fs/btrfs/backref.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2011 STRATO.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <linux/mm.h>
   7 #include <linux/rbtree.h>
   8 #include <trace/events/btrfs.h>
   9 #include "ctree.h"
  10 #include "disk-io.h"
  11 #include "backref.h"
  12 #include "ulist.h"
  13 #include "transaction.h"
  14 #include "delayed-ref.h"
  15 #include "locking.h"
  16 #include "misc.h"
  17 #include "tree-mod-log.h"
  18
  19 /* Just an arbitrary number so we can be sure this happened */
  20 #define BACKREF_FOUND_SHARED 6
  21
  22 struct extent_inode_elem {
  23         u64 inum;
  24         u64 offset;
  25         struct extent_inode_elem *next;
  26 };
  27
  28 static int check_extent_in_eb(const struct btrfs_key *key,
  29                               const struct extent_buffer *eb,
  30                               const struct btrfs_file_extent_item *fi,
  31                               u64 extent_item_pos,
  32                               struct extent_inode_elem **eie,
  33                               bool ignore_offset)
  34 {
  35         u64 offset = 0;
  36         struct extent_inode_elem *e;
  37
  38         if (!ignore_offset &&
  39             !btrfs_file_extent_compression(eb, fi) &&
  40             !btrfs_file_extent_encryption(eb, fi) &&
  41             !btrfs_file_extent_other_encoding(eb, fi)) {
  42                 u64 data_offset;
  43                 u64 data_len;
  44
  45                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
  46                 data_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
  47
  48                 if (extent_item_pos < data_offset ||
  49                     extent_item_pos >= data_offset + data_len)
  50                         return 1;
  51                 offset = extent_item_pos - data_offset;
  52         }
  53
  54         e = kmalloc(sizeof(*e), GFP_NOFS);
  55         if (!e)
  56                 return -ENOMEM;
  57
  58         e->next = *eie;
  59         e->inum = key->objectid;
  60         e->offset = key->offset + offset;
  61         *eie = e;
  62
  63         return 0;
  64 }
  65
  66 static void free_inode_elem_list(struct extent_inode_elem *eie)
  67 {
  68         struct extent_inode_elem *eie_next;
  69
  70         for (; eie; eie = eie_next) {
  71                 eie_next = eie->next;
  72                 kfree(eie);
  73         }
  74 }
  75
  76 static int find_extent_in_eb(const struct extent_buffer *eb,
  77                              u64 wanted_disk_byte, u64 extent_item_pos,
  78                              struct extent_inode_elem **eie,
  79                              bool ignore_offset)
  80 {
  81         u64 disk_byte;
  82         struct btrfs_key key;
  83         struct btrfs_file_extent_item *fi;
  84         int slot;
  85         int nritems;
  86         int extent_type;
  87         int ret;
  88
  89         /*
  90          * from the shared data ref, we only have the leaf but we need
  91          * the key. thus, we must look into all items and see that we
  92          * find one (some) with a reference to our extent item.
  93          */
  94         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
  95         for (slot = 0; slot < nritems; ++slot) {
  96                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
  97                 if (key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
  98                         continue;
  99                 fi = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
 100                 extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
 101                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
 102                         continue;
 103                 /* don't skip BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC, we can handle that */
 104                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
 105                 if (disk_byte != wanted_disk_byte)
 106                         continue;
 107
 108                 ret = check_extent_in_eb(&key, eb, fi, extent_item_pos, eie, ignore_offset);
 109                 if (ret < 0)
 110                         return ret;
 111         }
 112
 113         return 0;
 114 }
 115
 116 struct preftree {
 117         struct rb_root_cached root;
 118         unsigned int count;
 119 };
 120
 121 #define PREFTREE_INIT   { .root = RB_ROOT_CACHED, .count = 0 }
 122
 123 struct preftrees {
 124         struct preftree direct;    /* BTRFS_SHARED_[DATA|BLOCK]_REF_KEY */
 125         struct preftree indirect;  /* BTRFS_[TREE_BLOCK|EXTENT_DATA]_REF_KEY */
 126         struct preftree indirect_missing_keys;
 127 };
 128
 129 /*
 130  * Checks for a shared extent during backref search.
 131  *
 132  * The share_count tracks prelim_refs (direct and indirect) having a
 133  * ref->count >0:
 134  *  - incremented when a ref->count transitions to >0
 135  *  - decremented when a ref->count transitions to <1
 136  */
 137 struct share_check {
 138         u64 root_objectid;
 139         u64 inum;
 140         int share_count;
 141         bool have_delayed_delete_refs;
 142 };
 143
 144 static inline int extent_is_shared(struct share_check *sc)
 145 {
 146         return (sc && sc->share_count > 1) ? BACKREF_FOUND_SHARED : 0;
 147 }
 148
 149 static struct kmem_cache *btrfs_prelim_ref_cache;
 150
 151 int __init btrfs_prelim_ref_init(void)
 152 {
 153         btrfs_prelim_ref_cache = kmem_cache_create("btrfs_prelim_ref",
 154                                         sizeof(struct prelim_ref),
 155                                         0,
 156                                         SLAB_MEM_SPREAD,
 157                                         NULL);
 158         if (!btrfs_prelim_ref_cache)
 159                 return -ENOMEM;
 160         return 0;
 161 }
 162
 163 void __cold btrfs_prelim_ref_exit(void)
 164 {
 165         kmem_cache_destroy(btrfs_prelim_ref_cache);
 166 }
 167
 168 static void free_pref(struct prelim_ref *ref)
 169 {
 170         kmem_cache_free(btrfs_prelim_ref_cache, ref);
 171 }
 172
 173 /*
 174  * Return 0 when both refs are for the same block (and can be merged).
 175  * A -1 return indicates ref1 is a 'lower' block than ref2, while 1
 176  * indicates a 'higher' block.
 177  */
 178 static int prelim_ref_compare(struct prelim_ref *ref1,
 179                               struct prelim_ref *ref2)
 180 {
 181         if (ref1->level < ref2->level)
 182                 return -1;
 183         if (ref1->level > ref2->level)
 184                 return 1;
 185         if (ref1->root_id < ref2->root_id)
 186                 return -1;
 187         if (ref1->root_id > ref2->root_id)
 188                 return 1;
 189         if (ref1->key_for_search.type < ref2->key_for_search.type)
 190                 return -1;
 191         if (ref1->key_for_search.type > ref2->key_for_search.type)
 192                 return 1;
 193         if (ref1->key_for_search.objectid < ref2->key_for_search.objectid)
 194                 return -1;
 195         if (ref1->key_for_search.objectid > ref2->key_for_search.objectid)
 196                 return 1;
 197         if (ref1->key_for_search.offset < ref2->key_for_search.offset)
 198                 return -1;
 199         if (ref1->key_for_search.offset > ref2->key_for_search.offset)
 200                 return 1;
 201         if (ref1->parent < ref2->parent)
 202                 return -1;
 203         if (ref1->parent > ref2->parent)
 204                 return 1;
 205
 206         return 0;
 207 }
 208
 209 static void update_share_count(struct share_check *sc, int oldcount,
 210                                int newcount)
 211 {
 212         if ((!sc) || (oldcount == 0 && newcount < 1))
 213                 return;
 214
 215         if (oldcount > 0 && newcount < 1)
 216                 sc->share_count--;
 217         else if (oldcount < 1 && newcount > 0)
 218                 sc->share_count++;
 219 }
 220
 221 /*
 222  * Add @newref to the @root rbtree, merging identical refs.
 223  *
 224  * Callers should assume that newref has been freed after calling.
 225  */
 226 static void prelim_ref_insert(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 227                               struct preftree *preftree,
 228                               struct prelim_ref *newref,
 229                               struct share_check *sc)
 230 {
 231         struct rb_root_cached *root;
 232         struct rb_node **p;
 233         struct rb_node *parent = NULL;
 234         struct prelim_ref *ref;
 235         int result;
 236         bool leftmost = true;
 237
 238         root = &preftree->root;
 239         p = &root->rb_root.rb_node;
 240
 241         while (*p) {
 242                 parent = *p;
 243                 ref = rb_entry(parent, struct prelim_ref, rbnode);
 244                 result = prelim_ref_compare(ref, newref);
 245                 if (result < 0) {
 246                         p = &(*p)->rb_left;
 247                 } else if (result > 0) {
 248                         p = &(*p)->rb_right;
 249                         leftmost = false;
 250                 } else {
 251                         /* Identical refs, merge them and free @newref */
 252                         struct extent_inode_elem *eie = ref->inode_list;
 253
 254                         while (eie && eie->next)
 255                                 eie = eie->next;
 256
 257                         if (!eie)
 258                                 ref->inode_list = newref->inode_list;
 259                         else
 260                                 eie->next = newref->inode_list;
 261                         trace_btrfs_prelim_ref_merge(fs_info, ref, newref,
 262                                                      preftree->count);
 263                         /*
 264                          * A delayed ref can have newref->count < 0.
 265                          * The ref->count is updated to follow any
 266                          * BTRFS_[ADD|DROP]_DELAYED_REF actions.
 267                          */
 268                         update_share_count(sc, ref->count,
 269                                            ref->count + newref->count);
 270                         ref->count += newref->count;
 271                         free_pref(newref);
 272                         return;
 273                 }
 274         }
 275
 276         update_share_count(sc, 0, newref->count);
 277         preftree->count++;
 278         trace_btrfs_prelim_ref_insert(fs_info, newref, NULL, preftree->count);
 279         rb_link_node(&newref->rbnode, parent, p);
 280         rb_insert_color_cached(&newref->rbnode, root, leftmost);
 281 }
 282
 283 /*
 284  * Release the entire tree.  We don't care about internal consistency so
 285  * just free everything and then reset the tree root.
 286  */
 287 static void prelim_release(struct preftree *preftree)
 288 {
 289         struct prelim_ref *ref, *next_ref;
 290
 291         rbtree_postorder_for_each_entry_safe(ref, next_ref,
 292                                              &preftree->root.rb_root, rbnode) {
 293                 free_inode_elem_list(ref->inode_list);
 294                 free_pref(ref);
 295         }
 296
 297         preftree->root = RB_ROOT_CACHED;
 298         preftree->count = 0;
 299 }
 300
 301 /*
 302  * the rules for all callers of this function are:
 303  * - obtaining the parent is the goal
 304  * - if you add a key, you must know that it is a correct key
 305  * - if you cannot add the parent or a correct key, then we will look into the
 306  *   block later to set a correct key
 307  *
 308  * delayed refs
 309  * ============
 310  *        backref type | shared | indirect | shared | indirect
 311  * information         |   tree |     tree |   data |     data
 312  * --------------------+--------+----------+--------+----------
 313  *      parent logical |    y   |     -    |    -   |     -
 314  *      key to resolve |    -   |     y    |    y   |     y
 315  *  tree block logical |    -   |     -    |    -   |     -
 316  *  root for resolving |    y   |     y    |    y   |     y
 317  *
 318  * - column 1:       we've the parent -> done
 319  * - column 2, 3, 4: we use the key to find the parent
 320  *
 321  * on disk refs (inline or keyed)
 322  * ==============================
 323  *        backref type | shared | indirect | shared | indirect
 324  * information         |   tree |     tree |   data |     data
 325  * --------------------+--------+----------+--------+----------
 326  *      parent logical |    y   |     -    |    y   |     -
 327  *      key to resolve |    -   |     -    |    -   |     y
 328  *  tree block logical |    y   |     y    |    y   |     y
 329  *  root for resolving |    -   |     y    |    y   |     y
 330  *
 331  * - column 1, 3: we've the parent -> done
 332  * - column 2:    we take the first key from the block to find the parent
 333  *                (see add_missing_keys)
 334  * - column 4:    we use the key to find the parent
 335  *
 336  * additional information that's available but not required to find the parent
 337  * block might help in merging entries to gain some speed.
 338  */
 339 static int add_prelim_ref(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 340                           struct preftree *preftree, u64 root_id,
 341                           const struct btrfs_key *key, int level, u64 parent,
 342                           u64 wanted_disk_byte, int count,
 343                           struct share_check *sc, gfp_t gfp_mask)
 344 {
 345         struct prelim_ref *ref;
 346
 347         if (root_id == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
 348                 return 0;
 349
 350         ref = kmem_cache_alloc(btrfs_prelim_ref_cache, gfp_mask);
 351         if (!ref)
 352                 return -ENOMEM;
 353
 354         ref->root_id = root_id;
 355         if (key)
 356                 ref->key_for_search = *key;
 357         else
 358                 memset(&ref->key_for_search, 0, sizeof(ref->key_for_search));
 359
 360         ref->inode_list = NULL;
 361         ref->level = level;
 362         ref->count = count;
 363         ref->parent = parent;
 364         ref->wanted_disk_byte = wanted_disk_byte;
 365         prelim_ref_insert(fs_info, preftree, ref, sc);
 366         return extent_is_shared(sc);
 367 }
 368
 369 /* direct refs use root == 0, key == NULL */
 370 static int add_direct_ref(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 371                           struct preftrees *preftrees, int level, u64 parent,
 372                           u64 wanted_disk_byte, int count,
 373                           struct share_check *sc, gfp_t gfp_mask)
 374 {
 375         return add_prelim_ref(fs_info, &preftrees->direct, 0, NULL, level,
 376                               parent, wanted_disk_byte, count, sc, gfp_mask);
 377 }
 378
 379 /* indirect refs use parent == 0 */
 380 static int add_indirect_ref(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 381                             struct preftrees *preftrees, u64 root_id,
 382                             const struct btrfs_key *key, int level,
 383                             u64 wanted_disk_byte, int count,
 384                             struct share_check *sc, gfp_t gfp_mask)
 385 {
 386         struct preftree *tree = &preftrees->indirect;
 387
 388         if (!key)
 389                 tree = &preftrees->indirect_missing_keys;
 390         return add_prelim_ref(fs_info, tree, root_id, key, level, 0,
 391                               wanted_disk_byte, count, sc, gfp_mask);
 392 }
 393
 394 static int is_shared_data_backref(struct preftrees *preftrees, u64 bytenr)
 395 {
 396         struct rb_node **p = &preftrees->direct.root.rb_root.rb_node;
 397         struct rb_node *parent = NULL;
 398         struct prelim_ref *ref = NULL;
 399         struct prelim_ref target = {};
 400         int result;
 401
 402         target.parent = bytenr;
 403
 404         while (*p) {
 405                 parent = *p;
 406                 ref = rb_entry(parent, struct prelim_ref, rbnode);
 407                 result = prelim_ref_compare(ref, &target);
 408
 409                 if (result < 0)
 410                         p = &(*p)->rb_left;
 411                 else if (result > 0)
 412                         p = &(*p)->rb_right;
 413                 else
 414                         return 1;
 415         }
 416         return 0;
 417 }
 418
 419 static int add_all_parents(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 420                            struct ulist *parents,
 421                            struct preftrees *preftrees, struct prelim_ref *ref,
 422                            int level, u64 time_seq, const u64 *extent_item_pos,
 423                            bool ignore_offset)
 424 {
 425         int ret = 0;
 426         int slot;
 427         struct extent_buffer *eb;
 428         struct btrfs_key key;
 429         struct btrfs_key *key_for_search = &ref->key_for_search;
 430         struct btrfs_file_extent_item *fi;
 431         struct extent_inode_elem *eie = NULL, *old = NULL;
 432         u64 disk_byte;
 433         u64 wanted_disk_byte = ref->wanted_disk_byte;
 434         u64 count = 0;
 435         u64 data_offset;
 436
 437         if (level != 0) {
 438                 eb = path->nodes[level];
 439                 ret = ulist_add(parents, eb->start, 0, GFP_NOFS);
 440                 if (ret < 0)
 441                         return ret;
 442                 return 0;
 443         }
 444
 445         /*
 446          * 1. We normally enter this function with the path already pointing to
 447          *    the first item to check. But sometimes, we may enter it with
 448          *    slot == nritems.
 449          * 2. We are searching for normal backref but bytenr of this leaf
 450          *    matches shared data backref
 451          * 3. The leaf owner is not equal to the root we are searching
 452          *
 453          * For these cases, go to the next leaf before we continue.
 454          */
 455         eb = path->nodes[0];
 456         if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(eb) ||
 457             is_shared_data_backref(preftrees, eb->start) ||
 458             ref->root_id != btrfs_header_owner(eb)) {
 459                 if (time_seq == BTRFS_SEQ_LAST)
 460                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
 461                 else
 462                         ret = btrfs_next_old_leaf(root, path, time_seq);
 463         }
 464
 465         while (!ret && count < ref->count) {
 466                 eb = path->nodes[0];
 467                 slot = path->slots[0];
 468
 469                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
 470
 471                 if (key.objectid != key_for_search->objectid ||
 472                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
 473                         break;
 474
 475                 /*
 476                  * We are searching for normal backref but bytenr of this leaf
 477                  * matches shared data backref, OR
 478                  * the leaf owner is not equal to the root we are searching for
 479                  */
 480                 if (slot == 0 &&
 481                     (is_shared_data_backref(preftrees, eb->start) ||
 482                      ref->root_id != btrfs_header_owner(eb))) {
 483                         if (time_seq == BTRFS_SEQ_LAST)
 484                                 ret = btrfs_next_leaf(root, path);
 485                         else
 486                                 ret = btrfs_next_old_leaf(root, path, time_seq);
 487                         continue;
 488                 }
 489                 fi = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
 490                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
 491                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
 492
 493                 if (disk_byte == wanted_disk_byte) {
 494                         eie = NULL;
 495                         old = NULL;
 496                         if (ref->key_for_search.offset == key.offset - data_offset)
 497                                 count++;
 498                         else
 499                                 goto next;
 500                         if (extent_item_pos) {
 501                                 ret = check_extent_in_eb(&key, eb, fi,
 502                                                 *extent_item_pos,
 503                                                 &eie, ignore_offset);
 504                                 if (ret < 0)
 505                                         break;
 506                         }
 507                         if (ret > 0)
 508                                 goto next;
 509                         ret = ulist_add_merge_ptr(parents, eb->start,
 510                                                   eie, (void **)&old, GFP_NOFS);
 511                         if (ret < 0)
 512                                 break;
 513                         if (!ret && extent_item_pos) {
 514                                 while (old->next)
 515                                         old = old->next;
 516                                 old->next = eie;
 517                         }
 518                         eie = NULL;
 519                 }
 520 next:
 521                 if (time_seq == BTRFS_SEQ_LAST)
 522                         ret = btrfs_next_item(root, path);
 523                 else
 524                         ret = btrfs_next_old_item(root, path, time_seq);
 525         }
 526
 527         if (ret > 0)
 528                 ret = 0;
 529         else if (ret < 0)
 530                 free_inode_elem_list(eie);
 531         return ret;
 532 }
 533
 534 /*
 535  * resolve an indirect backref in the form (root_id, key, level)
 536  * to a logical address
 537  */
 538 static int resolve_indirect_ref(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 539                                 struct btrfs_path *path, u64 time_seq,
 540                                 struct preftrees *preftrees,
 541                                 struct prelim_ref *ref, struct ulist *parents,
 542                                 const u64 *extent_item_pos, bool ignore_offset)
 543 {
 544         struct btrfs_root *root;
 545         struct extent_buffer *eb;
 546         int ret = 0;
 547         int root_level;
 548         int level = ref->level;
 549         struct btrfs_key search_key = ref->key_for_search;
 550
 551         /*
 552          * If we're search_commit_root we could possibly be holding locks on
 553          * other tree nodes.  This happens when qgroups does backref walks when
 554          * adding new delayed refs.  To deal with this we need to look in cache
 555          * for the root, and if we don't find it then we need to search the
 556          * tree_root's commit root, thus the btrfs_get_fs_root_commit_root usage
 557          * here.
 558          */
 559         if (path->search_commit_root)
 560                 root = btrfs_get_fs_root_commit_root(fs_info, path, ref->root_id);
 561         else
 562                 root = btrfs_get_fs_root(fs_info, ref->root_id, false);
 563         if (IS_ERR(root)) {
 564                 ret = PTR_ERR(root);
 565                 goto out_free;
 566         }
 567
 568         if (!path->search_commit_root &&
 569             test_bit(BTRFS_ROOT_DELETING, &root->state)) {
 570                 ret = -ENOENT;
 571                 goto out;
 572         }
 573
 574         if (btrfs_is_testing(fs_info)) {
 575                 ret = -ENOENT;
 576                 goto out;
 577         }
 578
 579         if (path->search_commit_root)
 580                 root_level = btrfs_header_level(root->commit_root);
 581         else if (time_seq == BTRFS_SEQ_LAST)
 582                 root_level = btrfs_header_level(root->node);
 583         else
 584                 root_level = btrfs_old_root_level(root, time_seq);
 585
 586         if (root_level + 1 == level)
 587                 goto out;
 588
 589         /*
 590          * We can often find data backrefs with an offset that is too large
 591          * (>= LLONG_MAX, maximum allowed file offset) due to underflows when
 592          * subtracting a file's offset with the data offset of its
 593          * corresponding extent data item. This can happen for example in the
 594          * clone ioctl.
 595          *
 596          * So if we detect such case we set the search key's offset to zero to
 597          * make sure we will find the matching file extent item at
 598          * add_all_parents(), otherwise we will miss it because the offset
 599          * taken form the backref is much larger then the offset of the file
 600          * extent item. This can make us scan a very large number of file
 601          * extent items, but at least it will not make us miss any.
 602          *
 603          * This is an ugly workaround for a behaviour that should have never
 604          * existed, but it does and a fix for the clone ioctl would touch a lot
 605          * of places, cause backwards incompatibility and would not fix the
 606          * problem for extents cloned with older kernels.
 607          */
 608         if (search_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY &&
 609             search_key.offset >= LLONG_MAX)
 610                 search_key.offset = 0;
 611         path->lowest_level = level;
 612         if (time_seq == BTRFS_SEQ_LAST)
 613                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &search_key, path, 0, 0);
 614         else
 615                 ret = btrfs_search_old_slot(root, &search_key, path, time_seq);
 616
 617         btrfs_debug(fs_info,
 618                 "search slot in root %llu (level %d, ref count %d) returned %d for key (%llu %u %llu)",
 619                  ref->root_id, level, ref->count, ret,
 620                  ref->key_for_search.objectid, ref->key_for_search.type,
 621                  ref->key_for_search.offset);
 622         if (ret < 0)
 623                 goto out;
 624
 625         eb = path->nodes[level];
 626         while (!eb) {
 627                 if (WARN_ON(!level)) {
 628                         ret = 1;
 629                         goto out;
 630                 }
 631                 level--;
 632                 eb = path->nodes[level];
 633         }
 634
 635         ret = add_all_parents(root, path, parents, preftrees, ref, level,
 636                               time_seq, extent_item_pos, ignore_offset);
 637 out:
 638         btrfs_put_root(root);
 639 out_free:
 640         path->lowest_level = 0;
 641         btrfs_release_path(path);
 642         return ret;
 643 }
 644
 645 static struct extent_inode_elem *
 646 unode_aux_to_inode_list(struct ulist_node *node)
 647 {
 648         if (!node)
 649                 return NULL;
 650         return (struct extent_inode_elem *)(uintptr_t)node->aux;
 651 }
 652
 653 static void free_leaf_list(struct ulist *ulist)
 654 {
 655         struct ulist_node *node;
 656         struct ulist_iterator uiter;
 657
 658         ULIST_ITER_INIT(&uiter);
 659         while ((node = ulist_next(ulist, &uiter)))
 660                 free_inode_elem_list(unode_aux_to_inode_list(node));
 661
 662         ulist_free(ulist);
 663 }
 664
 665 /*
 666  * We maintain three separate rbtrees: one for direct refs, one for
 667  * indirect refs which have a key, and one for indirect refs which do not
 668  * have a key. Each tree does merge on insertion.
 669  *
 670  * Once all of the references are located, we iterate over the tree of
 671  * indirect refs with missing keys. An appropriate key is located and
 672  * the ref is moved onto the tree for indirect refs. After all missing
 673  * keys are thus located, we iterate over the indirect ref tree, resolve
 674  * each reference, and then insert the resolved reference onto the
 675  * direct tree (merging there too).
 676  *
 677  * New backrefs (i.e., for parent nodes) are added to the appropriate
 678  * rbtree as they are encountered. The new backrefs are subsequently
 679  * resolved as above.
 680  */
 681 static int resolve_indirect_refs(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 682                                  struct btrfs_path *path, u64 time_seq,
 683                                  struct preftrees *preftrees,
 684                                  const u64 *extent_item_pos,
 685                                  struct share_check *sc, bool ignore_offset)
 686 {
 687         int err;
 688         int ret = 0;
 689         struct ulist *parents;
 690         struct ulist_node *node;
 691         struct ulist_iterator uiter;
 692         struct rb_node *rnode;
 693
 694         parents = ulist_alloc(GFP_NOFS);
 695         if (!parents)
 696                 return -ENOMEM;
 697
 698         /*
 699          * We could trade memory usage for performance here by iterating
 700          * the tree, allocating new refs for each insertion, and then
 701          * freeing the entire indirect tree when we're done.  In some test
 702          * cases, the tree can grow quite large (~200k objects).
 703          */
 704         while ((rnode = rb_first_cached(&preftrees->indirect.root))) {
 705                 struct prelim_ref *ref;
 706
 707                 ref = rb_entry(rnode, struct prelim_ref, rbnode);
 708                 if (WARN(ref->parent,
 709                          "BUG: direct ref found in indirect tree")) {
 710                         ret = -EINVAL;
 711                         goto out;
 712                 }
 713
 714                 rb_erase_cached(&ref->rbnode, &preftrees->indirect.root);
 715                 preftrees->indirect.count--;
 716
 717                 if (ref->count == 0) {
 718                         free_pref(ref);
 719                         continue;
 720                 }
 721
 722                 if (sc && sc->root_objectid &&
 723                     ref->root_id != sc->root_objectid) {
 724                         free_pref(ref);
 725                         ret = BACKREF_FOUND_SHARED;
 726                         goto out;
 727                 }
 728                 err = resolve_indirect_ref(fs_info, path, time_seq, preftrees,
 729                                            ref, parents, extent_item_pos,
 730                                            ignore_offset);
 731                 /*
 732                  * we can only tolerate ENOENT,otherwise,we should catch error
 733                  * and return directly.
 734                  */
 735                 if (err == -ENOENT) {
 736                         prelim_ref_insert(fs_info, &preftrees->direct, ref,
 737                                           NULL);
 738                         continue;
 739                 } else if (err) {
 740                         free_pref(ref);
 741                         ret = err;
 742                         goto out;
 743                 }
 744
 745                 /* we put the first parent into the ref at hand */
 746                 ULIST_ITER_INIT(&uiter);
 747                 node = ulist_next(parents, &uiter);
 748                 ref->parent = node ? node->val : 0;
 749                 ref->inode_list = unode_aux_to_inode_list(node);
 750
 751                 /* Add a prelim_ref(s) for any other parent(s). */
 752                 while ((node = ulist_next(parents, &uiter))) {
 753                         struct prelim_ref *new_ref;
 754
 755                         new_ref = kmem_cache_alloc(btrfs_prelim_ref_cache,
 756                                                    GFP_NOFS);
 757                         if (!new_ref) {
 758                                 free_pref(ref);
 759                                 ret = -ENOMEM;
 760                                 goto out;
 761                         }
 762                         memcpy(new_ref, ref, sizeof(*ref));
 763                         new_ref->parent = node->val;
 764                         new_ref->inode_list = unode_aux_to_inode_list(node);
 765                         prelim_ref_insert(fs_info, &preftrees->direct,
 766                                           new_ref, NULL);
 767                 }
 768
 769                 /*
 770                  * Now it's a direct ref, put it in the direct tree. We must
 771                  * do this last because the ref could be merged/freed here.
 772                  */
 773                 prelim_ref_insert(fs_info, &preftrees->direct, ref, NULL);
 774
 775                 ulist_reinit(parents);
 776                 cond_resched();
 777         }
 778 out:
 779         /*
 780          * We may have inode lists attached to refs in the parents ulist, so we
 781          * must free them before freeing the ulist and its refs.
 782          */
 783         free_leaf_list(parents);
 784         return ret;
 785 }
 786
 787 /*
 788  * read tree blocks and add keys where required.
 789  */
 790 static int add_missing_keys(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 791                             struct preftrees *preftrees, bool lock)
 792 {
 793         struct prelim_ref *ref;
 794         struct extent_buffer *eb;
 795         struct preftree *tree = &preftrees->indirect_missing_keys;
 796         struct rb_node *node;
 797
 798         while ((node = rb_first_cached(&tree->root))) {
 799                 ref = rb_entry(node, struct prelim_ref, rbnode);
 800                 rb_erase_cached(node, &tree->root);
 801
 802                 BUG_ON(ref->parent);    /* should not be a direct ref */
 803                 BUG_ON(ref->key_for_search.type);
 804                 BUG_ON(!ref->wanted_disk_byte);
 805
 806                 eb = read_tree_block(fs_info, ref->wanted_disk_byte,
 807                                      ref->root_id, 0, ref->level - 1, NULL);
 808                 if (IS_ERR(eb)) {
 809                         free_pref(ref);
 810                         return PTR_ERR(eb);
 811                 }
 812                 if (!extent_buffer_uptodate(eb)) {
 813                         free_pref(ref);
 814                         free_extent_buffer(eb);
 815                         return -EIO;
 816                 }
 817
 818                 if (lock)
 819                         btrfs_tree_read_lock(eb);
 820                 if (btrfs_header_level(eb) == 0)
 821                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &ref->key_for_search, 0);
 822                 else
 823                         btrfs_node_key_to_cpu(eb, &ref->key_for_search, 0);
 824                 if (lock)
 825                         btrfs_tree_read_unlock(eb);
 826                 free_extent_buffer(eb);
 827                 prelim_ref_insert(fs_info, &preftrees->indirect, ref, NULL);
 828                 cond_resched();
 829         }
 830         return 0;
 831 }
 832
 833 /*
 834  * add all currently queued delayed refs from this head whose seq nr is
 835  * smaller or equal that seq to the list
 836  */
 837 static int add_delayed_refs(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 838                             struct btrfs_delayed_ref_head *head, u64 seq,
 839                             struct preftrees *preftrees, struct share_check *sc)
 840 {
 841         struct btrfs_delayed_ref_node *node;
 842         struct btrfs_key key;
 843         struct rb_node *n;
 844         int count;
 845         int ret = 0;
 846
 847         spin_lock(&head->lock);
 848         for (n = rb_first_cached(&head->ref_tree); n; n = rb_next(n)) {
 849                 node = rb_entry(n, struct btrfs_delayed_ref_node,
 850                                 ref_node);
 851                 if (node->seq > seq)
 852                         continue;
 853
 854                 switch (node->action) {
 855                 case BTRFS_ADD_DELAYED_EXTENT:
 856                 case BTRFS_UPDATE_DELAYED_HEAD:
 857                         WARN_ON(1);
 858                         continue;
 859                 case BTRFS_ADD_DELAYED_REF:
 860                         count = node->ref_mod;
 861                         break;
 862                 case BTRFS_DROP_DELAYED_REF:
 863                         count = node->ref_mod * -1;
 864                         break;
 865                 default:
 866                         BUG();
 867                 }
 868                 switch (node->type) {
 869                 case BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY: {
 870                         /* NORMAL INDIRECT METADATA backref */
 871                         struct btrfs_delayed_tree_ref *ref;
 872                         struct btrfs_key *key_ptr = NULL;
 873
 874                         if (head->extent_op && head->extent_op->update_key) {
 875                                 btrfs_disk_key_to_cpu(&key, &head->extent_op->key);
 876                                 key_ptr = &key;
 877                         }
 878
 879                         ref = btrfs_delayed_node_to_tree_ref(node);
 880                         ret = add_indirect_ref(fs_info, preftrees, ref->root,
 881                                                key_ptr, ref->level + 1,
 882                                                node->bytenr, count, sc,
 883                                                GFP_ATOMIC);
 884                         break;
 885                 }
 886                 case BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY: {
 887                         /* SHARED DIRECT METADATA backref */
 888                         struct btrfs_delayed_tree_ref *ref;
 889
 890                         ref = btrfs_delayed_node_to_tree_ref(node);
 891
 892                         ret = add_direct_ref(fs_info, preftrees, ref->level + 1,
 893                                              ref->parent, node->bytenr, count,
 894                                              sc, GFP_ATOMIC);
 895                         break;
 896                 }
 897                 case BTRFS_EXTENT_DATA_REF_KEY: {
 898                         /* NORMAL INDIRECT DATA backref */
 899                         struct btrfs_delayed_data_ref *ref;
 900                         ref = btrfs_delayed_node_to_data_ref(node);
 901
 902                         key.objectid = ref->objectid;
 903                         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 904                         key.offset = ref->offset;
 905
 906                         /*
 907                          * If we have a share check context and a reference for
 908                          * another inode, we can't exit immediately. This is
 909                          * because even if this is a BTRFS_ADD_DELAYED_REF
 910                          * reference we may find next a BTRFS_DROP_DELAYED_REF
 911                          * which cancels out this ADD reference.
 912                          *
 913                          * If this is a DROP reference and there was no previous
 914                          * ADD reference, then we need to signal that when we
 915                          * process references from the extent tree (through
 916                          * add_inline_refs() and add_keyed_refs()), we should
 917                          * not exit early if we find a reference for another
 918                          * inode, because one of the delayed DROP references
 919                          * may cancel that reference in the extent tree.
 920                          */
 921                         if (sc && count < 0)
 922                                 sc->have_delayed_delete_refs = true;
 923
 924                         ret = add_indirect_ref(fs_info, preftrees, ref->root,
 925                                                &key, 0, node->bytenr, count, sc,
 926                                                GFP_ATOMIC);
 927                         break;
 928                 }
 929                 case BTRFS_SHARED_DATA_REF_KEY: {
 930                         /* SHARED DIRECT FULL backref */
 931                         struct btrfs_delayed_data_ref *ref;
 932
 933                         ref = btrfs_delayed_node_to_data_ref(node);
 934
 935                         ret = add_direct_ref(fs_info, preftrees, 0, ref->parent,
 936                                              node->bytenr, count, sc,
 937                                              GFP_ATOMIC);
 938                         break;
 939                 }
 940                 default:
 941                         WARN_ON(1);
 942                 }
 943                 /*
 944                  * We must ignore BACKREF_FOUND_SHARED until all delayed
 945                  * refs have been checked.
 946                  */
 947                 if (ret && (ret != BACKREF_FOUND_SHARED))
 948                         break;
 949         }
 950         if (!ret)
 951                 ret = extent_is_shared(sc);
 952
 953         spin_unlock(&head->lock);
 954         return ret;
 955 }
 956
 957 /*
 958  * add all inline backrefs for bytenr to the list
 959  *
 960  * Returns 0 on success, <0 on error, or BACKREF_FOUND_SHARED.
 961  */
 962 static int add_inline_refs(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 963                            struct btrfs_path *path, u64 bytenr,
 964                            int *info_level, struct preftrees *preftrees,
 965                            struct share_check *sc)
 966 {
 967         int ret = 0;
 968         int slot;
 969         struct extent_buffer *leaf;
 970         struct btrfs_key key;
 971         struct btrfs_key found_key;
 972         unsigned long ptr;
 973         unsigned long end;
 974         struct btrfs_extent_item *ei;
 975         u64 flags;
 976         u64 item_size;
 977
 978         /*
 979          * enumerate all inline refs
 980          */
 981         leaf = path->nodes[0];
 982         slot = path->slots[0];
 983
 984         item_size = btrfs_item_size(leaf, slot);
 985         BUG_ON(item_size < sizeof(*ei));
 986
 987         ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_extent_item);
 988         flags = btrfs_extent_flags(leaf, ei);
 989         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
 990
 991         ptr = (unsigned long)(ei + 1);
 992         end = (unsigned long)ei + item_size;
 993
 994         if (found_key.type == BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY &&
 995             flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
 996                 struct btrfs_tree_block_info *info;
 997
 998                 info = (struct btrfs_tree_block_info *)ptr;
 999                 *info_level = btrfs_tree_block_level(leaf, info);
1000                 ptr += sizeof(struct btrfs_tree_block_info);
1001                 BUG_ON(ptr > end);
1002         } else if (found_key.type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY) {
1003                 *info_level = found_key.offset;
1004         } else {
1005                 BUG_ON(!(flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_DATA));
1006         }
1007
1008         while (ptr < end) {
1009                 struct btrfs_extent_inline_ref *iref;
1010                 u64 offset;
1011                 int type;
1012
1013                 iref = (struct btrfs_extent_inline_ref *)ptr;
1014                 type = btrfs_get_extent_inline_ref_type(leaf, iref,
1015                                                         BTRFS_REF_TYPE_ANY);
1016                 if (type == BTRFS_REF_TYPE_INVALID)
1017                         return -EUCLEAN;
1018
1019                 offset = btrfs_extent_inline_ref_offset(leaf, iref);
1020
1021                 switch (type) {
1022                 case BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY:
1023                         ret = add_direct_ref(fs_info, preftrees,
1024                                              *info_level + 1, offset,
1025                                              bytenr, 1, NULL, GFP_NOFS);
1026                         break;
1027                 case BTRFS_SHARED_DATA_REF_KEY: {
1028                         struct btrfs_shared_data_ref *sdref;
1029                         int count;
1030
1031                         sdref = (struct btrfs_shared_data_ref *)(iref + 1);
1032                         count = btrfs_shared_data_ref_count(leaf, sdref);
1033
1034                         ret = add_direct_ref(fs_info, preftrees, 0, offset,
1035                                              bytenr, count, sc, GFP_NOFS);
1036                         break;
1037                 }
1038                 case BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY:
1039                         ret = add_indirect_ref(fs_info, preftrees, offset,
1040                                                NULL, *info_level + 1,
1041                                                bytenr, 1, NULL, GFP_NOFS);
1042                         break;
1043                 case BTRFS_EXTENT_DATA_REF_KEY: {
1044                         struct btrfs_extent_data_ref *dref;
1045                         int count;
1046                         u64 root;
1047
1048                         dref = (struct btrfs_extent_data_ref *)(&iref->offset);
1049                         count = btrfs_extent_data_ref_count(leaf, dref);
1050                         key.objectid = btrfs_extent_data_ref_objectid(leaf,
1051                                                                       dref);
1052                         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1053                         key.offset = btrfs_extent_data_ref_offset(leaf, dref);
1054
1055                         if (sc && sc->inum && key.objectid != sc->inum &&
1056                             !sc->have_delayed_delete_refs) {
1057                                 ret = BACKREF_FOUND_SHARED;
1058                                 break;
1059                         }
1060
1061                         root = btrfs_extent_data_ref_root(leaf, dref);
1062
1063                         ret = add_indirect_ref(fs_info, preftrees, root,
1064                                                &key, 0, bytenr, count,
1065                                                sc, GFP_NOFS);
1066
1067                         break;
1068                 }
1069                 default:
1070                         WARN_ON(1);
1071                 }
1072                 if (ret)
1073                         return ret;
1074                 ptr += btrfs_extent_inline_ref_size(type);
1075         }
1076
1077         return 0;
1078 }
1079
1080 /*
1081  * add all non-inline backrefs for bytenr to the list
1082  *
1083  * Returns 0 on success, <0 on error, or BACKREF_FOUND_SHARED.
1084  */
1085 static int add_keyed_refs(struct btrfs_root *extent_root,
1086                           struct btrfs_path *path, u64 bytenr,
1087                           int info_level, struct preftrees *preftrees,
1088                           struct share_check *sc)
1089 {
1090         struct btrfs_fs_info *fs_info = extent_root->fs_info;
1091         int ret;
1092         int slot;
1093         struct extent_buffer *leaf;
1094         struct btrfs_key key;
1095
1096         while (1) {
1097                 ret = btrfs_next_item(extent_root, path);
1098                 if (ret < 0)
1099                         break;
1100                 if (ret) {
1101                         ret = 0;
1102                         break;
1103                 }
1104
1105                 slot = path->slots[0];
1106                 leaf = path->nodes[0];
1107                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
1108
1109                 if (key.objectid != bytenr)
1110                         break;
1111                 if (key.type < BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY)
1112                         continue;
1113                 if (key.type > BTRFS_SHARED_DATA_REF_KEY)
1114                         break;
1115
1116                 switch (key.type) {
1117                 case BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY:
1118                         /* SHARED DIRECT METADATA backref */
1119                         ret = add_direct_ref(fs_info, preftrees,
1120                                              info_level + 1, key.offset,
1121                                              bytenr, 1, NULL, GFP_NOFS);
1122                         break;
1123                 case BTRFS_SHARED_DATA_REF_KEY: {
1124                         /* SHARED DIRECT FULL backref */
1125                         struct btrfs_shared_data_ref *sdref;
1126                         int count;
1127
1128                         sdref = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
1129                                               struct btrfs_shared_data_ref);
1130                         count = btrfs_shared_data_ref_count(leaf, sdref);
1131                         ret = add_direct_ref(fs_info, preftrees, 0,
1132                                              key.offset, bytenr, count,
1133                                              sc, GFP_NOFS);
1134                         break;
1135                 }
1136                 case BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY:
1137                         /* NORMAL INDIRECT METADATA backref */
1138                         ret = add_indirect_ref(fs_info, preftrees, key.offset,
1139                                                NULL, info_level + 1, bytenr,
1140                                                1, NULL, GFP_NOFS);
1141                         break;
1142                 case BTRFS_EXTENT_DATA_REF_KEY: {
1143                         /* NORMAL INDIRECT DATA backref */
1144                         struct btrfs_extent_data_ref *dref;
1145                         int count;
1146                         u64 root;
1147
1148                         dref = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
1149                                               struct btrfs_extent_data_ref);
1150                         count = btrfs_extent_data_ref_count(leaf, dref);
1151                         key.objectid = btrfs_extent_data_ref_objectid(leaf,
1152                                                                       dref);
1153                         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1154                         key.offset = btrfs_extent_data_ref_offset(leaf, dref);
1155
1156                         if (sc && sc->inum && key.objectid != sc->inum &&
1157                             !sc->have_delayed_delete_refs) {
1158                                 ret = BACKREF_FOUND_SHARED;
1159                                 break;
1160                         }
1161
1162                         root = btrfs_extent_data_ref_root(leaf, dref);
1163                         ret = add_indirect_ref(fs_info, preftrees, root,
1164                                                &key, 0, bytenr, count,
1165                                                sc, GFP_NOFS);
1166                         break;
1167                 }
1168                 default:
1169                         WARN_ON(1);
1170                 }
1171                 if (ret)
1172                         return ret;
1173
1174         }
1175
1176         return ret;
1177 }
1178
1179 /*
1180  * this adds all existing backrefs (inline backrefs, backrefs and delayed
1181  * refs) for the given bytenr to the refs list, merges duplicates and resolves
1182  * indirect refs to their parent bytenr.
1183  * When roots are found, they're added to the roots list
1184  *
1185  * If time_seq is set to BTRFS_SEQ_LAST, it will not search delayed_refs, and
1186  * behave much like trans == NULL case, the difference only lies in it will not
1187  * commit root.
1188  * The special case is for qgroup to search roots in commit_transaction().
1189  *
1190  * @sc - if !NULL, then immediately return BACKREF_FOUND_SHARED when a
1191  * shared extent is detected.
1192  *
1193  * Otherwise this returns 0 for success and <0 for an error.
1194  *
1195  * If ignore_offset is set to false, only extent refs whose offsets match
1196  * extent_item_pos are returned.  If true, every extent ref is returned
1197  * and extent_item_pos is ignored.
1198  *
1199  * FIXME some caching might speed things up
1200  */
1201 static int find_parent_nodes(struct btrfs_trans_handle *trans,
1202                              struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr,
1203                              u64 time_seq, struct ulist *refs,
1204                              struct ulist *roots, const u64 *extent_item_pos,
1205                              struct share_check *sc, bool ignore_offset)
1206 {
1207         struct btrfs_root *root = btrfs_extent_root(fs_info, bytenr);
1208         struct btrfs_key key;
1209         struct btrfs_path *path;
1210         struct btrfs_delayed_ref_root *delayed_refs = NULL;
1211         struct btrfs_delayed_ref_head *head;
1212         int info_level = 0;
1213         int ret;
1214         struct prelim_ref *ref;
1215         struct rb_node *node;
1216         struct extent_inode_elem *eie = NULL;
1217         struct preftrees preftrees = {
1218                 .direct = PREFTREE_INIT,
1219                 .indirect = PREFTREE_INIT,
1220                 .indirect_missing_keys = PREFTREE_INIT
1221         };
1222
1223         key.objectid = bytenr;
1224         key.offset = (u64)-1;
1225         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, SKINNY_METADATA))
1226                 key.type = BTRFS_METADATA_ITEM_KEY;
1227         else
1228                 key.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
1229
1230         path = btrfs_alloc_path();
1231         if (!path)
1232                 return -ENOMEM;
1233         if (!trans) {
1234                 path->search_commit_root = 1;
1235                 path->skip_locking = 1;
1236         }
1237
1238         if (time_seq == BTRFS_SEQ_LAST)
1239                 path->skip_locking = 1;
1240
1241 again:
1242         head = NULL;
1243
1244         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1245         if (ret < 0)
1246                 goto out;
1247         if (ret == 0) {
1248                 /* This shouldn't happen, indicates a bug or fs corruption. */
1249                 ASSERT(ret != 0);
1250                 ret = -EUCLEAN;
1251                 goto out;
1252         }
1253
1254         if (trans && likely(trans->type != __TRANS_DUMMY) &&
1255             time_seq != BTRFS_SEQ_LAST) {
1256                 /*
1257                  * We have a specific time_seq we care about and trans which
1258                  * means we have the path lock, we need to grab the ref head and
1259                  * lock it so we have a consistent view of the refs at the given
1260                  * time.
1261                  */
1262                 delayed_refs = &trans->transaction->delayed_refs;
1263                 spin_lock(&delayed_refs->lock);
1264                 head = btrfs_find_delayed_ref_head(delayed_refs, bytenr);
1265                 if (head) {
1266                         if (!mutex_trylock(&head->mutex)) {
1267                                 refcount_inc(&head->refs);
1268                                 spin_unlock(&delayed_refs->lock);
1269
1270                                 btrfs_release_path(path);
1271
1272                                 /*
1273                                  * Mutex was contended, block until it's
1274                                  * released and try again
1275                                  */
1276                                 mutex_lock(&head->mutex);
1277                                 mutex_unlock(&head->mutex);
1278                                 btrfs_put_delayed_ref_head(head);
1279                                 goto again;
1280                         }
1281                         spin_unlock(&delayed_refs->lock);
1282                         ret = add_delayed_refs(fs_info, head, time_seq,
1283                                                &preftrees, sc);
1284                         mutex_unlock(&head->mutex);
1285                         if (ret)
1286                                 goto out;
1287                 } else {
1288                         spin_unlock(&delayed_refs->lock);
1289                 }
1290         }
1291
1292         if (path->slots[0]) {
1293                 struct extent_buffer *leaf;
1294                 int slot;
1295
1296                 path->slots[0]--;
1297                 leaf = path->nodes[0];
1298                 slot = path->slots[0];
1299                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
1300                 if (key.objectid == bytenr &&
1301                     (key.type == BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY ||
1302                      key.type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY)) {
1303                         ret = add_inline_refs(fs_info, path, bytenr,
1304                                               &info_level, &preftrees, sc);
1305                         if (ret)
1306                                 goto out;
1307                         ret = add_keyed_refs(root, path, bytenr, info_level,
1308                                              &preftrees, sc);
1309                         if (ret)
1310                                 goto out;
1311                 }
1312         }
1313
1314         btrfs_release_path(path);
1315
1316         ret = add_missing_keys(fs_info, &preftrees, path->skip_locking == 0);
1317         if (ret)
1318                 goto out;
1319
1320         WARN_ON(!RB_EMPTY_ROOT(&preftrees.indirect_missing_keys.root.rb_root));
1321
1322         ret = resolve_indirect_refs(fs_info, path, time_seq, &preftrees,
1323                                     extent_item_pos, sc, ignore_offset);
1324         if (ret)
1325                 goto out;
1326
1327         WARN_ON(!RB_EMPTY_ROOT(&preftrees.indirect.root.rb_root));
1328
1329         /*
1330          * This walks the tree of merged and resolved refs. Tree blocks are
1331          * read in as needed. Unique entries are added to the ulist, and
1332          * the list of found roots is updated.
1333          *
1334          * We release the entire tree in one go before returning.
1335          */
1336         node = rb_first_cached(&preftrees.direct.root);
1337         while (node) {
1338                 ref = rb_entry(node, struct prelim_ref, rbnode);
1339                 node = rb_next(&ref->rbnode);
1340                 /*
1341                  * ref->count < 0 can happen here if there are delayed
1342                  * refs with a node->action of BTRFS_DROP_DELAYED_REF.
1343                  * prelim_ref_insert() relies on this when merging
1344                  * identical refs to keep the overall count correct.
1345                  * prelim_ref_insert() will merge only those refs
1346                  * which compare identically.  Any refs having
1347                  * e.g. different offsets would not be merged,
1348                  * and would retain their original ref->count < 0.
1349                  */
1350                 if (roots && ref->count && ref->root_id && ref->parent == 0) {
1351                         if (sc && sc->root_objectid &&
1352                             ref->root_id != sc->root_objectid) {
1353                                 ret = BACKREF_FOUND_SHARED;
1354                                 goto out;
1355                         }
1356
1357                         /* no parent == root of tree */
1358                         ret = ulist_add(roots, ref->root_id, 0, GFP_NOFS);
1359                         if (ret < 0)
1360                                 goto out;
1361                 }
1362                 if (ref->count && ref->parent) {
1363                         if (extent_item_pos && !ref->inode_list &&
1364                             ref->level == 0) {
1365                                 struct extent_buffer *eb;
1366
1367                                 eb = read_tree_block(fs_info, ref->parent, 0,
1368                                                      0, ref->level, NULL);
1369                                 if (IS_ERR(eb)) {
1370                                         ret = PTR_ERR(eb);
1371                                         goto out;
1372                                 }
1373                                 if (!extent_buffer_uptodate(eb)) {
1374                                         free_extent_buffer(eb);
1375                                         ret = -EIO;
1376                                         goto out;
1377                                 }
1378
1379                                 if (!path->skip_locking)
1380                                         btrfs_tree_read_lock(eb);
1381                                 ret = find_extent_in_eb(eb, bytenr,
1382                                                         *extent_item_pos, &eie, ignore_offset);
1383                                 if (!path->skip_locking)
1384                                         btrfs_tree_read_unlock(eb);
1385                                 free_extent_buffer(eb);
1386                                 if (ret < 0)
1387                                         goto out;
1388                                 ref->inode_list = eie;
1389                                 /*
1390                                  * We transferred the list ownership to the ref,
1391                                  * so set to NULL to avoid a double free in case
1392                                  * an error happens after this.
1393                                  */
1394                                 eie = NULL;
1395                         }
1396                         ret = ulist_add_merge_ptr(refs, ref->parent,
1397                                                   ref->inode_list,
1398                                                   (void **)&eie, GFP_NOFS);
1399                         if (ret < 0)
1400                                 goto out;
1401                         if (!ret && extent_item_pos) {
1402                                 /*
1403                                  * We've recorded that parent, so we must extend
1404                                  * its inode list here.
1405                                  *
1406                                  * However if there was corruption we may not
1407                                  * have found an eie, return an error in this
1408                                  * case.
1409                                  */
1410                                 ASSERT(eie);
1411                                 if (!eie) {
1412                                         ret = -EUCLEAN;
1413                                         goto out;
1414                                 }
1415                                 while (eie->next)
1416                                         eie = eie->next;
1417                                 eie->next = ref->inode_list;
1418                         }
1419                         eie = NULL;
1420                         /*
1421                          * We have transferred the inode list ownership from
1422                          * this ref to the ref we added to the 'refs' ulist.
1423                          * So set this ref's inode list to NULL to avoid
1424                          * use-after-free when our caller uses it or double
1425                          * frees in case an error happens before we return.
1426                          */
1427                         ref->inode_list = NULL;
1428                 }
1429                 cond_resched();
1430         }
1431
1432 out:
1433         btrfs_free_path(path);
1434
1435         prelim_release(&preftrees.direct);
1436         prelim_release(&preftrees.indirect);
1437         prelim_release(&preftrees.indirect_missing_keys);
1438
1439         if (ret < 0)
1440                 free_inode_elem_list(eie);
1441         return ret;
1442 }
1443
1444 /*
1445  * Finds all leafs with a reference to the specified combination of bytenr and
1446  * offset. key_list_head will point to a list of corresponding keys (caller must
1447  * free each list element). The leafs will be stored in the leafs ulist, which
1448  * must be freed with ulist_free.
1449  *
1450  * returns 0 on success, <0 on error
1451  */
1452 int btrfs_find_all_leafs(struct btrfs_trans_handle *trans,
1453                          struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr,
1454                          u64 time_seq, struct ulist **leafs,
1455                          const u64 *extent_item_pos, bool ignore_offset)
1456 {
1457         int ret;
1458
1459         *leafs = ulist_alloc(GFP_NOFS);
1460         if (!*leafs)
1461                 return -ENOMEM;
1462
1463         ret = find_parent_nodes(trans, fs_info, bytenr, time_seq,
1464                                 *leafs, NULL, extent_item_pos, NULL, ignore_offset);
1465         if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
1466                 free_leaf_list(*leafs);
1467                 return ret;
1468         }
1469
1470         return 0;
1471 }
1472
1473 /*
1474  * walk all backrefs for a given extent to find all roots that reference this
1475  * extent. Walking a backref means finding all extents that reference this
1476  * extent and in turn walk the backrefs of those, too. Naturally this is a
1477  * recursive process, but here it is implemented in an iterative fashion: We
1478  * find all referencing extents for the extent in question and put them on a
1479  * list. In turn, we find all referencing extents for those, further appending
1480  * to the list. The way we iterate the list allows adding more elements after
1481  * the current while iterating. The process stops when we reach the end of the
1482  * list. Found roots are added to the roots list.
1483  *
1484  * returns 0 on success, < 0 on error.
1485  */
1486 static int btrfs_find_all_roots_safe(struct btrfs_trans_handle *trans,
1487                                      struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr,
1488                                      u64 time_seq, struct ulist **roots,
1489                                      bool ignore_offset)
1490 {
1491         struct ulist *tmp;
1492         struct ulist_node *node = NULL;
1493         struct ulist_iterator uiter;
1494         int ret;
1495
1496         tmp = ulist_alloc(GFP_NOFS);
1497         if (!tmp)
1498                 return -ENOMEM;
1499         *roots = ulist_alloc(GFP_NOFS);
1500         if (!*roots) {
1501                 ulist_free(tmp);
1502                 return -ENOMEM;
1503         }
1504
1505         ULIST_ITER_INIT(&uiter);
1506         while (1) {
1507                 ret = find_parent_nodes(trans, fs_info, bytenr, time_seq,
1508                                         tmp, *roots, NULL, NULL, ignore_offset);
1509                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
1510                         ulist_free(tmp);
1511                         ulist_free(*roots);
1512                         *roots = NULL;
1513                         return ret;
1514                 }
1515                 node = ulist_next(tmp, &uiter);
1516                 if (!node)
1517                         break;
1518                 bytenr = node->val;
1519                 cond_resched();
1520         }
1521
1522         ulist_free(tmp);
1523         return 0;
1524 }
1525
1526 int btrfs_find_all_roots(struct btrfs_trans_handle *trans,
1527                          struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr,
1528                          u64 time_seq, struct ulist **roots,
1529                          bool skip_commit_root_sem)
1530 {
1531         int ret;
1532
1533         if (!trans && !skip_commit_root_sem)
1534                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1535         ret = btrfs_find_all_roots_safe(trans, fs_info, bytenr,
1536                                         time_seq, roots, false);
1537         if (!trans && !skip_commit_root_sem)
1538                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1539         return ret;
1540 }
1541
1542 /*
1543  * The caller has joined a transaction or is holding a read lock on the
1544  * fs_info->commit_root_sem semaphore, so no need to worry about the root's last
1545  * snapshot field changing while updating or checking the cache.
1546  */
1547 static bool lookup_backref_shared_cache(struct btrfs_backref_shared_cache *cache,
1548                                         struct btrfs_root *root,
1549                                         u64 bytenr, int level, bool *is_shared)
1550 {
1551         struct btrfs_backref_shared_cache_entry *entry;
1552
1553         if (!cache->use_cache)
1554                 return false;
1555
1556         if (WARN_ON_ONCE(level >= BTRFS_MAX_LEVEL))
1557                 return false;
1558
1559         /*
1560          * Level -1 is used for the data extent, which is not reliable to cache
1561          * because its reference count can increase or decrease without us
1562          * realizing. We cache results only for extent buffers that lead from
1563          * the root node down to the leaf with the file extent item.
1564          */
1565         ASSERT(level >= 0);
1566
1567         entry = &cache->entries[level];
1568
1569         /* Unused cache entry or being used for some other extent buffer. */
1570         if (entry->bytenr != bytenr)
1571                 return false;
1572
1573         /*
1574          * We cached a false result, but the last snapshot generation of the
1575          * root changed, so we now have a snapshot. Don't trust the result.
1576          */
1577         if (!entry->is_shared &&
1578             entry->gen != btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1579                 return false;
1580
1581         /*
1582          * If we cached a true result and the last generation used for dropping
1583          * a root changed, we can not trust the result, because the dropped root
1584          * could be a snapshot sharing this extent buffer.
1585          */
1586         if (entry->is_shared &&
1587             entry->gen != btrfs_get_last_root_drop_gen(root->fs_info))
1588                 return false;
1589
1590         *is_shared = entry->is_shared;
1591         /*
1592          * If the node at this level is shared, than all nodes below are also
1593          * shared. Currently some of the nodes below may be marked as not shared
1594          * because we have just switched from one leaf to another, and switched
1595          * also other nodes above the leaf and below the current level, so mark
1596          * them as shared.
1597          */
1598         if (*is_shared) {
1599                 for (int i = 0; i < level; i++) {
1600                         cache->entries[i].is_shared = true;
1601                         cache->entries[i].gen = entry->gen;
1602                 }
1603         }
1604
1605         return true;
1606 }
1607
1608 /*
1609  * The caller has joined a transaction or is holding a read lock on the
1610  * fs_info->commit_root_sem semaphore, so no need to worry about the root's last
1611  * snapshot field changing while updating or checking the cache.
1612  */
1613 static void store_backref_shared_cache(struct btrfs_backref_shared_cache *cache,
1614                                        struct btrfs_root *root,
1615                                        u64 bytenr, int level, bool is_shared)
1616 {
1617         struct btrfs_backref_shared_cache_entry *entry;
1618         u64 gen;
1619
1620         if (!cache->use_cache)
1621                 return;
1622
1623         if (WARN_ON_ONCE(level >= BTRFS_MAX_LEVEL))
1624                 return;
1625
1626         /*
1627          * Level -1 is used for the data extent, which is not reliable to cache
1628          * because its reference count can increase or decrease without us
1629          * realizing. We cache results only for extent buffers that lead from
1630          * the root node down to the leaf with the file extent item.
1631          */
1632         ASSERT(level >= 0);
1633
1634         if (is_shared)
1635                 gen = btrfs_get_last_root_drop_gen(root->fs_info);
1636         else
1637                 gen = btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item);
1638
1639         entry = &cache->entries[level];
1640         entry->bytenr = bytenr;
1641         entry->is_shared = is_shared;
1642         entry->gen = gen;
1643
1644         /*
1645          * If we found an extent buffer is shared, set the cache result for all
1646          * extent buffers below it to true. As nodes in the path are COWed,
1647          * their sharedness is moved to their children, and if a leaf is COWed,
1648          * then the sharedness of a data extent becomes direct, the refcount of
1649          * data extent is increased in the extent item at the extent tree.
1650          */
1651         if (is_shared) {
1652                 for (int i = 0; i < level; i++) {
1653                         entry = &cache->entries[i];
1654                         entry->is_shared = is_shared;
1655                         entry->gen = gen;
1656                 }
1657         }
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Check if a data extent is shared or not.
1662  *
1663  * @root:        The root the inode belongs to.
1664  * @inum:        Number of the inode whose extent we are checking.
1665  * @bytenr:      Logical bytenr of the extent we are checking.
1666  * @extent_gen:  Generation of the extent (file extent item) or 0 if it is
1667  *               not known.
1668  * @roots:       List of roots this extent is shared among.
1669  * @tmp:         Temporary list used for iteration.
1670  * @cache:       A backref lookup result cache.
1671  *
1672  * btrfs_is_data_extent_shared uses the backref walking code but will short
1673  * circuit as soon as it finds a root or inode that doesn't match the
1674  * one passed in. This provides a significant performance benefit for
1675  * callers (such as fiemap) which want to know whether the extent is
1676  * shared but do not need a ref count.
1677  *
1678  * This attempts to attach to the running transaction in order to account for
1679  * delayed refs, but continues on even when no running transaction exists.
1680  *
1681  * Return: 0 if extent is not shared, 1 if it is shared, < 0 on error.
1682  */
1683 int btrfs_is_data_extent_shared(struct btrfs_root *root, u64 inum, u64 bytenr,
1684                                 u64 extent_gen,
1685                                 struct ulist *roots, struct ulist *tmp,
1686                                 struct btrfs_backref_shared_cache *cache)
1687 {
1688         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1689         struct btrfs_trans_handle *trans;
1690         struct ulist_iterator uiter;
1691         struct ulist_node *node;
1692         struct btrfs_seq_list elem = BTRFS_SEQ_LIST_INIT(elem);
1693         int ret = 0;
1694         struct share_check shared = {
1695                 .root_objectid = root->root_key.objectid,
1696                 .inum = inum,
1697                 .share_count = 0,
1698                 .have_delayed_delete_refs = false,
1699         };
1700         int level;
1701
1702         ulist_init(roots);
1703         ulist_init(tmp);
1704
1705         trans = btrfs_join_transaction_nostart(root);
1706         if (IS_ERR(trans)) {
1707                 if (PTR_ERR(trans) != -ENOENT && PTR_ERR(trans) != -EROFS) {
1708                         ret = PTR_ERR(trans);
1709                         goto out;
1710                 }
1711                 trans = NULL;
1712                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1713         } else {
1714                 btrfs_get_tree_mod_seq(fs_info, &elem);
1715         }
1716
1717         /* -1 means we are in the bytenr of the data extent. */
1718         level = -1;
1719         ULIST_ITER_INIT(&uiter);
1720         cache->use_cache = true;
1721         while (1) {
1722                 bool is_shared;
1723                 bool cached;
1724
1725                 ret = find_parent_nodes(trans, fs_info, bytenr, elem.seq, tmp,
1726                                         roots, NULL, &shared, false);
1727                 if (ret == BACKREF_FOUND_SHARED) {
1728                         /* this is the only condition under which we return 1 */
1729                         ret = 1;
1730                         if (level >= 0)
1731                                 store_backref_shared_cache(cache, root, bytenr,
1732                                                            level, true);
1733                         break;
1734                 }
1735                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1736                         break;
1737                 ret = 0;
1738                 /*
1739                  * If our data extent is not shared through reflinks and it was
1740                  * created in a generation after the last one used to create a
1741                  * snapshot of the inode's root, then it can not be shared
1742                  * indirectly through subtrees, as that can only happen with
1743                  * snapshots. In this case bail out, no need to check for the
1744                  * sharedness of extent buffers.
1745                  */
1746                 if (level == -1 &&
1747                     extent_gen > btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1748                         break;
1749
1750                 /*
1751                  * If our data extent was not directly shared (without multiple
1752                  * reference items), than it might have a single reference item
1753                  * with a count > 1 for the same offset, which means there are 2
1754                  * (or more) file extent items that point to the data extent -
1755                  * this happens when a file extent item needs to be split and
1756                  * then one item gets moved to another leaf due to a b+tree leaf
1757                  * split when inserting some item. In this case the file extent
1758                  * items may be located in different leaves and therefore some
1759                  * of the leaves may be referenced through shared subtrees while
1760                  * others are not. Since our extent buffer cache only works for
1761                  * a single path (by far the most common case and simpler to
1762                  * deal with), we can not use it if we have multiple leaves
1763                  * (which implies multiple paths).
1764                  */
1765                 if (level == -1 && tmp->nnodes > 1)
1766                         cache->use_cache = false;
1767
1768                 if (level >= 0)
1769                         store_backref_shared_cache(cache, root, bytenr,
1770                                                    level, false);
1771                 node = ulist_next(tmp, &uiter);
1772                 if (!node)
1773                         break;
1774                 bytenr = node->val;
1775                 level++;
1776                 cached = lookup_backref_shared_cache(cache, root, bytenr, level,
1777                                                      &is_shared);
1778                 if (cached) {
1779                         ret = (is_shared ? 1 : 0);
1780                         break;
1781                 }
1782                 shared.share_count = 0;
1783                 shared.have_delayed_delete_refs = false;
1784                 cond_resched();
1785         }
1786
1787         if (trans) {
1788                 btrfs_put_tree_mod_seq(fs_info, &elem);
1789                 btrfs_end_transaction(trans);
1790         } else {
1791                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1792         }
1793 out:
1794         ulist_release(roots);
1795         ulist_release(tmp);
1796         return ret;
1797 }
1798
1799 int btrfs_find_one_extref(struct btrfs_root *root, u64 inode_objectid,
1800                           u64 start_off, struct btrfs_path *path,
1801                           struct btrfs_inode_extref **ret_extref,
1802                           u64 *found_off)
1803 {
1804         int ret, slot;
1805         struct btrfs_key key;
1806         struct btrfs_key found_key;
1807         struct btrfs_inode_extref *extref;
1808         const struct extent_buffer *leaf;
1809         unsigned long ptr;
1810
1811         key.objectid = inode_objectid;
1812         key.type = BTRFS_INODE_EXTREF_KEY;
1813         key.offset = start_off;
1814
1815         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1816         if (ret < 0)
1817                 return ret;
1818
1819         while (1) {
1820                 leaf = path->nodes[0];
1821                 slot = path->slots[0];
1822                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1823                         /*
1824                          * If the item at offset is not found,
1825                          * btrfs_search_slot will point us to the slot
1826                          * where it should be inserted. In our case
1827                          * that will be the slot directly before the
1828                          * next INODE_REF_KEY_V2 item. In the case
1829                          * that we're pointing to the last slot in a
1830                          * leaf, we must move one leaf over.
1831                          */
1832                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1833                         if (ret) {
1834                                 if (ret >= 1)
1835                                         ret = -ENOENT;
1836                                 break;
1837                         }
1838                         continue;
1839                 }
1840
1841                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
1842
1843                 /*
1844                  * Check that we're still looking at an extended ref key for
1845                  * this particular objectid. If we have different
1846                  * objectid or type then there are no more to be found
1847                  * in the tree and we can exit.
1848                  */
1849                 ret = -ENOENT;
1850                 if (found_key.objectid != inode_objectid)
1851                         break;
1852                 if (found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
1853                         break;
1854
1855                 ret = 0;
1856                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
1857                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
1858                 *ret_extref = extref;
1859                 if (found_off)
1860                         *found_off = found_key.offset;
1861                 break;
1862         }
1863
1864         return ret;
1865 }
1866
1867 /*
1868  * this iterates to turn a name (from iref/extref) into a full filesystem path.
1869  * Elements of the path are separated by '/' and the path is guaranteed to be
1870  * 0-terminated. the path is only given within the current file system.
1871  * Therefore, it never starts with a '/'. the caller is responsible to provide
1872  * "size" bytes in "dest". the dest buffer will be filled backwards. finally,
1873  * the start point of the resulting string is returned. this pointer is within
1874  * dest, normally.
1875  * in case the path buffer would overflow, the pointer is decremented further
1876  * as if output was written to the buffer, though no more output is actually
1877  * generated. that way, the caller can determine how much space would be
1878  * required for the path to fit into the buffer. in that case, the returned
1879  * value will be smaller than dest. callers must check this!
1880  */
1881 char *btrfs_ref_to_path(struct btrfs_root *fs_root, struct btrfs_path *path,
1882                         u32 name_len, unsigned long name_off,
1883                         struct extent_buffer *eb_in, u64 parent,
1884                         char *dest, u32 size)
1885 {
1886         int slot;
1887         u64 next_inum;
1888         int ret;
1889         s64 bytes_left = ((s64)size) - 1;
1890         struct extent_buffer *eb = eb_in;
1891         struct btrfs_key found_key;
1892         struct btrfs_inode_ref *iref;
1893
1894         if (bytes_left >= 0)
1895                 dest[bytes_left] = '\0';
1896
1897         while (1) {
1898                 bytes_left -= name_len;
1899                 if (bytes_left >= 0)
1900                         read_extent_buffer(eb, dest + bytes_left,
1901                                            name_off, name_len);
1902                 if (eb != eb_in) {
1903                         if (!path->skip_locking)
1904                                 btrfs_tree_read_unlock(eb);
1905                         free_extent_buffer(eb);
1906                 }
1907                 ret = btrfs_find_item(fs_root, path, parent, 0,
1908                                 BTRFS_INODE_REF_KEY, &found_key);
1909                 if (ret > 0)
1910                         ret = -ENOENT;
1911                 if (ret)
1912                         break;
1913
1914                 next_inum = found_key.offset;
1915
1916                 /* regular exit ahead */
1917                 if (parent == next_inum)
1918                         break;
1919
1920                 slot = path->slots[0];
1921                 eb = path->nodes[0];
1922                 /* make sure we can use eb after releasing the path */
1923                 if (eb != eb_in) {
1924                         path->nodes[0] = NULL;
1925                         path->locks[0] = 0;
1926                 }
1927                 btrfs_release_path(path);
1928                 iref = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_ref);
1929
1930                 name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
1931                 name_off = (unsigned long)(iref + 1);
1932
1933                 parent = next_inum;
1934                 --bytes_left;
1935                 if (bytes_left >= 0)
1936                         dest[bytes_left] = '/';
1937         }
1938
1939         btrfs_release_path(path);
1940
1941         if (ret)
1942                 return ERR_PTR(ret);
1943
1944         return dest + bytes_left;
1945 }
1946
1947 /*
1948  * this makes the path point to (logical EXTENT_ITEM *)
1949  * returns BTRFS_EXTENT_FLAG_DATA for data, BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK for
1950  * tree blocks and <0 on error.
1951  */
1952 int extent_from_logical(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical,
1953                         struct btrfs_path *path, struct btrfs_key *found_key,
1954                         u64 *flags_ret)
1955 {
1956         struct btrfs_root *extent_root = btrfs_extent_root(fs_info, logical);
1957         int ret;
1958         u64 flags;
1959         u64 size = 0;
1960         u32 item_size;
1961         const struct extent_buffer *eb;
1962         struct btrfs_extent_item *ei;
1963         struct btrfs_key key;
1964
1965         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, SKINNY_METADATA))
1966                 key.type = BTRFS_METADATA_ITEM_KEY;
1967         else
1968                 key.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
1969         key.objectid = logical;
1970         key.offset = (u64)-1;
1971
1972         ret = btrfs_search_slot(NULL, extent_root, &key, path, 0, 0);
1973         if (ret < 0)
1974                 return ret;
1975
1976         ret = btrfs_previous_extent_item(extent_root, path, 0);
1977         if (ret) {
1978                 if (ret > 0)
1979                         ret = -ENOENT;
1980                 return ret;
1981         }
1982         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], found_key, path->slots[0]);
1983         if (found_key->type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY)
1984                 size = fs_info->nodesize;
1985         else if (found_key->type == BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY)
1986                 size = found_key->offset;
1987
1988         if (found_key->objectid > logical ||
1989             found_key->objectid + size <= logical) {
1990                 btrfs_debug(fs_info,
1991                         "logical %llu is not within any extent", logical);
1992                 return -ENOENT;
1993         }
1994
1995         eb = path->nodes[0];
1996         item_size = btrfs_item_size(eb, path->slots[0]);
1997         BUG_ON(item_size < sizeof(*ei));
1998
1999         ei = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0], struct btrfs_extent_item);
2000         flags = btrfs_extent_flags(eb, ei);
2001
2002         btrfs_debug(fs_info,
2003                 "logical %llu is at position %llu within the extent (%llu EXTENT_ITEM %llu) flags %#llx size %u",
2004                  logical, logical - found_key->objectid, found_key->objectid,
2005                  found_key->offset, flags, item_size);
2006
2007         WARN_ON(!flags_ret);
2008         if (flags_ret) {
2009                 if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK)
2010                         *flags_ret = BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK;
2011                 else if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_DATA)
2012                         *flags_ret = BTRFS_EXTENT_FLAG_DATA;
2013                 else
2014                         BUG();
2015                 return 0;
2016         }
2017
2018         return -EIO;
2019 }
2020
2021 /*
2022  * helper function to iterate extent inline refs. ptr must point to a 0 value
2023  * for the first call and may be modified. it is used to track state.
2024  * if more refs exist, 0 is returned and the next call to
2025  * get_extent_inline_ref must pass the modified ptr parameter to get the
2026  * next ref. after the last ref was processed, 1 is returned.
2027  * returns <0 on error
2028  */
2029 static int get_extent_inline_ref(unsigned long *ptr,
2030                                  const struct extent_buffer *eb,
2031                                  const struct btrfs_key *key,
2032                                  const struct btrfs_extent_item *ei,
2033                                  u32 item_size,
2034                                  struct btrfs_extent_inline_ref **out_eiref,
2035                                  int *out_type)
2036 {
2037         unsigned long end;
2038         u64 flags;
2039         struct btrfs_tree_block_info *info;
2040
2041         if (!*ptr) {
2042                 /* first call */
2043                 flags = btrfs_extent_flags(eb, ei);
2044                 if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
2045                         if (key->type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY) {
2046                                 /* a skinny metadata extent */
2047                                 *out_eiref =
2048                                      (struct btrfs_extent_inline_ref *)(ei + 1);
2049                         } else {
2050                                 WARN_ON(key->type != BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY);
2051                                 info = (struct btrfs_tree_block_info *)(ei + 1);
2052                                 *out_eiref =
2053                                    (struct btrfs_extent_inline_ref *)(info + 1);
2054                         }
2055                 } else {
2056                         *out_eiref = (struct btrfs_extent_inline_ref *)(ei + 1);
2057                 }
2058                 *ptr = (unsigned long)*out_eiref;
2059                 if ((unsigned long)(*ptr) >= (unsigned long)ei + item_size)
2060                         return -ENOENT;
2061         }
2062
2063         end = (unsigned long)ei + item_size;
2064         *out_eiref = (struct btrfs_extent_inline_ref *)(*ptr);
2065         *out_type = btrfs_get_extent_inline_ref_type(eb, *out_eiref,
2066                                                      BTRFS_REF_TYPE_ANY);
2067         if (*out_type == BTRFS_REF_TYPE_INVALID)
2068                 return -EUCLEAN;
2069
2070         *ptr += btrfs_extent_inline_ref_size(*out_type);
2071         WARN_ON(*ptr > end);
2072         if (*ptr == end)
2073                 return 1; /* last */
2074
2075         return 0;
2076 }
2077
2078 /*
2079  * reads the tree block backref for an extent. tree level and root are returned
2080  * through out_level and out_root. ptr must point to a 0 value for the first
2081  * call and may be modified (see get_extent_inline_ref comment).
2082  * returns 0 if data was provided, 1 if there was no more data to provide or
2083  * <0 on error.
2084  */
2085 int tree_backref_for_extent(unsigned long *ptr, struct extent_buffer *eb,
2086                             struct btrfs_key *key, struct btrfs_extent_item *ei,
2087                             u32 item_size, u64 *out_root, u8 *out_level)
2088 {
2089         int ret;
2090         int type;
2091         struct btrfs_extent_inline_ref *eiref;
2092
2093         if (*ptr == (unsigned long)-1)
2094                 return 1;
2095
2096         while (1) {
2097                 ret = get_extent_inline_ref(ptr, eb, key, ei, item_size,
2098                                               &eiref, &type);
2099                 if (ret < 0)
2100                         return ret;
2101
2102                 if (type == BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY ||
2103                     type == BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY)
2104                         break;
2105
2106                 if (ret == 1)
2107                         return 1;
2108         }
2109
2110         /* we can treat both ref types equally here */
2111         *out_root = btrfs_extent_inline_ref_offset(eb, eiref);
2112
2113         if (key->type == BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY) {
2114                 struct btrfs_tree_block_info *info;
2115
2116                 info = (struct btrfs_tree_block_info *)(ei + 1);
2117                 *out_level = btrfs_tree_block_level(eb, info);
2118         } else {
2119                 ASSERT(key->type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY);
2120                 *out_level = (u8)key->offset;
2121         }
2122
2123         if (ret == 1)
2124                 *ptr = (unsigned long)-1;
2125
2126         return 0;
2127 }
2128
2129 static int iterate_leaf_refs(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2130                              struct extent_inode_elem *inode_list,
2131                              u64 root, u64 extent_item_objectid,
2132                              iterate_extent_inodes_t *iterate, void *ctx)
2133 {
2134         struct extent_inode_elem *eie;
2135         int ret = 0;
2136
2137         for (eie = inode_list; eie; eie = eie->next) {
2138                 btrfs_debug(fs_info,
2139                             "ref for %llu resolved, key (%llu EXTEND_DATA %llu), root %llu",
2140                             extent_item_objectid, eie->inum,
2141                             eie->offset, root);
2142                 ret = iterate(eie->inum, eie->offset, root, ctx);
2143                 if (ret) {
2144                         btrfs_debug(fs_info,
2145                                     "stopping iteration for %llu due to ret=%d",
2146                                     extent_item_objectid, ret);
2147                         break;
2148                 }
2149         }
2150
2151         return ret;
2152 }
2153
2154 /*
2155  * calls iterate() for every inode that references the extent identified by
2156  * the given parameters.
2157  * when the iterator function returns a non-zero value, iteration stops.
2158  */
2159 int iterate_extent_inodes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2160                                 u64 extent_item_objectid, u64 extent_item_pos,
2161                                 int search_commit_root,
2162                                 iterate_extent_inodes_t *iterate, void *ctx,
2163                                 bool ignore_offset)
2164 {
2165         int ret;
2166         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2167         struct ulist *refs = NULL;
2168         struct ulist *roots = NULL;
2169         struct ulist_node *ref_node = NULL;
2170         struct ulist_node *root_node = NULL;
2171         struct btrfs_seq_list seq_elem = BTRFS_SEQ_LIST_INIT(seq_elem);
2172         struct ulist_iterator ref_uiter;
2173         struct ulist_iterator root_uiter;
2174
2175         btrfs_debug(fs_info, "resolving all inodes for extent %llu",
2176                         extent_item_objectid);
2177
2178         if (!search_commit_root) {
2179                 trans = btrfs_attach_transaction(fs_info->tree_root);
2180                 if (IS_ERR(trans)) {
2181                         if (PTR_ERR(trans) != -ENOENT &&
2182                             PTR_ERR(trans) != -EROFS)
2183                                 return PTR_ERR(trans);
2184                         trans = NULL;
2185                 }
2186         }
2187
2188         if (trans)
2189                 btrfs_get_tree_mod_seq(fs_info, &seq_elem);
2190         else
2191                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
2192
2193         ret = btrfs_find_all_leafs(trans, fs_info, extent_item_objectid,
2194                                    seq_elem.seq, &refs,
2195                                    &extent_item_pos, ignore_offset);
2196         if (ret)
2197                 goto out;
2198
2199         ULIST_ITER_INIT(&ref_uiter);
2200         while (!ret && (ref_node = ulist_next(refs, &ref_uiter))) {
2201                 ret = btrfs_find_all_roots_safe(trans, fs_info, ref_node->val,
2202                                                 seq_elem.seq, &roots,
2203                                                 ignore_offset);
2204                 if (ret)
2205                         break;
2206                 ULIST_ITER_INIT(&root_uiter);
2207                 while (!ret && (root_node = ulist_next(roots, &root_uiter))) {
2208                         btrfs_debug(fs_info,
2209                                     "root %llu references leaf %llu, data list %#llx",
2210                                     root_node->val, ref_node->val,
2211                                     ref_node->aux);
2212                         ret = iterate_leaf_refs(fs_info,
2213                                                 (struct extent_inode_elem *)
2214                                                 (uintptr_t)ref_node->aux,
2215                                                 root_node->val,
2216                                                 extent_item_objectid,
2217                                                 iterate, ctx);
2218                 }
2219                 ulist_free(roots);
2220         }
2221
2222         free_leaf_list(refs);
2223 out:
2224         if (trans) {
2225                 btrfs_put_tree_mod_seq(fs_info, &seq_elem);
2226                 btrfs_end_transaction(trans);
2227         } else {
2228                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
2229         }
2230
2231         return ret;
2232 }
2233
2234 static int build_ino_list(u64 inum, u64 offset, u64 root, void *ctx)
2235 {
2236         struct btrfs_data_container *inodes = ctx;
2237         const size_t c = 3 * sizeof(u64);
2238
2239         if (inodes->bytes_left >= c) {
2240                 inodes->bytes_left -= c;
2241                 inodes->val[inodes->elem_cnt] = inum;
2242                 inodes->val[inodes->elem_cnt + 1] = offset;
2243                 inodes->val[inodes->elem_cnt + 2] = root;
2244                 inodes->elem_cnt += 3;
2245         } else {
2246                 inodes->bytes_missing += c - inodes->bytes_left;
2247                 inodes->bytes_left = 0;
2248                 inodes->elem_missed += 3;
2249         }
2250
2251         return 0;
2252 }
2253
2254 int iterate_inodes_from_logical(u64 logical, struct btrfs_fs_info *fs_info,
2255                                 struct btrfs_path *path,
2256                                 void *ctx, bool ignore_offset)
2257 {
2258         int ret;
2259         u64 extent_item_pos;
2260         u64 flags = 0;
2261         struct btrfs_key found_key;
2262         int search_commit_root = path->search_commit_root;
2263
2264         ret = extent_from_logical(fs_info, logical, path, &found_key, &flags);
2265         btrfs_release_path(path);
2266         if (ret < 0)
2267                 return ret;
2268         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK)
2269                 return -EINVAL;
2270
2271         extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
2272         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
2273                                         extent_item_pos, search_commit_root,
2274                                         build_ino_list, ctx, ignore_offset);
2275
2276         return ret;
2277 }
2278
2279 static int inode_to_path(u64 inum, u32 name_len, unsigned long name_off,
2280                          struct extent_buffer *eb, struct inode_fs_paths *ipath);
2281
2282 static int iterate_inode_refs(u64 inum, struct inode_fs_paths *ipath)
2283 {
2284         int ret = 0;
2285         int slot;
2286         u32 cur;
2287         u32 len;
2288         u32 name_len;
2289         u64 parent = 0;
2290         int found = 0;
2291         struct btrfs_root *fs_root = ipath->fs_root;
2292         struct btrfs_path *path = ipath->btrfs_path;
2293         struct extent_buffer *eb;
2294         struct btrfs_inode_ref *iref;
2295         struct btrfs_key found_key;
2296
2297         while (!ret) {
2298                 ret = btrfs_find_item(fs_root, path, inum,
2299                                 parent ? parent + 1 : 0, BTRFS_INODE_REF_KEY,
2300                                 &found_key);
2301
2302                 if (ret < 0)
2303                         break;
2304                 if (ret) {
2305                         ret = found ? 0 : -ENOENT;
2306                         break;
2307                 }
2308                 ++found;
2309
2310                 parent = found_key.offset;
2311                 slot = path->slots[0];
2312                 eb = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[0]);
2313                 if (!eb) {
2314                         ret = -ENOMEM;
2315                         break;
2316                 }
2317                 btrfs_release_path(path);
2318
2319                 iref = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_ref);
2320
2321                 for (cur = 0; cur < btrfs_item_size(eb, slot); cur += len) {
2322                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
2323                         /* path must be released before calling iterate()! */
2324                         btrfs_debug(fs_root->fs_info,
2325                                 "following ref at offset %u for inode %llu in tree %llu",
2326                                 cur, found_key.objectid,
2327                                 fs_root->root_key.objectid);
2328                         ret = inode_to_path(parent, name_len,
2329                                       (unsigned long)(iref + 1), eb, ipath);
2330                         if (ret)
2331                                 break;
2332                         len = sizeof(*iref) + name_len;
2333                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)((char *)iref + len);
2334                 }
2335                 free_extent_buffer(eb);
2336         }
2337
2338         btrfs_release_path(path);
2339
2340         return ret;
2341 }
2342
2343 static int iterate_inode_extrefs(u64 inum, struct inode_fs_paths *ipath)
2344 {
2345         int ret;
2346         int slot;
2347         u64 offset = 0;
2348         u64 parent;
2349         int found = 0;
2350         struct btrfs_root *fs_root = ipath->fs_root;
2351         struct btrfs_path *path = ipath->btrfs_path;
2352         struct extent_buffer *eb;
2353         struct btrfs_inode_extref *extref;
2354         u32 item_size;
2355         u32 cur_offset;
2356         unsigned long ptr;
2357
2358         while (1) {
2359                 ret = btrfs_find_one_extref(fs_root, inum, offset, path, &extref,
2360                                             &offset);
2361                 if (ret < 0)
2362                         break;
2363                 if (ret) {
2364                         ret = found ? 0 : -ENOENT;
2365                         break;
2366                 }
2367                 ++found;
2368
2369                 slot = path->slots[0];
2370                 eb = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[0]);
2371                 if (!eb) {
2372                         ret = -ENOMEM;
2373                         break;
2374                 }
2375                 btrfs_release_path(path);
2376
2377                 item_size = btrfs_item_size(eb, slot);
2378                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
2379                 cur_offset = 0;
2380
2381                 while (cur_offset < item_size) {
2382                         u32 name_len;
2383
2384                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur_offset);
2385                         parent = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
2386                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
2387                         ret = inode_to_path(parent, name_len,
2388                                       (unsigned long)&extref->name, eb, ipath);
2389                         if (ret)
2390                                 break;
2391
2392                         cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
2393                         cur_offset += sizeof(*extref);
2394                 }
2395                 free_extent_buffer(eb);
2396
2397                 offset++;
2398         }
2399
2400         btrfs_release_path(path);
2401
2402         return ret;
2403 }
2404
2405 /*
2406  * returns 0 if the path could be dumped (probably truncated)
2407  * returns <0 in case of an error
2408  */
2409 static int inode_to_path(u64 inum, u32 name_len, unsigned long name_off,
2410                          struct extent_buffer *eb, struct inode_fs_paths *ipath)
2411 {
2412         char *fspath;
2413         char *fspath_min;
2414         int i = ipath->fspath->elem_cnt;
2415         const int s_ptr = sizeof(char *);
2416         u32 bytes_left;
2417
2418         bytes_left = ipath->fspath->bytes_left > s_ptr ?
2419                                         ipath->fspath->bytes_left - s_ptr : 0;
2420
2421         fspath_min = (char *)ipath->fspath->val + (i + 1) * s_ptr;
2422         fspath = btrfs_ref_to_path(ipath->fs_root, ipath->btrfs_path, name_len,
2423                                    name_off, eb, inum, fspath_min, bytes_left);
2424         if (IS_ERR(fspath))
2425                 return PTR_ERR(fspath);
2426
2427         if (fspath > fspath_min) {
2428                 ipath->fspath->val[i] = (u64)(unsigned long)fspath;
2429                 ++ipath->fspath->elem_cnt;
2430                 ipath->fspath->bytes_left = fspath - fspath_min;
2431         } else {
2432                 ++ipath->fspath->elem_missed;
2433                 ipath->fspath->bytes_missing += fspath_min - fspath;
2434                 ipath->fspath->bytes_left = 0;
2435         }
2436
2437         return 0;
2438 }
2439
2440 /*
2441  * this dumps all file system paths to the inode into the ipath struct, provided
2442  * is has been created large enough. each path is zero-terminated and accessed
2443  * from ipath->fspath->val[i].
2444  * when it returns, there are ipath->fspath->elem_cnt number of paths available
2445  * in ipath->fspath->val[]. when the allocated space wasn't sufficient, the
2446  * number of missed paths is recorded in ipath->fspath->elem_missed, otherwise,
2447  * it's zero. ipath->fspath->bytes_missing holds the number of bytes that would
2448  * have been needed to return all paths.
2449  */
2450 int paths_from_inode(u64 inum, struct inode_fs_paths *ipath)
2451 {
2452         int ret;
2453         int found_refs = 0;
2454
2455         ret = iterate_inode_refs(inum, ipath);
2456         if (!ret)
2457                 ++found_refs;
2458         else if (ret != -ENOENT)
2459                 return ret;
2460
2461         ret = iterate_inode_extrefs(inum, ipath);
2462         if (ret == -ENOENT && found_refs)
2463                 return 0;
2464
2465         return ret;
2466 }
2467
2468 struct btrfs_data_container *init_data_container(u32 total_bytes)
2469 {
2470         struct btrfs_data_container *data;
2471         size_t alloc_bytes;
2472
2473         alloc_bytes = max_t(size_t, total_bytes, sizeof(*data));
2474         data = kvmalloc(alloc_bytes, GFP_KERNEL);
2475         if (!data)
2476                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2477
2478         if (total_bytes >= sizeof(*data)) {
2479                 data->bytes_left = total_bytes - sizeof(*data);
2480                 data->bytes_missing = 0;
2481         } else {
2482                 data->bytes_missing = sizeof(*data) - total_bytes;
2483                 data->bytes_left = 0;
2484         }
2485
2486         data->elem_cnt = 0;
2487         data->elem_missed = 0;
2488
2489         return data;
2490 }
2491
2492 /*
2493  * allocates space to return multiple file system paths for an inode.
2494  * total_bytes to allocate are passed, note that space usable for actual path
2495  * information will be total_bytes - sizeof(struct inode_fs_paths).
2496  * the returned pointer must be freed with free_ipath() in the end.
2497  */
2498 struct inode_fs_paths *init_ipath(s32 total_bytes, struct btrfs_root *fs_root,
2499                                         struct btrfs_path *path)
2500 {
2501         struct inode_fs_paths *ifp;
2502         struct btrfs_data_container *fspath;
2503
2504         fspath = init_data_container(total_bytes);
2505         if (IS_ERR(fspath))
2506                 return ERR_CAST(fspath);
2507
2508         ifp = kmalloc(sizeof(*ifp), GFP_KERNEL);
2509         if (!ifp) {
2510                 kvfree(fspath);
2511                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2512         }
2513
2514         ifp->btrfs_path = path;
2515         ifp->fspath = fspath;
2516         ifp->fs_root = fs_root;
2517
2518         return ifp;
2519 }
2520
2521 void free_ipath(struct inode_fs_paths *ipath)
2522 {
2523         if (!ipath)
2524                 return;
2525         kvfree(ipath->fspath);
2526         kfree(ipath);
2527 }
2528
2529 struct btrfs_backref_iter *btrfs_backref_iter_alloc(
2530                 struct btrfs_fs_info *fs_info, gfp_t gfp_flag)
2531 {
2532         struct btrfs_backref_iter *ret;
2533
2534         ret = kzalloc(sizeof(*ret), gfp_flag);
2535         if (!ret)
2536                 return NULL;
2537
2538         ret->path = btrfs_alloc_path();
2539         if (!ret->path) {
2540                 kfree(ret);
2541                 return NULL;
2542         }
2543
2544         /* Current backref iterator only supports iteration in commit root */
2545         ret->path->search_commit_root = 1;
2546         ret->path->skip_locking = 1;
2547         ret->fs_info = fs_info;
2548
2549         return ret;
2550 }
2551
2552 int btrfs_backref_iter_start(struct btrfs_backref_iter *iter, u64 bytenr)
2553 {
2554         struct btrfs_fs_info *fs_info = iter->fs_info;
2555         struct btrfs_root *extent_root = btrfs_extent_root(fs_info, bytenr);
2556         struct btrfs_path *path = iter->path;
2557         struct btrfs_extent_item *ei;
2558         struct btrfs_key key;
2559         int ret;
2560
2561         key.objectid = bytenr;
2562         key.type = BTRFS_METADATA_ITEM_KEY;
2563         key.offset = (u64)-1;
2564         iter->bytenr = bytenr;
2565
2566         ret = btrfs_search_slot(NULL, extent_root, &key, path, 0, 0);
2567         if (ret < 0)
2568                 return ret;
2569         if (ret == 0) {
2570                 ret = -EUCLEAN;
2571                 goto release;
2572         }
2573         if (path->slots[0] == 0) {
2574                 WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
2575                 ret = -EUCLEAN;
2576                 goto release;
2577         }
2578         path->slots[0]--;
2579
2580         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
2581         if ((key.type != BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY &&
2582              key.type != BTRFS_METADATA_ITEM_KEY) || key.objectid != bytenr) {
2583                 ret = -ENOENT;
2584                 goto release;
2585         }
2586         memcpy(&iter->cur_key, &key, sizeof(key));
2587         iter->item_ptr = (u32)btrfs_item_ptr_offset(path->nodes[0],
2588                                                     path->slots[0]);
2589         iter->end_ptr = (u32)(iter->item_ptr +
2590                         btrfs_item_size(path->nodes[0], path->slots[0]));
2591         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2592                             struct btrfs_extent_item);
2593
2594         /*
2595          * Only support iteration on tree backref yet.
2596          *
2597          * This is an extra precaution for non skinny-metadata, where
2598          * EXTENT_ITEM is also used for tree blocks, that we can only use
2599          * extent flags to determine if it's a tree block.
2600          */
2601         if (btrfs_extent_flags(path->nodes[0], ei) & BTRFS_EXTENT_FLAG_DATA) {
2602                 ret = -ENOTSUPP;
2603                 goto release;
2604         }
2605         iter->cur_ptr = (u32)(iter->item_ptr + sizeof(*ei));
2606
2607         /* If there is no inline backref, go search for keyed backref */
2608         if (iter->cur_ptr >= iter->end_ptr) {
2609                 ret = btrfs_next_item(extent_root, path);
2610
2611                 /* No inline nor keyed ref */
2612                 if (ret > 0) {
2613                         ret = -ENOENT;
2614                         goto release;
2615                 }
2616                 if (ret < 0)
2617                         goto release;
2618
2619                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &iter->cur_key,
2620                                 path->slots[0]);
2621                 if (iter->cur_key.objectid != bytenr ||
2622                     (iter->cur_key.type != BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY &&
2623                      iter->cur_key.type != BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY)) {
2624                         ret = -ENOENT;
2625                         goto release;
2626                 }
2627                 iter->cur_ptr = (u32)btrfs_item_ptr_offset(path->nodes[0],
2628                                                            path->slots[0]);
2629                 iter->item_ptr = iter->cur_ptr;
2630                 iter->end_ptr = (u32)(iter->item_ptr + btrfs_item_size(
2631                                       path->nodes[0], path->slots[0]));
2632         }
2633
2634         return 0;
2635 release:
2636         btrfs_backref_iter_release(iter);
2637         return ret;
2638 }
2639
2640 /*
2641  * Go to the next backref item of current bytenr, can be either inlined or
2642  * keyed.
2643  *
2644  * Caller needs to check whether it's inline ref or not by iter->cur_key.
2645  *
2646  * Return 0 if we get next backref without problem.
2647  * Return >0 if there is no extra backref for this bytenr.
2648  * Return <0 if there is something wrong happened.
2649  */
2650 int btrfs_backref_iter_next(struct btrfs_backref_iter *iter)
2651 {
2652         struct extent_buffer *eb = btrfs_backref_get_eb(iter);
2653         struct btrfs_root *extent_root;
2654         struct btrfs_path *path = iter->path;
2655         struct btrfs_extent_inline_ref *iref;
2656         int ret;
2657         u32 size;
2658
2659         if (btrfs_backref_iter_is_inline_ref(iter)) {
2660                 /* We're still inside the inline refs */
2661                 ASSERT(iter->cur_ptr < iter->end_ptr);
2662
2663                 if (btrfs_backref_has_tree_block_info(iter)) {
2664                         /* First tree block info */
2665                         size = sizeof(struct btrfs_tree_block_info);
2666                 } else {
2667                         /* Use inline ref type to determine the size */
2668                         int type;
2669
2670                         iref = (struct btrfs_extent_inline_ref *)
2671                                 ((unsigned long)iter->cur_ptr);
2672                         type = btrfs_extent_inline_ref_type(eb, iref);
2673
2674                         size = btrfs_extent_inline_ref_size(type);
2675                 }
2676                 iter->cur_ptr += size;
2677                 if (iter->cur_ptr < iter->end_ptr)
2678                         return 0;
2679
2680                 /* All inline items iterated, fall through */
2681         }
2682
2683         /* We're at keyed items, there is no inline item, go to the next one */
2684         extent_root = btrfs_extent_root(iter->fs_info, iter->bytenr);
2685         ret = btrfs_next_item(extent_root, iter->path);
2686         if (ret)
2687                 return ret;
2688
2689         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &iter->cur_key, path->slots[0]);
2690         if (iter->cur_key.objectid != iter->bytenr ||
2691             (iter->cur_key.type != BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY &&
2692              iter->cur_key.type != BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY))
2693                 return 1;
2694         iter->item_ptr = (u32)btrfs_item_ptr_offset(path->nodes[0],
2695                                         path->slots[0]);
2696         iter->cur_ptr = iter->item_ptr;
2697         iter->end_ptr = iter->item_ptr + (u32)btrfs_item_size(path->nodes[0],
2698                                                 path->slots[0]);
2699         return 0;
2700 }
2701
2702 void btrfs_backref_init_cache(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2703                               struct btrfs_backref_cache *cache, int is_reloc)
2704 {
2705         int i;
2706
2707         cache->rb_root = RB_ROOT;
2708         for (i = 0; i < BTRFS_MAX_LEVEL; i++)
2709                 INIT_LIST_HEAD(&cache->pending[i]);
2710         INIT_LIST_HEAD(&cache->changed);
2711         INIT_LIST_HEAD(&cache->detached);
2712         INIT_LIST_HEAD(&cache->leaves);
2713         INIT_LIST_HEAD(&cache->pending_edge);
2714         INIT_LIST_HEAD(&cache->useless_node);
2715         cache->fs_info = fs_info;
2716         cache->is_reloc = is_reloc;
2717 }
2718
2719 struct btrfs_backref_node *btrfs_backref_alloc_node(
2720                 struct btrfs_backref_cache *cache, u64 bytenr, int level)
2721 {
2722         struct btrfs_backref_node *node;
2723
2724         ASSERT(level >= 0 && level < BTRFS_MAX_LEVEL);
2725         node = kzalloc(sizeof(*node), GFP_NOFS);
2726         if (!node)
2727                 return node;
2728
2729         INIT_LIST_HEAD(&node->list);
2730         INIT_LIST_HEAD(&node->upper);
2731         INIT_LIST_HEAD(&node->lower);
2732         RB_CLEAR_NODE(&node->rb_node);
2733         cache->nr_nodes++;
2734         node->level = level;
2735         node->bytenr = bytenr;
2736
2737         return node;
2738 }
2739
2740 struct btrfs_backref_edge *btrfs_backref_alloc_edge(
2741                 struct btrfs_backref_cache *cache)
2742 {
2743         struct btrfs_backref_edge *edge;
2744
2745         edge = kzalloc(sizeof(*edge), GFP_NOFS);
2746         if (edge)
2747                 cache->nr_edges++;
2748         return edge;
2749 }
2750
2751 /*
2752  * Drop the backref node from cache, also cleaning up all its
2753  * upper edges and any uncached nodes in the path.
2754  *
2755  * This cleanup happens bottom up, thus the node should either
2756  * be the lowest node in the cache or a detached node.
2757  */
2758 void btrfs_backref_cleanup_node(struct btrfs_backref_cache *cache,
2759                                 struct btrfs_backref_node *node)
2760 {
2761         struct btrfs_backref_node *upper;
2762         struct btrfs_backref_edge *edge;
2763
2764         if (!node)
2765                 return;
2766
2767         BUG_ON(!node->lowest && !node->detached);
2768         while (!list_empty(&node->upper)) {
2769                 edge = list_entry(node->upper.next, struct btrfs_backref_edge,
2770                                   list[LOWER]);
2771                 upper = edge->node[UPPER];
2772                 list_del(&edge->list[LOWER]);
2773                 list_del(&edge->list[UPPER]);
2774                 btrfs_backref_free_edge(cache, edge);
2775
2776                 /*
2777                  * Add the node to leaf node list if no other child block
2778                  * cached.
2779                  */
2780                 if (list_empty(&upper->lower)) {
2781                         list_add_tail(&upper->lower, &cache->leaves);
2782                         upper->lowest = 1;
2783                 }
2784         }
2785
2786         btrfs_backref_drop_node(cache, node);
2787 }
2788
2789 /*
2790  * Release all nodes/edges from current cache
2791  */
2792 void btrfs_backref_release_cache(struct btrfs_backref_cache *cache)
2793 {
2794         struct btrfs_backref_node *node;
2795         int i;
2796
2797         while (!list_empty(&cache->detached)) {
2798                 node = list_entry(cache->detached.next,
2799                                   struct btrfs_backref_node, list);
2800                 btrfs_backref_cleanup_node(cache, node);
2801         }
2802
2803         while (!list_empty(&cache->leaves)) {
2804                 node = list_entry(cache->leaves.next,
2805                                   struct btrfs_backref_node, lower);
2806                 btrfs_backref_cleanup_node(cache, node);
2807         }
2808
2809         cache->last_trans = 0;
2810
2811         for (i = 0; i < BTRFS_MAX_LEVEL; i++)
2812                 ASSERT(list_empty(&cache->pending[i]));
2813         ASSERT(list_empty(&cache->pending_edge));
2814         ASSERT(list_empty(&cache->useless_node));
2815         ASSERT(list_empty(&cache->changed));
2816         ASSERT(list_empty(&cache->detached));
2817         ASSERT(RB_EMPTY_ROOT(&cache->rb_root));
2818         ASSERT(!cache->nr_nodes);
2819         ASSERT(!cache->nr_edges);
2820 }
2821
2822 /*
2823  * Handle direct tree backref
2824  *
2825  * Direct tree backref means, the backref item shows its parent bytenr
2826  * directly. This is for SHARED_BLOCK_REF backref (keyed or inlined).
2827  *
2828  * @ref_key:    The converted backref key.
2829  *              For keyed backref, it's the item key.
2830  *              For inlined backref, objectid is the bytenr,
2831  *              type is btrfs_inline_ref_type, offset is
2832  *              btrfs_inline_ref_offset.
2833  */
2834 static int handle_direct_tree_backref(struct btrfs_backref_cache *cache,
2835                                       struct btrfs_key *ref_key,
2836                                       struct btrfs_backref_node *cur)
2837 {
2838         struct btrfs_backref_edge *edge;
2839         struct btrfs_backref_node *upper;
2840         struct rb_node *rb_node;
2841
2842         ASSERT(ref_key->type == BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY);
2843
2844         /* Only reloc root uses backref pointing to itself */
2845         if (ref_key->objectid == ref_key->offset) {
2846                 struct btrfs_root *root;
2847
2848                 cur->is_reloc_root = 1;
2849                 /* Only reloc backref cache cares about a specific root */
2850                 if (cache->is_reloc) {
2851                         root = find_reloc_root(cache->fs_info, cur->bytenr);
2852                         if (!root)
2853                                 return -ENOENT;
2854                         cur->root = root;
2855                 } else {
2856                         /*
2857                          * For generic purpose backref cache, reloc root node
2858                          * is useless.
2859                          */
2860                         list_add(&cur->list, &cache->useless_node);
2861                 }
2862                 return 0;
2863         }
2864
2865         edge = btrfs_backref_alloc_edge(cache);
2866         if (!edge)
2867                 return -ENOMEM;
2868
2869         rb_node = rb_simple_search(&cache->rb_root, ref_key->offset);
2870         if (!rb_node) {
2871                 /* Parent node not yet cached */
2872                 upper = btrfs_backref_alloc_node(cache, ref_key->offset,
2873                                            cur->level + 1);
2874                 if (!upper) {
2875                         btrfs_backref_free_edge(cache, edge);
2876                         return -ENOMEM;
2877                 }
2878
2879                 /*
2880                  *  Backrefs for the upper level block isn't cached, add the
2881                  *  block to pending list
2882                  */
2883                 list_add_tail(&edge->list[UPPER], &cache->pending_edge);
2884         } else {
2885                 /* Parent node already cached */
2886                 upper = rb_entry(rb_node, struct btrfs_backref_node, rb_node);
2887                 ASSERT(upper->checked);
2888                 INIT_LIST_HEAD(&edge->list[UPPER]);
2889         }
2890         btrfs_backref_link_edge(edge, cur, upper, LINK_LOWER);
2891         return 0;
2892 }
2893
2894 /*
2895  * Handle indirect tree backref
2896  *
2897  * Indirect tree backref means, we only know which tree the node belongs to.
2898  * We still need to do a tree search to find out the parents. This is for
2899  * TREE_BLOCK_REF backref (keyed or inlined).
2900  *
2901  * @ref_key:    The same as @ref_key in  handle_direct_tree_backref()
2902  * @tree_key:   The first key of this tree block.
2903  * @path:       A clean (released) path, to avoid allocating path every time
2904  *              the function get called.
2905  */
2906 static int handle_indirect_tree_backref(struct btrfs_backref_cache *cache,
2907                                         struct btrfs_path *path,
2908                                         struct btrfs_key *ref_key,
2909                                         struct btrfs_key *tree_key,
2910                                         struct btrfs_backref_node *cur)
2911 {
2912         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
2913         struct btrfs_backref_node *upper;
2914         struct btrfs_backref_node *lower;
2915         struct btrfs_backref_edge *edge;
2916         struct extent_buffer *eb;
2917         struct btrfs_root *root;
2918         struct rb_node *rb_node;
2919         int level;
2920         bool need_check = true;
2921         int ret;
2922
2923         root = btrfs_get_fs_root(fs_info, ref_key->offset, false);
2924         if (IS_ERR(root))
2925                 return PTR_ERR(root);
2926         if (!test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
2927                 cur->cowonly = 1;
2928
2929         if (btrfs_root_level(&root->root_item) == cur->level) {
2930                 /* Tree root */
2931                 ASSERT(btrfs_root_bytenr(&root->root_item) == cur->bytenr);
2932                 /*
2933                  * For reloc backref cache, we may ignore reloc root.  But for
2934                  * general purpose backref cache, we can't rely on
2935                  * btrfs_should_ignore_reloc_root() as it may conflict with
2936                  * current running relocation and lead to missing root.
2937                  *
2938                  * For general purpose backref cache, reloc root detection is
2939                  * completely relying on direct backref (key->offset is parent
2940                  * bytenr), thus only do such check for reloc cache.
2941                  */
2942                 if (btrfs_should_ignore_reloc_root(root) && cache->is_reloc) {
2943                         btrfs_put_root(root);
2944                         list_add(&cur->list, &cache->useless_node);
2945                 } else {
2946                         cur->root = root;
2947                 }
2948                 return 0;
2949         }
2950
2951         level = cur->level + 1;
2952
2953         /* Search the tree to find parent blocks referring to the block */
2954         path->search_commit_root = 1;
2955         path->skip_locking = 1;
2956         path->lowest_level = level;
2957         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, tree_key, path, 0, 0);
2958         path->lowest_level = 0;
2959         if (ret < 0) {
2960                 btrfs_put_root(root);
2961                 return ret;
2962         }
2963         if (ret > 0 && path->slots[level] > 0)
2964                 path->slots[level]--;
2965
2966         eb = path->nodes[level];
2967         if (btrfs_node_blockptr(eb, path->slots[level]) != cur->bytenr) {
2968                 btrfs_err(fs_info,
2969 "couldn't find block (%llu) (level %d) in tree (%llu) with key (%llu %u %llu)",
2970                           cur->bytenr, level - 1, root->root_key.objectid,
2971                           tree_key->objectid, tree_key->type, tree_key->offset);
2972                 btrfs_put_root(root);
2973                 ret = -ENOENT;
2974                 goto out;
2975         }
2976         lower = cur;
2977
2978         /* Add all nodes and edges in the path */
2979         for (; level < BTRFS_MAX_LEVEL; level++) {
2980                 if (!path->nodes[level]) {
2981                         ASSERT(btrfs_root_bytenr(&root->root_item) ==
2982                                lower->bytenr);
2983                         /* Same as previous should_ignore_reloc_root() call */
2984                         if (btrfs_should_ignore_reloc_root(root) &&
2985                             cache->is_reloc) {
2986                                 btrfs_put_root(root);
2987                                 list_add(&lower->list, &cache->useless_node);
2988                         } else {
2989                                 lower->root = root;
2990                         }
2991                         break;
2992                 }
2993
2994                 edge = btrfs_backref_alloc_edge(cache);
2995                 if (!edge) {
2996                         btrfs_put_root(root);
2997                         ret = -ENOMEM;
2998                         goto out;
2999                 }
3000
3001                 eb = path->nodes[level];
3002                 rb_node = rb_simple_search(&cache->rb_root, eb->start);
3003                 if (!rb_node) {
3004                         upper = btrfs_backref_alloc_node(cache, eb->start,
3005                                                          lower->level + 1);
3006                         if (!upper) {
3007                                 btrfs_put_root(root);
3008                                 btrfs_backref_free_edge(cache, edge);
3009                                 ret = -ENOMEM;
3010                                 goto out;
3011                         }
3012                         upper->owner = btrfs_header_owner(eb);
3013                         if (!test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
3014                                 upper->cowonly = 1;
3015
3016                         /*
3017                          * If we know the block isn't shared we can avoid
3018                          * checking its backrefs.
3019                          */
3020                         if (btrfs_block_can_be_shared(root, eb))
3021                                 upper->checked = 0;
3022                         else
3023                                 upper->checked = 1;
3024
3025                         /*
3026                          * Add the block to pending list if we need to check its
3027                          * backrefs, we only do this once while walking up a
3028                          * tree as we will catch anything else later on.
3029                          */
3030                         if (!upper->checked && need_check) {
3031                                 need_check = false;
3032                                 list_add_tail(&edge->list[UPPER],
3033                                               &cache->pending_edge);
3034                         } else {
3035                                 if (upper->checked)
3036                                         need_check = true;
3037                                 INIT_LIST_HEAD(&edge->list[UPPER]);
3038                         }
3039                 } else {
3040                         upper = rb_entry(rb_node, struct btrfs_backref_node,
3041                                          rb_node);
3042                         ASSERT(upper->checked);
3043                         INIT_LIST_HEAD(&edge->list[UPPER]);
3044                         if (!upper->owner)
3045                                 upper->owner = btrfs_header_owner(eb);
3046                 }
3047                 btrfs_backref_link_edge(edge, lower, upper, LINK_LOWER);
3048
3049                 if (rb_node) {
3050                         btrfs_put_root(root);
3051                         break;
3052                 }
3053                 lower = upper;
3054                 upper = NULL;
3055         }
3056 out:
3057         btrfs_release_path(path);
3058         return ret;
3059 }
3060
3061 /*
3062  * Add backref node @cur into @cache.
3063  *
3064  * NOTE: Even if the function returned 0, @cur is not yet cached as its upper
3065  *       links aren't yet bi-directional. Needs to finish such links.
3066  *       Use btrfs_backref_finish_upper_links() to finish such linkage.
3067  *
3068  * @path:       Released path for indirect tree backref lookup
3069  * @iter:       Released backref iter for extent tree search
3070  * @node_key:   The first key of the tree block
3071  */
3072 int btrfs_backref_add_tree_node(struct btrfs_backref_cache *cache,
3073                                 struct btrfs_path *path,
3074                                 struct btrfs_backref_iter *iter,
3075                                 struct btrfs_key *node_key,
3076                                 struct btrfs_backref_node *cur)
3077 {
3078         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
3079         struct btrfs_backref_edge *edge;
3080         struct btrfs_backref_node *exist;
3081         int ret;
3082
3083         ret = btrfs_backref_iter_start(iter, cur->bytenr);
3084         if (ret < 0)
3085                 return ret;
3086         /*
3087          * We skip the first btrfs_tree_block_info, as we don't use the key
3088          * stored in it, but fetch it from the tree block
3089          */
3090         if (btrfs_backref_has_tree_block_info(iter)) {
3091                 ret = btrfs_backref_iter_next(iter);
3092                 if (ret < 0)
3093                         goto out;
3094                 /* No extra backref? This means the tree block is corrupted */
3095                 if (ret > 0) {
3096                         ret = -EUCLEAN;
3097                         goto out;
3098                 }
3099         }
3100         WARN_ON(cur->checked);
3101         if (!list_empty(&cur->upper)) {
3102                 /*
3103                  * The backref was added previously when processing backref of
3104                  * type BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY
3105                  */
3106                 ASSERT(list_is_singular(&cur->upper));
3107                 edge = list_entry(cur->upper.next, struct btrfs_backref_edge,
3108                                   list[LOWER]);
3109                 ASSERT(list_empty(&edge->list[UPPER]));
3110                 exist = edge->node[UPPER];
3111                 /*
3112                  * Add the upper level block to pending list if we need check
3113                  * its backrefs
3114                  */
3115                 if (!exist->checked)
3116                         list_add_tail(&edge->list[UPPER], &cache->pending_edge);
3117         } else {
3118                 exist = NULL;
3119         }
3120
3121         for (; ret == 0; ret = btrfs_backref_iter_next(iter)) {
3122                 struct extent_buffer *eb;
3123                 struct btrfs_key key;
3124                 int type;
3125
3126                 cond_resched();
3127                 eb = btrfs_backref_get_eb(iter);
3128
3129                 key.objectid = iter->bytenr;
3130                 if (btrfs_backref_iter_is_inline_ref(iter)) {
3131                         struct btrfs_extent_inline_ref *iref;
3132
3133                         /* Update key for inline backref */
3134                         iref = (struct btrfs_extent_inline_ref *)
3135                                 ((unsigned long)iter->cur_ptr);
3136                         type = btrfs_get_extent_inline_ref_type(eb, iref,
3137                                                         BTRFS_REF_TYPE_BLOCK);
3138                         if (type == BTRFS_REF_TYPE_INVALID) {
3139                                 ret = -EUCLEAN;
3140                                 goto out;
3141                         }
3142                         key.type = type;
3143                         key.offset = btrfs_extent_inline_ref_offset(eb, iref);
3144                 } else {
3145                         key.type = iter->cur_key.type;
3146                         key.offset = iter->cur_key.offset;
3147                 }
3148
3149                 /*
3150                  * Parent node found and matches current inline ref, no need to
3151                  * rebuild this node for this inline ref
3152                  */
3153                 if (exist &&
3154                     ((key.type == BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY &&
3155                       exist->owner == key.offset) ||
3156                      (key.type == BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY &&
3157                       exist->bytenr == key.offset))) {
3158                         exist = NULL;
3159                         continue;
3160                 }
3161
3162                 /* SHARED_BLOCK_REF means key.offset is the parent bytenr */
3163                 if (key.type == BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY) {
3164                         ret = handle_direct_tree_backref(cache, &key, cur);
3165                         if (ret < 0)
3166                                 goto out;
3167                         continue;
3168                 } else if (unlikely(key.type == BTRFS_EXTENT_REF_V0_KEY)) {
3169                         ret = -EINVAL;
3170                         btrfs_print_v0_err(fs_info);
3171                         btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret, NULL);
3172                         goto out;
3173                 } else if (key.type != BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY) {
3174                         continue;
3175                 }
3176
3177                 /*
3178                  * key.type == BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY, inline ref offset
3179                  * means the root objectid. We need to search the tree to get
3180                  * its parent bytenr.
3181                  */
3182                 ret = handle_indirect_tree_backref(cache, path, &key, node_key,
3183                                                    cur);
3184                 if (ret < 0)
3185                         goto out;
3186         }
3187         ret = 0;
3188         cur->checked = 1;
3189         WARN_ON(exist);
3190 out:
3191         btrfs_backref_iter_release(iter);
3192         return ret;
3193 }
3194
3195 /*
3196  * Finish the upwards linkage created by btrfs_backref_add_tree_node()
3197  */
3198 int btrfs_backref_finish_upper_links(struct btrfs_backref_cache *cache,
3199                                      struct btrfs_backref_node *start)
3200 {
3201         struct list_head *useless_node = &cache->useless_node;
3202         struct btrfs_backref_edge *edge;
3203         struct rb_node *rb_node;
3204         LIST_HEAD(pending_edge);
3205
3206         ASSERT(start->checked);
3207
3208         /* Insert this node to cache if it's not COW-only */
3209         if (!start->cowonly) {
3210                 rb_node = rb_simple_insert(&cache->rb_root, start->bytenr,
3211                                            &start->rb_node);
3212                 if (rb_node)
3213                         btrfs_backref_panic(cache->fs_info, start->bytenr,
3214                                             -EEXIST);
3215                 list_add_tail(&start->lower, &cache->leaves);
3216         }
3217
3218         /*
3219          * Use breadth first search to iterate all related edges.
3220          *
3221          * The starting points are all the edges of this node
3222          */
3223         list_for_each_entry(edge, &start->upper, list[LOWER])
3224                 list_add_tail(&edge->list[UPPER], &pending_edge);
3225
3226         while (!list_empty(&pending_edge)) {
3227                 struct btrfs_backref_node *upper;
3228                 struct btrfs_backref_node *lower;
3229
3230                 edge = list_first_entry(&pending_edge,
3231                                 struct btrfs_backref_edge, list[UPPER]);
3232                 list_del_init(&edge->list[UPPER]);
3233                 upper = edge->node[UPPER];
3234                 lower = edge->node[LOWER];
3235
3236                 /* Parent is detached, no need to keep any edges */
3237                 if (upper->detached) {
3238                         list_del(&edge->list[LOWER]);
3239                         btrfs_backref_free_edge(cache, edge);
3240
3241                         /* Lower node is orphan, queue for cleanup */
3242                         if (list_empty(&lower->upper))
3243                                 list_add(&lower->list, useless_node);
3244                         continue;
3245                 }
3246
3247                 /*
3248                  * All new nodes added in current build_backref_tree() haven't
3249                  * been linked to the cache rb tree.
3250                  * So if we have upper->rb_node populated, this means a cache
3251                  * hit. We only need to link the edge, as @upper and all its
3252                  * parents have already been linked.
3253                  */
3254                 if (!RB_EMPTY_NODE(&upper->rb_node)) {
3255                         if (upper->lowest) {
3256                                 list_del_init(&upper->lower);
3257                                 upper->lowest = 0;
3258                         }
3259
3260                         list_add_tail(&edge->list[UPPER], &upper->lower);
3261                         continue;
3262                 }
3263
3264                 /* Sanity check, we shouldn't have any unchecked nodes */
3265                 if (!upper->checked) {
3266                         ASSERT(0);
3267                         return -EUCLEAN;
3268                 }
3269
3270                 /* Sanity check, COW-only node has non-COW-only parent */
3271                 if (start->cowonly != upper->cowonly) {
3272                         ASSERT(0);
3273                         return -EUCLEAN;
3274                 }
3275
3276                 /* Only cache non-COW-only (subvolume trees) tree blocks */
3277                 if (!upper->cowonly) {
3278                         rb_node = rb_simple_insert(&cache->rb_root, upper->bytenr,
3279                                                    &upper->rb_node);
3280                         if (rb_node) {
3281                                 btrfs_backref_panic(cache->fs_info,
3282                                                 upper->bytenr, -EEXIST);
3283                                 return -EUCLEAN;
3284                         }
3285                 }
3286
3287                 list_add_tail(&edge->list[UPPER], &upper->lower);
3288
3289                 /*
3290                  * Also queue all the parent edges of this uncached node
3291                  * to finish the upper linkage
3292                  */
3293                 list_for_each_entry(edge, &upper->upper, list[LOWER])
3294                         list_add_tail(&edge->list[UPPER], &pending_edge);
3295         }
3296         return 0;
3297 }
3298
3299 void btrfs_backref_error_cleanup(struct btrfs_backref_cache *cache,
3300                                  struct btrfs_backref_node *node)
3301 {
3302         struct btrfs_backref_node *lower;
3303         struct btrfs_backref_node *upper;
3304         struct btrfs_backref_edge *edge;
3305
3306         while (!list_empty(&cache->useless_node)) {
3307                 lower = list_first_entry(&cache->useless_node,
3308                                    struct btrfs_backref_node, list);
3309                 list_del_init(&lower->list);
3310         }
3311         while (!list_empty(&cache->pending_edge)) {
3312                 edge = list_first_entry(&cache->pending_edge,
3313                                 struct btrfs_backref_edge, list[UPPER]);
3314                 list_del(&edge->list[UPPER]);
3315                 list_del(&edge->list[LOWER]);
3316                 lower = edge->node[LOWER];
3317                 upper = edge->node[UPPER];
3318                 btrfs_backref_free_edge(cache, edge);
3319
3320                 /*
3321                  * Lower is no longer linked to any upper backref nodes and
3322                  * isn't in the cache, we can free it ourselves.
3323                  */
3324                 if (list_empty(&lower->upper) &&
3325                     RB_EMPTY_NODE(&lower->rb_node))
3326                         list_add(&lower->list, &cache->useless_node);
3327
3328                 if (!RB_EMPTY_NODE(&upper->rb_node))
3329                         continue;
3330
3331                 /* Add this guy's upper edges to the list to process */
3332                 list_for_each_entry(edge, &upper->upper, list[LOWER])
3333                         list_add_tail(&edge->list[UPPER],
3334                                       &cache->pending_edge);
3335                 if (list_empty(&upper->upper))
3336                         list_add(&upper->list, &cache->useless_node);
3337         }
3338
3339         while (!list_empty(&cache->useless_node)) {
3340                 lower = list_first_entry(&cache->useless_node,
3341                                    struct btrfs_backref_node, list);
3342                 list_del_init(&lower->list);
3343                 if (lower == node)
3344                         node = NULL;
3345                 btrfs_backref_drop_node(cache, lower);
3346         }
3347
3348         btrfs_backref_cleanup_node(cache, node);
3349         ASSERT(list_empty(&cache->useless_node) &&
3350                list_empty(&cache->pending_edge));
3351 }