fs/btrfs/bio.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   4  * Copyright (C) 2022 Christoph Hellwig.
   5  */
   6
   7 #include <linux/bio.h>
   8 #include "bio.h"
   9 #include "ctree.h"
  10 #include "volumes.h"
  11 #include "raid56.h"
  12 #include "async-thread.h"
  13 #include "check-integrity.h"
  14 #include "dev-replace.h"
  15 #include "rcu-string.h"
  16 #include "zoned.h"
  17 #include "file-item.h"
  18
  19 static struct bio_set btrfs_bioset;
  20 static struct bio_set btrfs_clone_bioset;
  21 static struct bio_set btrfs_repair_bioset;
  22 static mempool_t btrfs_failed_bio_pool;
  23
  24 struct btrfs_failed_bio {
  25         struct btrfs_bio *bbio;
  26         int num_copies;
  27         atomic_t repair_count;
  28 };
  29
  30 /*
  31  * Initialize a btrfs_bio structure.  This skips the embedded bio itself as it
  32  * is already initialized by the block layer.
  33  */
  34 void btrfs_bio_init(struct btrfs_bio *bbio, struct btrfs_inode *inode,
  35                     btrfs_bio_end_io_t end_io, void *private)
  36 {
  37         memset(bbio, 0, offsetof(struct btrfs_bio, bio));
  38         bbio->inode = inode;
  39         bbio->end_io = end_io;
  40         bbio->private = private;
  41         atomic_set(&bbio->pending_ios, 1);
  42 }
  43
  44 /*
  45  * Allocate a btrfs_bio structure.  The btrfs_bio is the main I/O container for
  46  * btrfs, and is used for all I/O submitted through btrfs_submit_bio.
  47  *
  48  * Just like the underlying bio_alloc_bioset it will not fail as it is backed by
  49  * a mempool.
  50  */
  51 struct bio *btrfs_bio_alloc(unsigned int nr_vecs, blk_opf_t opf,
  52                             struct btrfs_inode *inode,
  53                             btrfs_bio_end_io_t end_io, void *private)
  54 {
  55         struct bio *bio;
  56
  57         bio = bio_alloc_bioset(NULL, nr_vecs, opf, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
  58         btrfs_bio_init(btrfs_bio(bio), inode, end_io, private);
  59         return bio;
  60 }
  61
  62 static struct bio *btrfs_split_bio(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  63                                    struct bio *orig, u64 map_length,
  64                                    bool use_append)
  65 {
  66         struct btrfs_bio *orig_bbio = btrfs_bio(orig);
  67         struct bio *bio;
  68
  69         if (use_append) {
  70                 unsigned int nr_segs;
  71
  72                 bio = bio_split_rw(orig, &fs_info->limits, &nr_segs,
  73                                    &btrfs_clone_bioset, map_length);
  74         } else {
  75                 bio = bio_split(orig, map_length >> SECTOR_SHIFT, GFP_NOFS,
  76                                 &btrfs_clone_bioset);
  77         }
  78         btrfs_bio_init(btrfs_bio(bio), orig_bbio->inode, NULL, orig_bbio);
  79
  80         btrfs_bio(bio)->file_offset = orig_bbio->file_offset;
  81         if (!(orig->bi_opf & REQ_BTRFS_ONE_ORDERED))
  82                 orig_bbio->file_offset += map_length;
  83
  84         atomic_inc(&orig_bbio->pending_ios);
  85         return bio;
  86 }
  87
  88 static void btrfs_orig_write_end_io(struct bio *bio);
  89
  90 static void btrfs_bbio_propagate_error(struct btrfs_bio *bbio,
  91                                        struct btrfs_bio *orig_bbio)
  92 {
  93         /*
  94          * For writes we tolerate nr_mirrors - 1 write failures, so we can't
  95          * just blindly propagate a write failure here.  Instead increment the
  96          * error count in the original I/O context so that it is guaranteed to
  97          * be larger than the error tolerance.
  98          */
  99         if (bbio->bio.bi_end_io == &btrfs_orig_write_end_io) {
 100                 struct btrfs_io_stripe *orig_stripe = orig_bbio->bio.bi_private;
 101                 struct btrfs_io_context *orig_bioc = orig_stripe->bioc;
 102
 103                 atomic_add(orig_bioc->max_errors, &orig_bioc->error);
 104         } else {
 105                 orig_bbio->bio.bi_status = bbio->bio.bi_status;
 106         }
 107 }
 108
 109 static void btrfs_orig_bbio_end_io(struct btrfs_bio *bbio)
 110 {
 111         if (bbio->bio.bi_pool == &btrfs_clone_bioset) {
 112                 struct btrfs_bio *orig_bbio = bbio->private;
 113
 114                 if (bbio->bio.bi_status)
 115                         btrfs_bbio_propagate_error(bbio, orig_bbio);
 116                 bio_put(&bbio->bio);
 117                 bbio = orig_bbio;
 118         }
 119
 120         if (atomic_dec_and_test(&bbio->pending_ios))
 121                 bbio->end_io(bbio);
 122 }
 123
 124 static int next_repair_mirror(struct btrfs_failed_bio *fbio, int cur_mirror)
 125 {
 126         if (cur_mirror == fbio->num_copies)
 127                 return cur_mirror + 1 - fbio->num_copies;
 128         return cur_mirror + 1;
 129 }
 130
 131 static int prev_repair_mirror(struct btrfs_failed_bio *fbio, int cur_mirror)
 132 {
 133         if (cur_mirror == 1)
 134                 return fbio->num_copies;
 135         return cur_mirror - 1;
 136 }
 137
 138 static void btrfs_repair_done(struct btrfs_failed_bio *fbio)
 139 {
 140         if (atomic_dec_and_test(&fbio->repair_count)) {
 141                 btrfs_orig_bbio_end_io(fbio->bbio);
 142                 mempool_free(fbio, &btrfs_failed_bio_pool);
 143         }
 144 }
 145
 146 static void btrfs_end_repair_bio(struct btrfs_bio *repair_bbio,
 147                                  struct btrfs_device *dev)
 148 {
 149         struct btrfs_failed_bio *fbio = repair_bbio->private;
 150         struct btrfs_inode *inode = repair_bbio->inode;
 151         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 152         struct bio_vec *bv = bio_first_bvec_all(&repair_bbio->bio);
 153         int mirror = repair_bbio->mirror_num;
 154
 155         if (repair_bbio->bio.bi_status ||
 156             !btrfs_data_csum_ok(repair_bbio, dev, 0, bv)) {
 157                 bio_reset(&repair_bbio->bio, NULL, REQ_OP_READ);
 158                 repair_bbio->bio.bi_iter = repair_bbio->saved_iter;
 159
 160                 mirror = next_repair_mirror(fbio, mirror);
 161                 if (mirror == fbio->bbio->mirror_num) {
 162                         btrfs_debug(fs_info, "no mirror left");
 163                         fbio->bbio->bio.bi_status = BLK_STS_IOERR;
 164                         goto done;
 165                 }
 166
 167                 btrfs_submit_bio(&repair_bbio->bio, mirror);
 168                 return;
 169         }
 170
 171         do {
 172                 mirror = prev_repair_mirror(fbio, mirror);
 173                 btrfs_repair_io_failure(fs_info, btrfs_ino(inode),
 174                                   repair_bbio->file_offset, fs_info->sectorsize,
 175                                   repair_bbio->saved_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT,
 176                                   bv->bv_page, bv->bv_offset, mirror);
 177         } while (mirror != fbio->bbio->mirror_num);
 178
 179 done:
 180         btrfs_repair_done(fbio);
 181         bio_put(&repair_bbio->bio);
 182 }
 183
 184 /*
 185  * Try to kick off a repair read to the next available mirror for a bad sector.
 186  *
 187  * This primarily tries to recover good data to serve the actual read request,
 188  * but also tries to write the good data back to the bad mirror(s) when a
 189  * read succeeded to restore the redundancy.
 190  */
 191 static struct btrfs_failed_bio *repair_one_sector(struct btrfs_bio *failed_bbio,
 192                                                   u32 bio_offset,
 193                                                   struct bio_vec *bv,
 194                                                   struct btrfs_failed_bio *fbio)
 195 {
 196         struct btrfs_inode *inode = failed_bbio->inode;
 197         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 198         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
 199         const u64 logical = (failed_bbio->saved_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT);
 200         struct btrfs_bio *repair_bbio;
 201         struct bio *repair_bio;
 202         int num_copies;
 203         int mirror;
 204
 205         btrfs_debug(fs_info, "repair read error: read error at %llu",
 206                     failed_bbio->file_offset + bio_offset);
 207
 208         num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, logical, sectorsize);
 209         if (num_copies == 1) {
 210                 btrfs_debug(fs_info, "no copy to repair from");
 211                 failed_bbio->bio.bi_status = BLK_STS_IOERR;
 212                 return fbio;
 213         }
 214
 215         if (!fbio) {
 216                 fbio = mempool_alloc(&btrfs_failed_bio_pool, GFP_NOFS);
 217                 fbio->bbio = failed_bbio;
 218                 fbio->num_copies = num_copies;
 219                 atomic_set(&fbio->repair_count, 1);
 220         }
 221
 222         atomic_inc(&fbio->repair_count);
 223
 224         repair_bio = bio_alloc_bioset(NULL, 1, REQ_OP_READ, GFP_NOFS,
 225                                       &btrfs_repair_bioset);
 226         repair_bio->bi_iter.bi_sector = failed_bbio->saved_iter.bi_sector;
 227         bio_add_page(repair_bio, bv->bv_page, bv->bv_len, bv->bv_offset);
 228
 229         repair_bbio = btrfs_bio(repair_bio);
 230         btrfs_bio_init(repair_bbio, failed_bbio->inode, NULL, fbio);
 231         repair_bbio->file_offset = failed_bbio->file_offset + bio_offset;
 232
 233         mirror = next_repair_mirror(fbio, failed_bbio->mirror_num);
 234         btrfs_debug(fs_info, "submitting repair read to mirror %d", mirror);
 235         btrfs_submit_bio(repair_bio, mirror);
 236         return fbio;
 237 }
 238
 239 static void btrfs_check_read_bio(struct btrfs_bio *bbio, struct btrfs_device *dev)
 240 {
 241         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
 242         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 243         u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
 244         struct bvec_iter *iter = &bbio->saved_iter;
 245         blk_status_t status = bbio->bio.bi_status;
 246         struct btrfs_failed_bio *fbio = NULL;
 247         u32 offset = 0;
 248
 249         /*
 250          * Hand off repair bios to the repair code as there is no upper level
 251          * submitter for them.
 252          */
 253         if (bbio->bio.bi_pool == &btrfs_repair_bioset) {
 254                 btrfs_end_repair_bio(bbio, dev);
 255                 return;
 256         }
 257
 258         /* Clear the I/O error. A failed repair will reset it. */
 259         bbio->bio.bi_status = BLK_STS_OK;
 260
 261         while (iter->bi_size) {
 262                 struct bio_vec bv = bio_iter_iovec(&bbio->bio, *iter);
 263
 264                 bv.bv_len = min(bv.bv_len, sectorsize);
 265                 if (status || !btrfs_data_csum_ok(bbio, dev, offset, &bv))
 266                         fbio = repair_one_sector(bbio, offset, &bv, fbio);
 267
 268                 bio_advance_iter_single(&bbio->bio, iter, sectorsize);
 269                 offset += sectorsize;
 270         }
 271
 272         if (bbio->csum != bbio->csum_inline)
 273                 kfree(bbio->csum);
 274
 275         if (fbio)
 276                 btrfs_repair_done(fbio);
 277         else
 278                 btrfs_orig_bbio_end_io(bbio);
 279 }
 280
 281 static void btrfs_log_dev_io_error(struct bio *bio, struct btrfs_device *dev)
 282 {
 283         if (!dev || !dev->bdev)
 284                 return;
 285         if (bio->bi_status != BLK_STS_IOERR && bio->bi_status != BLK_STS_TARGET)
 286                 return;
 287
 288         if (btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE)
 289                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS);
 290         else if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
 291                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_READ_ERRS);
 292         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH)
 293                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_FLUSH_ERRS);
 294 }
 295
 296 static struct workqueue_struct *btrfs_end_io_wq(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 297                                                 struct bio *bio)
 298 {
 299         if (bio->bi_opf & REQ_META)
 300                 return fs_info->endio_meta_workers;
 301         return fs_info->endio_workers;
 302 }
 303
 304 static void btrfs_end_bio_work(struct work_struct *work)
 305 {
 306         struct btrfs_bio *bbio = container_of(work, struct btrfs_bio, end_io_work);
 307
 308         /* Metadata reads are checked and repaired by the submitter. */
 309         if (bbio->bio.bi_opf & REQ_META)
 310                 bbio->end_io(bbio);
 311         else
 312                 btrfs_check_read_bio(bbio, bbio->bio.bi_private);
 313 }
 314
 315 static void btrfs_simple_end_io(struct bio *bio)
 316 {
 317         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
 318         struct btrfs_device *dev = bio->bi_private;
 319         struct btrfs_fs_info *fs_info = bbio->inode->root->fs_info;
 320
 321         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
 322
 323         if (bio->bi_status)
 324                 btrfs_log_dev_io_error(bio, dev);
 325
 326         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
 327                 INIT_WORK(&bbio->end_io_work, btrfs_end_bio_work);
 328                 queue_work(btrfs_end_io_wq(fs_info, bio), &bbio->end_io_work);
 329         } else {
 330                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND)
 331                         btrfs_record_physical_zoned(bbio);
 332                 btrfs_orig_bbio_end_io(bbio);
 333         }
 334 }
 335
 336 static void btrfs_raid56_end_io(struct bio *bio)
 337 {
 338         struct btrfs_io_context *bioc = bio->bi_private;
 339         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
 340
 341         btrfs_bio_counter_dec(bioc->fs_info);
 342         bbio->mirror_num = bioc->mirror_num;
 343         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ && !(bbio->bio.bi_opf & REQ_META))
 344                 btrfs_check_read_bio(bbio, NULL);
 345         else
 346                 btrfs_orig_bbio_end_io(bbio);
 347
 348         btrfs_put_bioc(bioc);
 349 }
 350
 351 static void btrfs_orig_write_end_io(struct bio *bio)
 352 {
 353         struct btrfs_io_stripe *stripe = bio->bi_private;
 354         struct btrfs_io_context *bioc = stripe->bioc;
 355         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
 356
 357         btrfs_bio_counter_dec(bioc->fs_info);
 358
 359         if (bio->bi_status) {
 360                 atomic_inc(&bioc->error);
 361                 btrfs_log_dev_io_error(bio, stripe->dev);
 362         }
 363
 364         /*
 365          * Only send an error to the higher layers if it is beyond the tolerance
 366          * threshold.
 367          */
 368         if (atomic_read(&bioc->error) > bioc->max_errors)
 369                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 370         else
 371                 bio->bi_status = BLK_STS_OK;
 372
 373         btrfs_orig_bbio_end_io(bbio);
 374         btrfs_put_bioc(bioc);
 375 }
 376
 377 static void btrfs_clone_write_end_io(struct bio *bio)
 378 {
 379         struct btrfs_io_stripe *stripe = bio->bi_private;
 380
 381         if (bio->bi_status) {
 382                 atomic_inc(&stripe->bioc->error);
 383                 btrfs_log_dev_io_error(bio, stripe->dev);
 384         }
 385
 386         /* Pass on control to the original bio this one was cloned from */
 387         bio_endio(stripe->bioc->orig_bio);
 388         bio_put(bio);
 389 }
 390
 391 static void btrfs_submit_dev_bio(struct btrfs_device *dev, struct bio *bio)
 392 {
 393         if (!dev || !dev->bdev ||
 394             test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &dev->dev_state) ||
 395             (btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE &&
 396              !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state))) {
 397                 bio_io_error(bio);
 398                 return;
 399         }
 400
 401         bio_set_dev(bio, dev->bdev);
 402
 403         /*
 404          * For zone append writing, bi_sector must point the beginning of the
 405          * zone
 406          */
 407         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
 408                 u64 physical = bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
 409                 u64 zone_start = round_down(physical, dev->fs_info->zone_size);
 410
 411                 ASSERT(btrfs_dev_is_sequential(dev, physical));
 412                 bio->bi_iter.bi_sector = zone_start >> SECTOR_SHIFT;
 413         }
 414         btrfs_debug_in_rcu(dev->fs_info,
 415         "%s: rw %d 0x%x, sector=%llu, dev=%lu (%s id %llu), size=%u",
 416                 __func__, bio_op(bio), bio->bi_opf, bio->bi_iter.bi_sector,
 417                 (unsigned long)dev->bdev->bd_dev, btrfs_dev_name(dev),
 418                 dev->devid, bio->bi_iter.bi_size);
 419
 420         btrfsic_check_bio(bio);
 421         submit_bio(bio);
 422 }
 423
 424 static void btrfs_submit_mirrored_bio(struct btrfs_io_context *bioc, int dev_nr)
 425 {
 426         struct bio *orig_bio = bioc->orig_bio, *bio;
 427
 428         ASSERT(bio_op(orig_bio) != REQ_OP_READ);
 429
 430         /* Reuse the bio embedded into the btrfs_bio for the last mirror */
 431         if (dev_nr == bioc->num_stripes - 1) {
 432                 bio = orig_bio;
 433                 bio->bi_end_io = btrfs_orig_write_end_io;
 434         } else {
 435                 bio = bio_alloc_clone(NULL, orig_bio, GFP_NOFS, &fs_bio_set);
 436                 bio_inc_remaining(orig_bio);
 437                 bio->bi_end_io = btrfs_clone_write_end_io;
 438         }
 439
 440         bio->bi_private = &bioc->stripes[dev_nr];
 441         bio->bi_iter.bi_sector = bioc->stripes[dev_nr].physical >> SECTOR_SHIFT;
 442         bioc->stripes[dev_nr].bioc = bioc;
 443         btrfs_submit_dev_bio(bioc->stripes[dev_nr].dev, bio);
 444 }
 445
 446 static void __btrfs_submit_bio(struct bio *bio, struct btrfs_io_context *bioc,
 447                                struct btrfs_io_stripe *smap, int mirror_num)
 448 {
 449         /* Do not leak our private flag into the block layer. */
 450         bio->bi_opf &= ~REQ_BTRFS_ONE_ORDERED;
 451
 452         if (!bioc) {
 453                 /* Single mirror read/write fast path. */
 454                 btrfs_bio(bio)->mirror_num = mirror_num;
 455                 bio->bi_iter.bi_sector = smap->physical >> SECTOR_SHIFT;
 456                 bio->bi_private = smap->dev;
 457                 bio->bi_end_io = btrfs_simple_end_io;
 458                 btrfs_submit_dev_bio(smap->dev, bio);
 459         } else if (bioc->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) {
 460                 /* Parity RAID write or read recovery. */
 461                 bio->bi_private = bioc;
 462                 bio->bi_end_io = btrfs_raid56_end_io;
 463                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ)
 464                         raid56_parity_recover(bio, bioc, mirror_num);
 465                 else
 466                         raid56_parity_write(bio, bioc);
 467         } else {
 468                 /* Write to multiple mirrors. */
 469                 int total_devs = bioc->num_stripes;
 470
 471                 bioc->orig_bio = bio;
 472                 for (int dev_nr = 0; dev_nr < total_devs; dev_nr++)
 473                         btrfs_submit_mirrored_bio(bioc, dev_nr);
 474         }
 475 }
 476
 477 static blk_status_t btrfs_bio_csum(struct btrfs_bio *bbio)
 478 {
 479         if (bbio->bio.bi_opf & REQ_META)
 480                 return btree_csum_one_bio(bbio);
 481         return btrfs_csum_one_bio(bbio);
 482 }
 483
 484 /*
 485  * Async submit bios are used to offload expensive checksumming onto the worker
 486  * threads.
 487  */
 488 struct async_submit_bio {
 489         struct btrfs_bio *bbio;
 490         struct btrfs_io_context *bioc;
 491         struct btrfs_io_stripe smap;
 492         int mirror_num;
 493         struct btrfs_work work;
 494 };
 495
 496 /*
 497  * In order to insert checksums into the metadata in large chunks, we wait
 498  * until bio submission time.   All the pages in the bio are checksummed and
 499  * sums are attached onto the ordered extent record.
 500  *
 501  * At IO completion time the csums attached on the ordered extent record are
 502  * inserted into the btree.
 503  */
 504 static void run_one_async_start(struct btrfs_work *work)
 505 {
 506         struct async_submit_bio *async =
 507                 container_of(work, struct async_submit_bio, work);
 508         blk_status_t ret;
 509
 510         ret = btrfs_bio_csum(async->bbio);
 511         if (ret)
 512                 async->bbio->bio.bi_status = ret;
 513 }
 514
 515 /*
 516  * In order to insert checksums into the metadata in large chunks, we wait
 517  * until bio submission time.   All the pages in the bio are checksummed and
 518  * sums are attached onto the ordered extent record.
 519  *
 520  * At IO completion time the csums attached on the ordered extent record are
 521  * inserted into the tree.
 522  */
 523 static void run_one_async_done(struct btrfs_work *work)
 524 {
 525         struct async_submit_bio *async =
 526                 container_of(work, struct async_submit_bio, work);
 527         struct bio *bio = &async->bbio->bio;
 528
 529         /* If an error occurred we just want to clean up the bio and move on. */
 530         if (bio->bi_status) {
 531                 btrfs_orig_bbio_end_io(async->bbio);
 532                 return;
 533         }
 534
 535         /*
 536          * All of the bios that pass through here are from async helpers.
 537          * Use REQ_CGROUP_PUNT to issue them from the owning cgroup's context.
 538          * This changes nothing when cgroups aren't in use.
 539          */
 540         bio->bi_opf |= REQ_CGROUP_PUNT;
 541         __btrfs_submit_bio(bio, async->bioc, &async->smap, async->mirror_num);
 542 }
 543
 544 static void run_one_async_free(struct btrfs_work *work)
 545 {
 546         kfree(container_of(work, struct async_submit_bio, work));
 547 }
 548
 549 static bool should_async_write(struct btrfs_bio *bbio)
 550 {
 551         /*
 552          * If the I/O is not issued by fsync and friends, (->sync_writers != 0),
 553          * then try to defer the submission to a workqueue to parallelize the
 554          * checksum calculation.
 555          */
 556         if (atomic_read(&bbio->inode->sync_writers))
 557                 return false;
 558
 559         /*
 560          * Submit metadata writes synchronously if the checksum implementation
 561          * is fast, or we are on a zoned device that wants I/O to be submitted
 562          * in order.
 563          */
 564         if (bbio->bio.bi_opf & REQ_META) {
 565                 struct btrfs_fs_info *fs_info = bbio->inode->root->fs_info;
 566
 567                 if (btrfs_is_zoned(fs_info))
 568                         return false;
 569                 if (test_bit(BTRFS_FS_CSUM_IMPL_FAST, &fs_info->flags))
 570                         return false;
 571         }
 572
 573         return true;
 574 }
 575
 576 /*
 577  * Submit bio to an async queue.
 578  *
 579  * Return true if the work has been succesfuly submitted, else false.
 580  */
 581 static bool btrfs_wq_submit_bio(struct btrfs_bio *bbio,
 582                                 struct btrfs_io_context *bioc,
 583                                 struct btrfs_io_stripe *smap, int mirror_num)
 584 {
 585         struct btrfs_fs_info *fs_info = bbio->inode->root->fs_info;
 586         struct async_submit_bio *async;
 587
 588         async = kmalloc(sizeof(*async), GFP_NOFS);
 589         if (!async)
 590                 return false;
 591
 592         async->bbio = bbio;
 593         async->bioc = bioc;
 594         async->smap = *smap;
 595         async->mirror_num = mirror_num;
 596
 597         btrfs_init_work(&async->work, run_one_async_start, run_one_async_done,
 598                         run_one_async_free);
 599         if (op_is_sync(bbio->bio.bi_opf))
 600                 btrfs_queue_work(fs_info->hipri_workers, &async->work);
 601         else
 602                 btrfs_queue_work(fs_info->workers, &async->work);
 603         return true;
 604 }
 605
 606 static bool btrfs_submit_chunk(struct bio *bio, int mirror_num)
 607 {
 608         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
 609         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
 610         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 611         struct btrfs_bio *orig_bbio = bbio;
 612         u64 logical = bio->bi_iter.bi_sector << 9;
 613         u64 length = bio->bi_iter.bi_size;
 614         u64 map_length = length;
 615         bool use_append = btrfs_use_zone_append(bbio);
 616         struct btrfs_io_context *bioc = NULL;
 617         struct btrfs_io_stripe smap;
 618         blk_status_t ret;
 619         int error;
 620
 621         btrfs_bio_counter_inc_blocked(fs_info);
 622         error = __btrfs_map_block(fs_info, btrfs_op(bio), logical, &map_length,
 623                                   &bioc, &smap, &mirror_num, 1);
 624         if (error) {
 625                 ret = errno_to_blk_status(error);
 626                 goto fail;
 627         }
 628
 629         map_length = min(map_length, length);
 630         if (use_append)
 631                 map_length = min(map_length, fs_info->max_zone_append_size);
 632
 633         if (map_length < length) {
 634                 bio = btrfs_split_bio(fs_info, bio, map_length, use_append);
 635                 bbio = btrfs_bio(bio);
 636         }
 637
 638         /*
 639          * Save the iter for the end_io handler and preload the checksums for
 640          * data reads.
 641          */
 642         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ && !(bio->bi_opf & REQ_META)) {
 643                 bbio->saved_iter = bio->bi_iter;
 644                 ret = btrfs_lookup_bio_sums(bbio);
 645                 if (ret)
 646                         goto fail_put_bio;
 647         }
 648
 649         if (btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
 650                 if (use_append) {
 651                         bio->bi_opf &= ~REQ_OP_WRITE;
 652                         bio->bi_opf |= REQ_OP_ZONE_APPEND;
 653                         ret = btrfs_extract_ordered_extent(btrfs_bio(bio));
 654                         if (ret)
 655                                 goto fail_put_bio;
 656                 }
 657
 658                 /*
 659                  * Csum items for reloc roots have already been cloned at this
 660                  * point, so they are handled as part of the no-checksum case.
 661                  */
 662                 if (!(inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) &&
 663                     !test_bit(BTRFS_FS_STATE_NO_CSUMS, &fs_info->fs_state) &&
 664                     !btrfs_is_data_reloc_root(inode->root)) {
 665                         if (should_async_write(bbio) &&
 666                             btrfs_wq_submit_bio(bbio, bioc, &smap, mirror_num))
 667                                 goto done;
 668
 669                         ret = btrfs_bio_csum(bbio);
 670                         if (ret)
 671                                 goto fail_put_bio;
 672                 }
 673         }
 674
 675         __btrfs_submit_bio(bio, bioc, &smap, mirror_num);
 676 done:
 677         return map_length == length;
 678
 679 fail_put_bio:
 680         if (map_length < length)
 681                 bio_put(bio);
 682 fail:
 683         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
 684         btrfs_bio_end_io(orig_bbio, ret);
 685         /* Do not submit another chunk */
 686         return true;
 687 }
 688
 689 void btrfs_submit_bio(struct bio *bio, int mirror_num)
 690 {
 691         while (!btrfs_submit_chunk(bio, mirror_num))
 692                 ;
 693 }
 694
 695 /*
 696  * Submit a repair write.
 697  *
 698  * This bypasses btrfs_submit_bio deliberately, as that writes all copies in a
 699  * RAID setup.  Here we only want to write the one bad copy, so we do the
 700  * mapping ourselves and submit the bio directly.
 701  *
 702  * The I/O is issued synchronously to block the repair read completion from
 703  * freeing the bio.
 704  */
 705 int btrfs_repair_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 ino, u64 start,
 706                             u64 length, u64 logical, struct page *page,
 707                             unsigned int pg_offset, int mirror_num)
 708 {
 709         struct btrfs_device *dev;
 710         struct bio_vec bvec;
 711         struct bio bio;
 712         u64 map_length = 0;
 713         u64 sector;
 714         struct btrfs_io_context *bioc = NULL;
 715         int ret = 0;
 716
 717         ASSERT(!(fs_info->sb->s_flags & SB_RDONLY));
 718         BUG_ON(!mirror_num);
 719
 720         if (btrfs_repair_one_zone(fs_info, logical))
 721                 return 0;
 722
 723         map_length = length;
 724
 725         /*
 726          * Avoid races with device replace and make sure our bioc has devices
 727          * associated to its stripes that don't go away while we are doing the
 728          * read repair operation.
 729          */
 730         btrfs_bio_counter_inc_blocked(fs_info);
 731         if (btrfs_is_parity_mirror(fs_info, logical, length)) {
 732                 /*
 733                  * Note that we don't use BTRFS_MAP_WRITE because it's supposed
 734                  * to update all raid stripes, but here we just want to correct
 735                  * bad stripe, thus BTRFS_MAP_READ is abused to only get the bad
 736                  * stripe's dev and sector.
 737                  */
 738                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_READ, logical,
 739                                       &map_length, &bioc, 0);
 740                 if (ret)
 741                         goto out_counter_dec;
 742                 ASSERT(bioc->mirror_num == 1);
 743         } else {
 744                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_WRITE, logical,
 745                                       &map_length, &bioc, mirror_num);
 746                 if (ret)
 747                         goto out_counter_dec;
 748                 /*
 749                  * This happens when dev-replace is also running, and the
 750                  * mirror_num indicates the dev-replace target.
 751                  *
 752                  * In this case, we don't need to do anything, as the read
 753                  * error just means the replace progress hasn't reached our
 754                  * read range, and later replace routine would handle it well.
 755                  */
 756                 if (mirror_num != bioc->mirror_num)
 757                         goto out_counter_dec;
 758         }
 759
 760         sector = bioc->stripes[bioc->mirror_num - 1].physical >> 9;
 761         dev = bioc->stripes[bioc->mirror_num - 1].dev;
 762         btrfs_put_bioc(bioc);
 763
 764         if (!dev || !dev->bdev ||
 765             !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state)) {
 766                 ret = -EIO;
 767                 goto out_counter_dec;
 768         }
 769
 770         bio_init(&bio, dev->bdev, &bvec, 1, REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC);
 771         bio.bi_iter.bi_sector = sector;
 772         __bio_add_page(&bio, page, length, pg_offset);
 773
 774         btrfsic_check_bio(&bio);
 775         ret = submit_bio_wait(&bio);
 776         if (ret) {
 777                 /* try to remap that extent elsewhere? */
 778                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS);
 779                 goto out_bio_uninit;
 780         }
 781
 782         btrfs_info_rl_in_rcu(fs_info,
 783                 "read error corrected: ino %llu off %llu (dev %s sector %llu)",
 784                              ino, start, btrfs_dev_name(dev), sector);
 785         ret = 0;
 786
 787 out_bio_uninit:
 788         bio_uninit(&bio);
 789 out_counter_dec:
 790         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
 791         return ret;
 792 }
 793
 794 int __init btrfs_bioset_init(void)
 795 {
 796         if (bioset_init(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE,
 797                         offsetof(struct btrfs_bio, bio),
 798                         BIOSET_NEED_BVECS))
 799                 return -ENOMEM;
 800         if (bioset_init(&btrfs_clone_bioset, BIO_POOL_SIZE,
 801                         offsetof(struct btrfs_bio, bio), 0))
 802                 goto out_free_bioset;
 803         if (bioset_init(&btrfs_repair_bioset, BIO_POOL_SIZE,
 804                         offsetof(struct btrfs_bio, bio),
 805                         BIOSET_NEED_BVECS))
 806                 goto out_free_clone_bioset;
 807         if (mempool_init_kmalloc_pool(&btrfs_failed_bio_pool, BIO_POOL_SIZE,
 808                                       sizeof(struct btrfs_failed_bio)))
 809                 goto out_free_repair_bioset;
 810         return 0;
 811
 812 out_free_repair_bioset:
 813         bioset_exit(&btrfs_repair_bioset);
 814 out_free_clone_bioset:
 815         bioset_exit(&btrfs_clone_bioset);
 816 out_free_bioset:
 817         bioset_exit(&btrfs_bioset);
 818         return -ENOMEM;
 819 }
 820
 821 void __cold btrfs_bioset_exit(void)
 822 {
 823         mempool_exit(&btrfs_failed_bio_pool);
 824         bioset_exit(&btrfs_repair_bioset);
 825         bioset_exit(&btrfs_clone_bioset);
 826         bioset_exit(&btrfs_bioset);
 827 }