = root->rb_node;
        struct extent_status *es = NULL;
 
        while (node) {
                es = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
-               if (offset < es->start)
+               if (lblk < es->es_lblk)
                        node = node->rb_left;
-               else if (offset > extent_status_end(es))
+               else if (lblk > ext4_es_end(es))
                        node = node->rb_right;
                else
                        return es;
        }
 
-       if (es && offset < es->start)
+       if (es && lblk < es->es_lblk)
                return es;
 
-       if (es && offset > extent_status_end(es)) {
+       if (es && lblk > ext4_es_end(es)) {
                node = rb_next(&es->rb_node);
                return node ? rb_entry(node, struct extent_status, rb_node) :
                              NULL;
@@ -209,79 +231,121 @@ static struct extent_status *__es_tree_search(struct rb_root *root,
 }
 
 /*
- * ext4_es_find_extent: find the 1st delayed extent covering @es->start
- * if it exists, otherwise, the next extent after @es->start.
+ * ext4_es_find_delayed_extent: find the 1st delayed extent covering @es->lblk
+ * if it exists, otherwise, the next extent after @es->lblk.
  *
  * @inode: the inode which owns delayed extents
+ * @lblk: the offset where we start to search
  * @es: delayed extent that we found
- *
- * Returns the first block of the next extent after es, otherwise
- * EXT_MAX_BLOCKS if no delay extent is found.
- * Delayed extent is returned via @es.
  */
-ext4_lblk_t ext4_es_find_extent(struct inode *inode, struct extent_status *es)
+void ext4_es_find_delayed_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
+                                struct extent_status *es)
 {
        struct ext4_es_tree *tree = NULL;
        struct extent_status *es1 = NULL;
        struct rb_node *node;
-       ext4_lblk_t ret = EXT_MAX_BLOCKS;
 
-       trace_ext4_es_find_extent_enter(inode, es->start);
+       BUG_ON(es == NULL);
+       trace_ext4_es_find_delayed_extent_enter(inode, lblk);
 
        read_lock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
        tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
 
-       /* find delay extent in cache firstly */
+       /* find extent in cache firstly */
+       es->es_lblk = es->es_len = es->es_pblk = 0;
        if (tree->cache_es) {
                es1 = tree->cache_es;
-               if (in_range(es->start, es1->start, es1->len)) {
-                       es_debug("%u cached by [%u/%u)\n",
-                                es->start, es1->start, es1->len);
+               if (in_range(lblk, es1->es_lblk, es1->es_len)) {
+                       es_debug("%u cached by [%u/%u) %llu %llx\n",
+                                lblk, es1->es_lblk, es1->es_len,
+                                ext4_es_pblock(es1), ext4_es_status(es1));
                        goto out;
                }
        }
 
-       es->len = 0;
-       es1 = __es_tree_search(&tree->root, es->start);
+       es1 = __es_tree_search(&tree->root, lblk);
 
 out:
-       if (es1) {
-               tree->cache_es = es1;
-               es->start = es1->start;
-               es->len = es1->len;
-               node = rb_next(&es1->rb_node);
-               if (node) {
+       if (es1 && !ext4_es_is_delayed(es1)) {
+               while ((node = rb_next(&es1->rb_node)) != NULL) {
                        es1 = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
-                       ret = es1->start;
+                       if (ext4_es_is_delayed(es1))
+                               break;
                }
        }
 
+       if (es1 && ext4_es_is_delayed(es1)) {
+               tree->cache_es = es1;
+               es->es_lblk = es1->es_lblk;
+               es->es_len = es1->es_len;
+               es->es_pblk = es1->es_pblk;
+       }
+
        read_unlock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 
-       trace_ext4_es_find_extent_exit(inode, es, ret);
-       return ret;
+       ext4_es_lru_add(inode);
+       trace_ext4_es_find_delayed_extent_exit(inode, es);
 }
 
 static struct extent_status *
-ext4_es_alloc_extent(ext4_lblk_t start, ext4_lblk_t len)
+ext4_es_alloc_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk, ext4_lblk_t len,
+                    ext4_fsblk_t pblk)
 {
        struct extent_status *es;
        es = kmem_cache_alloc(ext4_es_cachep, GFP_ATOMIC);
        if (es == NULL)
                return NULL;
-       es->start = start;
-       es->len = len;
+       es->es_lblk = lblk;
+       es->es_len = len;
+       es->es_pblk = pblk;
+
+       /*
+        * We don't count delayed extent because we never try to reclaim them
+        */
+       if (!ext4_es_is_delayed(es))
+               EXT4_I(inode)->i_es_lru_nr++;
+
        return es;
 }
 
-static void ext4_es_free_extent(struct extent_status *es)
+static void ext4_es_free_extent(struct inode *inode, struct extent_status *es)
 {
+       /* Decrease the lru counter when this es is not delayed */
+       if (!ext4_es_is_delayed(es)) {
+               BUG_ON(EXT4_I(inode)->i_es_lru_nr == 0);
+               EXT4_I(inode)->i_es_lru_nr--;
+       }
+
        kmem_cache_free(ext4_es_cachep, es);
 }
 
+/*
+ * Check whether or not two extents can be merged
+ * Condition:
+ *  - logical block number is contiguous
+ *  - physical block number is contiguous
+ *  - status is equal
+ */
+static int ext4_es_can_be_merged(struct extent_status *es1,
+                                struct extent_status *es2)
+{
+       if (es1->es_lblk + es1->es_len != es2->es_lblk)
+               return 0;
+
+       if (ext4_es_status(es1) != ext4_es_status(es2))
+               return 0;
+
+       if ((ext4_es_is_written(es1) || ext4_es_is_unwritten(es1)) &&
+           (ext4_es_pblock(es1) + es1->es_len != ext4_es_pblock(es2)))
+               return 0;
+
+       return 1;
+}
+
 static struct extent_status *
-ext4_es_try_to_merge_left(struct ext4_es_tree *tree, struct extent_status *es)
+ext4_es_try_to_merge_left(struct inode *inode, struct extent_status *es)
 {
+       struct ext4_es_tree *tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
        struct extent_status *es1;
        struct rb_node *node;
 
@@ -290,10 +354,10 @@ ext4_es_try_to_merge_left(struct ext4_es_tree *tree, struct extent_status *es)
                return es;
 
        es1 = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
-       if (es->start == extent_status_end(es1) + 1) {
-               es1->len += es->len;
+       if (ext4_es_can_be_merged(es1, es)) {
+               es1->es_len += es->es_len;
                rb_erase(&es->rb_node, &tree->root);
-               ext4_es_free_extent(es);
+               ext4_es_free_extent(inode, es);
                es = es1;
        }
 
@@ -301,8 +365,9 @@ ext4_es_try_to_merge_left(struct ext4_es_tree *tree, struct extent_status *es)
 }
 
 static struct extent_status *
-ext4_es_try_to_merge_right(struct ext4_es_tree *tree, struct extent_status *es)
+ext4_es_try_to_merge_right(struct inode *inode, struct extent_status *es)
 {
+       struct ext4_es_tree *tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
        struct extent_status *es1;
        struct rb_node *node;
 
@@ -311,69 +376,57 @@ ext4_es_try_to_merge_right(struct ext4_es_tree *tree, struct extent_status *es)
                return es;
 
        es1 = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
-       if (es1->start == extent_status_end(es) + 1) {
-               es->len += es1->len;
+       if (ext4_es_can_be_merged(es, es1)) {
+               es->es_len += es1->es_len;
                rb_erase(node, &tree->root);
-               ext4_es_free_extent(es1);
+               ext4_es_free_extent(inode, es1);
        }
 
        return es;
 }
 
-static int __es_insert_extent(struct ext4_es_tree *tree, ext4_lblk_t offset,
-                             ext4_lblk_t len)
+static int __es_insert_extent(struct inode *inode, struct extent_status *newes)
 {
+       struct ext4_es_tree *tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
        struct rb_node **p = &tree->root.rb_node;
        struct rb_node *parent = NULL;
        struct extent_status *es;
-       ext4_lblk_t end = offset + len - 1;
-
-       BUG_ON(end < offset);
-       es = tree->cache_es;
-       if (es && offset == (extent_status_end(es) + 1)) {
-               es_debug("cached by [%u/%u)\n", es->start, es->len);
-               es->len += len;
-               es = ext4_es_try_to_merge_right(tree, es);
-               goto out;
-       } else if (es && es->start == end + 1) {
-               es_debug("cached by [%u/%u)\n", es->start, es->len);
-               es->start = offset;
-               es->len += len;
-               es = ext4_es_try_to_merge_left(tree, es);
-               goto out;
-       } else if (es && es->start <= offset &&
-                  end <= extent_status_end(es)) {
-               es_debug("cached by [%u/%u)\n", es->start, es->len);
-               goto out;
-       }
 
        while (*p) {
                parent = *p;
                es = rb_entry(parent, struct extent_status, rb_node);
 
-               if (offset < es->start) {
-                       if (es->start == end + 1) {
-                               es->start = offset;
-                               es->len += len;
-                               es = ext4_es_try_to_merge_left(tree, es);
+               if (newes->es_lblk < es->es_lblk) {
+                       if (ext4_es_can_be_merged(newes, es)) {
+                               /*
+                                * Here we can modify es_lblk directly
+                                * because it isn't overlapped.
+                                */
+                               es->es_lblk = newes->es_lblk;
+                               es->es_len += newes->es_len;
+                               if (ext4_es_is_written(es) ||
+                                   ext4_es_is_unwritten(es))
+                                       ext4_es_store_pblock(es,
+                                                            newes->es_pblk);
+                               es = ext4_es_try_to_merge_left(inode, es);
                                goto out;
                        }
                        p = &(*p)->rb_left;
-               } else if (offset > extent_status_end(es)) {
-                       if (offset == extent_status_end(es) + 1) {
-                               es->len += len;
-                               es = ext4_es_try_to_merge_right(tree, es);
+               } else if (newes->es_lblk > ext4_es_end(es)) {
+                       if (ext4_es_can_be_merged(es, newes)) {
+                               es->es_len += newes->es_len;
+                               es = ext4_es_try_to_merge_right(inode, es);
                                goto out;
                        }
                        p = &(*p)->rb_right;
                } else {
-                       if (extent_status_end(es) <= end)
-                               es->len = offset - es->start + len;
-                       goto out;
+                       BUG_ON(1);
+                       return -EINVAL;
                }
        }
 
-       es = ext4_es_alloc_extent(offset, len);
+       es = ext4_es_alloc_extent(inode, newes->es_lblk, newes->es_len,
+                                 newes->es_pblk);
        if (!es)
                return -ENOMEM;
        rb_link_node(&es->rb_node, parent, p);
@@ -385,85 +438,166 @@ out:
 }
 
 /*
- * ext4_es_insert_extent() adds a space to a delayed extent tree.
- * Caller holds inode->i_es_lock.
+ * ext4_es_insert_extent() adds a space to a extent status tree.
  *
  * ext4_es_insert_extent is called by ext4_da_write_begin and
  * ext4_es_remove_extent.
  *
  * Return 0 on success, error code on failure.
  */
-int ext4_es_insert_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t offset,
-                         ext4_lblk_t len)
+int ext4_es_insert_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
+                         ext4_lblk_t len, ext4_fsblk_t pblk,
+                         unsigned long long status)
 {
-       struct ext4_es_tree *tree;
+       struct extent_status newes;
+       ext4_lblk_t end = lblk + len - 1;
        int err = 0;
 
-       trace_ext4_es_insert_extent(inode, offset, len);
-       es_debug("add [%u/%u) to extent status tree of inode %lu\n",
-                offset, len, inode->i_ino);
+       es_debug("add [%u/%u) %llu %llx to extent status tree of inode %lu\n",
+                lblk, len, pblk, status, inode->i_ino);
+
+       if (!len)
+               return 0;
+
+       BUG_ON(end < lblk);
+
+       newes.es_lblk = lblk;
+       newes.es_len = len;
+       ext4_es_store_pblock(&newes, pblk);
+       ext4_es_store_status(&newes, status);
+       trace_ext4_es_insert_extent(inode, &newes);
 
        write_lock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
-       tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
-       err = __es_insert_extent(tree, offset, len);
+       err = __es_remove_extent(inode, lblk, end);
+       if (err != 0)
+               goto error;
+       err = __es_insert_extent(inode, &newes);
+
+error:
        write_unlock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
 
+       ext4_es_lru_add(inode);
        ext4_es_print_tree(inode);
 
        return err;
 }
 
 /*
- * ext4_es_remove_extent() removes a space from a delayed extent tree.
- * Caller holds inode->i_es_lock.
+ * ext4_es_lookup_extent() looks up an extent in extent status tree.
  *
- * Return 0 on success, error code on failure.
+ * ext4_es_lookup_extent is called by ext4_map_blocks/ext4_da_map_blocks.
+ *
+ * Return: 1 on found, 0 on not
  */
-int ext4_es_remove_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t offset,
-                         ext4_lblk_t len)
+int ext4_es_lookup_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
+                         struct extent_status *es)
 {
-       struct rb_node *node;
        struct ext4_es_tree *tree;
+       struct extent_status *es1 = NULL;
+       struct rb_node *node;
+       int found = 0;
+
+       trace_ext4_es_lookup_extent_enter(inode, lblk);
+       es_debug("lookup extent in block %u\n", lblk);
+
+       tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
+       read_lock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
+
+       /* find extent in cache firstly */
+       es->es_lblk = es->es_len = es->es_pblk = 0;
+       if (tree->cache_es) {
+               es1 = tree->cache_es;
+               if (in_range(lblk, es1->es_lblk, es1->es_len)) {
+                       es_debug("%u cached by [%u/%u)\n",
+                                lblk, es1->es_lblk, es1->es_len);
+                       found = 1;
+                       goto out;
+               }
+       }
+
+       node = tree->root.rb_node;
+       while (node) {
+               es1 = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
+               if (lblk < es1->es_lblk)
+                       node = node->rb_left;
+               else if (lblk > ext4_es_end(es1))
+                       node = node->rb_right;
+               else {
+                       found = 1;
+                       break;
+               }
+       }
+
+out:
+       if (found) {
+               BUG_ON(!es1);
+               es->es_lblk = es1->es_lblk;
+               es->es_len = es1->es_len;
+               es->es_pblk = es1->es_pblk;
+       }
+
+       read_unlock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
+
+       ext4_es_lru_add(inode);
+       trace_ext4_es_lookup_extent_exit(inode, es, found);
+       return found;
+}
+
+static int __es_remove_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
+                             ext4_lblk_t end)
+{
+       struct ext4_es_tree *tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
+       struct rb_node *node;
        struct extent_status *es;
        struct extent_status orig_es;
-       ext4_lblk_t len1, len2, end;
+       ext4_lblk_t len1, len2;
+       ext4_fsblk_t block;
        int err = 0;
 
-       trace_ext4_es_remove_extent(inode, offset, len);
-       es_debug("remove [%u/%u) from extent status tree of inode %lu\n",
-                offset, len, inode->i_ino);
-
-       end = offset + len - 1;
-       BUG_ON(end < offset);
-       write_lock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
-       tree = &EXT4_I(inode)->i_es_tree;
-       es = __es_tree_search(&tree->root, offset);
+       es = __es_tree_search(&tree->root, lblk);
        if (!es)
                goto out;
-       if (es->start > end)
+       if (es->es_lblk > end)
                goto out;
 
        /* Simply invalidate cache_es. */
        tree->cache_es = NULL;
 
-       orig_es.start = es->start;
-       orig_es.len = es->len;
-       len1 = offset > es->start ? offset - es->start : 0;
-       len2 = extent_status_end(es) > end ?
-              extent_status_end(es) - end : 0;
+       orig_es.es_lblk = es->es_lblk;
+       orig_es.es_len = es->es_len;
+       orig_es.es_pblk = es->es_pblk;
+
+       len1 = lblk > es->es_lblk ? lblk - es->es_lblk : 0;
+       len2 = ext4_es_end(es) > end ? ext4_es_end(es) - end : 0;
        if (len1 > 0)
-               es->len = len1;
+               es->es_len = len1;
        if (len2 > 0) {
                if (len1 > 0) {
-                       err = __es_insert_extent(tree, end + 1, len2);
+                       struct extent_status newes;
+
+                       newes.es_lblk = end + 1;
+                       newes.es_len = len2;
+                       if (ext4_es_is_written(&orig_es) ||
+                           ext4_es_is_unwritten(&orig_es)) {
+                               block = ext4_es_pblock(&orig_es) +
+                                       orig_es.es_len - len2;
+                               ext4_es_store_pblock(&newes, block);
+                       }
+                       ext4_es_store_status(&newes, ext4_es_status(&orig_es));
+                       err = __es_insert_extent(inode, &newes);
                        if (err) {
-                               es->start = orig_es.start;
-                               es->len = orig_es.len;
+                               es->es_lblk = orig_es.es_lblk;
+                               es->es_len = orig_es.es_len;
                                goto out;
                        }
                } else {
-                       es->start = end + 1;
-                       es->len = len2;
+                       es->es_lblk = end + 1;
+                       es->es_len = len2;
+                       if (ext4_es_is_written(es) ||
+                           ext4_es_is_unwritten(es)) {
+                               block = orig_es.es_pblk + orig_es.es_len - len2;
+                               ext4_es_store_pblock(es, block);
+                       }
                }
                goto out;
        }
@@ -476,10 +610,10 @@ int ext4_es_remove_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t offset,
                        es = NULL;
        }
 
-       while (es && extent_status_end(es) <= end) {
+       while (es && ext4_es_end(es) <= end) {
                node = rb_next(&es->rb_node);
                rb_erase(&es->rb_node, &tree->root);
-               ext4_es_free_extent(es);
+               ext4_es_free_extent(inode, es);
                if (!node) {
                        es = NULL;
                        break;
@@ -487,14 +621,183 @@ int ext4_es_remove_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t offset,
                es = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
        }
 
-       if (es && es->start < end + 1) {
-               len1 = extent_status_end(es) - end;
-               es->start = end + 1;
-               es->len = len1;
+       if (es && es->es_lblk < end + 1) {
+               ext4_lblk_t orig_len = es->es_len;
+
+               len1 = ext4_es_end(es) - end;
+               es->es_lblk = end + 1;
+               es->es_len = len1;
+               if (ext4_es_is_written(es) || ext4_es_is_unwritten(es)) {
+                       block = es->es_pblk + orig_len - len1;
+                       ext4_es_store_pblock(es, block);
+               }
        }
 
 out:
+       return err;
+}
+
+/*
+ * ext4_es_remove_extent() removes a space from a extent status tree.
+ *
+ * Return 0 on success, error code on failure.
+ */
+int ext4_es_remove_extent(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblk,
+                         ext4_lblk_t len)
+{
+       ext4_lblk_t end;
+       int err = 0;
+
+       trace_ext4_es_remove_extent(inode, lblk, len);
+       es_debug("remove [%u/%u) from extent status tree of inode %lu\n",
+                lblk, len, inode->i_ino);
+
+       if (!len)
+               return err;
+
+       end = lblk + len - 1;
+       BUG_ON(end < lblk);
+
+       write_lock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
+       err = __es_remove_extent(inode, lblk, end);
        write_unlock(&EXT4_I(inode)->i_es_lock);
        ext4_es_print_tree(inode);
        return err;
 }
+
+static int ext4_es_shrink(struct shrinker *shrink, struct shrink_control *sc)
+{
+       struct ext4_sb_info *sbi = container_of(shrink,
+                                       struct ext4_sb_info, s_es_shrinker);
+       struct ext4_inode_info *ei;
+       struct list_head *cur, *tmp, scanned;
+       int nr_to_scan = sc->nr_to_scan;
+       int ret, nr_shrunk = 0;
+
+       trace_ext4_es_shrink_enter(sbi->s_sb, nr_to_scan);
+
+       if (!nr_to_scan)
+               return ext4_es_reclaim_extents_count(sbi->s_sb);
+
+       INIT_LIST_HEAD(&scanned);
+
+       spin_lock(&sbi->s_es_lru_lock);
+       list_for_each_safe(cur, tmp, &sbi->s_es_lru) {
+               list_move_tail(cur, &scanned);
+
+               ei = list_entry(cur, struct ext4_inode_info, i_es_lru);
+
+               read_lock(&ei->i_es_lock);
+               if (ei->i_es_lru_nr == 0) {
+                       read_unlock(&ei->i_es_lock);
+                       continue;
+               }
+               read_unlock(&ei->i_es_lock);
+
+               write_lock(&ei->i_es_lock);
+               ret = __es_try_to_reclaim_extents(ei, nr_to_scan);
+               write_unlock(&ei->i_es_lock);
+
+               nr_shrunk += ret;
+               nr_to_scan -= ret;
+               if (nr_to_scan == 0)
+                       break;
+       }
+       list_splice_tail(&scanned, &sbi->s_es_lru);
+       spin_unlock(&sbi->s_es_lru_lock);
+       trace_ext4_es_shrink_exit(sbi->s_sb, nr_shrunk);
+
+       return ext4_es_reclaim_extents_count(sbi->s_sb);
+}
+
+void ext4_es_register_shrinker(struct super_block *sb)
+{
+       struct ext4_sb_info *sbi;
+
+       sbi = EXT4_SB(sb);
+       INIT_LIST_HEAD(&sbi->s_es_lru);
+       spin_lock_init(&sbi->s_es_lru_lock);
+       sbi->s_es_shrinker.shrink = ext4_es_shrink;
+       sbi->s_es_shrinker.seeks = DEFAULT_SEEKS;
+       register_shrinker(&sbi->s_es_shrinker);
+}
+
+void ext4_es_unregister_shrinker(struct super_block *sb)
+{
+       unregister_shrinker(&EXT4_SB(sb)->s_es_shrinker);
+}
+
+void ext4_es_lru_add(struct inode *inode)
+{
+       struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(inode);
+       struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(inode->i_sb);
+
+       spin_lock(&sbi->s_es_lru_lock);
+       if (list_empty(&ei->i_es_lru))
+               list_add_tail(&ei->i_es_lru, &sbi->s_es_lru);
+       else
+               list_move_tail(&ei->i_es_lru, &sbi->s_es_lru);
+       spin_unlock(&sbi->s_es_lru_lock);
+}
+
+void ext4_es_lru_del(struct inode *inode)
+{
+       struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(inode);
+       struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(inode->i_sb);
+
+       spin_lock(&sbi->s_es_lru_lock);
+       if (!list_empty(&ei->i_es_lru))
+               list_del_init(&ei->i_es_lru);
+       spin_unlock(&sbi->s_es_lru_lock);
+}
+
+static int ext4_es_reclaim_extents_count(struct super_block *sb)
+{
+       struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
+       struct ext4_inode_info *ei;
+       struct list_head *cur;
+       int nr_cached = 0;
+
+       spin_lock(&sbi->s_es_lru_lock);
+       list_for_each(cur, &sbi->s_es_lru) {
+               ei = list_entry(cur, struct ext4_inode_info, i_es_lru);
+               read_lock(&ei->i_es_lock);
+               nr_cached += ei->i_es_lru_nr;
+               read_unlock(&ei->i_es_lock);
+       }
+       spin_unlock(&sbi->s_es_lru_lock);
+       trace_ext4_es_reclaim_extents_count(sb, nr_cached);
+       return nr_cached;
+}
+
+static int __es_try_to_reclaim_extents(struct ext4_inode_info *ei,
+                                      int nr_to_scan)
+{
+       struct inode *inode = &ei->vfs_inode;
+       struct ext4_es_tree *tree = &ei->i_es_tree;
+       struct rb_node *node;
+       struct extent_status *es;
+       int nr_shrunk = 0;
+
+       if (ei->i_es_lru_nr == 0)
+               return 0;
+
+       node = rb_first(&tree->root);
+       while (node != NULL) {
+               es = rb_entry(node, struct extent_status, rb_node);
+               node = rb_next(&es->rb_node);
+               /*
+                * We can't reclaim delayed extent from status tree because
+                * fiemap, bigallic, and seek_data/hole need to use it.
+                */
+               if (!ext4_es_is_delayed(es)) {
+                       rb_erase(&es->rb_node, &tree->root);
+                       ext4_es_free_extent(inode, es);
+                       nr_shrunk++;
+                       if (--nr_to_scan == 0)
+                               break;
+               }
+       }
+       tree->cache_es = NULL;
+       return nr_shrunk;
+}