Quelle  rebalance.c

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0

#include "bcachefs.h"
#include "alloc_background.h"
#include "alloc_foreground.h"
#include "btree_iter.h"
#include "btree_update.h"
#include "btree_write_buffer.h"
#include "buckets.h"
#include "clock.h"
#include "compress.h"
#include "disk_groups.h"
#include "errcode.h"
#include "error.h"
#include "inode.h"
#include "io_write.h"
#include "move.h"
#include "rebalance.h"
#include "subvolume.h"
#include "super-io.h"
#include "trace.h"

#include <linux/freezer.h>
#include <linux/kthread.h>
#include <linux/sched/cputime.h>

/* bch_extent_rebalance: */

static const struct bch_extent_rebalance *bch2_bkey_ptrs_rebalance_opts(struct bkey_ptrs_c ptrs)
{
 const union bch_extent_entry *entry;

 bkey_extent_entry_for_each(ptrs, entry)
  if (__extent_entry_type(entry) == BCH_EXTENT_ENTRY_rebalance)
   return &entry->rebalance;

 return NULL;
}

static const struct bch_extent_rebalance *bch2_bkey_rebalance_opts(struct bkey_s_c k)
{
 return bch2_bkey_ptrs_rebalance_opts(bch2_bkey_ptrs_c(k));
}

static inline unsigned bch2_bkey_ptrs_need_compress(struct bch_fs *c,
        struct bch_io_opts *opts,
        struct bkey_s_c k,
        struct bkey_ptrs_c ptrs)
{
 if (!opts->background_compression)
  return 0;

 unsigned compression_type = bch2_compression_opt_to_type(opts->background_compression);
 const union bch_extent_entry *entry;
 struct extent_ptr_decoded p;
 unsigned ptr_bit = 1;
 unsigned rewrite_ptrs = 0;

 bkey_for_each_ptr_decode(k.k, ptrs, p, entry) {
  if (p.crc.compression_type == BCH_COMPRESSION_TYPE_incompressible ||
      p.ptr.unwritten)
   return 0;

  if (!p.ptr.cached && p.crc.compression_type != compression_type)
   rewrite_ptrs |= ptr_bit;
  ptr_bit <<= 1;
 }

 return rewrite_ptrs;
}

static inline unsigned bch2_bkey_ptrs_need_move(struct bch_fs *c,
           struct bch_io_opts *opts,
           struct bkey_ptrs_c ptrs)
{
 if (!opts->background_target ||
     !bch2_target_accepts_data(c, BCH_DATA_user, opts->background_target))
  return 0;

 unsigned ptr_bit = 1;
 unsigned rewrite_ptrs = 0;

 guard(rcu)();
 bkey_for_each_ptr(ptrs, ptr) {
  if (!ptr->cached && !bch2_dev_in_target(c, ptr->dev, opts->background_target))
   rewrite_ptrs |= ptr_bit;
  ptr_bit <<= 1;
 }

 return rewrite_ptrs;
}

static unsigned bch2_bkey_ptrs_need_rebalance(struct bch_fs *c,
           struct bch_io_opts *opts,
           struct bkey_s_c k)
{
 struct bkey_ptrs_c ptrs = bch2_bkey_ptrs_c(k);

 if (bch2_bkey_extent_ptrs_flags(ptrs) & BIT_ULL(BCH_EXTENT_FLAG_poisoned))
  return 0;

 return bch2_bkey_ptrs_need_compress(c, opts, k, ptrs) |
  bch2_bkey_ptrs_need_move(c, opts, ptrs);
}

u64 bch2_bkey_sectors_need_rebalance(struct bch_fs *c, struct bkey_s_c k)
{
 struct bkey_ptrs_c ptrs = bch2_bkey_ptrs_c(k);

 const struct bch_extent_rebalance *opts = bch2_bkey_ptrs_rebalance_opts(ptrs);
 if (!opts)
  return 0;

 if (bch2_bkey_extent_ptrs_flags(ptrs) & BIT_ULL(BCH_EXTENT_FLAG_poisoned))
  return 0;

 const union bch_extent_entry *entry;
 struct extent_ptr_decoded p;
 u64 sectors = 0;

 if (opts->background_compression) {
  unsigned compression_type = bch2_compression_opt_to_type(opts->background_compression);

  bkey_for_each_ptr_decode(k.k, ptrs, p, entry) {
   if (p.crc.compression_type == BCH_COMPRESSION_TYPE_incompressible ||
       p.ptr.unwritten) {
    sectors = 0;
    goto incompressible;
   }

   if (!p.ptr.cached && p.crc.compression_type != compression_type)
    sectors += p.crc.compressed_size;
  }
 }
incompressible:
 if (opts->background_target) {
  guard(rcu)();
  bkey_for_each_ptr_decode(k.k, ptrs, p, entry)
   if (!p.ptr.cached &&
       !bch2_dev_in_target(c, p.ptr.dev, opts->background_target))
    sectors += p.crc.compressed_size;
 }

 return sectors;
}

static bool bch2_bkey_rebalance_needs_update(struct bch_fs *c, struct bch_io_opts *opts,
          struct bkey_s_c k)
{
 if (!bkey_extent_is_direct_data(k.k))
  return 0;

 const struct bch_extent_rebalance *old = bch2_bkey_rebalance_opts(k);

 if (k.k->type == KEY_TYPE_reflink_v || bch2_bkey_ptrs_need_rebalance(c, opts, k)) {
  struct bch_extent_rebalance new = io_opts_to_rebalance_opts(c, opts);
  return old == NULL || memcmp(old, &new, sizeof(new));
 } else {
  return old != NULL;
 }
}

int bch2_bkey_set_needs_rebalance(struct bch_fs *c, struct bch_io_opts *opts,
      struct bkey_i *_k)
{
 if (!bkey_extent_is_direct_data(&_k->k))
  return 0;

 struct bkey_s k = bkey_i_to_s(_k);
 struct bch_extent_rebalance *old =
  (struct bch_extent_rebalance *) bch2_bkey_rebalance_opts(k.s_c);

 if (k.k->type == KEY_TYPE_reflink_v || bch2_bkey_ptrs_need_rebalance(c, opts, k.s_c)) {
  if (!old) {
   old = bkey_val_end(k);
   k.k->u64s += sizeof(*old) / sizeof(u64);
  }

  *old = io_opts_to_rebalance_opts(c, opts);
 } else {
  if (old)
   extent_entry_drop(k, (union bch_extent_entry *) old);
 }

 return 0;
}

int bch2_get_update_rebalance_opts(struct btree_trans *trans,
       struct bch_io_opts *io_opts,
       struct btree_iter *iter,
       struct bkey_s_c k)
{
 BUG_ON(iter->flags & BTREE_ITER_is_extents);
 BUG_ON(iter->flags & BTREE_ITER_filter_snapshots);

 const struct bch_extent_rebalance *r = k.k->type == KEY_TYPE_reflink_v
  ? bch2_bkey_rebalance_opts(k) : NULL;
 if (r) {
#define x(_name)       \
  if (r->_name##_from_inode) {    \
   io_opts->_name = r->_name;   \
   io_opts->_name##_from_inode = true;  \
  }
  BCH_REBALANCE_OPTS()
#undef x
 }

 if (!bch2_bkey_rebalance_needs_update(trans->c, io_opts, k))
  return 0;

 struct bkey_i *n = bch2_trans_kmalloc(trans, bkey_bytes(k.k) + 8);
 int ret = PTR_ERR_OR_ZERO(n);
 if (ret)
  return ret;

 bkey_reassemble(n, k);

 /* On successfull transaction commit, @k was invalidated: */

 return bch2_bkey_set_needs_rebalance(trans->c, io_opts, n) ?:
  bch2_trans_update(trans, iter, n, BTREE_UPDATE_internal_snapshot_node) ?:
  bch2_trans_commit(trans, NULL, NULL, 0) ?:
  -BCH_ERR_transaction_restart_nested;
}

#define REBALANCE_WORK_SCAN_OFFSET (U64_MAX - 1)

static const char * const bch2_rebalance_state_strs[] = {
#define x(t) #t,
 BCH_REBALANCE_STATES()
 NULL
#undef x
};

int bch2_set_rebalance_needs_scan_trans(struct btree_trans *trans, u64 inum)
{
 struct btree_iter iter;
 struct bkey_s_c k;
 struct bkey_i_cookie *cookie;
 u64 v;
 int ret;

 bch2_trans_iter_init(trans, &iter, BTREE_ID_rebalance_work,
        SPOS(inum, REBALANCE_WORK_SCAN_OFFSET, U32_MAX),
        BTREE_ITER_intent);
 k = bch2_btree_iter_peek_slot(trans, &iter);
 ret = bkey_err(k);
 if (ret)
  goto err;

 v = k.k->type == KEY_TYPE_cookie
  ? le64_to_cpu(bkey_s_c_to_cookie(k).v->cookie)
  : 0;

 cookie = bch2_trans_kmalloc(trans, sizeof(*cookie));
 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(cookie);
 if (ret)
  goto err;

 bkey_cookie_init(&cookie->k_i);
 cookie->k.p = iter.pos;
 cookie->v.cookie = cpu_to_le64(v + 1);

 ret = bch2_trans_update(trans, &iter, &cookie->k_i, 0);
err:
 bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
 return ret;
}

int bch2_set_rebalance_needs_scan(struct bch_fs *c, u64 inum)
{
 int ret = bch2_trans_commit_do(c, NULL, NULL,
           BCH_TRANS_COMMIT_no_enospc,
       bch2_set_rebalance_needs_scan_trans(trans, inum));
 bch2_rebalance_wakeup(c);
 return ret;
}

int bch2_set_fs_needs_rebalance(struct bch_fs *c)
{
 return bch2_set_rebalance_needs_scan(c, 0);
}

static int bch2_clear_rebalance_needs_scan(struct btree_trans *trans, u64 inum, u64 cookie)
{
 struct btree_iter iter;
 struct bkey_s_c k;
 u64 v;
 int ret;

 bch2_trans_iter_init(trans, &iter, BTREE_ID_rebalance_work,
        SPOS(inum, REBALANCE_WORK_SCAN_OFFSET, U32_MAX),
        BTREE_ITER_intent);
 k = bch2_btree_iter_peek_slot(trans, &iter);
 ret = bkey_err(k);
 if (ret)
  goto err;

 v = k.k->type == KEY_TYPE_cookie
  ? le64_to_cpu(bkey_s_c_to_cookie(k).v->cookie)
  : 0;

 if (v == cookie)
  ret = bch2_btree_delete_at(trans, &iter, 0);
err:
 bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
 return ret;
}

static struct bkey_s_c next_rebalance_entry(struct btree_trans *trans,
         struct btree_iter *work_iter)
{
 return !kthread_should_stop()
  ? bch2_btree_iter_peek(trans, work_iter)
  : bkey_s_c_null;
}

static int bch2_bkey_clear_needs_rebalance(struct btree_trans *trans,
        struct btree_iter *iter,
        struct bkey_s_c k)
{
 if (k.k->type == KEY_TYPE_reflink_v || !bch2_bkey_rebalance_opts(k))
  return 0;

 struct bkey_i *n = bch2_bkey_make_mut(trans, iter, &k, 0);
 int ret = PTR_ERR_OR_ZERO(n);
 if (ret)
  return ret;

 extent_entry_drop(bkey_i_to_s(n),
     (void *) bch2_bkey_rebalance_opts(bkey_i_to_s_c(n)));
 return bch2_trans_commit(trans, NULL, NULL, BCH_TRANS_COMMIT_no_enospc);
}

static struct bkey_s_c next_rebalance_extent(struct btree_trans *trans,
   struct bpos work_pos,
   struct btree_iter *extent_iter,
   struct bch_io_opts *io_opts,
   struct data_update_opts *data_opts)
{
 struct bch_fs *c = trans->c;

 bch2_trans_iter_exit(trans, extent_iter);
 bch2_trans_iter_init(trans, extent_iter,
        work_pos.inode ? BTREE_ID_extents : BTREE_ID_reflink,
        work_pos,
        BTREE_ITER_all_snapshots);
 struct bkey_s_c k = bch2_btree_iter_peek_slot(trans, extent_iter);
 if (bkey_err(k))
  return k;

 int ret = bch2_move_get_io_opts_one(trans, io_opts, extent_iter, k);
 if (ret)
  return bkey_s_c_err(ret);

 memset(data_opts, 0, sizeof(*data_opts));
 data_opts->rewrite_ptrs  = bch2_bkey_ptrs_need_rebalance(c, io_opts, k);
 data_opts->target  = io_opts->background_target;
 data_opts->write_flags  |= BCH_WRITE_only_specified_devs;

 if (!data_opts->rewrite_ptrs) {
  /*
 * device we would want to write to offline? devices in target
 * changed?
 *
 * We'll now need a full scan before this extent is picked up
 * again:
 */
  int ret = bch2_bkey_clear_needs_rebalance(trans, extent_iter, k);
  if (ret)
   return bkey_s_c_err(ret);
  return bkey_s_c_null;
 }

 if (trace_rebalance_extent_enabled()) {
  struct printbuf buf = PRINTBUF;

  bch2_bkey_val_to_text(&buf, c, k);
  prt_newline(&buf);

  struct bkey_ptrs_c ptrs = bch2_bkey_ptrs_c(k);

  unsigned p = bch2_bkey_ptrs_need_compress(c, io_opts, k, ptrs);
  if (p) {
   prt_str(&buf, "compression=");
   bch2_compression_opt_to_text(&buf, io_opts->background_compression);
   prt_str(&buf, " ");
   bch2_prt_u64_base2(&buf, p);
   prt_newline(&buf);
  }

  p = bch2_bkey_ptrs_need_move(c, io_opts, ptrs);
  if (p) {
   prt_str(&buf, "move=");
   bch2_target_to_text(&buf, c, io_opts->background_target);
   prt_str(&buf, " ");
   bch2_prt_u64_base2(&buf, p);
   prt_newline(&buf);
  }

  trace_rebalance_extent(c, buf.buf);
  printbuf_exit(&buf);
 }

 return k;
}

noinline_for_stack
static int do_rebalance_extent(struct moving_context *ctxt,
          struct bpos work_pos,
          struct btree_iter *extent_iter)
{
 struct btree_trans *trans = ctxt->trans;
 struct bch_fs *c = trans->c;
 struct bch_fs_rebalance *r = &trans->c->rebalance;
 struct data_update_opts data_opts;
 struct bch_io_opts io_opts;
 struct bkey_s_c k;
 struct bkey_buf sk;
 int ret;

 ctxt->stats = &r->work_stats;
 r->state = BCH_REBALANCE_working;

 bch2_bkey_buf_init(&sk);

 ret = bkey_err(k = next_rebalance_extent(trans, work_pos,
    extent_iter, &io_opts, &data_opts));
 if (ret || !k.k)
  goto out;

 atomic64_add(k.k->size, &ctxt->stats->sectors_seen);

 /*
 * The iterator gets unlocked by __bch2_read_extent - need to
 * save a copy of @k elsewhere:
 */
 bch2_bkey_buf_reassemble(&sk, c, k);
 k = bkey_i_to_s_c(sk.k);

 ret = bch2_move_extent(ctxt, NULL, extent_iter, k, io_opts, data_opts);
 if (ret) {
  if (bch2_err_matches(ret, ENOMEM)) {
   /* memory allocation failure, wait for some IO to finish */
   bch2_move_ctxt_wait_for_io(ctxt);
   ret = bch_err_throw(c, transaction_restart_nested);
  }

  if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
   goto out;

  /* skip it and continue, XXX signal failure */
  ret = 0;
 }
out:
 bch2_bkey_buf_exit(&sk, c);
 return ret;
}

static int do_rebalance_scan(struct moving_context *ctxt, u64 inum, u64 cookie)
{
 struct btree_trans *trans = ctxt->trans;
 struct bch_fs *c = trans->c;
 struct bch_fs_rebalance *r = &trans->c->rebalance;

 bch2_move_stats_init(&r->scan_stats, "rebalance_scan");
 ctxt->stats = &r->scan_stats;

 if (!inum) {
  r->scan_start = BBPOS_MIN;
  r->scan_end = BBPOS_MAX;
 } else {
  r->scan_start = BBPOS(BTREE_ID_extents, POS(inum, 0));
  r->scan_end = BBPOS(BTREE_ID_extents, POS(inum, U64_MAX));
 }

 r->state = BCH_REBALANCE_scanning;

 struct per_snapshot_io_opts snapshot_io_opts;
 per_snapshot_io_opts_init(&snapshot_io_opts, c);

 int ret = for_each_btree_key_max(trans, iter, BTREE_ID_extents,
          r->scan_start.pos, r->scan_end.pos,
          BTREE_ITER_all_snapshots|
          BTREE_ITER_not_extents|
          BTREE_ITER_prefetch, k, ({
  ctxt->stats->pos = BBPOS(iter.btree_id, iter.pos);

  struct bch_io_opts *io_opts = bch2_move_get_io_opts(trans,
     &snapshot_io_opts, iter.pos, &iter, k);
  PTR_ERR_OR_ZERO(io_opts);
 })) ?:
 commit_do(trans, NULL, NULL, BCH_TRANS_COMMIT_no_enospc,
    bch2_clear_rebalance_needs_scan(trans, inum, cookie));

 per_snapshot_io_opts_exit(&snapshot_io_opts);
 bch2_move_stats_exit(&r->scan_stats, trans->c);

 /*
 * Ensure that the rebalance_work entries we created are seen by the
 * next iteration of do_rebalance(), so we don't end up stuck in
 * rebalance_wait():
 */
 atomic64_inc(&r->scan_stats.sectors_seen);
 bch2_btree_write_buffer_flush_sync(trans);

 return ret;
}

static void rebalance_wait(struct bch_fs *c)
{
 struct bch_fs_rebalance *r = &c->rebalance;
 struct io_clock *clock = &c->io_clock[WRITE];
 u64 now = atomic64_read(&clock->now);
 u64 min_member_capacity = bch2_min_rw_member_capacity(c);

 if (min_member_capacity == U64_MAX)
  min_member_capacity = 128 * 2048;

 r->wait_iotime_end  = now + (min_member_capacity >> 6);

 if (r->state != BCH_REBALANCE_waiting) {
  r->wait_iotime_start = now;
  r->wait_wallclock_start = ktime_get_real_ns();
  r->state  = BCH_REBALANCE_waiting;
 }

 bch2_kthread_io_clock_wait_once(clock, r->wait_iotime_end, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
}

static bool bch2_rebalance_enabled(struct bch_fs *c)
{
 return c->opts.rebalance_enabled &&
  !(c->opts.rebalance_on_ac_only &&
    c->rebalance.on_battery);
}

static int do_rebalance(struct moving_context *ctxt)
{
 struct btree_trans *trans = ctxt->trans;
 struct bch_fs *c = trans->c;
 struct bch_fs_rebalance *r = &c->rebalance;
 struct btree_iter rebalance_work_iter, extent_iter = {};
 struct bkey_s_c k;
 u32 kick = r->kick;
 int ret = 0;

 bch2_trans_begin(trans);

 bch2_move_stats_init(&r->work_stats, "rebalance_work");
 bch2_move_stats_init(&r->scan_stats, "rebalance_scan");

 bch2_trans_iter_init(trans, &rebalance_work_iter,
        BTREE_ID_rebalance_work, POS_MIN,
        BTREE_ITER_all_snapshots);

 while (!bch2_move_ratelimit(ctxt)) {
  if (!bch2_rebalance_enabled(c)) {
   bch2_moving_ctxt_flush_all(ctxt);
   kthread_wait_freezable(bch2_rebalance_enabled(c) ||
            kthread_should_stop());
  }

  if (kthread_should_stop())
   break;

  bch2_trans_begin(trans);

  ret = bkey_err(k = next_rebalance_entry(trans, &rebalance_work_iter));
  if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
   continue;
  if (ret || !k.k)
   break;

  ret = k.k->type == KEY_TYPE_cookie
   ? do_rebalance_scan(ctxt, k.k->p.inode,
         le64_to_cpu(bkey_s_c_to_cookie(k).v->cookie))
   : do_rebalance_extent(ctxt, k.k->p, &extent_iter);

  if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
   continue;
  if (ret)
   break;

  bch2_btree_iter_advance(trans, &rebalance_work_iter);
 }

 bch2_trans_iter_exit(trans, &extent_iter);
 bch2_trans_iter_exit(trans, &rebalance_work_iter);
 bch2_move_stats_exit(&r->scan_stats, c);

 if (!ret &&
     !kthread_should_stop() &&
     !atomic64_read(&r->work_stats.sectors_seen) &&
     !atomic64_read(&r->scan_stats.sectors_seen) &&
     kick == r->kick) {
  bch2_moving_ctxt_flush_all(ctxt);
  bch2_trans_unlock_long(trans);
  rebalance_wait(c);
 }

 if (!bch2_err_matches(ret, EROFS))
  bch_err_fn(c, ret);
 return ret;
}

static int bch2_rebalance_thread(void *arg)
{
 struct bch_fs *c = arg;
 struct bch_fs_rebalance *r = &c->rebalance;
 struct moving_context ctxt;

 set_freezable();

 /*
 * Data move operations can't run until after check_snapshots has
 * completed, and bch2_snapshot_is_ancestor() is available.
 */
 kthread_wait_freezable(c->recovery.pass_done > BCH_RECOVERY_PASS_check_snapshots ||
          kthread_should_stop());

 bch2_moving_ctxt_init(&ctxt, c, NULL, &r->work_stats,
         writepoint_ptr(&c->rebalance_write_point),
         true);

 while (!kthread_should_stop() && !do_rebalance(&ctxt))
  ;

 bch2_moving_ctxt_exit(&ctxt);

 return 0;
}

void bch2_rebalance_status_to_text(struct printbuf *out, struct bch_fs *c)
{
 printbuf_tabstop_push(out, 32);

 struct bch_fs_rebalance *r = &c->rebalance;

 /* print pending work */
 struct disk_accounting_pos acc;
 disk_accounting_key_init(acc, rebalance_work);
 u64 v;
 bch2_accounting_mem_read(c, disk_accounting_pos_to_bpos(&acc), &v, 1);

 prt_printf(out, "pending work:\t");
 prt_human_readable_u64(out, v << 9);
 prt_printf(out, "\n\n");

 prt_str(out, bch2_rebalance_state_strs[r->state]);
 prt_newline(out);
 printbuf_indent_add(out, 2);

 switch (r->state) {
 case BCH_REBALANCE_waiting: {
  u64 now = atomic64_read(&c->io_clock[WRITE].now);

  prt_printf(out, "io wait duration:\t");
  bch2_prt_human_readable_s64(out, (r->wait_iotime_end - r->wait_iotime_start) << 9);
  prt_newline(out);

  prt_printf(out, "io wait remaining:\t");
  bch2_prt_human_readable_s64(out, (r->wait_iotime_end - now) << 9);
  prt_newline(out);

  prt_printf(out, "duration waited:\t");
  bch2_pr_time_units(out, ktime_get_real_ns() - r->wait_wallclock_start);
  prt_newline(out);
  break;
 }
 case BCH_REBALANCE_working:
  bch2_move_stats_to_text(out, &r->work_stats);
  break;
 case BCH_REBALANCE_scanning:
  bch2_move_stats_to_text(out, &r->scan_stats);
  break;
 }
 prt_newline(out);

 struct task_struct *t;
 scoped_guard(rcu) {
  t = rcu_dereference(c->rebalance.thread);
  if (t)
   get_task_struct(t);
 }

 if (t) {
  bch2_prt_task_backtrace(out, t, 0, GFP_KERNEL);
  put_task_struct(t);
 }

 printbuf_indent_sub(out, 2);
}

void bch2_rebalance_stop(struct bch_fs *c)
{
 struct task_struct *p;

 c->rebalance.pd.rate.rate = UINT_MAX;
 bch2_ratelimit_reset(&c->rebalance.pd.rate);

 p = rcu_dereference_protected(c->rebalance.thread, 1);
 c->rebalance.thread = NULL;

 if (p) {
  /* for sychronizing with bch2_rebalance_wakeup() */
  synchronize_rcu();

  kthread_stop(p);
  put_task_struct(p);
 }
}

int bch2_rebalance_start(struct bch_fs *c)
{
 struct task_struct *p;
 int ret;

 if (c->rebalance.thread)
  return 0;

 if (c->opts.nochanges)
  return 0;

 p = kthread_create(bch2_rebalance_thread, c, "bch-rebalance/%s", c->name);
 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(p);
 bch_err_msg(c, ret, "creating rebalance thread");
 if (ret)
  return ret;

 get_task_struct(p);
 rcu_assign_pointer(c->rebalance.thread, p);
 wake_up_process(p);
 return 0;
}

#ifdef CONFIG_POWER_SUPPLY
#include <linux/power_supply.h>

static int bch2_rebalance_power_notifier(struct notifier_block *nb,
      unsigned long event, void *data)
{
 struct bch_fs *c = container_of(nb, struct bch_fs, rebalance.power_notifier);

 c->rebalance.on_battery = !power_supply_is_system_supplied();
 bch2_rebalance_wakeup(c);
 return NOTIFY_OK;
}
#endif

void bch2_fs_rebalance_exit(struct bch_fs *c)
{
#ifdef CONFIG_POWER_SUPPLY
 power_supply_unreg_notifier(&c->rebalance.power_notifier);
#endif
}

int bch2_fs_rebalance_init(struct bch_fs *c)
{
 struct bch_fs_rebalance *r = &c->rebalance;

 bch2_pd_controller_init(&r->pd);

#ifdef CONFIG_POWER_SUPPLY
 r->power_notifier.notifier_call = bch2_rebalance_power_notifier;
 int ret = power_supply_reg_notifier(&r->power_notifier);
 if (ret)
  return ret;

 r->on_battery = !power_supply_is_system_supplied();
#endif
 return 0;
}

static int check_rebalance_work_one(struct btree_trans *trans,
        struct btree_iter *extent_iter,
        struct btree_iter *rebalance_iter,
        struct bkey_buf *last_flushed)
{
 struct bch_fs *c = trans->c;
 struct bkey_s_c extent_k, rebalance_k;
 struct printbuf buf = PRINTBUF;

 int ret = bkey_err(extent_k = bch2_btree_iter_peek(trans, extent_iter)) ?:
    bkey_err(rebalance_k = bch2_btree_iter_peek(trans, rebalance_iter));
 if (ret)
  return ret;

 if (!extent_k.k &&
     extent_iter->btree_id == BTREE_ID_reflink &&
     (!rebalance_k.k ||
      rebalance_k.k->p.inode >= BCACHEFS_ROOT_INO)) {
  bch2_trans_iter_exit(trans, extent_iter);
  bch2_trans_iter_init(trans, extent_iter,
         BTREE_ID_extents, POS_MIN,
         BTREE_ITER_prefetch|
         BTREE_ITER_all_snapshots);
  return bch_err_throw(c, transaction_restart_nested);
 }

 if (!extent_k.k && !rebalance_k.k)
  return 1;

 int cmp = bpos_cmp(extent_k.k  ? extent_k.k->p    : SPOS_MAX,
      rebalance_k.k ? rebalance_k.k->p : SPOS_MAX);

 struct bkey deleted;
 bkey_init(&deleted);

 if (cmp < 0) {
  deleted.p = extent_k.k->p;
  rebalance_k.k = &deleted;
 } else if (cmp > 0) {
  deleted.p = rebalance_k.k->p;
  extent_k.k = &deleted;
 }

 bool should_have_rebalance =
  bch2_bkey_sectors_need_rebalance(c, extent_k) != 0;
 bool have_rebalance = rebalance_k.k->type == KEY_TYPE_set;

 if (should_have_rebalance != have_rebalance) {
  ret = bch2_btree_write_buffer_maybe_flush(trans, extent_k, last_flushed);
  if (ret)
   return ret;

  bch2_bkey_val_to_text(&buf, c, extent_k);
 }

 if (fsck_err_on(!should_have_rebalance && have_rebalance,
   trans, rebalance_work_incorrectly_set,
   "rebalance work incorrectly set\n%s", buf.buf)) {
  ret = bch2_btree_bit_mod_buffered(trans, BTREE_ID_rebalance_work,
        extent_k.k->p, false);
  if (ret)
   goto err;
 }

 if (fsck_err_on(should_have_rebalance && !have_rebalance,
   trans, rebalance_work_incorrectly_unset,
   "rebalance work incorrectly unset\n%s", buf.buf)) {
  ret = bch2_btree_bit_mod_buffered(trans, BTREE_ID_rebalance_work,
        extent_k.k->p, true);
  if (ret)
   goto err;
 }

 if (cmp <= 0)
  bch2_btree_iter_advance(trans, extent_iter);
 if (cmp >= 0)
  bch2_btree_iter_advance(trans, rebalance_iter);
err:
fsck_err:
 printbuf_exit(&buf);
 return ret;
}

int bch2_check_rebalance_work(struct bch_fs *c)
{
 struct btree_trans *trans = bch2_trans_get(c);
 struct btree_iter rebalance_iter, extent_iter;
 int ret = 0;

 bch2_trans_iter_init(trans, &extent_iter,
        BTREE_ID_reflink, POS_MIN,
        BTREE_ITER_prefetch);
 bch2_trans_iter_init(trans, &rebalance_iter,
        BTREE_ID_rebalance_work, POS_MIN,
        BTREE_ITER_prefetch);

 struct bkey_buf last_flushed;
 bch2_bkey_buf_init(&last_flushed);
 bkey_init(&last_flushed.k->k);

 while (!ret) {
  bch2_trans_begin(trans);

  ret = check_rebalance_work_one(trans, &extent_iter, &rebalance_iter, &last_flushed);

  if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
   ret = 0;
 }

 bch2_bkey_buf_exit(&last_flushed, c);
 bch2_trans_iter_exit(trans, &extent_iter);
 bch2_trans_iter_exit(trans, &rebalance_iter);
 bch2_trans_put(trans);
 return ret < 0 ? ret : 0;
}