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_fs_info *fs_info,
  35                     btrfs_bio_end_io_t end_io, void *private)
  36 {
  37         memset(bbio, 0, offsetof(struct btrfs_bio, bio));
  38         bbio->fs_info = fs_info;
  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 btrfs_bio *btrfs_bio_alloc(unsigned int nr_vecs, blk_opf_t opf,
  52                                   struct btrfs_fs_info *fs_info,
  53                                   btrfs_bio_end_io_t end_io, void *private)
  54 {
  55         struct btrfs_bio *bbio;
  56         struct bio *bio;
  57
  58         bio = bio_alloc_bioset(NULL, nr_vecs, opf, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
  59         bbio = btrfs_bio(bio);
  60         btrfs_bio_init(bbio, fs_info, end_io, private);
  61         return bbio;
  62 }
  63
  64 static blk_status_t btrfs_bio_extract_ordered_extent(struct btrfs_bio *bbio)
  65 {
  66         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
  67         int ret;
  68
  69         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(bbio->inode, bbio->file_offset);
  70         if (WARN_ON_ONCE(!ordered))
  71                 return BLK_STS_IOERR;
  72         ret = btrfs_extract_ordered_extent(bbio, ordered);
  73         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
  74
  75         return errno_to_blk_status(ret);
  76 }
  77
  78 static struct btrfs_bio *btrfs_split_bio(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  79                                          struct btrfs_bio *orig_bbio,
  80                                          u64 map_length, bool use_append)
  81 {
  82         struct btrfs_bio *bbio;
  83         struct bio *bio;
  84
  85         if (use_append) {
  86                 unsigned int nr_segs;
  87
  88                 bio = bio_split_rw(&orig_bbio->bio, &fs_info->limits, &nr_segs,
  89                                    &btrfs_clone_bioset, map_length);
  90         } else {
  91                 bio = bio_split(&orig_bbio->bio, map_length >> SECTOR_SHIFT,
  92                                 GFP_NOFS, &btrfs_clone_bioset);
  93         }
  94         bbio = btrfs_bio(bio);
  95         btrfs_bio_init(bbio, fs_info, NULL, orig_bbio);
  96         bbio->inode = orig_bbio->inode;
  97         bbio->file_offset = orig_bbio->file_offset;
  98         if (!(orig_bbio->bio.bi_opf & REQ_BTRFS_ONE_ORDERED))
  99                 orig_bbio->file_offset += map_length;
 100
 101         atomic_inc(&orig_bbio->pending_ios);
 102         return bbio;
 103 }
 104
 105 static void btrfs_orig_write_end_io(struct bio *bio);
 106
 107 static void btrfs_bbio_propagate_error(struct btrfs_bio *bbio,
 108                                        struct btrfs_bio *orig_bbio)
 109 {
 110         /*
 111          * For writes we tolerate nr_mirrors - 1 write failures, so we can't
 112          * just blindly propagate a write failure here.  Instead increment the
 113          * error count in the original I/O context so that it is guaranteed to
 114          * be larger than the error tolerance.
 115          */
 116         if (bbio->bio.bi_end_io == &btrfs_orig_write_end_io) {
 117                 struct btrfs_io_stripe *orig_stripe = orig_bbio->bio.bi_private;
 118                 struct btrfs_io_context *orig_bioc = orig_stripe->bioc;
 119
 120                 atomic_add(orig_bioc->max_errors, &orig_bioc->error);
 121         } else {
 122                 orig_bbio->bio.bi_status = bbio->bio.bi_status;
 123         }
 124 }
 125
 126 static void btrfs_orig_bbio_end_io(struct btrfs_bio *bbio)
 127 {
 128         if (bbio->bio.bi_pool == &btrfs_clone_bioset) {
 129                 struct btrfs_bio *orig_bbio = bbio->private;
 130
 131                 if (bbio->bio.bi_status)
 132                         btrfs_bbio_propagate_error(bbio, orig_bbio);
 133                 bio_put(&bbio->bio);
 134                 bbio = orig_bbio;
 135         }
 136
 137         if (atomic_dec_and_test(&bbio->pending_ios))
 138                 bbio->end_io(bbio);
 139 }
 140
 141 static int next_repair_mirror(struct btrfs_failed_bio *fbio, int cur_mirror)
 142 {
 143         if (cur_mirror == fbio->num_copies)
 144                 return cur_mirror + 1 - fbio->num_copies;
 145         return cur_mirror + 1;
 146 }
 147
 148 static int prev_repair_mirror(struct btrfs_failed_bio *fbio, int cur_mirror)
 149 {
 150         if (cur_mirror == 1)
 151                 return fbio->num_copies;
 152         return cur_mirror - 1;
 153 }
 154
 155 static void btrfs_repair_done(struct btrfs_failed_bio *fbio)
 156 {
 157         if (atomic_dec_and_test(&fbio->repair_count)) {
 158                 btrfs_orig_bbio_end_io(fbio->bbio);
 159                 mempool_free(fbio, &btrfs_failed_bio_pool);
 160         }
 161 }
 162
 163 static void btrfs_end_repair_bio(struct btrfs_bio *repair_bbio,
 164                                  struct btrfs_device *dev)
 165 {
 166         struct btrfs_failed_bio *fbio = repair_bbio->private;
 167         struct btrfs_inode *inode = repair_bbio->inode;
 168         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 169         struct bio_vec *bv = bio_first_bvec_all(&repair_bbio->bio);
 170         int mirror = repair_bbio->mirror_num;
 171
 172         if (repair_bbio->bio.bi_status ||
 173             !btrfs_data_csum_ok(repair_bbio, dev, 0, bv)) {
 174                 bio_reset(&repair_bbio->bio, NULL, REQ_OP_READ);
 175                 repair_bbio->bio.bi_iter = repair_bbio->saved_iter;
 176
 177                 mirror = next_repair_mirror(fbio, mirror);
 178                 if (mirror == fbio->bbio->mirror_num) {
 179                         btrfs_debug(fs_info, "no mirror left");
 180                         fbio->bbio->bio.bi_status = BLK_STS_IOERR;
 181                         goto done;
 182                 }
 183
 184                 btrfs_submit_bio(repair_bbio, mirror);
 185                 return;
 186         }
 187
 188         do {
 189                 mirror = prev_repair_mirror(fbio, mirror);
 190                 btrfs_repair_io_failure(fs_info, btrfs_ino(inode),
 191                                   repair_bbio->file_offset, fs_info->sectorsize,
 192                                   repair_bbio->saved_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT,
 193                                   bv->bv_page, bv->bv_offset, mirror);
 194         } while (mirror != fbio->bbio->mirror_num);
 195
 196 done:
 197         btrfs_repair_done(fbio);
 198         bio_put(&repair_bbio->bio);
 199 }
 200
 201 /*
 202  * Try to kick off a repair read to the next available mirror for a bad sector.
 203  *
 204  * This primarily tries to recover good data to serve the actual read request,
 205  * but also tries to write the good data back to the bad mirror(s) when a
 206  * read succeeded to restore the redundancy.
 207  */
 208 static struct btrfs_failed_bio *repair_one_sector(struct btrfs_bio *failed_bbio,
 209                                                   u32 bio_offset,
 210                                                   struct bio_vec *bv,
 211                                                   struct btrfs_failed_bio *fbio)
 212 {
 213         struct btrfs_inode *inode = failed_bbio->inode;
 214         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 215         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
 216         const u64 logical = (failed_bbio->saved_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT);
 217         struct btrfs_bio *repair_bbio;
 218         struct bio *repair_bio;
 219         int num_copies;
 220         int mirror;
 221
 222         btrfs_debug(fs_info, "repair read error: read error at %llu",
 223                     failed_bbio->file_offset + bio_offset);
 224
 225         num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, logical, sectorsize);
 226         if (num_copies == 1) {
 227                 btrfs_debug(fs_info, "no copy to repair from");
 228                 failed_bbio->bio.bi_status = BLK_STS_IOERR;
 229                 return fbio;
 230         }
 231
 232         if (!fbio) {
 233                 fbio = mempool_alloc(&btrfs_failed_bio_pool, GFP_NOFS);
 234                 fbio->bbio = failed_bbio;
 235                 fbio->num_copies = num_copies;
 236                 atomic_set(&fbio->repair_count, 1);
 237         }
 238
 239         atomic_inc(&fbio->repair_count);
 240
 241         repair_bio = bio_alloc_bioset(NULL, 1, REQ_OP_READ, GFP_NOFS,
 242                                       &btrfs_repair_bioset);
 243         repair_bio->bi_iter.bi_sector = failed_bbio->saved_iter.bi_sector;
 244         __bio_add_page(repair_bio, bv->bv_page, bv->bv_len, bv->bv_offset);
 245
 246         repair_bbio = btrfs_bio(repair_bio);
 247         btrfs_bio_init(repair_bbio, fs_info, NULL, fbio);
 248         repair_bbio->inode = failed_bbio->inode;
 249         repair_bbio->file_offset = failed_bbio->file_offset + bio_offset;
 250
 251         mirror = next_repair_mirror(fbio, failed_bbio->mirror_num);
 252         btrfs_debug(fs_info, "submitting repair read to mirror %d", mirror);
 253         btrfs_submit_bio(repair_bbio, mirror);
 254         return fbio;
 255 }
 256
 257 static void btrfs_check_read_bio(struct btrfs_bio *bbio, struct btrfs_device *dev)
 258 {
 259         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
 260         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 261         u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
 262         struct bvec_iter *iter = &bbio->saved_iter;
 263         blk_status_t status = bbio->bio.bi_status;
 264         struct btrfs_failed_bio *fbio = NULL;
 265         u32 offset = 0;
 266
 267         /* Read-repair requires the inode field to be set by the submitter. */
 268         ASSERT(inode);
 269
 270         /*
 271          * Hand off repair bios to the repair code as there is no upper level
 272          * submitter for them.
 273          */
 274         if (bbio->bio.bi_pool == &btrfs_repair_bioset) {
 275                 btrfs_end_repair_bio(bbio, dev);
 276                 return;
 277         }
 278
 279         /* Clear the I/O error. A failed repair will reset it. */
 280         bbio->bio.bi_status = BLK_STS_OK;
 281
 282         while (iter->bi_size) {
 283                 struct bio_vec bv = bio_iter_iovec(&bbio->bio, *iter);
 284
 285                 bv.bv_len = min(bv.bv_len, sectorsize);
 286                 if (status || !btrfs_data_csum_ok(bbio, dev, offset, &bv))
 287                         fbio = repair_one_sector(bbio, offset, &bv, fbio);
 288
 289                 bio_advance_iter_single(&bbio->bio, iter, sectorsize);
 290                 offset += sectorsize;
 291         }
 292
 293         if (bbio->csum != bbio->csum_inline)
 294                 kfree(bbio->csum);
 295
 296         if (fbio)
 297                 btrfs_repair_done(fbio);
 298         else
 299                 btrfs_orig_bbio_end_io(bbio);
 300 }
 301
 302 static void btrfs_log_dev_io_error(struct bio *bio, struct btrfs_device *dev)
 303 {
 304         if (!dev || !dev->bdev)
 305                 return;
 306         if (bio->bi_status != BLK_STS_IOERR && bio->bi_status != BLK_STS_TARGET)
 307                 return;
 308
 309         if (btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE)
 310                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS);
 311         else if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
 312                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_READ_ERRS);
 313         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH)
 314                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_FLUSH_ERRS);
 315 }
 316
 317 static struct workqueue_struct *btrfs_end_io_wq(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 318                                                 struct bio *bio)
 319 {
 320         if (bio->bi_opf & REQ_META)
 321                 return fs_info->endio_meta_workers;
 322         return fs_info->endio_workers;
 323 }
 324
 325 static void btrfs_end_bio_work(struct work_struct *work)
 326 {
 327         struct btrfs_bio *bbio = container_of(work, struct btrfs_bio, end_io_work);
 328
 329         /* Metadata reads are checked and repaired by the submitter. */
 330         if (bbio->inode && !(bbio->bio.bi_opf & REQ_META))
 331                 btrfs_check_read_bio(bbio, bbio->bio.bi_private);
 332         else
 333                 btrfs_orig_bbio_end_io(bbio);
 334 }
 335
 336 static void btrfs_simple_end_io(struct bio *bio)
 337 {
 338         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
 339         struct btrfs_device *dev = bio->bi_private;
 340         struct btrfs_fs_info *fs_info = bbio->fs_info;
 341
 342         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
 343
 344         if (bio->bi_status)
 345                 btrfs_log_dev_io_error(bio, dev);
 346
 347         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
 348                 INIT_WORK(&bbio->end_io_work, btrfs_end_bio_work);
 349                 queue_work(btrfs_end_io_wq(fs_info, bio), &bbio->end_io_work);
 350         } else {
 351                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND)
 352                         btrfs_record_physical_zoned(bbio);
 353                 btrfs_orig_bbio_end_io(bbio);
 354         }
 355 }
 356
 357 static void btrfs_raid56_end_io(struct bio *bio)
 358 {
 359         struct btrfs_io_context *bioc = bio->bi_private;
 360         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
 361
 362         btrfs_bio_counter_dec(bioc->fs_info);
 363         bbio->mirror_num = bioc->mirror_num;
 364         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ && bbio->inode &&
 365             !(bbio->bio.bi_opf & REQ_META))
 366                 btrfs_check_read_bio(bbio, NULL);
 367         else
 368                 btrfs_orig_bbio_end_io(bbio);
 369
 370         btrfs_put_bioc(bioc);
 371 }
 372
 373 static void btrfs_orig_write_end_io(struct bio *bio)
 374 {
 375         struct btrfs_io_stripe *stripe = bio->bi_private;
 376         struct btrfs_io_context *bioc = stripe->bioc;
 377         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
 378
 379         btrfs_bio_counter_dec(bioc->fs_info);
 380
 381         if (bio->bi_status) {
 382                 atomic_inc(&bioc->error);
 383                 btrfs_log_dev_io_error(bio, stripe->dev);
 384         }
 385
 386         /*
 387          * Only send an error to the higher layers if it is beyond the tolerance
 388          * threshold.
 389          */
 390         if (atomic_read(&bioc->error) > bioc->max_errors)
 391                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 392         else
 393                 bio->bi_status = BLK_STS_OK;
 394
 395         btrfs_orig_bbio_end_io(bbio);
 396         btrfs_put_bioc(bioc);
 397 }
 398
 399 static void btrfs_clone_write_end_io(struct bio *bio)
 400 {
 401         struct btrfs_io_stripe *stripe = bio->bi_private;
 402
 403         if (bio->bi_status) {
 404                 atomic_inc(&stripe->bioc->error);
 405                 btrfs_log_dev_io_error(bio, stripe->dev);
 406         }
 407
 408         /* Pass on control to the original bio this one was cloned from */
 409         bio_endio(stripe->bioc->orig_bio);
 410         bio_put(bio);
 411 }
 412
 413 static void btrfs_submit_dev_bio(struct btrfs_device *dev, struct bio *bio)
 414 {
 415         if (!dev || !dev->bdev ||
 416             test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &dev->dev_state) ||
 417             (btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE &&
 418              !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state))) {
 419                 bio_io_error(bio);
 420                 return;
 421         }
 422
 423         bio_set_dev(bio, dev->bdev);
 424
 425         /*
 426          * For zone append writing, bi_sector must point the beginning of the
 427          * zone
 428          */
 429         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
 430                 u64 physical = bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
 431                 u64 zone_start = round_down(physical, dev->fs_info->zone_size);
 432
 433                 ASSERT(btrfs_dev_is_sequential(dev, physical));
 434                 bio->bi_iter.bi_sector = zone_start >> SECTOR_SHIFT;
 435         }
 436         btrfs_debug_in_rcu(dev->fs_info,
 437         "%s: rw %d 0x%x, sector=%llu, dev=%lu (%s id %llu), size=%u",
 438                 __func__, bio_op(bio), bio->bi_opf, bio->bi_iter.bi_sector,
 439                 (unsigned long)dev->bdev->bd_dev, btrfs_dev_name(dev),
 440                 dev->devid, bio->bi_iter.bi_size);
 441
 442         btrfsic_check_bio(bio);
 443
 444         if (bio->bi_opf & REQ_BTRFS_CGROUP_PUNT)
 445                 blkcg_punt_bio_submit(bio);
 446         else
 447                 submit_bio(bio);
 448 }
 449
 450 static void btrfs_submit_mirrored_bio(struct btrfs_io_context *bioc, int dev_nr)
 451 {
 452         struct bio *orig_bio = bioc->orig_bio, *bio;
 453
 454         ASSERT(bio_op(orig_bio) != REQ_OP_READ);
 455
 456         /* Reuse the bio embedded into the btrfs_bio for the last mirror */
 457         if (dev_nr == bioc->num_stripes - 1) {
 458                 bio = orig_bio;
 459                 bio->bi_end_io = btrfs_orig_write_end_io;
 460         } else {
 461                 bio = bio_alloc_clone(NULL, orig_bio, GFP_NOFS, &fs_bio_set);
 462                 bio_inc_remaining(orig_bio);
 463                 bio->bi_end_io = btrfs_clone_write_end_io;
 464         }
 465
 466         bio->bi_private = &bioc->stripes[dev_nr];
 467         bio->bi_iter.bi_sector = bioc->stripes[dev_nr].physical >> SECTOR_SHIFT;
 468         bioc->stripes[dev_nr].bioc = bioc;
 469         btrfs_submit_dev_bio(bioc->stripes[dev_nr].dev, bio);
 470 }
 471
 472 static void __btrfs_submit_bio(struct bio *bio, struct btrfs_io_context *bioc,
 473                                struct btrfs_io_stripe *smap, int mirror_num)
 474 {
 475         /* Do not leak our private flag into the block layer. */
 476         bio->bi_opf &= ~REQ_BTRFS_ONE_ORDERED;
 477
 478         if (!bioc) {
 479                 /* Single mirror read/write fast path. */
 480                 btrfs_bio(bio)->mirror_num = mirror_num;
 481                 bio->bi_iter.bi_sector = smap->physical >> SECTOR_SHIFT;
 482                 bio->bi_private = smap->dev;
 483                 bio->bi_end_io = btrfs_simple_end_io;
 484                 btrfs_submit_dev_bio(smap->dev, bio);
 485         } else if (bioc->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) {
 486                 /* Parity RAID write or read recovery. */
 487                 bio->bi_private = bioc;
 488                 bio->bi_end_io = btrfs_raid56_end_io;
 489                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ)
 490                         raid56_parity_recover(bio, bioc, mirror_num);
 491                 else
 492                         raid56_parity_write(bio, bioc);
 493         } else {
 494                 /* Write to multiple mirrors. */
 495                 int total_devs = bioc->num_stripes;
 496
 497                 bioc->orig_bio = bio;
 498                 for (int dev_nr = 0; dev_nr < total_devs; dev_nr++)
 499                         btrfs_submit_mirrored_bio(bioc, dev_nr);
 500         }
 501 }
 502
 503 static blk_status_t btrfs_bio_csum(struct btrfs_bio *bbio)
 504 {
 505         if (bbio->bio.bi_opf & REQ_META)
 506                 return btree_csum_one_bio(bbio);
 507         return btrfs_csum_one_bio(bbio);
 508 }
 509
 510 /*
 511  * Async submit bios are used to offload expensive checksumming onto the worker
 512  * threads.
 513  */
 514 struct async_submit_bio {
 515         struct btrfs_bio *bbio;
 516         struct btrfs_io_context *bioc;
 517         struct btrfs_io_stripe smap;
 518         int mirror_num;
 519         struct btrfs_work work;
 520 };
 521
 522 /*
 523  * In order to insert checksums into the metadata in large chunks, we wait
 524  * until bio submission time.   All the pages in the bio are checksummed and
 525  * sums are attached onto the ordered extent record.
 526  *
 527  * At IO completion time the csums attached on the ordered extent record are
 528  * inserted into the btree.
 529  */
 530 static void run_one_async_start(struct btrfs_work *work)
 531 {
 532         struct async_submit_bio *async =
 533                 container_of(work, struct async_submit_bio, work);
 534         blk_status_t ret;
 535
 536         ret = btrfs_bio_csum(async->bbio);
 537         if (ret)
 538                 async->bbio->bio.bi_status = ret;
 539 }
 540
 541 /*
 542  * In order to insert checksums into the metadata in large chunks, we wait
 543  * until bio submission time.   All the pages in the bio are checksummed and
 544  * sums are attached onto the ordered extent record.
 545  *
 546  * At IO completion time the csums attached on the ordered extent record are
 547  * inserted into the tree.
 548  */
 549 static void run_one_async_done(struct btrfs_work *work)
 550 {
 551         struct async_submit_bio *async =
 552                 container_of(work, struct async_submit_bio, work);
 553         struct bio *bio = &async->bbio->bio;
 554
 555         /* If an error occurred we just want to clean up the bio and move on. */
 556         if (bio->bi_status) {
 557                 btrfs_orig_bbio_end_io(async->bbio);
 558                 return;
 559         }
 560
 561         /*
 562          * All of the bios that pass through here are from async helpers.
 563          * Use REQ_BTRFS_CGROUP_PUNT to issue them from the owning cgroup's
 564          * context.  This changes nothing when cgroups aren't in use.
 565          */
 566         bio->bi_opf |= REQ_BTRFS_CGROUP_PUNT;
 567         __btrfs_submit_bio(bio, async->bioc, &async->smap, async->mirror_num);
 568 }
 569
 570 static void run_one_async_free(struct btrfs_work *work)
 571 {
 572         kfree(container_of(work, struct async_submit_bio, work));
 573 }
 574
 575 static bool should_async_write(struct btrfs_bio *bbio)
 576 {
 577         /*
 578          * If the I/O is not issued by fsync and friends, (->sync_writers != 0),
 579          * then try to defer the submission to a workqueue to parallelize the
 580          * checksum calculation.
 581          */
 582         if (atomic_read(&bbio->inode->sync_writers))
 583                 return false;
 584
 585         /*
 586          * Submit metadata writes synchronously if the checksum implementation
 587          * is fast, or we are on a zoned device that wants I/O to be submitted
 588          * in order.
 589          */
 590         if (bbio->bio.bi_opf & REQ_META) {
 591                 struct btrfs_fs_info *fs_info = bbio->fs_info;
 592
 593                 if (btrfs_is_zoned(fs_info))
 594                         return false;
 595                 if (test_bit(BTRFS_FS_CSUM_IMPL_FAST, &fs_info->flags))
 596                         return false;
 597         }
 598
 599         return true;
 600 }
 601
 602 /*
 603  * Submit bio to an async queue.
 604  *
 605  * Return true if the work has been succesfuly submitted, else false.
 606  */
 607 static bool btrfs_wq_submit_bio(struct btrfs_bio *bbio,
 608                                 struct btrfs_io_context *bioc,
 609                                 struct btrfs_io_stripe *smap, int mirror_num)
 610 {
 611         struct btrfs_fs_info *fs_info = bbio->fs_info;
 612         struct async_submit_bio *async;
 613
 614         async = kmalloc(sizeof(*async), GFP_NOFS);
 615         if (!async)
 616                 return false;
 617
 618         async->bbio = bbio;
 619         async->bioc = bioc;
 620         async->smap = *smap;
 621         async->mirror_num = mirror_num;
 622
 623         btrfs_init_work(&async->work, run_one_async_start, run_one_async_done,
 624                         run_one_async_free);
 625         if (op_is_sync(bbio->bio.bi_opf))
 626                 btrfs_queue_work(fs_info->hipri_workers, &async->work);
 627         else
 628                 btrfs_queue_work(fs_info->workers, &async->work);
 629         return true;
 630 }
 631
 632 static bool btrfs_submit_chunk(struct btrfs_bio *bbio, int mirror_num)
 633 {
 634         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
 635         struct btrfs_fs_info *fs_info = bbio->fs_info;
 636         struct btrfs_bio *orig_bbio = bbio;
 637         struct bio *bio = &bbio->bio;
 638         u64 logical = bio->bi_iter.bi_sector << 9;
 639         u64 length = bio->bi_iter.bi_size;
 640         u64 map_length = length;
 641         bool use_append = btrfs_use_zone_append(bbio);
 642         struct btrfs_io_context *bioc = NULL;
 643         struct btrfs_io_stripe smap;
 644         blk_status_t ret;
 645         int error;
 646
 647         btrfs_bio_counter_inc_blocked(fs_info);
 648         error = __btrfs_map_block(fs_info, btrfs_op(bio), logical, &map_length,
 649                                   &bioc, &smap, &mirror_num, 1);
 650         if (error) {
 651                 ret = errno_to_blk_status(error);
 652                 goto fail;
 653         }
 654
 655         map_length = min(map_length, length);
 656         if (use_append)
 657                 map_length = min(map_length, fs_info->max_zone_append_size);
 658
 659         if (map_length < length) {
 660                 bbio = btrfs_split_bio(fs_info, bbio, map_length, use_append);
 661                 bio = &bbio->bio;
 662         }
 663
 664         /*
 665          * Save the iter for the end_io handler and preload the checksums for
 666          * data reads.
 667          */
 668         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ && inode && !(bio->bi_opf & REQ_META)) {
 669                 bbio->saved_iter = bio->bi_iter;
 670                 ret = btrfs_lookup_bio_sums(bbio);
 671                 if (ret)
 672                         goto fail_put_bio;
 673         }
 674
 675         if (btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
 676                 if (use_append) {
 677                         bio->bi_opf &= ~REQ_OP_WRITE;
 678                         bio->bi_opf |= REQ_OP_ZONE_APPEND;
 679                         ret = btrfs_bio_extract_ordered_extent(bbio);
 680                         if (ret)
 681                                 goto fail_put_bio;
 682                 }
 683
 684                 /*
 685                  * Csum items for reloc roots have already been cloned at this
 686                  * point, so they are handled as part of the no-checksum case.
 687                  */
 688                 if (inode && !(inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) &&
 689                     !test_bit(BTRFS_FS_STATE_NO_CSUMS, &fs_info->fs_state) &&
 690                     !btrfs_is_data_reloc_root(inode->root)) {
 691                         if (should_async_write(bbio) &&
 692                             btrfs_wq_submit_bio(bbio, bioc, &smap, mirror_num))
 693                                 goto done;
 694
 695                         ret = btrfs_bio_csum(bbio);
 696                         if (ret)
 697                                 goto fail_put_bio;
 698                 }
 699         }
 700
 701         __btrfs_submit_bio(bio, bioc, &smap, mirror_num);
 702 done:
 703         return map_length == length;
 704
 705 fail_put_bio:
 706         if (map_length < length)
 707                 bio_put(bio);
 708 fail:
 709         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
 710         btrfs_bio_end_io(orig_bbio, ret);
 711         /* Do not submit another chunk */
 712         return true;
 713 }
 714
 715 void btrfs_submit_bio(struct btrfs_bio *bbio, int mirror_num)
 716 {
 717         /* If bbio->inode is not populated, its file_offset must be 0. */
 718         ASSERT(bbio->inode || bbio->file_offset == 0);
 719
 720         while (!btrfs_submit_chunk(bbio, mirror_num))
 721                 ;
 722 }
 723
 724 /*
 725  * Submit a repair write.
 726  *
 727  * This bypasses btrfs_submit_bio deliberately, as that writes all copies in a
 728  * RAID setup.  Here we only want to write the one bad copy, so we do the
 729  * mapping ourselves and submit the bio directly.
 730  *
 731  * The I/O is issued synchronously to block the repair read completion from
 732  * freeing the bio.
 733  */
 734 int btrfs_repair_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 ino, u64 start,
 735                             u64 length, u64 logical, struct page *page,
 736                             unsigned int pg_offset, int mirror_num)
 737 {
 738         struct btrfs_io_stripe smap = { 0 };
 739         struct bio_vec bvec;
 740         struct bio bio;
 741         int ret = 0;
 742
 743         ASSERT(!(fs_info->sb->s_flags & SB_RDONLY));
 744         BUG_ON(!mirror_num);
 745
 746         if (btrfs_repair_one_zone(fs_info, logical))
 747                 return 0;
 748
 749         /*
 750          * Avoid races with device replace and make sure our bioc has devices
 751          * associated to its stripes that don't go away while we are doing the
 752          * read repair operation.
 753          */
 754         btrfs_bio_counter_inc_blocked(fs_info);
 755         ret = btrfs_map_repair_block(fs_info, &smap, logical, length, mirror_num);
 756         if (ret < 0)
 757                 goto out_counter_dec;
 758
 759         if (!smap.dev->bdev ||
 760             !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &smap.dev->dev_state)) {
 761                 ret = -EIO;
 762                 goto out_counter_dec;
 763         }
 764
 765         bio_init(&bio, smap.dev->bdev, &bvec, 1, REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC);
 766         bio.bi_iter.bi_sector = smap.physical >> SECTOR_SHIFT;
 767         __bio_add_page(&bio, page, length, pg_offset);
 768
 769         btrfsic_check_bio(&bio);
 770         ret = submit_bio_wait(&bio);
 771         if (ret) {
 772                 /* try to remap that extent elsewhere? */
 773                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(smap.dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS);
 774                 goto out_bio_uninit;
 775         }
 776
 777         btrfs_info_rl_in_rcu(fs_info,
 778                 "read error corrected: ino %llu off %llu (dev %s sector %llu)",
 779                              ino, start, btrfs_dev_name(smap.dev),
 780                              smap.physical >> SECTOR_SHIFT);
 781         ret = 0;
 782
 783 out_bio_uninit:
 784         bio_uninit(&bio);
 785 out_counter_dec:
 786         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
 787         return ret;
 788 }
 789
 790 /*
 791  * Submit a btrfs_bio based repair write.
 792  *
 793  * If @dev_replace is true, the write would be submitted to dev-replace target.
 794  */
 795 void btrfs_submit_repair_write(struct btrfs_bio *bbio, int mirror_num, bool dev_replace)
 796 {
 797         struct btrfs_fs_info *fs_info = bbio->fs_info;
 798         u64 logical = bbio->bio.bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
 799         u64 length = bbio->bio.bi_iter.bi_size;
 800         struct btrfs_io_stripe smap = { 0 };
 801         int ret;
 802
 803         ASSERT(fs_info);
 804         ASSERT(mirror_num > 0);
 805         ASSERT(btrfs_op(&bbio->bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
 806         ASSERT(!bbio->inode);
 807
 808         btrfs_bio_counter_inc_blocked(fs_info);
 809         ret = btrfs_map_repair_block(fs_info, &smap, logical, length, mirror_num);
 810         if (ret < 0)
 811                 goto fail;
 812
 813         if (dev_replace) {
 814                 ASSERT(smap.dev == fs_info->dev_replace.srcdev);
 815                 smap.dev = fs_info->dev_replace.tgtdev;
 816         }
 817         __btrfs_submit_bio(&bbio->bio, NULL, &smap, mirror_num);
 818         return;
 819
 820 fail:
 821         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
 822         btrfs_bio_end_io(bbio, errno_to_blk_status(ret));
 823 }
 824
 825 int __init btrfs_bioset_init(void)
 826 {
 827         if (bioset_init(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE,
 828                         offsetof(struct btrfs_bio, bio),
 829                         BIOSET_NEED_BVECS))
 830                 return -ENOMEM;
 831         if (bioset_init(&btrfs_clone_bioset, BIO_POOL_SIZE,
 832                         offsetof(struct btrfs_bio, bio), 0))
 833                 goto out_free_bioset;
 834         if (bioset_init(&btrfs_repair_bioset, BIO_POOL_SIZE,
 835                         offsetof(struct btrfs_bio, bio),
 836                         BIOSET_NEED_BVECS))
 837                 goto out_free_clone_bioset;
 838         if (mempool_init_kmalloc_pool(&btrfs_failed_bio_pool, BIO_POOL_SIZE,
 839                                       sizeof(struct btrfs_failed_bio)))
 840                 goto out_free_repair_bioset;
 841         return 0;
 842
 843 out_free_repair_bioset:
 844         bioset_exit(&btrfs_repair_bioset);
 845 out_free_clone_bioset:
 846         bioset_exit(&btrfs_clone_bioset);
 847 out_free_bioset:
 848         bioset_exit(&btrfs_bioset);
 849         return -ENOMEM;
 850 }
 851
 852 void __cold btrfs_bioset_exit(void)
 853 {
 854         mempool_exit(&btrfs_failed_bio_pool);
 855         bioset_exit(&btrfs_repair_bioset);
 856         bioset_exit(&btrfs_clone_bioset);
 857         bioset_exit(&btrfs_bioset);
 858 }