Quelle  btree_key_cache.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0

#include "bcachefs.h"
#include "btree_cache.h"
#include "btree_iter.h"
#include "btree_key_cache.h"
#include "btree_locking.h"
#include "btree_update.h"
#include "errcode.h"
#include "error.h"
#include "journal.h"
#include "journal_reclaim.h"
#include "trace.h"

#include <linux/sched/mm.h>

static inline bool btree_uses_pcpu_readers(enum btree_id id)
{
 return id == BTREE_ID_subvolumes;
}

static struct kmem_cache *bch2_key_cache;

static int bch2_btree_key_cache_cmp_fn(struct rhashtable_compare_arg *arg,
           const void *obj)
{
 const struct bkey_cached *ck = obj;
 const struct bkey_cached_key *key = arg->key;

 return ck->key.btree_id != key->btree_id ||
  !bpos_eq(ck->key.pos, key->pos);
}

static const struct rhashtable_params bch2_btree_key_cache_params = {
 .head_offset  = offsetof(struct bkey_cached, hash),
 .key_offset  = offsetof(struct bkey_cached, key),
 .key_len  = sizeof(struct bkey_cached_key),
 .obj_cmpfn  = bch2_btree_key_cache_cmp_fn,
 .automatic_shrinking = true,
};

static inline void btree_path_cached_set(struct btree_trans *trans, struct btree_path *path,
      struct bkey_cached *ck,
      enum btree_node_locked_type lock_held)
{
 path->l[0].lock_seq = six_lock_seq(&ck->c.lock);
 path->l[0].b  = (void *) ck;
 mark_btree_node_locked(trans, path, 0, lock_held);
}

__flatten
inline struct bkey_cached *
bch2_btree_key_cache_find(struct bch_fs *c, enum btree_id btree_id, struct bpos pos)
{
 struct bkey_cached_key key = {
  .btree_id = btree_id,
  .pos  = pos,
 };

 return rhashtable_lookup_fast(&c->btree_key_cache.table, &key,
          bch2_btree_key_cache_params);
}

static bool bkey_cached_lock_for_evict(struct bkey_cached *ck)
{
 if (!six_trylock_intent(&ck->c.lock))
  return false;

 if (test_bit(BKEY_CACHED_DIRTY, &ck->flags)) {
  six_unlock_intent(&ck->c.lock);
  return false;
 }

 if (!six_trylock_write(&ck->c.lock)) {
  six_unlock_intent(&ck->c.lock);
  return false;
 }

 return true;
}

static bool bkey_cached_evict(struct btree_key_cache *c,
         struct bkey_cached *ck)
{
 bool ret = !rhashtable_remove_fast(&c->table, &ck->hash,
          bch2_btree_key_cache_params);
 if (ret) {
  memset(&ck->key, ~0, sizeof(ck->key));
  atomic_long_dec(&c->nr_keys);
 }

 return ret;
}

static void __bkey_cached_free(struct rcu_pending *pending, struct rcu_head *rcu)
{
 struct bch_fs *c = container_of(pending->srcu, struct bch_fs, btree_trans_barrier);
 struct bkey_cached *ck = container_of(rcu, struct bkey_cached, rcu);

 this_cpu_dec(*c->btree_key_cache.nr_pending);
 kmem_cache_free(bch2_key_cache, ck);
}

static inline void bkey_cached_free_noassert(struct btree_key_cache *bc,
          struct bkey_cached *ck)
{
 kfree(ck->k);
 ck->k  = NULL;
 ck->u64s = 0;

 six_unlock_write(&ck->c.lock);
 six_unlock_intent(&ck->c.lock);

 bool pcpu_readers = ck->c.lock.readers != NULL;
 rcu_pending_enqueue(&bc->pending[pcpu_readers], &ck->rcu);
 this_cpu_inc(*bc->nr_pending);
}

static void bkey_cached_free(struct btree_trans *trans,
        struct btree_key_cache *bc,
        struct bkey_cached *ck)
{
 /*
 * we'll hit strange issues in the SRCU code if we aren't holding an
 * SRCU read lock...
 */
 EBUG_ON(!trans->srcu_held);

 bkey_cached_free_noassert(bc, ck);
}

static struct bkey_cached *__bkey_cached_alloc(unsigned key_u64s, gfp_t gfp)
{
 gfp |= __GFP_ACCOUNT|__GFP_RECLAIMABLE;

 struct bkey_cached *ck = kmem_cache_zalloc(bch2_key_cache, gfp);
 if (unlikely(!ck))
  return NULL;
 ck->k = kmalloc(key_u64s * sizeof(u64), gfp);
 if (unlikely(!ck->k)) {
  kmem_cache_free(bch2_key_cache, ck);
  return NULL;
 }
 ck->u64s = key_u64s;
 return ck;
}

static struct bkey_cached *
bkey_cached_alloc(struct btree_trans *trans, struct btree_path *path, unsigned key_u64s)
{
 struct bch_fs *c = trans->c;
 struct btree_key_cache *bc = &c->btree_key_cache;
 bool pcpu_readers = btree_uses_pcpu_readers(path->btree_id);
 int ret;

 struct bkey_cached *ck = container_of_or_null(
    rcu_pending_dequeue(&bc->pending[pcpu_readers]),
    struct bkey_cached, rcu);
 if (ck)
  goto lock;

 ck = allocate_dropping_locks(trans, ret,
         __bkey_cached_alloc(key_u64s, _gfp));
 if (ret) {
  if (ck)
   kfree(ck->k);
  kmem_cache_free(bch2_key_cache, ck);
  return ERR_PTR(ret);
 }

 if (ck) {
  bch2_btree_lock_init(&ck->c, pcpu_readers ? SIX_LOCK_INIT_PCPU : 0, GFP_KERNEL);
  ck->c.cached = true;
  goto lock;
 }

 ck = container_of_or_null(rcu_pending_dequeue_from_all(&bc->pending[pcpu_readers]),
      struct bkey_cached, rcu);
 if (ck)
  goto lock;
lock:
 six_lock_intent(&ck->c.lock, NULL, NULL);
 six_lock_write(&ck->c.lock, NULL, NULL);
 return ck;
}

static struct bkey_cached *
bkey_cached_reuse(struct btree_key_cache *c)
{

 guard(rcu)();
 struct bucket_table *tbl = rht_dereference_rcu(c->table.tbl, &c->table);
 struct rhash_head *pos;
 struct bkey_cached *ck;

 for (unsigned i = 0; i < tbl->size; i++)
  rht_for_each_entry_rcu(ck, pos, tbl, i, hash) {
   if (!test_bit(BKEY_CACHED_DIRTY, &ck->flags) &&
       bkey_cached_lock_for_evict(ck)) {
    if (bkey_cached_evict(c, ck))
     return ck;
    six_unlock_write(&ck->c.lock);
    six_unlock_intent(&ck->c.lock);
   }
  }
 return NULL;
}

static int btree_key_cache_create(struct btree_trans *trans,
      struct btree_path *path,
      struct btree_path *ck_path,
      struct bkey_s_c k)
{
 struct bch_fs *c = trans->c;
 struct btree_key_cache *bc = &c->btree_key_cache;

 /*
 * bch2_varint_decode can read past the end of the buffer by at
 * most 7 bytes (it won't be used):
 */
 unsigned key_u64s = k.k->u64s + 1;

 /*
 * Allocate some extra space so that the transaction commit path is less
 * likely to have to reallocate, since that requires a transaction
 * restart:
 */
 key_u64s = min(256U, (key_u64s * 3) / 2);
 key_u64s = roundup_pow_of_two(key_u64s);

 struct bkey_cached *ck = bkey_cached_alloc(trans, ck_path, key_u64s);
 int ret = PTR_ERR_OR_ZERO(ck);
 if (ret)
  return ret;

 if (unlikely(!ck)) {
  ck = bkey_cached_reuse(bc);
  if (unlikely(!ck)) {
   bch_err(c, "error allocating memory for key cache item, btree %s",
    bch2_btree_id_str(ck_path->btree_id));
   return bch_err_throw(c, ENOMEM_btree_key_cache_create);
  }
 }

 ck->c.level  = 0;
 ck->c.btree_id  = ck_path->btree_id;
 ck->key.btree_id = ck_path->btree_id;
 ck->key.pos  = ck_path->pos;
 ck->flags  = 1U << BKEY_CACHED_ACCESSED;

 if (unlikely(key_u64s > ck->u64s)) {
  mark_btree_node_locked_noreset(ck_path, 0, BTREE_NODE_UNLOCKED);

  struct bkey_i *new_k = allocate_dropping_locks(trans, ret,
    kmalloc(key_u64s * sizeof(u64), _gfp));
  if (unlikely(!new_k)) {
   bch_err(trans->c, "error allocating memory for key cache key, btree %s u64s %u",
    bch2_btree_id_str(ck->key.btree_id), key_u64s);
   ret = bch_err_throw(c, ENOMEM_btree_key_cache_fill);
  } else if (ret) {
   kfree(new_k);
   goto err;
  }

  kfree(ck->k);
  ck->k = new_k;
  ck->u64s = key_u64s;
 }

 bkey_reassemble(ck->k, k);

 ret = bch2_btree_node_lock_write(trans, path, &path_l(path)->b->c);
 if (unlikely(ret))
  goto err;

 ret = rhashtable_lookup_insert_fast(&bc->table, &ck->hash, bch2_btree_key_cache_params);

 bch2_btree_node_unlock_write(trans, path, path_l(path)->b);

 if (unlikely(ret)) /* raced with another fill? */
  goto err;

 atomic_long_inc(&bc->nr_keys);
 six_unlock_write(&ck->c.lock);

 enum six_lock_type lock_want = __btree_lock_want(ck_path, 0);
 if (lock_want == SIX_LOCK_read)
  six_lock_downgrade(&ck->c.lock);
 btree_path_cached_set(trans, ck_path, ck, (enum btree_node_locked_type) lock_want);
 ck_path->uptodate = BTREE_ITER_UPTODATE;
 return 0;
err:
 bkey_cached_free(trans, bc, ck);
 mark_btree_node_locked_noreset(ck_path, 0, BTREE_NODE_UNLOCKED);

 return ret;
}

static noinline_for_stack void do_trace_key_cache_fill(struct btree_trans *trans,
             struct btree_path *ck_path,
             struct bkey_s_c k)
{
 struct printbuf buf = PRINTBUF;

 bch2_bpos_to_text(&buf, ck_path->pos);
 prt_char(&buf, ' ');
 bch2_bkey_val_to_text(&buf, trans->c, k);
 trace_key_cache_fill(trans, buf.buf);
 printbuf_exit(&buf);
}

static noinline int btree_key_cache_fill(struct btree_trans *trans,
      btree_path_idx_t ck_path_idx,
      unsigned flags)
{
 struct btree_path *ck_path = trans->paths + ck_path_idx;

 if (flags & BTREE_ITER_cached_nofill) {
  ck_path->l[0].b = NULL;
  return 0;
 }

 struct bch_fs *c = trans->c;
 struct btree_iter iter;
 struct bkey_s_c k;
 int ret;

 bch2_trans_iter_init(trans, &iter, ck_path->btree_id, ck_path->pos,
        BTREE_ITER_intent|
        BTREE_ITER_key_cache_fill|
        BTREE_ITER_cached_nofill);
 iter.flags &= ~BTREE_ITER_with_journal;
 k = bch2_btree_iter_peek_slot(trans, &iter);
 ret = bkey_err(k);
 if (ret)
  goto err;

 /* Recheck after btree lookup, before allocating: */
 ck_path = trans->paths + ck_path_idx;
 ret = bch2_btree_key_cache_find(c, ck_path->btree_id, ck_path->pos) ? -EEXIST : 0;
 if (unlikely(ret))
  goto out;

 ret = btree_key_cache_create(trans, btree_iter_path(trans, &iter), ck_path, k);
 if (ret)
  goto err;

 if (trace_key_cache_fill_enabled())
  do_trace_key_cache_fill(trans, ck_path, k);
out:
 /* We're not likely to need this iterator again: */
 bch2_set_btree_iter_dontneed(trans, &iter);
err:
 bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
 return ret;
}

static inline int btree_path_traverse_cached_fast(struct btree_trans *trans,
        btree_path_idx_t path_idx)
{
 struct bch_fs *c = trans->c;
 struct bkey_cached *ck;
 struct btree_path *path = trans->paths + path_idx;
retry:
 ck = bch2_btree_key_cache_find(c, path->btree_id, path->pos);
 if (!ck)
  return -ENOENT;

 enum six_lock_type lock_want = __btree_lock_want(path, 0);

 int ret = btree_node_lock(trans, path, (void *) ck, 0, lock_want, _THIS_IP_);
 if (ret)
  return ret;

 if (ck->key.btree_id != path->btree_id ||
     !bpos_eq(ck->key.pos, path->pos)) {
  six_unlock_type(&ck->c.lock, lock_want);
  goto retry;
 }

 if (!test_bit(BKEY_CACHED_ACCESSED, &ck->flags))
  set_bit(BKEY_CACHED_ACCESSED, &ck->flags);

 btree_path_cached_set(trans, path, ck, (enum btree_node_locked_type) lock_want);
 path->uptodate = BTREE_ITER_UPTODATE;
 return 0;
}

int bch2_btree_path_traverse_cached(struct btree_trans *trans,
        btree_path_idx_t path_idx,
        unsigned flags)
{
 EBUG_ON(trans->paths[path_idx].level);

 int ret;
 do {
  ret = btree_path_traverse_cached_fast(trans, path_idx);
  if (unlikely(ret == -ENOENT))
   ret = btree_key_cache_fill(trans, path_idx, flags);
 } while (ret == -EEXIST);

 struct btree_path *path = trans->paths + path_idx;

 if (unlikely(ret)) {
  path->uptodate = BTREE_ITER_NEED_TRAVERSE;
  if (!bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart)) {
   btree_node_unlock(trans, path, 0);
   path->l[0].b = ERR_PTR(ret);
  }
 } else {
  BUG_ON(path->uptodate);
  BUG_ON(!path->nodes_locked);
 }

 return ret;
}

static int btree_key_cache_flush_pos(struct btree_trans *trans,
         struct bkey_cached_key key,
         u64 journal_seq,
         unsigned commit_flags,
         bool evict)
{
 struct bch_fs *c = trans->c;
 struct journal *j = &c->journal;
 struct btree_iter c_iter, b_iter;
 struct bkey_cached *ck = NULL;
 int ret;

 bch2_trans_iter_init(trans, &b_iter, key.btree_id, key.pos,
        BTREE_ITER_slots|
        BTREE_ITER_intent|
        BTREE_ITER_all_snapshots);
 bch2_trans_iter_init(trans, &c_iter, key.btree_id, key.pos,
        BTREE_ITER_cached|
        BTREE_ITER_intent);
 b_iter.flags &= ~BTREE_ITER_with_key_cache;

 ret = bch2_btree_iter_traverse(trans, &c_iter);
 if (ret)
  goto out;

 ck = (void *) btree_iter_path(trans, &c_iter)->l[0].b;
 if (!ck)
  goto out;

 if (!test_bit(BKEY_CACHED_DIRTY, &ck->flags)) {
  if (evict)
   goto evict;
  goto out;
 }

 if (journal_seq && ck->journal.seq != journal_seq)
  goto out;

 trans->journal_res.seq = ck->journal.seq;

 /*
 * If we're at the end of the journal, we really want to free up space
 * in the journal right away - we don't want to pin that old journal
 * sequence number with a new btree node write, we want to re-journal
 * the update
 */
 if (ck->journal.seq == journal_last_seq(j))
  commit_flags |= BCH_WATERMARK_reclaim;

 if (ck->journal.seq != journal_last_seq(j) ||
     !test_bit(JOURNAL_space_low, &c->journal.flags))
  commit_flags |= BCH_TRANS_COMMIT_no_journal_res;

 struct bkey_s_c btree_k = bch2_btree_iter_peek_slot(trans, &b_iter);
 ret = bkey_err(btree_k);
 if (ret)
  goto err;

 /* * Check that we're not violating cache coherency rules: */
 BUG_ON(bkey_deleted(btree_k.k));

 ret   = bch2_trans_update(trans, &b_iter, ck->k,
      BTREE_UPDATE_key_cache_reclaim|
      BTREE_UPDATE_internal_snapshot_node|
      BTREE_TRIGGER_norun) ?:
  bch2_trans_commit(trans, NULL, NULL,
      BCH_TRANS_COMMIT_no_check_rw|
      BCH_TRANS_COMMIT_no_enospc|
      commit_flags);
err:
 bch2_fs_fatal_err_on(ret &&
        !bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart) &&
        !bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_journal_reclaim_would_deadlock) &&
        !bch2_journal_error(j), c,
        "flushing key cache: %s", bch2_err_str(ret));
 if (ret)
  goto out;

 bch2_journal_pin_drop(j, &ck->journal);

 struct btree_path *path = btree_iter_path(trans, &c_iter);
 BUG_ON(!btree_node_locked(path, 0));

 if (!evict) {
  if (test_bit(BKEY_CACHED_DIRTY, &ck->flags)) {
   clear_bit(BKEY_CACHED_DIRTY, &ck->flags);
   atomic_long_dec(&c->btree_key_cache.nr_dirty);
  }
 } else {
  struct btree_path *path2;
  unsigned i;
evict:
  trans_for_each_path(trans, path2, i)
   if (path2 != path)
    __bch2_btree_path_unlock(trans, path2);

  bch2_btree_node_lock_write_nofail(trans, path, &ck->c);

  if (test_bit(BKEY_CACHED_DIRTY, &ck->flags)) {
   clear_bit(BKEY_CACHED_DIRTY, &ck->flags);
   atomic_long_dec(&c->btree_key_cache.nr_dirty);
  }

  mark_btree_node_locked_noreset(path, 0, BTREE_NODE_UNLOCKED);
  if (bkey_cached_evict(&c->btree_key_cache, ck)) {
   bkey_cached_free(trans, &c->btree_key_cache, ck);
  } else {
   six_unlock_write(&ck->c.lock);
   six_unlock_intent(&ck->c.lock);
  }
 }
out:
 bch2_trans_iter_exit(trans, &b_iter);
 bch2_trans_iter_exit(trans, &c_iter);
 return ret;
}

int bch2_btree_key_cache_journal_flush(struct journal *j,
    struct journal_entry_pin *pin, u64 seq)
{
 struct bch_fs *c = container_of(j, struct bch_fs, journal);
 struct bkey_cached *ck =
  container_of(pin, struct bkey_cached, journal);
 struct bkey_cached_key key;
 struct btree_trans *trans = bch2_trans_get(c);
 int srcu_idx = srcu_read_lock(&c->btree_trans_barrier);
 int ret = 0;

 btree_node_lock_nopath_nofail(trans, &ck->c, SIX_LOCK_read);
 key = ck->key;

 if (ck->journal.seq != seq ||
     !test_bit(BKEY_CACHED_DIRTY, &ck->flags)) {
  six_unlock_read(&ck->c.lock);
  goto unlock;
 }

 if (ck->seq != seq) {
  bch2_journal_pin_update(&c->journal, ck->seq, &ck->journal,
     bch2_btree_key_cache_journal_flush);
  six_unlock_read(&ck->c.lock);
  goto unlock;
 }
 six_unlock_read(&ck->c.lock);

 ret = lockrestart_do(trans,
  btree_key_cache_flush_pos(trans, key, seq,
    BCH_TRANS_COMMIT_journal_reclaim, false));
unlock:
 srcu_read_unlock(&c->btree_trans_barrier, srcu_idx);

 bch2_trans_put(trans);
 return ret;
}

bool bch2_btree_insert_key_cached(struct btree_trans *trans,
      unsigned flags,
      struct btree_insert_entry *insert_entry)
{
 struct bch_fs *c = trans->c;
 struct bkey_cached *ck = (void *) (trans->paths + insert_entry->path)->l[0].b;
 struct bkey_i *insert = insert_entry->k;
 bool kick_reclaim = false;

 BUG_ON(insert->k.u64s > ck->u64s);

 bkey_copy(ck->k, insert);

 if (!test_bit(BKEY_CACHED_DIRTY, &ck->flags)) {
  EBUG_ON(test_bit(BCH_FS_clean_shutdown, &c->flags));
  set_bit(BKEY_CACHED_DIRTY, &ck->flags);
  atomic_long_inc(&c->btree_key_cache.nr_dirty);

  if (bch2_nr_btree_keys_need_flush(c))
   kick_reclaim = true;
 }

 /*
 * To minimize lock contention, we only add the journal pin here and
 * defer pin updates to the flush callback via ->seq. Be careful not to
 * update ->seq on nojournal commits because we don't want to update the
 * pin to a seq that doesn't include journal updates on disk. Otherwise
 * we risk losing the update after a crash.
 *
 * The only exception is if the pin is not active in the first place. We
 * have to add the pin because journal reclaim drives key cache
 * flushing. The flush callback will not proceed unless ->seq matches
 * the latest pin, so make sure it starts with a consistent value.
 */
 if (!(insert_entry->flags & BTREE_UPDATE_nojournal) ||
     !journal_pin_active(&ck->journal)) {
  ck->seq = trans->journal_res.seq;
 }
 bch2_journal_pin_add(&c->journal, trans->journal_res.seq,
        &ck->journal, bch2_btree_key_cache_journal_flush);

 if (kick_reclaim)
  journal_reclaim_kick(&c->journal);
 return true;
}

void bch2_btree_key_cache_drop(struct btree_trans *trans,
          struct btree_path *path)
{
 struct bch_fs *c = trans->c;
 struct btree_key_cache *bc = &c->btree_key_cache;
 struct bkey_cached *ck = (void *) path->l[0].b;

 /*
 * We just did an update to the btree, bypassing the key cache: the key
 * cache key is now stale and must be dropped, even if dirty:
 */
 if (test_bit(BKEY_CACHED_DIRTY, &ck->flags)) {
  clear_bit(BKEY_CACHED_DIRTY, &ck->flags);
  atomic_long_dec(&c->btree_key_cache.nr_dirty);
  bch2_journal_pin_drop(&c->journal, &ck->journal);
 }

 bkey_cached_evict(bc, ck);
 bkey_cached_free(trans, bc, ck);

 mark_btree_node_locked(trans, path, 0, BTREE_NODE_UNLOCKED);

 struct btree_path *path2;
 unsigned i;
 trans_for_each_path(trans, path2, i)
  if (path2->l[0].b == (void *) ck) {
   /*
 * It's safe to clear should_be_locked here because
 * we're evicting from the key cache, and we still have
 * the underlying btree locked: filling into the key
 * cache would require taking a write lock on the btree
 * node
 */
   path2->should_be_locked = false;
   __bch2_btree_path_unlock(trans, path2);
   path2->l[0].b = ERR_PTR(-BCH_ERR_no_btree_node_drop);
   btree_path_set_dirty(trans, path2, BTREE_ITER_NEED_TRAVERSE);
  }

 bch2_trans_verify_locks(trans);
}

static unsigned long bch2_btree_key_cache_scan(struct shrinker *shrink,
        struct shrink_control *sc)
{
 struct bch_fs *c = shrink->private_data;
 struct btree_key_cache *bc = &c->btree_key_cache;
 struct bucket_table *tbl;
 struct bkey_cached *ck;
 size_t scanned = 0, freed = 0, nr = sc->nr_to_scan;
 unsigned iter, start;
 int srcu_idx;

 srcu_idx = srcu_read_lock(&c->btree_trans_barrier);
 rcu_read_lock();

 tbl = rht_dereference_rcu(bc->table.tbl, &bc->table);

 /*
 * Scanning is expensive while a rehash is in progress - most elements
 * will be on the new hashtable, if it's in progress
 *
 * A rehash could still start while we're scanning - that's ok, we'll
 * still see most elements.
 */
 if (unlikely(tbl->nest)) {
  rcu_read_unlock();
  srcu_read_unlock(&c->btree_trans_barrier, srcu_idx);
  return SHRINK_STOP;
 }

 iter = bc->shrink_iter;
 if (iter >= tbl->size)
  iter = 0;
 start = iter;

 do {
  struct rhash_head *pos, *next;

  pos = rht_ptr_rcu(&tbl->buckets[iter]);

  while (!rht_is_a_nulls(pos)) {
   next = rht_dereference_bucket_rcu(pos->next, tbl, iter);
   ck = container_of(pos, struct bkey_cached, hash);

   if (test_bit(BKEY_CACHED_DIRTY, &ck->flags)) {
    bc->skipped_dirty++;
   } else if (test_bit(BKEY_CACHED_ACCESSED, &ck->flags)) {
    clear_bit(BKEY_CACHED_ACCESSED, &ck->flags);
    bc->skipped_accessed++;
   } else if (!bkey_cached_lock_for_evict(ck)) {
    bc->skipped_lock_fail++;
   } else if (bkey_cached_evict(bc, ck)) {
    bkey_cached_free_noassert(bc, ck);
    bc->freed++;
    freed++;
   } else {
    six_unlock_write(&ck->c.lock);
    six_unlock_intent(&ck->c.lock);
   }

   scanned++;
   if (scanned >= nr)
    goto out;

   pos = next;
  }

  iter++;
  if (iter >= tbl->size)
   iter = 0;
 } while (scanned < nr && iter != start);
out:
 bc->shrink_iter = iter;

 rcu_read_unlock();
 srcu_read_unlock(&c->btree_trans_barrier, srcu_idx);

 return freed;
}

static unsigned long bch2_btree_key_cache_count(struct shrinker *shrink,
         struct shrink_control *sc)
{
 struct bch_fs *c = shrink->private_data;
 struct btree_key_cache *bc = &c->btree_key_cache;
 long nr = atomic_long_read(&bc->nr_keys) -
  atomic_long_read(&bc->nr_dirty);

 /*
 * Avoid hammering our shrinker too much if it's nearly empty - the
 * shrinker code doesn't take into account how big our cache is, if it's
 * mostly empty but the system is under memory pressure it causes nasty
 * lock contention:
 */
 nr -= 128;

 return max(0L, nr);
}

void bch2_fs_btree_key_cache_exit(struct btree_key_cache *bc)
{
 struct bch_fs *c = container_of(bc, struct bch_fs, btree_key_cache);
 struct bucket_table *tbl;
 struct bkey_cached *ck;
 struct rhash_head *pos;
 LIST_HEAD(items);
 unsigned i;

 shrinker_free(bc->shrink);

 /*
 * The loop is needed to guard against racing with rehash:
 */
 while (atomic_long_read(&bc->nr_keys)) {
  rcu_read_lock();
  tbl = rht_dereference_rcu(bc->table.tbl, &bc->table);
  if (tbl) {
   if (tbl->nest) {
    /* wait for in progress rehash */
    rcu_read_unlock();
    mutex_lock(&bc->table.mutex);
    mutex_unlock(&bc->table.mutex);
    continue;
   }
   for (i = 0; i < tbl->size; i++)
    while (pos = rht_ptr_rcu(&tbl->buckets[i]), !rht_is_a_nulls(pos)) {
     ck = container_of(pos, struct bkey_cached, hash);
     BUG_ON(!bkey_cached_evict(bc, ck));
     kfree(ck->k);
     kmem_cache_free(bch2_key_cache, ck);
    }
  }
  rcu_read_unlock();
 }

 if (atomic_long_read(&bc->nr_dirty) &&
     !bch2_journal_error(&c->journal) &&
     test_bit(BCH_FS_was_rw, &c->flags))
  panic("btree key cache shutdown error: nr_dirty nonzero (%li)\n",
        atomic_long_read(&bc->nr_dirty));

 if (atomic_long_read(&bc->nr_keys))
  panic("btree key cache shutdown error: nr_keys nonzero (%li)\n",
        atomic_long_read(&bc->nr_keys));

 if (bc->table_init_done)
  rhashtable_destroy(&bc->table);

 rcu_pending_exit(&bc->pending[0]);
 rcu_pending_exit(&bc->pending[1]);

 free_percpu(bc->nr_pending);
}

void bch2_fs_btree_key_cache_init_early(struct btree_key_cache *c)
{
}

int bch2_fs_btree_key_cache_init(struct btree_key_cache *bc)
{
 struct bch_fs *c = container_of(bc, struct bch_fs, btree_key_cache);
 struct shrinker *shrink;

 bc->nr_pending = alloc_percpu(size_t);
 if (!bc->nr_pending)
  return bch_err_throw(c, ENOMEM_fs_btree_cache_init);

 if (rcu_pending_init(&bc->pending[0], &c->btree_trans_barrier, __bkey_cached_free) ||
     rcu_pending_init(&bc->pending[1], &c->btree_trans_barrier, __bkey_cached_free))
  return bch_err_throw(c, ENOMEM_fs_btree_cache_init);

 if (rhashtable_init(&bc->table, &bch2_btree_key_cache_params))
  return bch_err_throw(c, ENOMEM_fs_btree_cache_init);

 bc->table_init_done = true;

 shrink = shrinker_alloc(0, "%s-btree_key_cache", c->name);
 if (!shrink)
  return bch_err_throw(c, ENOMEM_fs_btree_cache_init);
 bc->shrink = shrink;
 shrink->count_objects = bch2_btree_key_cache_count;
 shrink->scan_objects = bch2_btree_key_cache_scan;
 shrink->batch  = 1 << 14;
 shrink->seeks  = 0;
 shrink->private_data = c;
 shrinker_register(shrink);
 return 0;
}

void bch2_btree_key_cache_to_text(struct printbuf *out, struct btree_key_cache *bc)
{
 printbuf_tabstop_push(out, 24);
 printbuf_tabstop_push(out, 12);

 prt_printf(out, "keys:\t%lu\r\n",  atomic_long_read(&bc->nr_keys));
 prt_printf(out, "dirty:\t%lu\r\n",  atomic_long_read(&bc->nr_dirty));
 prt_printf(out, "table size:\t%u\r\n",  bc->table.tbl->size);
 prt_newline(out);
 prt_printf(out, "shrinker:\n");
 prt_printf(out, "requested_to_free:\t%lu\r\n", bc->requested_to_free);
 prt_printf(out, "freed:\t%lu\r\n",  bc->freed);
 prt_printf(out, "skipped_dirty:\t%lu\r\n", bc->skipped_dirty);
 prt_printf(out, "skipped_accessed:\t%lu\r\n", bc->skipped_accessed);
 prt_printf(out, "skipped_lock_fail:\t%lu\r\n", bc->skipped_lock_fail);
 prt_newline(out);
 prt_printf(out, "pending:\t%zu\r\n",  per_cpu_sum(bc->nr_pending));
}

void bch2_btree_key_cache_exit(void)
{
 kmem_cache_destroy(bch2_key_cache);
}

int __init bch2_btree_key_cache_init(void)
{
 bch2_key_cache = KMEM_CACHE(bkey_cached, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT);
 if (!bch2_key_cache)
  return -ENOMEM;

 return 0;
}