btrfs: make nodesize >= PAGE_SIZE case to reuse the non-subpage routine
[linux-block.git] / fs / btrfs / extent_io.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2
3 #include <linux/bitops.h>
4 #include <linux/slab.h>
5 #include <linux/bio.h>
6 #include <linux/mm.h>
7 #include <linux/pagemap.h>
8 #include <linux/page-flags.h>
9 #include <linux/spinlock.h>
10 #include <linux/blkdev.h>
11 #include <linux/swap.h>
12 #include <linux/writeback.h>
13 #include <linux/pagevec.h>
14 #include <linux/prefetch.h>
15 #include <linux/fsverity.h>
16 #include "misc.h"
17 #include "extent_io.h"
18 #include "extent-io-tree.h"
19 #include "extent_map.h"
20 #include "ctree.h"
21 #include "btrfs_inode.h"
22 #include "volumes.h"
23 #include "check-integrity.h"
24 #include "locking.h"
25 #include "rcu-string.h"
26 #include "backref.h"
27 #include "disk-io.h"
28 #include "subpage.h"
29 #include "zoned.h"
30 #include "block-group.h"
31
32 static struct kmem_cache *extent_state_cache;
33 static struct kmem_cache *extent_buffer_cache;
34 static struct bio_set btrfs_bioset;
35
36 static inline bool extent_state_in_tree(const struct extent_state *state)
37 {
38         return !RB_EMPTY_NODE(&state->rb_node);
39 }
40
41 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
42 static LIST_HEAD(states);
43 static DEFINE_SPINLOCK(leak_lock);
44
45 static inline void btrfs_leak_debug_add(spinlock_t *lock,
46                                         struct list_head *new,
47                                         struct list_head *head)
48 {
49         unsigned long flags;
50
51         spin_lock_irqsave(lock, flags);
52         list_add(new, head);
53         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
54 }
55
56 static inline void btrfs_leak_debug_del(spinlock_t *lock,
57                                         struct list_head *entry)
58 {
59         unsigned long flags;
60
61         spin_lock_irqsave(lock, flags);
62         list_del(entry);
63         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
64 }
65
66 void btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(struct btrfs_fs_info *fs_info)
67 {
68         struct extent_buffer *eb;
69         unsigned long flags;
70
71         /*
72          * If we didn't get into open_ctree our allocated_ebs will not be
73          * initialized, so just skip this.
74          */
75         if (!fs_info->allocated_ebs.next)
76                 return;
77
78         WARN_ON(!list_empty(&fs_info->allocated_ebs));
79         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
80         while (!list_empty(&fs_info->allocated_ebs)) {
81                 eb = list_first_entry(&fs_info->allocated_ebs,
82                                       struct extent_buffer, leak_list);
83                 pr_err(
84         "BTRFS: buffer leak start %llu len %lu refs %d bflags %lu owner %llu\n",
85                        eb->start, eb->len, atomic_read(&eb->refs), eb->bflags,
86                        btrfs_header_owner(eb));
87                 list_del(&eb->leak_list);
88                 kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
89         }
90         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
91 }
92
93 static inline void btrfs_extent_state_leak_debug_check(void)
94 {
95         struct extent_state *state;
96
97         while (!list_empty(&states)) {
98                 state = list_entry(states.next, struct extent_state, leak_list);
99                 pr_err("BTRFS: state leak: start %llu end %llu state %u in tree %d refs %d\n",
100                        state->start, state->end, state->state,
101                        extent_state_in_tree(state),
102                        refcount_read(&state->refs));
103                 list_del(&state->leak_list);
104                 kmem_cache_free(extent_state_cache, state);
105         }
106 }
107
108 #define btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end)             \
109         __btrfs_debug_check_extent_io_range(__func__, (tree), (start), (end))
110 static inline void __btrfs_debug_check_extent_io_range(const char *caller,
111                 struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
112 {
113         struct inode *inode = tree->private_data;
114         u64 isize;
115
116         if (!inode || !is_data_inode(inode))
117                 return;
118
119         isize = i_size_read(inode);
120         if (end >= PAGE_SIZE && (end % 2) == 0 && end != isize - 1) {
121                 btrfs_debug_rl(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
122                     "%s: ino %llu isize %llu odd range [%llu,%llu]",
123                         caller, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), isize, start, end);
124         }
125 }
126 #else
127 #define btrfs_leak_debug_add(lock, new, head)   do {} while (0)
128 #define btrfs_leak_debug_del(lock, entry)       do {} while (0)
129 #define btrfs_extent_state_leak_debug_check()   do {} while (0)
130 #define btrfs_debug_check_extent_io_range(c, s, e)      do {} while (0)
131 #endif
132
133 struct tree_entry {
134         u64 start;
135         u64 end;
136         struct rb_node rb_node;
137 };
138
139 struct extent_page_data {
140         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl;
141         /* tells writepage not to lock the state bits for this range
142          * it still does the unlocking
143          */
144         unsigned int extent_locked:1;
145
146         /* tells the submit_bio code to use REQ_SYNC */
147         unsigned int sync_io:1;
148 };
149
150 static int add_extent_changeset(struct extent_state *state, u32 bits,
151                                  struct extent_changeset *changeset,
152                                  int set)
153 {
154         int ret;
155
156         if (!changeset)
157                 return 0;
158         if (set && (state->state & bits) == bits)
159                 return 0;
160         if (!set && (state->state & bits) == 0)
161                 return 0;
162         changeset->bytes_changed += state->end - state->start + 1;
163         ret = ulist_add(&changeset->range_changed, state->start, state->end,
164                         GFP_ATOMIC);
165         return ret;
166 }
167
168 int __must_check submit_one_bio(struct bio *bio, int mirror_num,
169                                 unsigned long bio_flags)
170 {
171         blk_status_t ret = 0;
172         struct extent_io_tree *tree = bio->bi_private;
173
174         bio->bi_private = NULL;
175
176         /* Caller should ensure the bio has at least some range added */
177         ASSERT(bio->bi_iter.bi_size);
178         if (is_data_inode(tree->private_data))
179                 ret = btrfs_submit_data_bio(tree->private_data, bio, mirror_num,
180                                             bio_flags);
181         else
182                 ret = btrfs_submit_metadata_bio(tree->private_data, bio,
183                                                 mirror_num, bio_flags);
184
185         return blk_status_to_errno(ret);
186 }
187
188 /* Cleanup unsubmitted bios */
189 static void end_write_bio(struct extent_page_data *epd, int ret)
190 {
191         struct bio *bio = epd->bio_ctrl.bio;
192
193         if (bio) {
194                 bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
195                 bio_endio(bio);
196                 epd->bio_ctrl.bio = NULL;
197         }
198 }
199
200 /*
201  * Submit bio from extent page data via submit_one_bio
202  *
203  * Return 0 if everything is OK.
204  * Return <0 for error.
205  */
206 static int __must_check flush_write_bio(struct extent_page_data *epd)
207 {
208         int ret = 0;
209         struct bio *bio = epd->bio_ctrl.bio;
210
211         if (bio) {
212                 ret = submit_one_bio(bio, 0, 0);
213                 /*
214                  * Clean up of epd->bio is handled by its endio function.
215                  * And endio is either triggered by successful bio execution
216                  * or the error handler of submit bio hook.
217                  * So at this point, no matter what happened, we don't need
218                  * to clean up epd->bio.
219                  */
220                 epd->bio_ctrl.bio = NULL;
221         }
222         return ret;
223 }
224
225 int __init extent_state_cache_init(void)
226 {
227         extent_state_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_state",
228                         sizeof(struct extent_state), 0,
229                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
230         if (!extent_state_cache)
231                 return -ENOMEM;
232         return 0;
233 }
234
235 int __init extent_io_init(void)
236 {
237         extent_buffer_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_buffer",
238                         sizeof(struct extent_buffer), 0,
239                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
240         if (!extent_buffer_cache)
241                 return -ENOMEM;
242
243         if (bioset_init(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE,
244                         offsetof(struct btrfs_bio, bio),
245                         BIOSET_NEED_BVECS))
246                 goto free_buffer_cache;
247
248         if (bioset_integrity_create(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE))
249                 goto free_bioset;
250
251         return 0;
252
253 free_bioset:
254         bioset_exit(&btrfs_bioset);
255
256 free_buffer_cache:
257         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
258         extent_buffer_cache = NULL;
259         return -ENOMEM;
260 }
261
262 void __cold extent_state_cache_exit(void)
263 {
264         btrfs_extent_state_leak_debug_check();
265         kmem_cache_destroy(extent_state_cache);
266 }
267
268 void __cold extent_io_exit(void)
269 {
270         /*
271          * Make sure all delayed rcu free are flushed before we
272          * destroy caches.
273          */
274         rcu_barrier();
275         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
276         bioset_exit(&btrfs_bioset);
277 }
278
279 /*
280  * For the file_extent_tree, we want to hold the inode lock when we lookup and
281  * update the disk_i_size, but lockdep will complain because our io_tree we hold
282  * the tree lock and get the inode lock when setting delalloc.  These two things
283  * are unrelated, so make a class for the file_extent_tree so we don't get the
284  * two locking patterns mixed up.
285  */
286 static struct lock_class_key file_extent_tree_class;
287
288 void extent_io_tree_init(struct btrfs_fs_info *fs_info,
289                          struct extent_io_tree *tree, unsigned int owner,
290                          void *private_data)
291 {
292         tree->fs_info = fs_info;
293         tree->state = RB_ROOT;
294         tree->dirty_bytes = 0;
295         spin_lock_init(&tree->lock);
296         tree->private_data = private_data;
297         tree->owner = owner;
298         if (owner == IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT)
299                 lockdep_set_class(&tree->lock, &file_extent_tree_class);
300 }
301
302 void extent_io_tree_release(struct extent_io_tree *tree)
303 {
304         spin_lock(&tree->lock);
305         /*
306          * Do a single barrier for the waitqueue_active check here, the state
307          * of the waitqueue should not change once extent_io_tree_release is
308          * called.
309          */
310         smp_mb();
311         while (!RB_EMPTY_ROOT(&tree->state)) {
312                 struct rb_node *node;
313                 struct extent_state *state;
314
315                 node = rb_first(&tree->state);
316                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
317                 rb_erase(&state->rb_node, &tree->state);
318                 RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
319                 /*
320                  * btree io trees aren't supposed to have tasks waiting for
321                  * changes in the flags of extent states ever.
322                  */
323                 ASSERT(!waitqueue_active(&state->wq));
324                 free_extent_state(state);
325
326                 cond_resched_lock(&tree->lock);
327         }
328         spin_unlock(&tree->lock);
329 }
330
331 static struct extent_state *alloc_extent_state(gfp_t mask)
332 {
333         struct extent_state *state;
334
335         /*
336          * The given mask might be not appropriate for the slab allocator,
337          * drop the unsupported bits
338          */
339         mask &= ~(__GFP_DMA32|__GFP_HIGHMEM);
340         state = kmem_cache_alloc(extent_state_cache, mask);
341         if (!state)
342                 return state;
343         state->state = 0;
344         state->failrec = NULL;
345         RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
346         btrfs_leak_debug_add(&leak_lock, &state->leak_list, &states);
347         refcount_set(&state->refs, 1);
348         init_waitqueue_head(&state->wq);
349         trace_alloc_extent_state(state, mask, _RET_IP_);
350         return state;
351 }
352
353 void free_extent_state(struct extent_state *state)
354 {
355         if (!state)
356                 return;
357         if (refcount_dec_and_test(&state->refs)) {
358                 WARN_ON(extent_state_in_tree(state));
359                 btrfs_leak_debug_del(&leak_lock, &state->leak_list);
360                 trace_free_extent_state(state, _RET_IP_);
361                 kmem_cache_free(extent_state_cache, state);
362         }
363 }
364
365 static struct rb_node *tree_insert(struct rb_root *root,
366                                    struct rb_node *search_start,
367                                    u64 offset,
368                                    struct rb_node *node,
369                                    struct rb_node ***p_in,
370                                    struct rb_node **parent_in)
371 {
372         struct rb_node **p;
373         struct rb_node *parent = NULL;
374         struct tree_entry *entry;
375
376         if (p_in && parent_in) {
377                 p = *p_in;
378                 parent = *parent_in;
379                 goto do_insert;
380         }
381
382         p = search_start ? &search_start : &root->rb_node;
383         while (*p) {
384                 parent = *p;
385                 entry = rb_entry(parent, struct tree_entry, rb_node);
386
387                 if (offset < entry->start)
388                         p = &(*p)->rb_left;
389                 else if (offset > entry->end)
390                         p = &(*p)->rb_right;
391                 else
392                         return parent;
393         }
394
395 do_insert:
396         rb_link_node(node, parent, p);
397         rb_insert_color(node, root);
398         return NULL;
399 }
400
401 /**
402  * Search @tree for an entry that contains @offset. Such entry would have
403  * entry->start <= offset && entry->end >= offset.
404  *
405  * @tree:       the tree to search
406  * @offset:     offset that should fall within an entry in @tree
407  * @next_ret:   pointer to the first entry whose range ends after @offset
408  * @prev_ret:   pointer to the first entry whose range begins before @offset
409  * @p_ret:      pointer where new node should be anchored (used when inserting an
410  *              entry in the tree)
411  * @parent_ret: points to entry which would have been the parent of the entry,
412  *               containing @offset
413  *
414  * This function returns a pointer to the entry that contains @offset byte
415  * address. If no such entry exists, then NULL is returned and the other
416  * pointer arguments to the function are filled, otherwise the found entry is
417  * returned and other pointers are left untouched.
418  */
419 static struct rb_node *__etree_search(struct extent_io_tree *tree, u64 offset,
420                                       struct rb_node **next_ret,
421                                       struct rb_node **prev_ret,
422                                       struct rb_node ***p_ret,
423                                       struct rb_node **parent_ret)
424 {
425         struct rb_root *root = &tree->state;
426         struct rb_node **n = &root->rb_node;
427         struct rb_node *prev = NULL;
428         struct rb_node *orig_prev = NULL;
429         struct tree_entry *entry;
430         struct tree_entry *prev_entry = NULL;
431
432         while (*n) {
433                 prev = *n;
434                 entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
435                 prev_entry = entry;
436
437                 if (offset < entry->start)
438                         n = &(*n)->rb_left;
439                 else if (offset > entry->end)
440                         n = &(*n)->rb_right;
441                 else
442                         return *n;
443         }
444
445         if (p_ret)
446                 *p_ret = n;
447         if (parent_ret)
448                 *parent_ret = prev;
449
450         if (next_ret) {
451                 orig_prev = prev;
452                 while (prev && offset > prev_entry->end) {
453                         prev = rb_next(prev);
454                         prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
455                 }
456                 *next_ret = prev;
457                 prev = orig_prev;
458         }
459
460         if (prev_ret) {
461                 prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
462                 while (prev && offset < prev_entry->start) {
463                         prev = rb_prev(prev);
464                         prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
465                 }
466                 *prev_ret = prev;
467         }
468         return NULL;
469 }
470
471 static inline struct rb_node *
472 tree_search_for_insert(struct extent_io_tree *tree,
473                        u64 offset,
474                        struct rb_node ***p_ret,
475                        struct rb_node **parent_ret)
476 {
477         struct rb_node *next= NULL;
478         struct rb_node *ret;
479
480         ret = __etree_search(tree, offset, &next, NULL, p_ret, parent_ret);
481         if (!ret)
482                 return next;
483         return ret;
484 }
485
486 static inline struct rb_node *tree_search(struct extent_io_tree *tree,
487                                           u64 offset)
488 {
489         return tree_search_for_insert(tree, offset, NULL, NULL);
490 }
491
492 /*
493  * utility function to look for merge candidates inside a given range.
494  * Any extents with matching state are merged together into a single
495  * extent in the tree.  Extents with EXTENT_IO in their state field
496  * are not merged because the end_io handlers need to be able to do
497  * operations on them without sleeping (or doing allocations/splits).
498  *
499  * This should be called with the tree lock held.
500  */
501 static void merge_state(struct extent_io_tree *tree,
502                         struct extent_state *state)
503 {
504         struct extent_state *other;
505         struct rb_node *other_node;
506
507         if (state->state & (EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY))
508                 return;
509
510         other_node = rb_prev(&state->rb_node);
511         if (other_node) {
512                 other = rb_entry(other_node, struct extent_state, rb_node);
513                 if (other->end == state->start - 1 &&
514                     other->state == state->state) {
515                         if (tree->private_data &&
516                             is_data_inode(tree->private_data))
517                                 btrfs_merge_delalloc_extent(tree->private_data,
518                                                             state, other);
519                         state->start = other->start;
520                         rb_erase(&other->rb_node, &tree->state);
521                         RB_CLEAR_NODE(&other->rb_node);
522                         free_extent_state(other);
523                 }
524         }
525         other_node = rb_next(&state->rb_node);
526         if (other_node) {
527                 other = rb_entry(other_node, struct extent_state, rb_node);
528                 if (other->start == state->end + 1 &&
529                     other->state == state->state) {
530                         if (tree->private_data &&
531                             is_data_inode(tree->private_data))
532                                 btrfs_merge_delalloc_extent(tree->private_data,
533                                                             state, other);
534                         state->end = other->end;
535                         rb_erase(&other->rb_node, &tree->state);
536                         RB_CLEAR_NODE(&other->rb_node);
537                         free_extent_state(other);
538                 }
539         }
540 }
541
542 static void set_state_bits(struct extent_io_tree *tree,
543                            struct extent_state *state, u32 *bits,
544                            struct extent_changeset *changeset);
545
546 /*
547  * insert an extent_state struct into the tree.  'bits' are set on the
548  * struct before it is inserted.
549  *
550  * This may return -EEXIST if the extent is already there, in which case the
551  * state struct is freed.
552  *
553  * The tree lock is not taken internally.  This is a utility function and
554  * probably isn't what you want to call (see set/clear_extent_bit).
555  */
556 static int insert_state(struct extent_io_tree *tree,
557                         struct extent_state *state, u64 start, u64 end,
558                         struct rb_node ***p,
559                         struct rb_node **parent,
560                         u32 *bits, struct extent_changeset *changeset)
561 {
562         struct rb_node *node;
563
564         if (end < start) {
565                 btrfs_err(tree->fs_info,
566                         "insert state: end < start %llu %llu", end, start);
567                 WARN_ON(1);
568         }
569         state->start = start;
570         state->end = end;
571
572         set_state_bits(tree, state, bits, changeset);
573
574         node = tree_insert(&tree->state, NULL, end, &state->rb_node, p, parent);
575         if (node) {
576                 struct extent_state *found;
577                 found = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
578                 btrfs_err(tree->fs_info,
579                        "found node %llu %llu on insert of %llu %llu",
580                        found->start, found->end, start, end);
581                 return -EEXIST;
582         }
583         merge_state(tree, state);
584         return 0;
585 }
586
587 /*
588  * split a given extent state struct in two, inserting the preallocated
589  * struct 'prealloc' as the newly created second half.  'split' indicates an
590  * offset inside 'orig' where it should be split.
591  *
592  * Before calling,
593  * the tree has 'orig' at [orig->start, orig->end].  After calling, there
594  * are two extent state structs in the tree:
595  * prealloc: [orig->start, split - 1]
596  * orig: [ split, orig->end ]
597  *
598  * The tree locks are not taken by this function. They need to be held
599  * by the caller.
600  */
601 static int split_state(struct extent_io_tree *tree, struct extent_state *orig,
602                        struct extent_state *prealloc, u64 split)
603 {
604         struct rb_node *node;
605
606         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
607                 btrfs_split_delalloc_extent(tree->private_data, orig, split);
608
609         prealloc->start = orig->start;
610         prealloc->end = split - 1;
611         prealloc->state = orig->state;
612         orig->start = split;
613
614         node = tree_insert(&tree->state, &orig->rb_node, prealloc->end,
615                            &prealloc->rb_node, NULL, NULL);
616         if (node) {
617                 free_extent_state(prealloc);
618                 return -EEXIST;
619         }
620         return 0;
621 }
622
623 static struct extent_state *next_state(struct extent_state *state)
624 {
625         struct rb_node *next = rb_next(&state->rb_node);
626         if (next)
627                 return rb_entry(next, struct extent_state, rb_node);
628         else
629                 return NULL;
630 }
631
632 /*
633  * utility function to clear some bits in an extent state struct.
634  * it will optionally wake up anyone waiting on this state (wake == 1).
635  *
636  * If no bits are set on the state struct after clearing things, the
637  * struct is freed and removed from the tree
638  */
639 static struct extent_state *clear_state_bit(struct extent_io_tree *tree,
640                                             struct extent_state *state,
641                                             u32 *bits, int wake,
642                                             struct extent_changeset *changeset)
643 {
644         struct extent_state *next;
645         u32 bits_to_clear = *bits & ~EXTENT_CTLBITS;
646         int ret;
647
648         if ((bits_to_clear & EXTENT_DIRTY) && (state->state & EXTENT_DIRTY)) {
649                 u64 range = state->end - state->start + 1;
650                 WARN_ON(range > tree->dirty_bytes);
651                 tree->dirty_bytes -= range;
652         }
653
654         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
655                 btrfs_clear_delalloc_extent(tree->private_data, state, bits);
656
657         ret = add_extent_changeset(state, bits_to_clear, changeset, 0);
658         BUG_ON(ret < 0);
659         state->state &= ~bits_to_clear;
660         if (wake)
661                 wake_up(&state->wq);
662         if (state->state == 0) {
663                 next = next_state(state);
664                 if (extent_state_in_tree(state)) {
665                         rb_erase(&state->rb_node, &tree->state);
666                         RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
667                         free_extent_state(state);
668                 } else {
669                         WARN_ON(1);
670                 }
671         } else {
672                 merge_state(tree, state);
673                 next = next_state(state);
674         }
675         return next;
676 }
677
678 static struct extent_state *
679 alloc_extent_state_atomic(struct extent_state *prealloc)
680 {
681         if (!prealloc)
682                 prealloc = alloc_extent_state(GFP_ATOMIC);
683
684         return prealloc;
685 }
686
687 static void extent_io_tree_panic(struct extent_io_tree *tree, int err)
688 {
689         btrfs_panic(tree->fs_info, err,
690         "locking error: extent tree was modified by another thread while locked");
691 }
692
693 /*
694  * clear some bits on a range in the tree.  This may require splitting
695  * or inserting elements in the tree, so the gfp mask is used to
696  * indicate which allocations or sleeping are allowed.
697  *
698  * pass 'wake' == 1 to kick any sleepers, and 'delete' == 1 to remove
699  * the given range from the tree regardless of state (ie for truncate).
700  *
701  * the range [start, end] is inclusive.
702  *
703  * This takes the tree lock, and returns 0 on success and < 0 on error.
704  */
705 int __clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
706                        u32 bits, int wake, int delete,
707                        struct extent_state **cached_state,
708                        gfp_t mask, struct extent_changeset *changeset)
709 {
710         struct extent_state *state;
711         struct extent_state *cached;
712         struct extent_state *prealloc = NULL;
713         struct rb_node *node;
714         u64 last_end;
715         int err;
716         int clear = 0;
717
718         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
719         trace_btrfs_clear_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits);
720
721         if (bits & EXTENT_DELALLOC)
722                 bits |= EXTENT_NORESERVE;
723
724         if (delete)
725                 bits |= ~EXTENT_CTLBITS;
726
727         if (bits & (EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY))
728                 clear = 1;
729 again:
730         if (!prealloc && gfpflags_allow_blocking(mask)) {
731                 /*
732                  * Don't care for allocation failure here because we might end
733                  * up not needing the pre-allocated extent state at all, which
734                  * is the case if we only have in the tree extent states that
735                  * cover our input range and don't cover too any other range.
736                  * If we end up needing a new extent state we allocate it later.
737                  */
738                 prealloc = alloc_extent_state(mask);
739         }
740
741         spin_lock(&tree->lock);
742         if (cached_state) {
743                 cached = *cached_state;
744
745                 if (clear) {
746                         *cached_state = NULL;
747                         cached_state = NULL;
748                 }
749
750                 if (cached && extent_state_in_tree(cached) &&
751                     cached->start <= start && cached->end > start) {
752                         if (clear)
753                                 refcount_dec(&cached->refs);
754                         state = cached;
755                         goto hit_next;
756                 }
757                 if (clear)
758                         free_extent_state(cached);
759         }
760         /*
761          * this search will find the extents that end after
762          * our range starts
763          */
764         node = tree_search(tree, start);
765         if (!node)
766                 goto out;
767         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
768 hit_next:
769         if (state->start > end)
770                 goto out;
771         WARN_ON(state->end < start);
772         last_end = state->end;
773
774         /* the state doesn't have the wanted bits, go ahead */
775         if (!(state->state & bits)) {
776                 state = next_state(state);
777                 goto next;
778         }
779
780         /*
781          *     | ---- desired range ---- |
782          *  | state | or
783          *  | ------------- state -------------- |
784          *
785          * We need to split the extent we found, and may flip
786          * bits on second half.
787          *
788          * If the extent we found extends past our range, we
789          * just split and search again.  It'll get split again
790          * the next time though.
791          *
792          * If the extent we found is inside our range, we clear
793          * the desired bit on it.
794          */
795
796         if (state->start < start) {
797                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
798                 BUG_ON(!prealloc);
799                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
800                 if (err)
801                         extent_io_tree_panic(tree, err);
802
803                 prealloc = NULL;
804                 if (err)
805                         goto out;
806                 if (state->end <= end) {
807                         state = clear_state_bit(tree, state, &bits, wake,
808                                                 changeset);
809                         goto next;
810                 }
811                 goto search_again;
812         }
813         /*
814          * | ---- desired range ---- |
815          *                        | state |
816          * We need to split the extent, and clear the bit
817          * on the first half
818          */
819         if (state->start <= end && state->end > end) {
820                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
821                 BUG_ON(!prealloc);
822                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
823                 if (err)
824                         extent_io_tree_panic(tree, err);
825
826                 if (wake)
827                         wake_up(&state->wq);
828
829                 clear_state_bit(tree, prealloc, &bits, wake, changeset);
830
831                 prealloc = NULL;
832                 goto out;
833         }
834
835         state = clear_state_bit(tree, state, &bits, wake, changeset);
836 next:
837         if (last_end == (u64)-1)
838                 goto out;
839         start = last_end + 1;
840         if (start <= end && state && !need_resched())
841                 goto hit_next;
842
843 search_again:
844         if (start > end)
845                 goto out;
846         spin_unlock(&tree->lock);
847         if (gfpflags_allow_blocking(mask))
848                 cond_resched();
849         goto again;
850
851 out:
852         spin_unlock(&tree->lock);
853         if (prealloc)
854                 free_extent_state(prealloc);
855
856         return 0;
857
858 }
859
860 static void wait_on_state(struct extent_io_tree *tree,
861                           struct extent_state *state)
862                 __releases(tree->lock)
863                 __acquires(tree->lock)
864 {
865         DEFINE_WAIT(wait);
866         prepare_to_wait(&state->wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
867         spin_unlock(&tree->lock);
868         schedule();
869         spin_lock(&tree->lock);
870         finish_wait(&state->wq, &wait);
871 }
872
873 /*
874  * waits for one or more bits to clear on a range in the state tree.
875  * The range [start, end] is inclusive.
876  * The tree lock is taken by this function
877  */
878 static void wait_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
879                             u32 bits)
880 {
881         struct extent_state *state;
882         struct rb_node *node;
883
884         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
885
886         spin_lock(&tree->lock);
887 again:
888         while (1) {
889                 /*
890                  * this search will find all the extents that end after
891                  * our range starts
892                  */
893                 node = tree_search(tree, start);
894 process_node:
895                 if (!node)
896                         break;
897
898                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
899
900                 if (state->start > end)
901                         goto out;
902
903                 if (state->state & bits) {
904                         start = state->start;
905                         refcount_inc(&state->refs);
906                         wait_on_state(tree, state);
907                         free_extent_state(state);
908                         goto again;
909                 }
910                 start = state->end + 1;
911
912                 if (start > end)
913                         break;
914
915                 if (!cond_resched_lock(&tree->lock)) {
916                         node = rb_next(node);
917                         goto process_node;
918                 }
919         }
920 out:
921         spin_unlock(&tree->lock);
922 }
923
924 static void set_state_bits(struct extent_io_tree *tree,
925                            struct extent_state *state,
926                            u32 *bits, struct extent_changeset *changeset)
927 {
928         u32 bits_to_set = *bits & ~EXTENT_CTLBITS;
929         int ret;
930
931         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
932                 btrfs_set_delalloc_extent(tree->private_data, state, bits);
933
934         if ((bits_to_set & EXTENT_DIRTY) && !(state->state & EXTENT_DIRTY)) {
935                 u64 range = state->end - state->start + 1;
936                 tree->dirty_bytes += range;
937         }
938         ret = add_extent_changeset(state, bits_to_set, changeset, 1);
939         BUG_ON(ret < 0);
940         state->state |= bits_to_set;
941 }
942
943 static void cache_state_if_flags(struct extent_state *state,
944                                  struct extent_state **cached_ptr,
945                                  unsigned flags)
946 {
947         if (cached_ptr && !(*cached_ptr)) {
948                 if (!flags || (state->state & flags)) {
949                         *cached_ptr = state;
950                         refcount_inc(&state->refs);
951                 }
952         }
953 }
954
955 static void cache_state(struct extent_state *state,
956                         struct extent_state **cached_ptr)
957 {
958         return cache_state_if_flags(state, cached_ptr,
959                                     EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY);
960 }
961
962 /*
963  * set some bits on a range in the tree.  This may require allocations or
964  * sleeping, so the gfp mask is used to indicate what is allowed.
965  *
966  * If any of the exclusive bits are set, this will fail with -EEXIST if some
967  * part of the range already has the desired bits set.  The start of the
968  * existing range is returned in failed_start in this case.
969  *
970  * [start, end] is inclusive This takes the tree lock.
971  */
972 int set_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end, u32 bits,
973                    u32 exclusive_bits, u64 *failed_start,
974                    struct extent_state **cached_state, gfp_t mask,
975                    struct extent_changeset *changeset)
976 {
977         struct extent_state *state;
978         struct extent_state *prealloc = NULL;
979         struct rb_node *node;
980         struct rb_node **p;
981         struct rb_node *parent;
982         int err = 0;
983         u64 last_start;
984         u64 last_end;
985
986         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
987         trace_btrfs_set_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits);
988
989         if (exclusive_bits)
990                 ASSERT(failed_start);
991         else
992                 ASSERT(failed_start == NULL);
993 again:
994         if (!prealloc && gfpflags_allow_blocking(mask)) {
995                 /*
996                  * Don't care for allocation failure here because we might end
997                  * up not needing the pre-allocated extent state at all, which
998                  * is the case if we only have in the tree extent states that
999                  * cover our input range and don't cover too any other range.
1000                  * If we end up needing a new extent state we allocate it later.
1001                  */
1002                 prealloc = alloc_extent_state(mask);
1003         }
1004
1005         spin_lock(&tree->lock);
1006         if (cached_state && *cached_state) {
1007                 state = *cached_state;
1008                 if (state->start <= start && state->end > start &&
1009                     extent_state_in_tree(state)) {
1010                         node = &state->rb_node;
1011                         goto hit_next;
1012                 }
1013         }
1014         /*
1015          * this search will find all the extents that end after
1016          * our range starts.
1017          */
1018         node = tree_search_for_insert(tree, start, &p, &parent);
1019         if (!node) {
1020                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1021                 BUG_ON(!prealloc);
1022                 err = insert_state(tree, prealloc, start, end,
1023                                    &p, &parent, &bits, changeset);
1024                 if (err)
1025                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1026
1027                 cache_state(prealloc, cached_state);
1028                 prealloc = NULL;
1029                 goto out;
1030         }
1031         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1032 hit_next:
1033         last_start = state->start;
1034         last_end = state->end;
1035
1036         /*
1037          * | ---- desired range ---- |
1038          * | state |
1039          *
1040          * Just lock what we found and keep going
1041          */
1042         if (state->start == start && state->end <= end) {
1043                 if (state->state & exclusive_bits) {
1044                         *failed_start = state->start;
1045                         err = -EEXIST;
1046                         goto out;
1047                 }
1048
1049                 set_state_bits(tree, state, &bits, changeset);
1050                 cache_state(state, cached_state);
1051                 merge_state(tree, state);
1052                 if (last_end == (u64)-1)
1053                         goto out;
1054                 start = last_end + 1;
1055                 state = next_state(state);
1056                 if (start < end && state && state->start == start &&
1057                     !need_resched())
1058                         goto hit_next;
1059                 goto search_again;
1060         }
1061
1062         /*
1063          *     | ---- desired range ---- |
1064          * | state |
1065          *   or
1066          * | ------------- state -------------- |
1067          *
1068          * We need to split the extent we found, and may flip bits on
1069          * second half.
1070          *
1071          * If the extent we found extends past our
1072          * range, we just split and search again.  It'll get split
1073          * again the next time though.
1074          *
1075          * If the extent we found is inside our range, we set the
1076          * desired bit on it.
1077          */
1078         if (state->start < start) {
1079                 if (state->state & exclusive_bits) {
1080                         *failed_start = start;
1081                         err = -EEXIST;
1082                         goto out;
1083                 }
1084
1085                 /*
1086                  * If this extent already has all the bits we want set, then
1087                  * skip it, not necessary to split it or do anything with it.
1088                  */
1089                 if ((state->state & bits) == bits) {
1090                         start = state->end + 1;
1091                         cache_state(state, cached_state);
1092                         goto search_again;
1093                 }
1094
1095                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1096                 BUG_ON(!prealloc);
1097                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
1098                 if (err)
1099                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1100
1101                 prealloc = NULL;
1102                 if (err)
1103                         goto out;
1104                 if (state->end <= end) {
1105                         set_state_bits(tree, state, &bits, changeset);
1106                         cache_state(state, cached_state);
1107                         merge_state(tree, state);
1108                         if (last_end == (u64)-1)
1109                                 goto out;
1110                         start = last_end + 1;
1111                         state = next_state(state);
1112                         if (start < end && state && state->start == start &&
1113                             !need_resched())
1114                                 goto hit_next;
1115                 }
1116                 goto search_again;
1117         }
1118         /*
1119          * | ---- desired range ---- |
1120          *     | state | or               | state |
1121          *
1122          * There's a hole, we need to insert something in it and
1123          * ignore the extent we found.
1124          */
1125         if (state->start > start) {
1126                 u64 this_end;
1127                 if (end < last_start)
1128                         this_end = end;
1129                 else
1130                         this_end = last_start - 1;
1131
1132                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1133                 BUG_ON(!prealloc);
1134
1135                 /*
1136                  * Avoid to free 'prealloc' if it can be merged with
1137                  * the later extent.
1138                  */
1139                 err = insert_state(tree, prealloc, start, this_end,
1140                                    NULL, NULL, &bits, changeset);
1141                 if (err)
1142                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1143
1144                 cache_state(prealloc, cached_state);
1145                 prealloc = NULL;
1146                 start = this_end + 1;
1147                 goto search_again;
1148         }
1149         /*
1150          * | ---- desired range ---- |
1151          *                        | state |
1152          * We need to split the extent, and set the bit
1153          * on the first half
1154          */
1155         if (state->start <= end && state->end > end) {
1156                 if (state->state & exclusive_bits) {
1157                         *failed_start = start;
1158                         err = -EEXIST;
1159                         goto out;
1160                 }
1161
1162                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1163                 BUG_ON(!prealloc);
1164                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
1165                 if (err)
1166                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1167
1168                 set_state_bits(tree, prealloc, &bits, changeset);
1169                 cache_state(prealloc, cached_state);
1170                 merge_state(tree, prealloc);
1171                 prealloc = NULL;
1172                 goto out;
1173         }
1174
1175 search_again:
1176         if (start > end)
1177                 goto out;
1178         spin_unlock(&tree->lock);
1179         if (gfpflags_allow_blocking(mask))
1180                 cond_resched();
1181         goto again;
1182
1183 out:
1184         spin_unlock(&tree->lock);
1185         if (prealloc)
1186                 free_extent_state(prealloc);
1187
1188         return err;
1189
1190 }
1191
1192 /**
1193  * convert_extent_bit - convert all bits in a given range from one bit to
1194  *                      another
1195  * @tree:       the io tree to search
1196  * @start:      the start offset in bytes
1197  * @end:        the end offset in bytes (inclusive)
1198  * @bits:       the bits to set in this range
1199  * @clear_bits: the bits to clear in this range
1200  * @cached_state:       state that we're going to cache
1201  *
1202  * This will go through and set bits for the given range.  If any states exist
1203  * already in this range they are set with the given bit and cleared of the
1204  * clear_bits.  This is only meant to be used by things that are mergeable, ie
1205  * converting from say DELALLOC to DIRTY.  This is not meant to be used with
1206  * boundary bits like LOCK.
1207  *
1208  * All allocations are done with GFP_NOFS.
1209  */
1210 int convert_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1211                        u32 bits, u32 clear_bits,
1212                        struct extent_state **cached_state)
1213 {
1214         struct extent_state *state;
1215         struct extent_state *prealloc = NULL;
1216         struct rb_node *node;
1217         struct rb_node **p;
1218         struct rb_node *parent;
1219         int err = 0;
1220         u64 last_start;
1221         u64 last_end;
1222         bool first_iteration = true;
1223
1224         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
1225         trace_btrfs_convert_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits,
1226                                        clear_bits);
1227
1228 again:
1229         if (!prealloc) {
1230                 /*
1231                  * Best effort, don't worry if extent state allocation fails
1232                  * here for the first iteration. We might have a cached state
1233                  * that matches exactly the target range, in which case no
1234                  * extent state allocations are needed. We'll only know this
1235                  * after locking the tree.
1236                  */
1237                 prealloc = alloc_extent_state(GFP_NOFS);
1238                 if (!prealloc && !first_iteration)
1239                         return -ENOMEM;
1240         }
1241
1242         spin_lock(&tree->lock);
1243         if (cached_state && *cached_state) {
1244                 state = *cached_state;
1245                 if (state->start <= start && state->end > start &&
1246                     extent_state_in_tree(state)) {
1247                         node = &state->rb_node;
1248                         goto hit_next;
1249                 }
1250         }
1251
1252         /*
1253          * this search will find all the extents that end after
1254          * our range starts.
1255          */
1256         node = tree_search_for_insert(tree, start, &p, &parent);
1257         if (!node) {
1258                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1259                 if (!prealloc) {
1260                         err = -ENOMEM;
1261                         goto out;
1262                 }
1263                 err = insert_state(tree, prealloc, start, end,
1264                                    &p, &parent, &bits, NULL);
1265                 if (err)
1266                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1267                 cache_state(prealloc, cached_state);
1268                 prealloc = NULL;
1269                 goto out;
1270         }
1271         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1272 hit_next:
1273         last_start = state->start;
1274         last_end = state->end;
1275
1276         /*
1277          * | ---- desired range ---- |
1278          * | state |
1279          *
1280          * Just lock what we found and keep going
1281          */
1282         if (state->start == start && state->end <= end) {
1283                 set_state_bits(tree, state, &bits, NULL);
1284                 cache_state(state, cached_state);
1285                 state = clear_state_bit(tree, state, &clear_bits, 0, NULL);
1286                 if (last_end == (u64)-1)
1287                         goto out;
1288                 start = last_end + 1;
1289                 if (start < end && state && state->start == start &&
1290                     !need_resched())
1291                         goto hit_next;
1292                 goto search_again;
1293         }
1294
1295         /*
1296          *     | ---- desired range ---- |
1297          * | state |
1298          *   or
1299          * | ------------- state -------------- |
1300          *
1301          * We need to split the extent we found, and may flip bits on
1302          * second half.
1303          *
1304          * If the extent we found extends past our
1305          * range, we just split and search again.  It'll get split
1306          * again the next time though.
1307          *
1308          * If the extent we found is inside our range, we set the
1309          * desired bit on it.
1310          */
1311         if (state->start < start) {
1312                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1313                 if (!prealloc) {
1314                         err = -ENOMEM;
1315                         goto out;
1316                 }
1317                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
1318                 if (err)
1319                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1320                 prealloc = NULL;
1321                 if (err)
1322                         goto out;
1323                 if (state->end <= end) {
1324                         set_state_bits(tree, state, &bits, NULL);
1325                         cache_state(state, cached_state);
1326                         state = clear_state_bit(tree, state, &clear_bits, 0,
1327                                                 NULL);
1328                         if (last_end == (u64)-1)
1329                                 goto out;
1330                         start = last_end + 1;
1331                         if (start < end && state && state->start == start &&
1332                             !need_resched())
1333                                 goto hit_next;
1334                 }
1335                 goto search_again;
1336         }
1337         /*
1338          * | ---- desired range ---- |
1339          *     | state | or               | state |
1340          *
1341          * There's a hole, we need to insert something in it and
1342          * ignore the extent we found.
1343          */
1344         if (state->start > start) {
1345                 u64 this_end;
1346                 if (end < last_start)
1347                         this_end = end;
1348                 else
1349                         this_end = last_start - 1;
1350
1351                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1352                 if (!prealloc) {
1353                         err = -ENOMEM;
1354                         goto out;
1355                 }
1356
1357                 /*
1358                  * Avoid to free 'prealloc' if it can be merged with
1359                  * the later extent.
1360                  */
1361                 err = insert_state(tree, prealloc, start, this_end,
1362                                    NULL, NULL, &bits, NULL);
1363                 if (err)
1364                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1365                 cache_state(prealloc, cached_state);
1366                 prealloc = NULL;
1367                 start = this_end + 1;
1368                 goto search_again;
1369         }
1370         /*
1371          * | ---- desired range ---- |
1372          *                        | state |
1373          * We need to split the extent, and set the bit
1374          * on the first half
1375          */
1376         if (state->start <= end && state->end > end) {
1377                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1378                 if (!prealloc) {
1379                         err = -ENOMEM;
1380                         goto out;
1381                 }
1382
1383                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
1384                 if (err)
1385                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1386
1387                 set_state_bits(tree, prealloc, &bits, NULL);
1388                 cache_state(prealloc, cached_state);
1389                 clear_state_bit(tree, prealloc, &clear_bits, 0, NULL);
1390                 prealloc = NULL;
1391                 goto out;
1392         }
1393
1394 search_again:
1395         if (start > end)
1396                 goto out;
1397         spin_unlock(&tree->lock);
1398         cond_resched();
1399         first_iteration = false;
1400         goto again;
1401
1402 out:
1403         spin_unlock(&tree->lock);
1404         if (prealloc)
1405                 free_extent_state(prealloc);
1406
1407         return err;
1408 }
1409
1410 /* wrappers around set/clear extent bit */
1411 int set_record_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1412                            u32 bits, struct extent_changeset *changeset)
1413 {
1414         /*
1415          * We don't support EXTENT_LOCKED yet, as current changeset will
1416          * record any bits changed, so for EXTENT_LOCKED case, it will
1417          * either fail with -EEXIST or changeset will record the whole
1418          * range.
1419          */
1420         BUG_ON(bits & EXTENT_LOCKED);
1421
1422         return set_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS,
1423                               changeset);
1424 }
1425
1426 int set_extent_bits_nowait(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1427                            u32 bits)
1428 {
1429         return set_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, NULL, NULL,
1430                               GFP_NOWAIT, NULL);
1431 }
1432
1433 int clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1434                      u32 bits, int wake, int delete,
1435                      struct extent_state **cached)
1436 {
1437         return __clear_extent_bit(tree, start, end, bits, wake, delete,
1438                                   cached, GFP_NOFS, NULL);
1439 }
1440
1441 int clear_record_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1442                 u32 bits, struct extent_changeset *changeset)
1443 {
1444         /*
1445          * Don't support EXTENT_LOCKED case, same reason as
1446          * set_record_extent_bits().
1447          */
1448         BUG_ON(bits & EXTENT_LOCKED);
1449
1450         return __clear_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, 0, NULL, GFP_NOFS,
1451                                   changeset);
1452 }
1453
1454 /*
1455  * either insert or lock state struct between start and end use mask to tell
1456  * us if waiting is desired.
1457  */
1458 int lock_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1459                      struct extent_state **cached_state)
1460 {
1461         int err;
1462         u64 failed_start;
1463
1464         while (1) {
1465                 err = set_extent_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED,
1466                                      EXTENT_LOCKED, &failed_start,
1467                                      cached_state, GFP_NOFS, NULL);
1468                 if (err == -EEXIST) {
1469                         wait_extent_bit(tree, failed_start, end, EXTENT_LOCKED);
1470                         start = failed_start;
1471                 } else
1472                         break;
1473                 WARN_ON(start > end);
1474         }
1475         return err;
1476 }
1477
1478 int try_lock_extent(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
1479 {
1480         int err;
1481         u64 failed_start;
1482
1483         err = set_extent_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, EXTENT_LOCKED,
1484                              &failed_start, NULL, GFP_NOFS, NULL);
1485         if (err == -EEXIST) {
1486                 if (failed_start > start)
1487                         clear_extent_bit(tree, start, failed_start - 1,
1488                                          EXTENT_LOCKED, 1, 0, NULL);
1489                 return 0;
1490         }
1491         return 1;
1492 }
1493
1494 void extent_range_clear_dirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
1495 {
1496         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1497         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1498         struct page *page;
1499
1500         while (index <= end_index) {
1501                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
1502                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
1503                 clear_page_dirty_for_io(page);
1504                 put_page(page);
1505                 index++;
1506         }
1507 }
1508
1509 void extent_range_redirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
1510 {
1511         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1512         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1513         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1514         struct folio *folio;
1515
1516         while (index <= end_index) {
1517                 folio = filemap_get_folio(mapping, index);
1518                 filemap_dirty_folio(mapping, folio);
1519                 folio_account_redirty(folio);
1520                 index += folio_nr_pages(folio);
1521                 folio_put(folio);
1522         }
1523 }
1524
1525 /* find the first state struct with 'bits' set after 'start', and
1526  * return it.  tree->lock must be held.  NULL will returned if
1527  * nothing was found after 'start'
1528  */
1529 static struct extent_state *
1530 find_first_extent_bit_state(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u32 bits)
1531 {
1532         struct rb_node *node;
1533         struct extent_state *state;
1534
1535         /*
1536          * this search will find all the extents that end after
1537          * our range starts.
1538          */
1539         node = tree_search(tree, start);
1540         if (!node)
1541                 goto out;
1542
1543         while (1) {
1544                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1545                 if (state->end >= start && (state->state & bits))
1546                         return state;
1547
1548                 node = rb_next(node);
1549                 if (!node)
1550                         break;
1551         }
1552 out:
1553         return NULL;
1554 }
1555
1556 /*
1557  * Find the first offset in the io tree with one or more @bits set.
1558  *
1559  * Note: If there are multiple bits set in @bits, any of them will match.
1560  *
1561  * Return 0 if we find something, and update @start_ret and @end_ret.
1562  * Return 1 if we found nothing.
1563  */
1564 int find_first_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1565                           u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits,
1566                           struct extent_state **cached_state)
1567 {
1568         struct extent_state *state;
1569         int ret = 1;
1570
1571         spin_lock(&tree->lock);
1572         if (cached_state && *cached_state) {
1573                 state = *cached_state;
1574                 if (state->end == start - 1 && extent_state_in_tree(state)) {
1575                         while ((state = next_state(state)) != NULL) {
1576                                 if (state->state & bits)
1577                                         goto got_it;
1578                         }
1579                         free_extent_state(*cached_state);
1580                         *cached_state = NULL;
1581                         goto out;
1582                 }
1583                 free_extent_state(*cached_state);
1584                 *cached_state = NULL;
1585         }
1586
1587         state = find_first_extent_bit_state(tree, start, bits);
1588 got_it:
1589         if (state) {
1590                 cache_state_if_flags(state, cached_state, 0);
1591                 *start_ret = state->start;
1592                 *end_ret = state->end;
1593                 ret = 0;
1594         }
1595 out:
1596         spin_unlock(&tree->lock);
1597         return ret;
1598 }
1599
1600 /**
1601  * Find a contiguous area of bits
1602  *
1603  * @tree:      io tree to check
1604  * @start:     offset to start the search from
1605  * @start_ret: the first offset we found with the bits set
1606  * @end_ret:   the final contiguous range of the bits that were set
1607  * @bits:      bits to look for
1608  *
1609  * set_extent_bit and clear_extent_bit can temporarily split contiguous ranges
1610  * to set bits appropriately, and then merge them again.  During this time it
1611  * will drop the tree->lock, so use this helper if you want to find the actual
1612  * contiguous area for given bits.  We will search to the first bit we find, and
1613  * then walk down the tree until we find a non-contiguous area.  The area
1614  * returned will be the full contiguous area with the bits set.
1615  */
1616 int find_contiguous_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1617                                u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits)
1618 {
1619         struct extent_state *state;
1620         int ret = 1;
1621
1622         spin_lock(&tree->lock);
1623         state = find_first_extent_bit_state(tree, start, bits);
1624         if (state) {
1625                 *start_ret = state->start;
1626                 *end_ret = state->end;
1627                 while ((state = next_state(state)) != NULL) {
1628                         if (state->start > (*end_ret + 1))
1629                                 break;
1630                         *end_ret = state->end;
1631                 }
1632                 ret = 0;
1633         }
1634         spin_unlock(&tree->lock);
1635         return ret;
1636 }
1637
1638 /**
1639  * Find the first range that has @bits not set. This range could start before
1640  * @start.
1641  *
1642  * @tree:      the tree to search
1643  * @start:     offset at/after which the found extent should start
1644  * @start_ret: records the beginning of the range
1645  * @end_ret:   records the end of the range (inclusive)
1646  * @bits:      the set of bits which must be unset
1647  *
1648  * Since unallocated range is also considered one which doesn't have the bits
1649  * set it's possible that @end_ret contains -1, this happens in case the range
1650  * spans (last_range_end, end of device]. In this case it's up to the caller to
1651  * trim @end_ret to the appropriate size.
1652  */
1653 void find_first_clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1654                                  u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits)
1655 {
1656         struct extent_state *state;
1657         struct rb_node *node, *prev = NULL, *next;
1658
1659         spin_lock(&tree->lock);
1660
1661         /* Find first extent with bits cleared */
1662         while (1) {
1663                 node = __etree_search(tree, start, &next, &prev, NULL, NULL);
1664                 if (!node && !next && !prev) {
1665                         /*
1666                          * Tree is completely empty, send full range and let
1667                          * caller deal with it
1668                          */
1669                         *start_ret = 0;
1670                         *end_ret = -1;
1671                         goto out;
1672                 } else if (!node && !next) {
1673                         /*
1674                          * We are past the last allocated chunk, set start at
1675                          * the end of the last extent.
1676                          */
1677                         state = rb_entry(prev, struct extent_state, rb_node);
1678                         *start_ret = state->end + 1;
1679                         *end_ret = -1;
1680                         goto out;
1681                 } else if (!node) {
1682                         node = next;
1683                 }
1684                 /*
1685                  * At this point 'node' either contains 'start' or start is
1686                  * before 'node'
1687                  */
1688                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1689
1690                 if (in_range(start, state->start, state->end - state->start + 1)) {
1691                         if (state->state & bits) {
1692                                 /*
1693                                  * |--range with bits sets--|
1694                                  *    |
1695                                  *    start
1696                                  */
1697                                 start = state->end + 1;
1698                         } else {
1699                                 /*
1700                                  * 'start' falls within a range that doesn't
1701                                  * have the bits set, so take its start as
1702                                  * the beginning of the desired range
1703                                  *
1704                                  * |--range with bits cleared----|
1705                                  *      |
1706                                  *      start
1707                                  */
1708                                 *start_ret = state->start;
1709                                 break;
1710                         }
1711                 } else {
1712                         /*
1713                          * |---prev range---|---hole/unset---|---node range---|
1714                          *                          |
1715                          *                        start
1716                          *
1717                          *                        or
1718                          *
1719                          * |---hole/unset--||--first node--|
1720                          * 0   |
1721                          *    start
1722                          */
1723                         if (prev) {
1724                                 state = rb_entry(prev, struct extent_state,
1725                                                  rb_node);
1726                                 *start_ret = state->end + 1;
1727                         } else {
1728                                 *start_ret = 0;
1729                         }
1730                         break;
1731                 }
1732         }
1733
1734         /*
1735          * Find the longest stretch from start until an entry which has the
1736          * bits set
1737          */
1738         while (1) {
1739                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1740                 if (state->end >= start && !(state->state & bits)) {
1741                         *end_ret = state->end;
1742                 } else {
1743                         *end_ret = state->start - 1;
1744                         break;
1745                 }
1746
1747                 node = rb_next(node);
1748                 if (!node)
1749                         break;
1750         }
1751 out:
1752         spin_unlock(&tree->lock);
1753 }
1754
1755 /*
1756  * find a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, not
1757  * more than 'max_bytes'.  start and end are used to return the range,
1758  *
1759  * true is returned if we find something, false if nothing was in the tree
1760  */
1761 bool btrfs_find_delalloc_range(struct extent_io_tree *tree, u64 *start,
1762                                u64 *end, u64 max_bytes,
1763                                struct extent_state **cached_state)
1764 {
1765         struct rb_node *node;
1766         struct extent_state *state;
1767         u64 cur_start = *start;
1768         bool found = false;
1769         u64 total_bytes = 0;
1770
1771         spin_lock(&tree->lock);
1772
1773         /*
1774          * this search will find all the extents that end after
1775          * our range starts.
1776          */
1777         node = tree_search(tree, cur_start);
1778         if (!node) {
1779                 *end = (u64)-1;
1780                 goto out;
1781         }
1782
1783         while (1) {
1784                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1785                 if (found && (state->start != cur_start ||
1786                               (state->state & EXTENT_BOUNDARY))) {
1787                         goto out;
1788                 }
1789                 if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC)) {
1790                         if (!found)
1791                                 *end = state->end;
1792                         goto out;
1793                 }
1794                 if (!found) {
1795                         *start = state->start;
1796                         *cached_state = state;
1797                         refcount_inc(&state->refs);
1798                 }
1799                 found = true;
1800                 *end = state->end;
1801                 cur_start = state->end + 1;
1802                 node = rb_next(node);
1803                 total_bytes += state->end - state->start + 1;
1804                 if (total_bytes >= max_bytes)
1805                         break;
1806                 if (!node)
1807                         break;
1808         }
1809 out:
1810         spin_unlock(&tree->lock);
1811         return found;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Process one page for __process_pages_contig().
1816  *
1817  * Return >0 if we hit @page == @locked_page.
1818  * Return 0 if we updated the page status.
1819  * Return -EGAIN if the we need to try again.
1820  * (For PAGE_LOCK case but got dirty page or page not belong to mapping)
1821  */
1822 static int process_one_page(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1823                             struct address_space *mapping,
1824                             struct page *page, struct page *locked_page,
1825                             unsigned long page_ops, u64 start, u64 end)
1826 {
1827         u32 len;
1828
1829         ASSERT(end + 1 - start != 0 && end + 1 - start < U32_MAX);
1830         len = end + 1 - start;
1831
1832         if (page_ops & PAGE_SET_ORDERED)
1833                 btrfs_page_clamp_set_ordered(fs_info, page, start, len);
1834         if (page_ops & PAGE_SET_ERROR)
1835                 btrfs_page_clamp_set_error(fs_info, page, start, len);
1836         if (page_ops & PAGE_START_WRITEBACK) {
1837                 btrfs_page_clamp_clear_dirty(fs_info, page, start, len);
1838                 btrfs_page_clamp_set_writeback(fs_info, page, start, len);
1839         }
1840         if (page_ops & PAGE_END_WRITEBACK)
1841                 btrfs_page_clamp_clear_writeback(fs_info, page, start, len);
1842
1843         if (page == locked_page)
1844                 return 1;
1845
1846         if (page_ops & PAGE_LOCK) {
1847                 int ret;
1848
1849                 ret = btrfs_page_start_writer_lock(fs_info, page, start, len);
1850                 if (ret)
1851                         return ret;
1852                 if (!PageDirty(page) || page->mapping != mapping) {
1853                         btrfs_page_end_writer_lock(fs_info, page, start, len);
1854                         return -EAGAIN;
1855                 }
1856         }
1857         if (page_ops & PAGE_UNLOCK)
1858                 btrfs_page_end_writer_lock(fs_info, page, start, len);
1859         return 0;
1860 }
1861
1862 static int __process_pages_contig(struct address_space *mapping,
1863                                   struct page *locked_page,
1864                                   u64 start, u64 end, unsigned long page_ops,
1865                                   u64 *processed_end)
1866 {
1867         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(mapping->host->i_sb);
1868         pgoff_t start_index = start >> PAGE_SHIFT;
1869         pgoff_t end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1870         pgoff_t index = start_index;
1871         unsigned long nr_pages = end_index - start_index + 1;
1872         unsigned long pages_processed = 0;
1873         struct page *pages[16];
1874         int err = 0;
1875         int i;
1876
1877         if (page_ops & PAGE_LOCK) {
1878                 ASSERT(page_ops == PAGE_LOCK);
1879                 ASSERT(processed_end && *processed_end == start);
1880         }
1881
1882         if ((page_ops & PAGE_SET_ERROR) && nr_pages > 0)
1883                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
1884
1885         while (nr_pages > 0) {
1886                 int found_pages;
1887
1888                 found_pages = find_get_pages_contig(mapping, index,
1889                                      min_t(unsigned long,
1890                                      nr_pages, ARRAY_SIZE(pages)), pages);
1891                 if (found_pages == 0) {
1892                         /*
1893                          * Only if we're going to lock these pages, we can find
1894                          * nothing at @index.
1895                          */
1896                         ASSERT(page_ops & PAGE_LOCK);
1897                         err = -EAGAIN;
1898                         goto out;
1899                 }
1900
1901                 for (i = 0; i < found_pages; i++) {
1902                         int process_ret;
1903
1904                         process_ret = process_one_page(fs_info, mapping,
1905                                         pages[i], locked_page, page_ops,
1906                                         start, end);
1907                         if (process_ret < 0) {
1908                                 for (; i < found_pages; i++)
1909                                         put_page(pages[i]);
1910                                 err = -EAGAIN;
1911                                 goto out;
1912                         }
1913                         put_page(pages[i]);
1914                         pages_processed++;
1915                 }
1916                 nr_pages -= found_pages;
1917                 index += found_pages;
1918                 cond_resched();
1919         }
1920 out:
1921         if (err && processed_end) {
1922                 /*
1923                  * Update @processed_end. I know this is awful since it has
1924                  * two different return value patterns (inclusive vs exclusive).
1925                  *
1926                  * But the exclusive pattern is necessary if @start is 0, or we
1927                  * underflow and check against processed_end won't work as
1928                  * expected.
1929                  */
1930                 if (pages_processed)
1931                         *processed_end = min(end,
1932                         ((u64)(start_index + pages_processed) << PAGE_SHIFT) - 1);
1933                 else
1934                         *processed_end = start;
1935         }
1936         return err;
1937 }
1938
1939 static noinline void __unlock_for_delalloc(struct inode *inode,
1940                                            struct page *locked_page,
1941                                            u64 start, u64 end)
1942 {
1943         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1944         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1945
1946         ASSERT(locked_page);
1947         if (index == locked_page->index && end_index == index)
1948                 return;
1949
1950         __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, start, end,
1951                                PAGE_UNLOCK, NULL);
1952 }
1953
1954 static noinline int lock_delalloc_pages(struct inode *inode,
1955                                         struct page *locked_page,
1956                                         u64 delalloc_start,
1957                                         u64 delalloc_end)
1958 {
1959         unsigned long index = delalloc_start >> PAGE_SHIFT;
1960         unsigned long end_index = delalloc_end >> PAGE_SHIFT;
1961         u64 processed_end = delalloc_start;
1962         int ret;
1963
1964         ASSERT(locked_page);
1965         if (index == locked_page->index && index == end_index)
1966                 return 0;
1967
1968         ret = __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, delalloc_start,
1969                                      delalloc_end, PAGE_LOCK, &processed_end);
1970         if (ret == -EAGAIN && processed_end > delalloc_start)
1971                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page, delalloc_start,
1972                                       processed_end);
1973         return ret;
1974 }
1975
1976 /*
1977  * Find and lock a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, no
1978  * more than @max_bytes.
1979  *
1980  * @start:      The original start bytenr to search.
1981  *              Will store the extent range start bytenr.
1982  * @end:        The original end bytenr of the search range
1983  *              Will store the extent range end bytenr.
1984  *
1985  * Return true if we find a delalloc range which starts inside the original
1986  * range, and @start/@end will store the delalloc range start/end.
1987  *
1988  * Return false if we can't find any delalloc range which starts inside the
1989  * original range, and @start/@end will be the non-delalloc range start/end.
1990  */
1991 EXPORT_FOR_TESTS
1992 noinline_for_stack bool find_lock_delalloc_range(struct inode *inode,
1993                                     struct page *locked_page, u64 *start,
1994                                     u64 *end)
1995 {
1996         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
1997         const u64 orig_start = *start;
1998         const u64 orig_end = *end;
1999         u64 max_bytes = BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE;
2000         u64 delalloc_start;
2001         u64 delalloc_end;
2002         bool found;
2003         struct extent_state *cached_state = NULL;
2004         int ret;
2005         int loops = 0;
2006
2007         /* Caller should pass a valid @end to indicate the search range end */
2008         ASSERT(orig_end > orig_start);
2009
2010         /* The range should at least cover part of the page */
2011         ASSERT(!(orig_start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE ||
2012                  orig_end <= page_offset(locked_page)));
2013 again:
2014         /* step one, find a bunch of delalloc bytes starting at start */
2015         delalloc_start = *start;
2016         delalloc_end = 0;
2017         found = btrfs_find_delalloc_range(tree, &delalloc_start, &delalloc_end,
2018                                           max_bytes, &cached_state);
2019         if (!found || delalloc_end <= *start || delalloc_start > orig_end) {
2020                 *start = delalloc_start;
2021
2022                 /* @delalloc_end can be -1, never go beyond @orig_end */
2023                 *end = min(delalloc_end, orig_end);
2024                 free_extent_state(cached_state);
2025                 return false;
2026         }
2027
2028         /*
2029          * start comes from the offset of locked_page.  We have to lock
2030          * pages in order, so we can't process delalloc bytes before
2031          * locked_page
2032          */
2033         if (delalloc_start < *start)
2034                 delalloc_start = *start;
2035
2036         /*
2037          * make sure to limit the number of pages we try to lock down
2038          */
2039         if (delalloc_end + 1 - delalloc_start > max_bytes)
2040                 delalloc_end = delalloc_start + max_bytes - 1;
2041
2042         /* step two, lock all the pages after the page that has start */
2043         ret = lock_delalloc_pages(inode, locked_page,
2044                                   delalloc_start, delalloc_end);
2045         ASSERT(!ret || ret == -EAGAIN);
2046         if (ret == -EAGAIN) {
2047                 /* some of the pages are gone, lets avoid looping by
2048                  * shortening the size of the delalloc range we're searching
2049                  */
2050                 free_extent_state(cached_state);
2051                 cached_state = NULL;
2052                 if (!loops) {
2053                         max_bytes = PAGE_SIZE;
2054                         loops = 1;
2055                         goto again;
2056                 } else {
2057                         found = false;
2058                         goto out_failed;
2059                 }
2060         }
2061
2062         /* step three, lock the state bits for the whole range */
2063         lock_extent_bits(tree, delalloc_start, delalloc_end, &cached_state);
2064
2065         /* then test to make sure it is all still delalloc */
2066         ret = test_range_bit(tree, delalloc_start, delalloc_end,
2067                              EXTENT_DELALLOC, 1, cached_state);
2068         if (!ret) {
2069                 unlock_extent_cached(tree, delalloc_start, delalloc_end,
2070                                      &cached_state);
2071                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page,
2072                               delalloc_start, delalloc_end);
2073                 cond_resched();
2074                 goto again;
2075         }
2076         free_extent_state(cached_state);
2077         *start = delalloc_start;
2078         *end = delalloc_end;
2079 out_failed:
2080         return found;
2081 }
2082
2083 void extent_clear_unlock_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2084                                   struct page *locked_page,
2085                                   u32 clear_bits, unsigned long page_ops)
2086 {
2087         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits, 1, 0, NULL);
2088
2089         __process_pages_contig(inode->vfs_inode.i_mapping, locked_page,
2090                                start, end, page_ops, NULL);
2091 }
2092
2093 /*
2094  * count the number of bytes in the tree that have a given bit(s)
2095  * set.  This can be fairly slow, except for EXTENT_DIRTY which is
2096  * cached.  The total number found is returned.
2097  */
2098 u64 count_range_bits(struct extent_io_tree *tree,
2099                      u64 *start, u64 search_end, u64 max_bytes,
2100                      u32 bits, int contig)
2101 {
2102         struct rb_node *node;
2103         struct extent_state *state;
2104         u64 cur_start = *start;
2105         u64 total_bytes = 0;
2106         u64 last = 0;
2107         int found = 0;
2108
2109         if (WARN_ON(search_end <= cur_start))
2110                 return 0;
2111
2112         spin_lock(&tree->lock);
2113         if (cur_start == 0 && bits == EXTENT_DIRTY) {
2114                 total_bytes = tree->dirty_bytes;
2115                 goto out;
2116         }
2117         /*
2118          * this search will find all the extents that end after
2119          * our range starts.
2120          */
2121         node = tree_search(tree, cur_start);
2122         if (!node)
2123                 goto out;
2124
2125         while (1) {
2126                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2127                 if (state->start > search_end)
2128                         break;
2129                 if (contig && found && state->start > last + 1)
2130                         break;
2131                 if (state->end >= cur_start && (state->state & bits) == bits) {
2132                         total_bytes += min(search_end, state->end) + 1 -
2133                                        max(cur_start, state->start);
2134                         if (total_bytes >= max_bytes)
2135                                 break;
2136                         if (!found) {
2137                                 *start = max(cur_start, state->start);
2138                                 found = 1;
2139                         }
2140                         last = state->end;
2141                 } else if (contig && found) {
2142                         break;
2143                 }
2144                 node = rb_next(node);
2145                 if (!node)
2146                         break;
2147         }
2148 out:
2149         spin_unlock(&tree->lock);
2150         return total_bytes;
2151 }
2152
2153 /*
2154  * set the private field for a given byte offset in the tree.  If there isn't
2155  * an extent_state there already, this does nothing.
2156  */
2157 int set_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
2158                       struct io_failure_record *failrec)
2159 {
2160         struct rb_node *node;
2161         struct extent_state *state;
2162         int ret = 0;
2163
2164         spin_lock(&tree->lock);
2165         /*
2166          * this search will find all the extents that end after
2167          * our range starts.
2168          */
2169         node = tree_search(tree, start);
2170         if (!node) {
2171                 ret = -ENOENT;
2172                 goto out;
2173         }
2174         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2175         if (state->start != start) {
2176                 ret = -ENOENT;
2177                 goto out;
2178         }
2179         state->failrec = failrec;
2180 out:
2181         spin_unlock(&tree->lock);
2182         return ret;
2183 }
2184
2185 struct io_failure_record *get_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start)
2186 {
2187         struct rb_node *node;
2188         struct extent_state *state;
2189         struct io_failure_record *failrec;
2190
2191         spin_lock(&tree->lock);
2192         /*
2193          * this search will find all the extents that end after
2194          * our range starts.
2195          */
2196         node = tree_search(tree, start);
2197         if (!node) {
2198                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2199                 goto out;
2200         }
2201         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2202         if (state->start != start) {
2203                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2204                 goto out;
2205         }
2206
2207         failrec = state->failrec;
2208 out:
2209         spin_unlock(&tree->lock);
2210         return failrec;
2211 }
2212
2213 /*
2214  * searches a range in the state tree for a given mask.
2215  * If 'filled' == 1, this returns 1 only if every extent in the tree
2216  * has the bits set.  Otherwise, 1 is returned if any bit in the
2217  * range is found set.
2218  */
2219 int test_range_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
2220                    u32 bits, int filled, struct extent_state *cached)
2221 {
2222         struct extent_state *state = NULL;
2223         struct rb_node *node;
2224         int bitset = 0;
2225
2226         spin_lock(&tree->lock);
2227         if (cached && extent_state_in_tree(cached) && cached->start <= start &&
2228             cached->end > start)
2229                 node = &cached->rb_node;
2230         else
2231                 node = tree_search(tree, start);
2232         while (node && start <= end) {
2233                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2234
2235                 if (filled && state->start > start) {
2236                         bitset = 0;
2237                         break;
2238                 }
2239
2240                 if (state->start > end)
2241                         break;
2242
2243                 if (state->state & bits) {
2244                         bitset = 1;
2245                         if (!filled)
2246                                 break;
2247                 } else if (filled) {
2248                         bitset = 0;
2249                         break;
2250                 }
2251
2252                 if (state->end == (u64)-1)
2253                         break;
2254
2255                 start = state->end + 1;
2256                 if (start > end)
2257                         break;
2258                 node = rb_next(node);
2259                 if (!node) {
2260                         if (filled)
2261                                 bitset = 0;
2262                         break;
2263                 }
2264         }
2265         spin_unlock(&tree->lock);
2266         return bitset;
2267 }
2268
2269 int free_io_failure(struct extent_io_tree *failure_tree,
2270                     struct extent_io_tree *io_tree,
2271                     struct io_failure_record *rec)
2272 {
2273         int ret;
2274         int err = 0;
2275
2276         set_state_failrec(failure_tree, rec->start, NULL);
2277         ret = clear_extent_bits(failure_tree, rec->start,
2278                                 rec->start + rec->len - 1,
2279                                 EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2280         if (ret)
2281                 err = ret;
2282
2283         ret = clear_extent_bits(io_tree, rec->start,
2284                                 rec->start + rec->len - 1,
2285                                 EXTENT_DAMAGED);
2286         if (ret && !err)
2287                 err = ret;
2288
2289         kfree(rec);
2290         return err;
2291 }
2292
2293 /*
2294  * this bypasses the standard btrfs submit functions deliberately, as
2295  * the standard behavior is to write all copies in a raid setup. here we only
2296  * want to write the one bad copy. so we do the mapping for ourselves and issue
2297  * submit_bio directly.
2298  * to avoid any synchronization issues, wait for the data after writing, which
2299  * actually prevents the read that triggered the error from finishing.
2300  * currently, there can be no more than two copies of every data bit. thus,
2301  * exactly one rewrite is required.
2302  */
2303 static int repair_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 ino, u64 start,
2304                              u64 length, u64 logical, struct page *page,
2305                              unsigned int pg_offset, int mirror_num)
2306 {
2307         struct bio *bio;
2308         struct btrfs_device *dev;
2309         u64 map_length = 0;
2310         u64 sector;
2311         struct btrfs_io_context *bioc = NULL;
2312         int ret;
2313
2314         ASSERT(!(fs_info->sb->s_flags & SB_RDONLY));
2315         BUG_ON(!mirror_num);
2316
2317         if (btrfs_repair_one_zone(fs_info, logical))
2318                 return 0;
2319
2320         bio = btrfs_bio_alloc(1);
2321         bio->bi_iter.bi_size = 0;
2322         map_length = length;
2323
2324         /*
2325          * Avoid races with device replace and make sure our bioc has devices
2326          * associated to its stripes that don't go away while we are doing the
2327          * read repair operation.
2328          */
2329         btrfs_bio_counter_inc_blocked(fs_info);
2330         if (btrfs_is_parity_mirror(fs_info, logical, length)) {
2331                 /*
2332                  * Note that we don't use BTRFS_MAP_WRITE because it's supposed
2333                  * to update all raid stripes, but here we just want to correct
2334                  * bad stripe, thus BTRFS_MAP_READ is abused to only get the bad
2335                  * stripe's dev and sector.
2336                  */
2337                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_READ, logical,
2338                                       &map_length, &bioc, 0);
2339                 if (ret) {
2340                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2341                         bio_put(bio);
2342                         return -EIO;
2343                 }
2344                 ASSERT(bioc->mirror_num == 1);
2345         } else {
2346                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_WRITE, logical,
2347                                       &map_length, &bioc, mirror_num);
2348                 if (ret) {
2349                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2350                         bio_put(bio);
2351                         return -EIO;
2352                 }
2353                 BUG_ON(mirror_num != bioc->mirror_num);
2354         }
2355
2356         sector = bioc->stripes[bioc->mirror_num - 1].physical >> 9;
2357         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
2358         dev = bioc->stripes[bioc->mirror_num - 1].dev;
2359         btrfs_put_bioc(bioc);
2360         if (!dev || !dev->bdev ||
2361             !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state)) {
2362                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2363                 bio_put(bio);
2364                 return -EIO;
2365         }
2366         bio_set_dev(bio, dev->bdev);
2367         bio->bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC;
2368         bio_add_page(bio, page, length, pg_offset);
2369
2370         if (btrfsic_submit_bio_wait(bio)) {
2371                 /* try to remap that extent elsewhere? */
2372                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2373                 bio_put(bio);
2374                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS);
2375                 return -EIO;
2376         }
2377
2378         btrfs_info_rl_in_rcu(fs_info,
2379                 "read error corrected: ino %llu off %llu (dev %s sector %llu)",
2380                                   ino, start,
2381                                   rcu_str_deref(dev->name), sector);
2382         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2383         bio_put(bio);
2384         return 0;
2385 }
2386
2387 int btrfs_repair_eb_io_failure(const struct extent_buffer *eb, int mirror_num)
2388 {
2389         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
2390         u64 start = eb->start;
2391         int i, num_pages = num_extent_pages(eb);
2392         int ret = 0;
2393
2394         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2395                 return -EROFS;
2396
2397         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
2398                 struct page *p = eb->pages[i];
2399
2400                 ret = repair_io_failure(fs_info, 0, start, PAGE_SIZE, start, p,
2401                                         start - page_offset(p), mirror_num);
2402                 if (ret)
2403                         break;
2404                 start += PAGE_SIZE;
2405         }
2406
2407         return ret;
2408 }
2409
2410 /*
2411  * each time an IO finishes, we do a fast check in the IO failure tree
2412  * to see if we need to process or clean up an io_failure_record
2413  */
2414 int clean_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2415                      struct extent_io_tree *failure_tree,
2416                      struct extent_io_tree *io_tree, u64 start,
2417                      struct page *page, u64 ino, unsigned int pg_offset)
2418 {
2419         u64 private;
2420         struct io_failure_record *failrec;
2421         struct extent_state *state;
2422         int num_copies;
2423         int ret;
2424
2425         private = 0;
2426         ret = count_range_bits(failure_tree, &private, (u64)-1, 1,
2427                                EXTENT_DIRTY, 0);
2428         if (!ret)
2429                 return 0;
2430
2431         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2432         if (IS_ERR(failrec))
2433                 return 0;
2434
2435         BUG_ON(!failrec->this_mirror);
2436
2437         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2438                 goto out;
2439
2440         spin_lock(&io_tree->lock);
2441         state = find_first_extent_bit_state(io_tree,
2442                                             failrec->start,
2443                                             EXTENT_LOCKED);
2444         spin_unlock(&io_tree->lock);
2445
2446         if (state && state->start <= failrec->start &&
2447             state->end >= failrec->start + failrec->len - 1) {
2448                 num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical,
2449                                               failrec->len);
2450                 if (num_copies > 1)  {
2451                         repair_io_failure(fs_info, ino, start, failrec->len,
2452                                           failrec->logical, page, pg_offset,
2453                                           failrec->failed_mirror);
2454                 }
2455         }
2456
2457 out:
2458         free_io_failure(failure_tree, io_tree, failrec);
2459
2460         return 0;
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Can be called when
2465  * - hold extent lock
2466  * - under ordered extent
2467  * - the inode is freeing
2468  */
2469 void btrfs_free_io_failure_record(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
2470 {
2471         struct extent_io_tree *failure_tree = &inode->io_failure_tree;
2472         struct io_failure_record *failrec;
2473         struct extent_state *state, *next;
2474
2475         if (RB_EMPTY_ROOT(&failure_tree->state))
2476                 return;
2477
2478         spin_lock(&failure_tree->lock);
2479         state = find_first_extent_bit_state(failure_tree, start, EXTENT_DIRTY);
2480         while (state) {
2481                 if (state->start > end)
2482                         break;
2483
2484                 ASSERT(state->end <= end);
2485
2486                 next = next_state(state);
2487
2488                 failrec = state->failrec;
2489                 free_extent_state(state);
2490                 kfree(failrec);
2491
2492                 state = next;
2493         }
2494         spin_unlock(&failure_tree->lock);
2495 }
2496
2497 static struct io_failure_record *btrfs_get_io_failure_record(struct inode *inode,
2498                                                              u64 start)
2499 {
2500         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2501         struct io_failure_record *failrec;
2502         struct extent_map *em;
2503         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2504         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2505         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
2506         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2507         int ret;
2508         u64 logical;
2509
2510         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2511         if (!IS_ERR(failrec)) {
2512                 btrfs_debug(fs_info,
2513         "Get IO Failure Record: (found) logical=%llu, start=%llu, len=%llu",
2514                         failrec->logical, failrec->start, failrec->len);
2515                 /*
2516                  * when data can be on disk more than twice, add to failrec here
2517                  * (e.g. with a list for failed_mirror) to make
2518                  * clean_io_failure() clean all those errors at once.
2519                  */
2520
2521                 return failrec;
2522         }
2523
2524         failrec = kzalloc(sizeof(*failrec), GFP_NOFS);
2525         if (!failrec)
2526                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2527
2528         failrec->start = start;
2529         failrec->len = sectorsize;
2530         failrec->this_mirror = 0;
2531         failrec->bio_flags = 0;
2532
2533         read_lock(&em_tree->lock);
2534         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, failrec->len);
2535         if (!em) {
2536                 read_unlock(&em_tree->lock);
2537                 kfree(failrec);
2538                 return ERR_PTR(-EIO);
2539         }
2540
2541         if (em->start > start || em->start + em->len <= start) {
2542                 free_extent_map(em);
2543                 em = NULL;
2544         }
2545         read_unlock(&em_tree->lock);
2546         if (!em) {
2547                 kfree(failrec);
2548                 return ERR_PTR(-EIO);
2549         }
2550
2551         logical = start - em->start;
2552         logical = em->block_start + logical;
2553         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
2554                 logical = em->block_start;
2555                 failrec->bio_flags = EXTENT_BIO_COMPRESSED;
2556                 extent_set_compress_type(&failrec->bio_flags, em->compress_type);
2557         }
2558
2559         btrfs_debug(fs_info,
2560                     "Get IO Failure Record: (new) logical=%llu, start=%llu, len=%llu",
2561                     logical, start, failrec->len);
2562
2563         failrec->logical = logical;
2564         free_extent_map(em);
2565
2566         /* Set the bits in the private failure tree */
2567         ret = set_extent_bits(failure_tree, start, start + sectorsize - 1,
2568                               EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2569         if (ret >= 0) {
2570                 ret = set_state_failrec(failure_tree, start, failrec);
2571                 /* Set the bits in the inode's tree */
2572                 ret = set_extent_bits(tree, start, start + sectorsize - 1,
2573                                       EXTENT_DAMAGED);
2574         } else if (ret < 0) {
2575                 kfree(failrec);
2576                 return ERR_PTR(ret);
2577         }
2578
2579         return failrec;
2580 }
2581
2582 static bool btrfs_check_repairable(struct inode *inode,
2583                                    struct io_failure_record *failrec,
2584                                    int failed_mirror)
2585 {
2586         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2587         int num_copies;
2588
2589         num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical, failrec->len);
2590         if (num_copies == 1) {
2591                 /*
2592                  * we only have a single copy of the data, so don't bother with
2593                  * all the retry and error correction code that follows. no
2594                  * matter what the error is, it is very likely to persist.
2595                  */
2596                 btrfs_debug(fs_info,
2597                         "Check Repairable: cannot repair, num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2598                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2599                 return false;
2600         }
2601
2602         /* The failure record should only contain one sector */
2603         ASSERT(failrec->len == fs_info->sectorsize);
2604
2605         /*
2606          * There are two premises:
2607          * a) deliver good data to the caller
2608          * b) correct the bad sectors on disk
2609          *
2610          * Since we're only doing repair for one sector, we only need to get
2611          * a good copy of the failed sector and if we succeed, we have setup
2612          * everything for repair_io_failure to do the rest for us.
2613          */
2614         ASSERT(failed_mirror);
2615         failrec->failed_mirror = failed_mirror;
2616         failrec->this_mirror++;
2617         if (failrec->this_mirror == failed_mirror)
2618                 failrec->this_mirror++;
2619
2620         if (failrec->this_mirror > num_copies) {
2621                 btrfs_debug(fs_info,
2622                         "Check Repairable: (fail) num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2623                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2624                 return false;
2625         }
2626
2627         return true;
2628 }
2629
2630 int btrfs_repair_one_sector(struct inode *inode,
2631                             struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
2632                             struct page *page, unsigned int pgoff,
2633                             u64 start, int failed_mirror,
2634                             submit_bio_hook_t *submit_bio_hook)
2635 {
2636         struct io_failure_record *failrec;
2637         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2638         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2639         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2640         struct btrfs_bio *failed_bbio = btrfs_bio(failed_bio);
2641         const int icsum = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
2642         struct bio *repair_bio;
2643         struct btrfs_bio *repair_bbio;
2644
2645         btrfs_debug(fs_info,
2646                    "repair read error: read error at %llu", start);
2647
2648         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2649
2650         failrec = btrfs_get_io_failure_record(inode, start);
2651         if (IS_ERR(failrec))
2652                 return PTR_ERR(failrec);
2653
2654
2655         if (!btrfs_check_repairable(inode, failrec, failed_mirror)) {
2656                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2657                 return -EIO;
2658         }
2659
2660         repair_bio = btrfs_bio_alloc(1);
2661         repair_bbio = btrfs_bio(repair_bio);
2662         repair_bbio->file_offset = start;
2663         repair_bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
2664         repair_bio->bi_end_io = failed_bio->bi_end_io;
2665         repair_bio->bi_iter.bi_sector = failrec->logical >> 9;
2666         repair_bio->bi_private = failed_bio->bi_private;
2667
2668         if (failed_bbio->csum) {
2669                 const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
2670
2671                 repair_bbio->csum = repair_bbio->csum_inline;
2672                 memcpy(repair_bbio->csum,
2673                        failed_bbio->csum + csum_size * icsum, csum_size);
2674         }
2675
2676         bio_add_page(repair_bio, page, failrec->len, pgoff);
2677         repair_bbio->iter = repair_bio->bi_iter;
2678
2679         btrfs_debug(btrfs_sb(inode->i_sb),
2680                     "repair read error: submitting new read to mirror %d",
2681                     failrec->this_mirror);
2682
2683         /*
2684          * At this point we have a bio, so any errors from submit_bio_hook()
2685          * will be handled by the endio on the repair_bio, so we can't return an
2686          * error here.
2687          */
2688         submit_bio_hook(inode, repair_bio, failrec->this_mirror, failrec->bio_flags);
2689         return BLK_STS_OK;
2690 }
2691
2692 static void end_page_read(struct page *page, bool uptodate, u64 start, u32 len)
2693 {
2694         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
2695
2696         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
2697                start + len <= page_offset(page) + PAGE_SIZE);
2698
2699         if (uptodate) {
2700                 if (fsverity_active(page->mapping->host) &&
2701                     !PageError(page) &&
2702                     !PageUptodate(page) &&
2703                     start < i_size_read(page->mapping->host) &&
2704                     !fsverity_verify_page(page)) {
2705                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2706                 } else {
2707                         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
2708                 }
2709         } else {
2710                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
2711                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2712         }
2713
2714         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page))
2715                 unlock_page(page);
2716         else
2717                 btrfs_subpage_end_reader(fs_info, page, start, len);
2718 }
2719
2720 static blk_status_t submit_read_repair(struct inode *inode,
2721                                       struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
2722                                       struct page *page, unsigned int pgoff,
2723                                       u64 start, u64 end, int failed_mirror,
2724                                       unsigned int error_bitmap,
2725                                       submit_bio_hook_t *submit_bio_hook)
2726 {
2727         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2728         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2729         const int nr_bits = (end + 1 - start) >> fs_info->sectorsize_bits;
2730         int error = 0;
2731         int i;
2732
2733         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2734
2735         /* We're here because we had some read errors or csum mismatch */
2736         ASSERT(error_bitmap);
2737
2738         /*
2739          * We only get called on buffered IO, thus page must be mapped and bio
2740          * must not be cloned.
2741          */
2742         ASSERT(page->mapping && !bio_flagged(failed_bio, BIO_CLONED));
2743
2744         /* Iterate through all the sectors in the range */
2745         for (i = 0; i < nr_bits; i++) {
2746                 const unsigned int offset = i * sectorsize;
2747                 struct extent_state *cached = NULL;
2748                 bool uptodate = false;
2749                 int ret;
2750
2751                 if (!(error_bitmap & (1U << i))) {
2752                         /*
2753                          * This sector has no error, just end the page read
2754                          * and unlock the range.
2755                          */
2756                         uptodate = true;
2757                         goto next;
2758                 }
2759
2760                 ret = btrfs_repair_one_sector(inode, failed_bio,
2761                                 bio_offset + offset,
2762                                 page, pgoff + offset, start + offset,
2763                                 failed_mirror, submit_bio_hook);
2764                 if (!ret) {
2765                         /*
2766                          * We have submitted the read repair, the page release
2767                          * will be handled by the endio function of the
2768                          * submitted repair bio.
2769                          * Thus we don't need to do any thing here.
2770                          */
2771                         continue;
2772                 }
2773                 /*
2774                  * Repair failed, just record the error but still continue.
2775                  * Or the remaining sectors will not be properly unlocked.
2776                  */
2777                 if (!error)
2778                         error = ret;
2779 next:
2780                 end_page_read(page, uptodate, start + offset, sectorsize);
2781                 if (uptodate)
2782                         set_extent_uptodate(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
2783                                         start + offset,
2784                                         start + offset + sectorsize - 1,
2785                                         &cached, GFP_ATOMIC);
2786                 unlock_extent_cached_atomic(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
2787                                 start + offset,
2788                                 start + offset + sectorsize - 1,
2789                                 &cached);
2790         }
2791         return errno_to_blk_status(error);
2792 }
2793
2794 /* lots and lots of room for performance fixes in the end_bio funcs */
2795
2796 void end_extent_writepage(struct page *page, int err, u64 start, u64 end)
2797 {
2798         struct btrfs_inode *inode;
2799         const bool uptodate = (err == 0);
2800         int ret = 0;
2801
2802         ASSERT(page && page->mapping);
2803         inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2804         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, page, start, end, uptodate);
2805
2806         if (!uptodate) {
2807                 const struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2808                 u32 len;
2809
2810                 ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
2811                 len = end + 1 - start;
2812
2813                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
2814                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2815                 ret = err < 0 ? err : -EIO;
2816                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2817         }
2818 }
2819
2820 /*
2821  * after a writepage IO is done, we need to:
2822  * clear the uptodate bits on error
2823  * clear the writeback bits in the extent tree for this IO
2824  * end_page_writeback if the page has no more pending IO
2825  *
2826  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2827  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2828  */
2829 static void end_bio_extent_writepage(struct bio *bio)
2830 {
2831         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
2832         struct bio_vec *bvec;
2833         u64 start;
2834         u64 end;
2835         struct bvec_iter_all iter_all;
2836         bool first_bvec = true;
2837
2838         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
2839         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
2840                 struct page *page = bvec->bv_page;
2841                 struct inode *inode = page->mapping->host;
2842                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2843                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2844
2845                 /* Our read/write should always be sector aligned. */
2846                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
2847                         btrfs_err(fs_info,
2848                 "partial page write in btrfs with offset %u and length %u",
2849                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2850                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_len, sectorsize))
2851                         btrfs_info(fs_info,
2852                 "incomplete page write with offset %u and length %u",
2853                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2854
2855                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
2856                 end = start + bvec->bv_len - 1;
2857
2858                 if (first_bvec) {
2859                         btrfs_record_physical_zoned(inode, start, bio);
2860                         first_bvec = false;
2861                 }
2862
2863                 end_extent_writepage(page, error, start, end);
2864
2865                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, start, bvec->bv_len);
2866         }
2867
2868         bio_put(bio);
2869 }
2870
2871 /*
2872  * Record previously processed extent range
2873  *
2874  * For endio_readpage_release_extent() to handle a full extent range, reducing
2875  * the extent io operations.
2876  */
2877 struct processed_extent {
2878         struct btrfs_inode *inode;
2879         /* Start of the range in @inode */
2880         u64 start;
2881         /* End of the range in @inode */
2882         u64 end;
2883         bool uptodate;
2884 };
2885
2886 /*
2887  * Try to release processed extent range
2888  *
2889  * May not release the extent range right now if the current range is
2890  * contiguous to processed extent.
2891  *
2892  * Will release processed extent when any of @inode, @uptodate, the range is
2893  * no longer contiguous to the processed range.
2894  *
2895  * Passing @inode == NULL will force processed extent to be released.
2896  */
2897 static void endio_readpage_release_extent(struct processed_extent *processed,
2898                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2899                               bool uptodate)
2900 {
2901         struct extent_state *cached = NULL;
2902         struct extent_io_tree *tree;
2903
2904         /* The first extent, initialize @processed */
2905         if (!processed->inode)
2906                 goto update;
2907
2908         /*
2909          * Contiguous to processed extent, just uptodate the end.
2910          *
2911          * Several things to notice:
2912          *
2913          * - bio can be merged as long as on-disk bytenr is contiguous
2914          *   This means we can have page belonging to other inodes, thus need to
2915          *   check if the inode still matches.
2916          * - bvec can contain range beyond current page for multi-page bvec
2917          *   Thus we need to do processed->end + 1 >= start check
2918          */
2919         if (processed->inode == inode && processed->uptodate == uptodate &&
2920             processed->end + 1 >= start && end >= processed->end) {
2921                 processed->end = end;
2922                 return;
2923         }
2924
2925         tree = &processed->inode->io_tree;
2926         /*
2927          * Now we don't have range contiguous to the processed range, release
2928          * the processed range now.
2929          */
2930         if (processed->uptodate && tree->track_uptodate)
2931                 set_extent_uptodate(tree, processed->start, processed->end,
2932                                     &cached, GFP_ATOMIC);
2933         unlock_extent_cached_atomic(tree, processed->start, processed->end,
2934                                     &cached);
2935
2936 update:
2937         /* Update processed to current range */
2938         processed->inode = inode;
2939         processed->start = start;
2940         processed->end = end;
2941         processed->uptodate = uptodate;
2942 }
2943
2944 static void begin_page_read(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
2945 {
2946         ASSERT(PageLocked(page));
2947         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page))
2948                 return;
2949
2950         ASSERT(PagePrivate(page));
2951         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
2952 }
2953
2954 /*
2955  * Find extent buffer for a givne bytenr.
2956  *
2957  * This is for end_bio_extent_readpage(), thus we can't do any unsafe locking
2958  * in endio context.
2959  */
2960 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_readpage(
2961                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
2962 {
2963         struct extent_buffer *eb;
2964
2965         /*
2966          * For regular sectorsize, we can use page->private to grab extent
2967          * buffer
2968          */
2969         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE) {
2970                 ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
2971                 return (struct extent_buffer *)page->private;
2972         }
2973
2974         /* For subpage case, we need to lookup buffer radix tree */
2975         rcu_read_lock();
2976         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
2977                                bytenr >> fs_info->sectorsize_bits);
2978         rcu_read_unlock();
2979         ASSERT(eb);
2980         return eb;
2981 }
2982
2983 /*
2984  * after a readpage IO is done, we need to:
2985  * clear the uptodate bits on error
2986  * set the uptodate bits if things worked
2987  * set the page up to date if all extents in the tree are uptodate
2988  * clear the lock bit in the extent tree
2989  * unlock the page if there are no other extents locked for it
2990  *
2991  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2992  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2993  */
2994 static void end_bio_extent_readpage(struct bio *bio)
2995 {
2996         struct bio_vec *bvec;
2997         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
2998         struct extent_io_tree *tree, *failure_tree;
2999         struct processed_extent processed = { 0 };
3000         /*
3001          * The offset to the beginning of a bio, since one bio can never be
3002          * larger than UINT_MAX, u32 here is enough.
3003          */
3004         u32 bio_offset = 0;
3005         int mirror;
3006         int ret;
3007         struct bvec_iter_all iter_all;
3008
3009         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
3010         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
3011                 bool uptodate = !bio->bi_status;
3012                 struct page *page = bvec->bv_page;
3013                 struct inode *inode = page->mapping->host;
3014                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3015                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
3016                 unsigned int error_bitmap = (unsigned int)-1;
3017                 u64 start;
3018                 u64 end;
3019                 u32 len;
3020
3021                 btrfs_debug(fs_info,
3022                         "end_bio_extent_readpage: bi_sector=%llu, err=%d, mirror=%u",
3023                         bio->bi_iter.bi_sector, bio->bi_status,
3024                         bbio->mirror_num);
3025                 tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3026                 failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
3027
3028                 /*
3029                  * We always issue full-sector reads, but if some block in a
3030                  * page fails to read, blk_update_request() will advance
3031                  * bv_offset and adjust bv_len to compensate.  Print a warning
3032                  * for unaligned offsets, and an error if they don't add up to
3033                  * a full sector.
3034                  */
3035                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
3036                         btrfs_err(fs_info,
3037                 "partial page read in btrfs with offset %u and length %u",
3038                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
3039                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset + bvec->bv_len,
3040                                      sectorsize))
3041                         btrfs_info(fs_info,
3042                 "incomplete page read with offset %u and length %u",
3043                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
3044
3045                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
3046                 end = start + bvec->bv_len - 1;
3047                 len = bvec->bv_len;
3048
3049                 mirror = bbio->mirror_num;
3050                 if (likely(uptodate)) {
3051                         if (is_data_inode(inode)) {
3052                                 error_bitmap = btrfs_verify_data_csum(bbio,
3053                                                 bio_offset, page, start, end);
3054                                 ret = error_bitmap;
3055                         } else {
3056                                 ret = btrfs_validate_metadata_buffer(bbio,
3057                                         page, start, end, mirror);
3058                         }
3059                         if (ret)
3060                                 uptodate = false;
3061                         else
3062                                 clean_io_failure(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
3063                                                  failure_tree, tree, start,
3064                                                  page,
3065                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), 0);
3066                 }
3067
3068                 if (likely(uptodate))
3069                         goto readpage_ok;
3070
3071                 if (is_data_inode(inode)) {
3072                         /*
3073                          * If we failed to submit the IO at all we'll have a
3074                          * mirror_num == 0, in which case we need to just mark
3075                          * the page with an error and unlock it and carry on.
3076                          */
3077                         if (mirror == 0)
3078                                 goto readpage_ok;
3079
3080                         /*
3081                          * btrfs_submit_read_repair() will handle all the good
3082                          * and bad sectors, we just continue to the next bvec.
3083                          */
3084                         submit_read_repair(inode, bio, bio_offset, page,
3085                                            start - page_offset(page), start,
3086                                            end, mirror, error_bitmap,
3087                                            btrfs_submit_data_bio);
3088
3089                         ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3090                         bio_offset += len;
3091                         continue;
3092                 } else {
3093                         struct extent_buffer *eb;
3094
3095                         eb = find_extent_buffer_readpage(fs_info, page, start);
3096                         set_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3097                         eb->read_mirror = mirror;
3098                         atomic_dec(&eb->io_pages);
3099                 }
3100 readpage_ok:
3101                 if (likely(uptodate)) {
3102                         loff_t i_size = i_size_read(inode);
3103                         pgoff_t end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
3104
3105                         /*
3106                          * Zero out the remaining part if this range straddles
3107                          * i_size.
3108                          *
3109                          * Here we should only zero the range inside the bvec,
3110                          * not touch anything else.
3111                          *
3112                          * NOTE: i_size is exclusive while end is inclusive.
3113                          */
3114                         if (page->index == end_index && i_size <= end) {
3115                                 u32 zero_start = max(offset_in_page(i_size),
3116                                                      offset_in_page(start));
3117
3118                                 zero_user_segment(page, zero_start,
3119                                                   offset_in_page(end) + 1);
3120                         }
3121                 }
3122                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3123                 bio_offset += len;
3124
3125                 /* Update page status and unlock */
3126                 end_page_read(page, uptodate, start, len);
3127                 endio_readpage_release_extent(&processed, BTRFS_I(inode),
3128                                               start, end, PageUptodate(page));
3129         }
3130         /* Release the last extent */
3131         endio_readpage_release_extent(&processed, NULL, 0, 0, false);
3132         btrfs_bio_free_csum(bbio);
3133         bio_put(bio);
3134 }
3135
3136 /*
3137  * Initialize the members up to but not including 'bio'. Use after allocating a
3138  * new bio by bio_alloc_bioset as it does not initialize the bytes outside of
3139  * 'bio' because use of __GFP_ZERO is not supported.
3140  */
3141 static inline void btrfs_bio_init(struct btrfs_bio *bbio)
3142 {
3143         memset(bbio, 0, offsetof(struct btrfs_bio, bio));
3144 }
3145
3146 /*
3147  * Allocate a btrfs_io_bio, with @nr_iovecs as maximum number of iovecs.
3148  *
3149  * The bio allocation is backed by bioset and does not fail.
3150  */
3151 struct bio *btrfs_bio_alloc(unsigned int nr_iovecs)
3152 {
3153         struct bio *bio;
3154
3155         ASSERT(0 < nr_iovecs && nr_iovecs <= BIO_MAX_VECS);
3156         bio = bio_alloc_bioset(NULL, nr_iovecs, 0, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3157         btrfs_bio_init(btrfs_bio(bio));
3158         return bio;
3159 }
3160
3161 struct bio *btrfs_bio_clone(struct bio *bio)
3162 {
3163         struct btrfs_bio *bbio;
3164         struct bio *new;
3165
3166         /* Bio allocation backed by a bioset does not fail */
3167         new = bio_alloc_clone(bio->bi_bdev, bio, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3168         bbio = btrfs_bio(new);
3169         btrfs_bio_init(bbio);
3170         bbio->iter = bio->bi_iter;
3171         return new;
3172 }
3173
3174 struct bio *btrfs_bio_clone_partial(struct bio *orig, u64 offset, u64 size)
3175 {
3176         struct bio *bio;
3177         struct btrfs_bio *bbio;
3178
3179         ASSERT(offset <= UINT_MAX && size <= UINT_MAX);
3180
3181         /* this will never fail when it's backed by a bioset */
3182         bio = bio_alloc_clone(orig->bi_bdev, orig, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3183         ASSERT(bio);
3184
3185         bbio = btrfs_bio(bio);
3186         btrfs_bio_init(bbio);
3187
3188         bio_trim(bio, offset >> 9, size >> 9);
3189         bbio->iter = bio->bi_iter;
3190         return bio;
3191 }
3192
3193 /**
3194  * Attempt to add a page to bio
3195  *
3196  * @bio_ctrl:   record both the bio, and its bio_flags
3197  * @page:       page to add to the bio
3198  * @disk_bytenr:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3199  *                a contiguous page to the previous one
3200  * @size:       portion of page that we want to write
3201  * @pg_offset:  starting offset in the page
3202  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3203  *
3204  * Attempt to add a page to bio considering stripe alignment etc.
3205  *
3206  * Return >= 0 for the number of bytes added to the bio.
3207  * Can return 0 if the current bio is already at stripe/zone boundary.
3208  * Return <0 for error.
3209  */
3210 static int btrfs_bio_add_page(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3211                               struct page *page,
3212                               u64 disk_bytenr, unsigned int size,
3213                               unsigned int pg_offset,
3214                               unsigned long bio_flags)
3215 {
3216         struct bio *bio = bio_ctrl->bio;
3217         u32 bio_size = bio->bi_iter.bi_size;
3218         u32 real_size;
3219         const sector_t sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
3220         bool contig;
3221         int ret;
3222
3223         ASSERT(bio);
3224         /* The limit should be calculated when bio_ctrl->bio is allocated */
3225         ASSERT(bio_ctrl->len_to_oe_boundary && bio_ctrl->len_to_stripe_boundary);
3226         if (bio_ctrl->bio_flags != bio_flags)
3227                 return 0;
3228
3229         if (bio_ctrl->bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3230                 contig = bio->bi_iter.bi_sector == sector;
3231         else
3232                 contig = bio_end_sector(bio) == sector;
3233         if (!contig)
3234                 return 0;
3235
3236         real_size = min(bio_ctrl->len_to_oe_boundary,
3237                         bio_ctrl->len_to_stripe_boundary) - bio_size;
3238         real_size = min(real_size, size);
3239
3240         /*
3241          * If real_size is 0, never call bio_add_*_page(), as even size is 0,
3242          * bio will still execute its endio function on the page!
3243          */
3244         if (real_size == 0)
3245                 return 0;
3246
3247         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND)
3248                 ret = bio_add_zone_append_page(bio, page, real_size, pg_offset);
3249         else
3250                 ret = bio_add_page(bio, page, real_size, pg_offset);
3251
3252         return ret;
3253 }
3254
3255 static int calc_bio_boundaries(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3256                                struct btrfs_inode *inode, u64 file_offset)
3257 {
3258         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3259         struct btrfs_io_geometry geom;
3260         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
3261         struct extent_map *em;
3262         u64 logical = (bio_ctrl->bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT);
3263         int ret;
3264
3265         /*
3266          * Pages for compressed extent are never submitted to disk directly,
3267          * thus it has no real boundary, just set them to U32_MAX.
3268          *
3269          * The split happens for real compressed bio, which happens in
3270          * btrfs_submit_compressed_read/write().
3271          */
3272         if (bio_ctrl->bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
3273                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3274                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = U32_MAX;
3275                 return 0;
3276         }
3277         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, fs_info->sectorsize);
3278         if (IS_ERR(em))
3279                 return PTR_ERR(em);
3280         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(bio_ctrl->bio),
3281                                     logical, &geom);
3282         free_extent_map(em);
3283         if (ret < 0) {
3284                 return ret;
3285         }
3286         if (geom.len > U32_MAX)
3287                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = U32_MAX;
3288         else
3289                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = (u32)geom.len;
3290
3291         if (bio_op(bio_ctrl->bio) != REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3292                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3293                 return 0;
3294         }
3295
3296         /* Ordered extent not yet created, so we're good */
3297         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
3298         if (!ordered) {
3299                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3300                 return 0;
3301         }
3302
3303         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = min_t(u32, U32_MAX,
3304                 ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes - logical);
3305         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
3306         return 0;
3307 }
3308
3309 static int alloc_new_bio(struct btrfs_inode *inode,
3310                          struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3311                          struct writeback_control *wbc,
3312                          unsigned int opf,
3313                          bio_end_io_t end_io_func,
3314                          u64 disk_bytenr, u32 offset, u64 file_offset,
3315                          unsigned long bio_flags)
3316 {
3317         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3318         struct bio *bio;
3319         int ret;
3320
3321         bio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS);
3322         /*
3323          * For compressed page range, its disk_bytenr is always @disk_bytenr
3324          * passed in, no matter if we have added any range into previous bio.
3325          */
3326         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3327                 bio->bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
3328         else
3329                 bio->bi_iter.bi_sector = (disk_bytenr + offset) >> SECTOR_SHIFT;
3330         bio_ctrl->bio = bio;
3331         bio_ctrl->bio_flags = bio_flags;
3332         bio->bi_end_io = end_io_func;
3333         bio->bi_private = &inode->io_tree;
3334         bio->bi_opf = opf;
3335         ret = calc_bio_boundaries(bio_ctrl, inode, file_offset);
3336         if (ret < 0)
3337                 goto error;
3338
3339         if (wbc) {
3340                 /*
3341                  * For Zone append we need the correct block_device that we are
3342                  * going to write to set in the bio to be able to respect the
3343                  * hardware limitation.  Look it up here:
3344                  */
3345                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3346                         struct btrfs_device *dev;
3347
3348                         dev = btrfs_zoned_get_device(fs_info, disk_bytenr,
3349                                                      fs_info->sectorsize);
3350                         if (IS_ERR(dev)) {
3351                                 ret = PTR_ERR(dev);
3352                                 goto error;
3353                         }
3354
3355                         bio_set_dev(bio, dev->bdev);
3356                 } else {
3357                         /*
3358                          * Otherwise pick the last added device to support
3359                          * cgroup writeback.  For multi-device file systems this
3360                          * means blk-cgroup policies have to always be set on the
3361                          * last added/replaced device.  This is a bit odd but has
3362                          * been like that for a long time.
3363                          */
3364                         bio_set_dev(bio, fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev);
3365                 }
3366                 wbc_init_bio(wbc, bio);
3367         } else {
3368                 ASSERT(bio_op(bio) != REQ_OP_ZONE_APPEND);
3369         }
3370         return 0;
3371 error:
3372         bio_ctrl->bio = NULL;
3373         bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
3374         bio_endio(bio);
3375         return ret;
3376 }
3377
3378 /*
3379  * @opf:        bio REQ_OP_* and REQ_* flags as one value
3380  * @wbc:        optional writeback control for io accounting
3381  * @page:       page to add to the bio
3382  * @disk_bytenr: logical bytenr where the write will be
3383  * @size:       portion of page that we want to write to
3384  * @pg_offset:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3385  *              a contiguous page to the previous one
3386  * @bio_ret:    must be valid pointer, newly allocated bio will be stored there
3387  * @end_io_func:     end_io callback for new bio
3388  * @mirror_num:      desired mirror to read/write
3389  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3390  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3391  */
3392 static int submit_extent_page(unsigned int opf,
3393                               struct writeback_control *wbc,
3394                               struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3395                               struct page *page, u64 disk_bytenr,
3396                               size_t size, unsigned long pg_offset,
3397                               bio_end_io_t end_io_func,
3398                               int mirror_num,
3399                               unsigned long bio_flags,
3400                               bool force_bio_submit)
3401 {
3402         int ret = 0;
3403         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
3404         unsigned int cur = pg_offset;
3405
3406         ASSERT(bio_ctrl);
3407
3408         ASSERT(pg_offset < PAGE_SIZE && size <= PAGE_SIZE &&
3409                pg_offset + size <= PAGE_SIZE);
3410         if (force_bio_submit && bio_ctrl->bio) {
3411                 ret = submit_one_bio(bio_ctrl->bio, mirror_num, bio_ctrl->bio_flags);
3412                 bio_ctrl->bio = NULL;
3413                 if (ret < 0)
3414                         return ret;
3415         }
3416
3417         while (cur < pg_offset + size) {
3418                 u32 offset = cur - pg_offset;
3419                 int added;
3420
3421                 /* Allocate new bio if needed */
3422                 if (!bio_ctrl->bio) {
3423                         ret = alloc_new_bio(inode, bio_ctrl, wbc, opf,
3424                                             end_io_func, disk_bytenr, offset,
3425                                             page_offset(page) + cur,
3426                                             bio_flags);
3427                         if (ret < 0)
3428                                 return ret;
3429                 }
3430                 /*
3431                  * We must go through btrfs_bio_add_page() to ensure each
3432                  * page range won't cross various boundaries.
3433                  */
3434                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3435                         added = btrfs_bio_add_page(bio_ctrl, page, disk_bytenr,
3436                                         size - offset, pg_offset + offset,
3437                                         bio_flags);
3438                 else
3439                         added = btrfs_bio_add_page(bio_ctrl, page,
3440                                         disk_bytenr + offset, size - offset,
3441                                         pg_offset + offset, bio_flags);
3442
3443                 /* Metadata page range should never be split */
3444                 if (!is_data_inode(&inode->vfs_inode))
3445                         ASSERT(added == 0 || added == size - offset);
3446
3447                 /* At least we added some page, update the account */
3448                 if (wbc && added)
3449                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, page, added);
3450
3451                 /* We have reached boundary, submit right now */
3452                 if (added < size - offset) {
3453                         /* The bio should contain some page(s) */
3454                         ASSERT(bio_ctrl->bio->bi_iter.bi_size);
3455                         ret = submit_one_bio(bio_ctrl->bio, mirror_num,
3456                                         bio_ctrl->bio_flags);
3457                         bio_ctrl->bio = NULL;
3458                         if (ret < 0)
3459                                 return ret;
3460                 }
3461                 cur += added;
3462         }
3463         return 0;
3464 }
3465
3466 static int attach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb,
3467                                      struct page *page,
3468                                      struct btrfs_subpage *prealloc)
3469 {
3470         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3471         int ret = 0;
3472
3473         /*
3474          * If the page is mapped to btree inode, we should hold the private
3475          * lock to prevent race.
3476          * For cloned or dummy extent buffers, their pages are not mapped and
3477          * will not race with any other ebs.
3478          */
3479         if (page->mapping)
3480                 lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
3481
3482         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE) {
3483                 if (!PagePrivate(page))
3484                         attach_page_private(page, eb);
3485                 else
3486                         WARN_ON(page->private != (unsigned long)eb);
3487                 return 0;
3488         }
3489
3490         /* Already mapped, just free prealloc */
3491         if (PagePrivate(page)) {
3492                 btrfs_free_subpage(prealloc);
3493                 return 0;
3494         }
3495
3496         if (prealloc)
3497                 /* Has preallocated memory for subpage */
3498                 attach_page_private(page, prealloc);
3499         else
3500                 /* Do new allocation to attach subpage */
3501                 ret = btrfs_attach_subpage(fs_info, page,
3502                                            BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
3503         return ret;
3504 }
3505
3506 int set_page_extent_mapped(struct page *page)
3507 {
3508         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3509
3510         ASSERT(page->mapping);
3511
3512         if (PagePrivate(page))
3513                 return 0;
3514
3515         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3516
3517         if (btrfs_is_subpage(fs_info, page))
3518                 return btrfs_attach_subpage(fs_info, page, BTRFS_SUBPAGE_DATA);
3519
3520         attach_page_private(page, (void *)EXTENT_PAGE_PRIVATE);
3521         return 0;
3522 }
3523
3524 void clear_page_extent_mapped(struct page *page)
3525 {
3526         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3527
3528         ASSERT(page->mapping);
3529
3530         if (!PagePrivate(page))
3531                 return;
3532
3533         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3534         if (btrfs_is_subpage(fs_info, page))
3535                 return btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3536
3537         detach_page_private(page);
3538 }
3539
3540 static struct extent_map *
3541 __get_extent_map(struct inode *inode, struct page *page, size_t pg_offset,
3542                  u64 start, u64 len, struct extent_map **em_cached)
3543 {
3544         struct extent_map *em;
3545
3546         if (em_cached && *em_cached) {
3547                 em = *em_cached;
3548                 if (extent_map_in_tree(em) && start >= em->start &&
3549                     start < extent_map_end(em)) {
3550                         refcount_inc(&em->refs);
3551                         return em;
3552                 }
3553
3554                 free_extent_map(em);
3555                 *em_cached = NULL;
3556         }
3557
3558         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), page, pg_offset, start, len);
3559         if (em_cached && !IS_ERR(em)) {
3560                 BUG_ON(*em_cached);
3561                 refcount_inc(&em->refs);
3562                 *em_cached = em;
3563         }
3564         return em;
3565 }
3566 /*
3567  * basic readpage implementation.  Locked extent state structs are inserted
3568  * into the tree that are removed when the IO is done (by the end_io
3569  * handlers)
3570  * XXX JDM: This needs looking at to ensure proper page locking
3571  * return 0 on success, otherwise return error
3572  */
3573 int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
3574                       struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3575                       unsigned int read_flags, u64 *prev_em_start)
3576 {
3577         struct inode *inode = page->mapping->host;
3578         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3579         u64 start = page_offset(page);
3580         const u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
3581         u64 cur = start;
3582         u64 extent_offset;
3583         u64 last_byte = i_size_read(inode);
3584         u64 block_start;
3585         u64 cur_end;
3586         struct extent_map *em;
3587         int ret = 0;
3588         size_t pg_offset = 0;
3589         size_t iosize;
3590         size_t blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
3591         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3592
3593         ret = set_page_extent_mapped(page);
3594         if (ret < 0) {
3595                 unlock_extent(tree, start, end);
3596                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, PAGE_SIZE);
3597                 unlock_page(page);
3598                 goto out;
3599         }
3600
3601         if (page->index == last_byte >> PAGE_SHIFT) {
3602                 size_t zero_offset = offset_in_page(last_byte);
3603
3604                 if (zero_offset) {
3605                         iosize = PAGE_SIZE - zero_offset;
3606                         memzero_page(page, zero_offset, iosize);
3607                         flush_dcache_page(page);
3608                 }
3609         }
3610         begin_page_read(fs_info, page);
3611         while (cur <= end) {
3612                 unsigned long this_bio_flag = 0;
3613                 bool force_bio_submit = false;
3614                 u64 disk_bytenr;
3615
3616                 ASSERT(IS_ALIGNED(cur, fs_info->sectorsize));
3617                 if (cur >= last_byte) {
3618                         struct extent_state *cached = NULL;
3619
3620                         iosize = PAGE_SIZE - pg_offset;
3621                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
3622                         flush_dcache_page(page);
3623                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3624                                             &cached, GFP_NOFS);
3625                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3626                                              cur + iosize - 1, &cached);
3627                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3628                         break;
3629                 }
3630                 em = __get_extent_map(inode, page, pg_offset, cur,
3631                                       end - cur + 1, em_cached);
3632                 if (IS_ERR(em)) {
3633                         unlock_extent(tree, cur, end);
3634                         end_page_read(page, false, cur, end + 1 - cur);
3635                         ret = PTR_ERR(em);
3636                         break;
3637                 }
3638                 extent_offset = cur - em->start;
3639                 BUG_ON(extent_map_end(em) <= cur);
3640                 BUG_ON(end < cur);
3641
3642                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
3643                         this_bio_flag |= EXTENT_BIO_COMPRESSED;
3644                         extent_set_compress_type(&this_bio_flag,
3645                                                  em->compress_type);
3646                 }
3647
3648                 iosize = min(extent_map_end(em) - cur, end - cur + 1);
3649                 cur_end = min(extent_map_end(em) - 1, end);
3650                 iosize = ALIGN(iosize, blocksize);
3651                 if (this_bio_flag & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3652                         disk_bytenr = em->block_start;
3653                 else
3654                         disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3655                 block_start = em->block_start;
3656                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
3657                         block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
3658
3659                 /*
3660                  * If we have a file range that points to a compressed extent
3661                  * and it's followed by a consecutive file range that points
3662                  * to the same compressed extent (possibly with a different
3663                  * offset and/or length, so it either points to the whole extent
3664                  * or only part of it), we must make sure we do not submit a
3665                  * single bio to populate the pages for the 2 ranges because
3666                  * this makes the compressed extent read zero out the pages
3667                  * belonging to the 2nd range. Imagine the following scenario:
3668                  *
3669                  *  File layout
3670                  *  [0 - 8K]                     [8K - 24K]
3671                  *    |                               |
3672                  *    |                               |
3673                  * points to extent X,         points to extent X,
3674                  * offset 4K, length of 8K     offset 0, length 16K
3675                  *
3676                  * [extent X, compressed length = 4K uncompressed length = 16K]
3677                  *
3678                  * If the bio to read the compressed extent covers both ranges,
3679                  * it will decompress extent X into the pages belonging to the
3680                  * first range and then it will stop, zeroing out the remaining
3681                  * pages that belong to the other range that points to extent X.
3682                  * So here we make sure we submit 2 bios, one for the first
3683                  * range and another one for the third range. Both will target
3684                  * the same physical extent from disk, but we can't currently
3685                  * make the compressed bio endio callback populate the pages
3686                  * for both ranges because each compressed bio is tightly
3687                  * coupled with a single extent map, and each range can have
3688                  * an extent map with a different offset value relative to the
3689                  * uncompressed data of our extent and different lengths. This
3690                  * is a corner case so we prioritize correctness over
3691                  * non-optimal behavior (submitting 2 bios for the same extent).
3692                  */
3693                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) &&
3694                     prev_em_start && *prev_em_start != (u64)-1 &&
3695                     *prev_em_start != em->start)
3696                         force_bio_submit = true;
3697
3698                 if (prev_em_start)
3699                         *prev_em_start = em->start;
3700
3701                 free_extent_map(em);
3702                 em = NULL;
3703
3704                 /* we've found a hole, just zero and go on */
3705                 if (block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
3706                         struct extent_state *cached = NULL;
3707
3708                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
3709                         flush_dcache_page(page);
3710
3711                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3712                                             &cached, GFP_NOFS);
3713                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3714                                              cur + iosize - 1, &cached);
3715                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3716                         cur = cur + iosize;
3717                         pg_offset += iosize;
3718                         continue;
3719                 }
3720                 /* the get_extent function already copied into the page */
3721                 if (test_range_bit(tree, cur, cur_end,
3722                                    EXTENT_UPTODATE, 1, NULL)) {
3723                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3724                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3725                         cur = cur + iosize;
3726                         pg_offset += iosize;
3727                         continue;
3728                 }
3729                 /* we have an inline extent but it didn't get marked up
3730                  * to date.  Error out
3731                  */
3732                 if (block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3733                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3734                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3735                         cur = cur + iosize;
3736                         pg_offset += iosize;
3737                         continue;
3738                 }
3739
3740                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | read_flags, NULL,
3741                                          bio_ctrl, page, disk_bytenr, iosize,
3742                                          pg_offset,
3743                                          end_bio_extent_readpage, 0,
3744                                          this_bio_flag,
3745                                          force_bio_submit);
3746                 if (ret) {
3747                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3748                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3749                         goto out;
3750                 }
3751                 cur = cur + iosize;
3752                 pg_offset += iosize;
3753         }
3754 out:
3755         return ret;
3756 }
3757
3758 static inline void contiguous_readpages(struct page *pages[], int nr_pages,
3759                                         u64 start, u64 end,
3760                                         struct extent_map **em_cached,
3761                                         struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3762                                         u64 *prev_em_start)
3763 {
3764         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(pages[0]->mapping->host);
3765         int index;
3766
3767         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
3768
3769         for (index = 0; index < nr_pages; index++) {
3770                 btrfs_do_readpage(pages[index], em_cached, bio_ctrl,
3771                                   REQ_RAHEAD, prev_em_start);
3772                 put_page(pages[index]);
3773         }
3774 }
3775
3776 static void update_nr_written(struct writeback_control *wbc,
3777                               unsigned long nr_written)
3778 {
3779         wbc->nr_to_write -= nr_written;
3780 }
3781
3782 /*
3783  * helper for __extent_writepage, doing all of the delayed allocation setup.
3784  *
3785  * This returns 1 if btrfs_run_delalloc_range function did all the work required
3786  * to write the page (copy into inline extent).  In this case the IO has
3787  * been started and the page is already unlocked.
3788  *
3789  * This returns 0 if all went well (page still locked)
3790  * This returns < 0 if there were errors (page still locked)
3791  */
3792 static noinline_for_stack int writepage_delalloc(struct btrfs_inode *inode,
3793                 struct page *page, struct writeback_control *wbc)
3794 {
3795         const u64 page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
3796         u64 delalloc_start = page_offset(page);
3797         u64 delalloc_to_write = 0;
3798         /* How many pages are started by btrfs_run_delalloc_range() */
3799         unsigned long nr_written = 0;
3800         int ret;
3801         int page_started = 0;
3802
3803         while (delalloc_start < page_end) {
3804                 u64 delalloc_end = page_end;
3805                 bool found;
3806
3807                 found = find_lock_delalloc_range(&inode->vfs_inode, page,
3808                                                &delalloc_start,
3809                                                &delalloc_end);
3810                 if (!found) {
3811                         delalloc_start = delalloc_end + 1;
3812                         continue;
3813                 }
3814                 ret = btrfs_run_delalloc_range(inode, page, delalloc_start,
3815                                 delalloc_end, &page_started, &nr_written, wbc);
3816                 if (ret) {
3817                         btrfs_page_set_error(inode->root->fs_info, page,
3818                                              page_offset(page), PAGE_SIZE);
3819                         return ret;
3820                 }
3821                 /*
3822                  * delalloc_end is already one less than the total length, so
3823                  * we don't subtract one from PAGE_SIZE
3824                  */
3825                 delalloc_to_write += (delalloc_end - delalloc_start +
3826                                       PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
3827                 delalloc_start = delalloc_end + 1;
3828         }
3829         if (wbc->nr_to_write < delalloc_to_write) {
3830                 int thresh = 8192;
3831
3832                 if (delalloc_to_write < thresh * 2)
3833                         thresh = delalloc_to_write;
3834                 wbc->nr_to_write = min_t(u64, delalloc_to_write,
3835                                          thresh);
3836         }
3837
3838         /* Did btrfs_run_dealloc_range() already unlock and start the IO? */
3839         if (page_started) {
3840                 /*
3841                  * We've unlocked the page, so we can't update the mapping's
3842                  * writeback index, just update nr_to_write.
3843                  */
3844                 wbc->nr_to_write -= nr_written;
3845                 return 1;
3846         }
3847
3848         return 0;
3849 }
3850
3851 /*
3852  * Find the first byte we need to write.
3853  *
3854  * For subpage, one page can contain several sectors, and
3855  * __extent_writepage_io() will just grab all extent maps in the page
3856  * range and try to submit all non-inline/non-compressed extents.
3857  *
3858  * This is a big problem for subpage, we shouldn't re-submit already written
3859  * data at all.
3860  * This function will lookup subpage dirty bit to find which range we really
3861  * need to submit.
3862  *
3863  * Return the next dirty range in [@start, @end).
3864  * If no dirty range is found, @start will be page_offset(page) + PAGE_SIZE.
3865  */
3866 static void find_next_dirty_byte(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3867                                  struct page *page, u64 *start, u64 *end)
3868 {
3869         struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
3870         struct btrfs_subpage_info *spi = fs_info->subpage_info;
3871         u64 orig_start = *start;
3872         /* Declare as unsigned long so we can use bitmap ops */
3873         unsigned long flags;
3874         int range_start_bit;
3875         int range_end_bit;
3876
3877         /*
3878          * For regular sector size == page size case, since one page only
3879          * contains one sector, we return the page offset directly.
3880          */
3881         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page)) {
3882                 *start = page_offset(page);
3883                 *end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
3884                 return;
3885         }
3886
3887         range_start_bit = spi->dirty_offset +
3888                           (offset_in_page(orig_start) >> fs_info->sectorsize_bits);
3889
3890         /* We should have the page locked, but just in case */
3891         spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
3892         bitmap_next_set_region(subpage->bitmaps, &range_start_bit, &range_end_bit,
3893                                spi->dirty_offset + spi->bitmap_nr_bits);
3894         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
3895
3896         range_start_bit -= spi->dirty_offset;
3897         range_end_bit -= spi->dirty_offset;
3898
3899         *start = page_offset(page) + range_start_bit * fs_info->sectorsize;
3900         *end = page_offset(page) + range_end_bit * fs_info->sectorsize;
3901 }
3902
3903 /*
3904  * helper for __extent_writepage.  This calls the writepage start hooks,
3905  * and does the loop to map the page into extents and bios.
3906  *
3907  * We return 1 if the IO is started and the page is unlocked,
3908  * 0 if all went well (page still locked)
3909  * < 0 if there were errors (page still locked)
3910  */
3911 static noinline_for_stack int __extent_writepage_io(struct btrfs_inode *inode,
3912                                  struct page *page,
3913                                  struct writeback_control *wbc,
3914                                  struct extent_page_data *epd,
3915                                  loff_t i_size,
3916                                  int *nr_ret)
3917 {
3918         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3919         u64 cur = page_offset(page);
3920         u64 end = cur + PAGE_SIZE - 1;
3921         u64 extent_offset;
3922         u64 block_start;
3923         struct extent_map *em;
3924         int ret = 0;
3925         int nr = 0;
3926         u32 opf = REQ_OP_WRITE;
3927         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
3928         bool compressed;
3929
3930         ret = btrfs_writepage_cow_fixup(page);
3931         if (ret) {
3932                 /* Fixup worker will requeue */
3933                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
3934                 unlock_page(page);
3935                 return 1;
3936         }
3937
3938         /*
3939          * we don't want to touch the inode after unlocking the page,
3940          * so we update the mapping writeback index now
3941          */
3942         update_nr_written(wbc, 1);
3943
3944         while (cur <= end) {
3945                 u64 disk_bytenr;
3946                 u64 em_end;
3947                 u64 dirty_range_start = cur;
3948                 u64 dirty_range_end;
3949                 u32 iosize;
3950
3951                 if (cur >= i_size) {
3952                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, page, cur,
3953                                                              end, true);
3954                         /*
3955                          * This range is beyond i_size, thus we don't need to
3956                          * bother writing back.
3957                          * But we still need to clear the dirty subpage bit, or
3958                          * the next time the page gets dirtied, we will try to
3959                          * writeback the sectors with subpage dirty bits,
3960                          * causing writeback without ordered extent.
3961                          */
3962                         btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, end + 1 - cur);
3963                         break;
3964                 }
3965
3966                 find_next_dirty_byte(fs_info, page, &dirty_range_start,
3967                                      &dirty_range_end);
3968                 if (cur < dirty_range_start) {
3969                         cur = dirty_range_start;
3970                         continue;
3971                 }
3972
3973                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur, end - cur + 1);
3974                 if (IS_ERR(em)) {
3975                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, cur, end - cur + 1);
3976                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(em);
3977                         break;
3978                 }
3979
3980                 extent_offset = cur - em->start;
3981                 em_end = extent_map_end(em);
3982                 ASSERT(cur <= em_end);
3983                 ASSERT(cur < end);
3984                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->start, fs_info->sectorsize));
3985                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->len, fs_info->sectorsize));
3986                 block_start = em->block_start;
3987                 compressed = test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
3988                 disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3989
3990                 /*
3991                  * Note that em_end from extent_map_end() and dirty_range_end from
3992                  * find_next_dirty_byte() are all exclusive
3993                  */
3994                 iosize = min(min(em_end, end + 1), dirty_range_end) - cur;
3995
3996                 if (btrfs_use_zone_append(inode, em->block_start))
3997                         opf = REQ_OP_ZONE_APPEND;
3998
3999                 free_extent_map(em);
4000                 em = NULL;
4001
4002                 /*
4003                  * compressed and inline extents are written through other
4004                  * paths in the FS
4005                  */
4006                 if (compressed || block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
4007                     block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
4008                         if (compressed)
4009                                 nr++;
4010                         else
4011                                 btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode,
4012                                                 page, cur, cur + iosize - 1, true);
4013                         btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, iosize);
4014                         cur += iosize;
4015                         continue;
4016                 }
4017
4018                 btrfs_set_range_writeback(inode, cur, cur + iosize - 1);
4019                 if (!PageWriteback(page)) {
4020                         btrfs_err(inode->root->fs_info,
4021                                    "page %lu not writeback, cur %llu end %llu",
4022                                page->index, cur, end);
4023                 }
4024
4025                 /*
4026                  * Although the PageDirty bit is cleared before entering this
4027                  * function, subpage dirty bit is not cleared.
4028                  * So clear subpage dirty bit here so next time we won't submit
4029                  * page for range already written to disk.
4030                  */
4031                 btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, iosize);
4032
4033                 ret = submit_extent_page(opf | write_flags, wbc,
4034                                          &epd->bio_ctrl, page,
4035                                          disk_bytenr, iosize,
4036                                          cur - page_offset(page),
4037                                          end_bio_extent_writepage,
4038                                          0, 0, false);
4039                 if (ret) {
4040                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, cur, iosize);
4041                         if (PageWriteback(page))
4042                                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, cur,
4043                                                            iosize);
4044                 }
4045
4046                 cur += iosize;
4047                 nr++;
4048         }
4049         /*
4050          * If we finish without problem, we should not only clear page dirty,
4051          * but also empty subpage dirty bits
4052          */
4053         if (!ret)
4054                 btrfs_page_assert_not_dirty(fs_info, page);
4055         *nr_ret = nr;
4056         return ret;
4057 }
4058
4059 /*
4060  * the writepage semantics are similar to regular writepage.  extent
4061  * records are inserted to lock ranges in the tree, and as dirty areas
4062  * are found, they are marked writeback.  Then the lock bits are removed
4063  * and the end_io handler clears the writeback ranges
4064  *
4065  * Return 0 if everything goes well.
4066  * Return <0 for error.
4067  */
4068 static int __extent_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
4069                               struct extent_page_data *epd)
4070 {
4071         struct folio *folio = page_folio(page);
4072         struct inode *inode = page->mapping->host;
4073         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
4074         const u64 page_start = page_offset(page);
4075         const u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
4076         int ret;
4077         int nr = 0;
4078         size_t pg_offset;
4079         loff_t i_size = i_size_read(inode);
4080         unsigned long end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
4081
4082         trace___extent_writepage(page, inode, wbc);
4083
4084         WARN_ON(!PageLocked(page));
4085
4086         btrfs_page_clear_error(btrfs_sb(inode->i_sb), page,
4087                                page_offset(page), PAGE_SIZE);
4088
4089         pg_offset = offset_in_page(i_size);
4090         if (page->index > end_index ||
4091            (page->index == end_index && !pg_offset)) {
4092                 folio_invalidate(folio, 0, folio_size(folio));
4093                 folio_unlock(folio);
4094                 return 0;
4095         }
4096
4097         if (page->index == end_index) {
4098                 memzero_page(page, pg_offset, PAGE_SIZE - pg_offset);
4099                 flush_dcache_page(page);
4100         }
4101
4102         ret = set_page_extent_mapped(page);
4103         if (ret < 0) {
4104                 SetPageError(page);
4105                 goto done;
4106         }
4107
4108         if (!epd->extent_locked) {
4109                 ret = writepage_delalloc(BTRFS_I(inode), page, wbc);
4110                 if (ret == 1)
4111                         return 0;
4112                 if (ret)
4113                         goto done;
4114         }
4115
4116         ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, wbc, epd, i_size,
4117                                     &nr);
4118         if (ret == 1)
4119                 return 0;
4120
4121 done:
4122         if (nr == 0) {
4123                 /* make sure the mapping tag for page dirty gets cleared */
4124                 set_page_writeback(page);
4125                 end_page_writeback(page);
4126         }
4127         /*
4128          * Here we used to have a check for PageError() and then set @ret and
4129          * call end_extent_writepage().
4130          *
4131          * But in fact setting @ret here will cause different error paths
4132          * between subpage and regular sectorsize.
4133          *
4134          * For regular page size, we never submit current page, but only add
4135          * current page to current bio.
4136          * The bio submission can only happen in next page.
4137          * Thus if we hit the PageError() branch, @ret is already set to
4138          * non-zero value and will not get updated for regular sectorsize.
4139          *
4140          * But for subpage case, it's possible we submit part of current page,
4141          * thus can get PageError() set by submitted bio of the same page,
4142          * while our @ret is still 0.
4143          *
4144          * So here we unify the behavior and don't set @ret.
4145          * Error can still be properly passed to higher layer as page will
4146          * be set error, here we just don't handle the IO failure.
4147          *
4148          * NOTE: This is just a hotfix for subpage.
4149          * The root fix will be properly ending ordered extent when we hit
4150          * an error during writeback.
4151          *
4152          * But that needs a bigger refactoring, as we not only need to grab the
4153          * submitted OE, but also need to know exactly at which bytenr we hit
4154          * the error.
4155          * Currently the full page based __extent_writepage_io() is not
4156          * capable of that.
4157          */
4158         if (PageError(page))
4159                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
4160         if (epd->extent_locked) {
4161                 /*
4162                  * If epd->extent_locked, it's from extent_write_locked_range(),
4163                  * the page can either be locked by lock_page() or
4164                  * process_one_page().
4165                  * Let btrfs_page_unlock_writer() handle both cases.
4166                  */
4167                 ASSERT(wbc);
4168                 btrfs_page_unlock_writer(fs_info, page, wbc->range_start,
4169                                          wbc->range_end + 1 - wbc->range_start);
4170         } else {
4171                 unlock_page(page);
4172         }
4173         ASSERT(ret <= 0);
4174         return ret;
4175 }
4176
4177 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
4178 {
4179         wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
4180                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4181 }
4182
4183 static void end_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
4184 {
4185         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_ZONE_FINISH, &eb->bflags))
4186                 btrfs_zone_finish_endio(eb->fs_info, eb->start, eb->len);
4187
4188         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
4189         smp_mb__after_atomic();
4190         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK);
4191 }
4192
4193 /*
4194  * Lock extent buffer status and pages for writeback.
4195  *
4196  * May try to flush write bio if we can't get the lock.
4197  *
4198  * Return  0 if the extent buffer doesn't need to be submitted.
4199  *           (E.g. the extent buffer is not dirty)
4200  * Return >0 is the extent buffer is submitted to bio.
4201  * Return <0 if something went wrong, no page is locked.
4202  */
4203 static noinline_for_stack int lock_extent_buffer_for_io(struct extent_buffer *eb,
4204                           struct extent_page_data *epd)
4205 {
4206         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4207         int i, num_pages, failed_page_nr;
4208         int flush = 0;
4209         int ret = 0;
4210
4211         if (!btrfs_try_tree_write_lock(eb)) {
4212                 ret = flush_write_bio(epd);
4213                 if (ret < 0)
4214                         return ret;
4215                 flush = 1;
4216                 btrfs_tree_lock(eb);
4217         }
4218
4219         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags)) {
4220                 btrfs_tree_unlock(eb);
4221                 if (!epd->sync_io)
4222                         return 0;
4223                 if (!flush) {
4224                         ret = flush_write_bio(epd);
4225                         if (ret < 0)
4226                                 return ret;
4227                         flush = 1;
4228                 }
4229                 while (1) {
4230                         wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
4231                         btrfs_tree_lock(eb);
4232                         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags))
4233                                 break;
4234                         btrfs_tree_unlock(eb);
4235                 }
4236         }
4237
4238         /*
4239          * We need to do this to prevent races in people who check if the eb is
4240          * under IO since we can end up having no IO bits set for a short period
4241          * of time.
4242          */
4243         spin_lock(&eb->refs_lock);
4244         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
4245                 set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
4246                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4247                 btrfs_set_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
4248                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4249                                          -eb->len,
4250                                          fs_info->dirty_metadata_batch);
4251                 ret = 1;
4252         } else {
4253                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4254         }
4255
4256         btrfs_tree_unlock(eb);
4257
4258         /*
4259          * Either we don't need to submit any tree block, or we're submitting
4260          * subpage eb.
4261          * Subpage metadata doesn't use page locking at all, so we can skip
4262          * the page locking.
4263          */
4264         if (!ret || fs_info->nodesize < PAGE_SIZE)
4265                 return ret;
4266
4267         num_pages = num_extent_pages(eb);
4268         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4269                 struct page *p = eb->pages[i];
4270
4271                 if (!trylock_page(p)) {
4272                         if (!flush) {
4273                                 int err;
4274
4275                                 err = flush_write_bio(epd);
4276                                 if (err < 0) {
4277                                         ret = err;
4278                                         failed_page_nr = i;
4279                                         goto err_unlock;
4280                                 }
4281                                 flush = 1;
4282                         }
4283                         lock_page(p);
4284                 }
4285         }
4286
4287         return ret;
4288 err_unlock:
4289         /* Unlock already locked pages */
4290         for (i = 0; i < failed_page_nr; i++)
4291                 unlock_page(eb->pages[i]);
4292         /*
4293          * Clear EXTENT_BUFFER_WRITEBACK and wake up anyone waiting on it.
4294          * Also set back EXTENT_BUFFER_DIRTY so future attempts to this eb can
4295          * be made and undo everything done before.
4296          */
4297         btrfs_tree_lock(eb);
4298         spin_lock(&eb->refs_lock);
4299         set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
4300         end_extent_buffer_writeback(eb);
4301         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4302         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes, eb->len,
4303                                  fs_info->dirty_metadata_batch);
4304         btrfs_clear_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
4305         btrfs_tree_unlock(eb);
4306         return ret;
4307 }
4308
4309 static void set_btree_ioerr(struct page *page, struct extent_buffer *eb)
4310 {
4311         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4312
4313         btrfs_page_set_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4314         if (test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags))
4315                 return;
4316
4317         /*
4318          * A read may stumble upon this buffer later, make sure that it gets an
4319          * error and knows there was an error.
4320          */
4321         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
4322
4323         /*
4324          * We need to set the mapping with the io error as well because a write
4325          * error will flip the file system readonly, and then syncfs() will
4326          * return a 0 because we are readonly if we don't modify the err seq for
4327          * the superblock.
4328          */
4329         mapping_set_error(page->mapping, -EIO);
4330
4331         /*
4332          * If we error out, we should add back the dirty_metadata_bytes
4333          * to make it consistent.
4334          */
4335         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4336                                  eb->len, fs_info->dirty_metadata_batch);
4337
4338         /*
4339          * If writeback for a btree extent that doesn't belong to a log tree
4340          * failed, increment the counter transaction->eb_write_errors.
4341          * We do this because while the transaction is running and before it's
4342          * committing (when we call filemap_fdata[write|wait]_range against
4343          * the btree inode), we might have
4344          * btree_inode->i_mapping->a_ops->writepages() called by the VM - if it
4345          * returns an error or an error happens during writeback, when we're
4346          * committing the transaction we wouldn't know about it, since the pages
4347          * can be no longer dirty nor marked anymore for writeback (if a
4348          * subsequent modification to the extent buffer didn't happen before the
4349          * transaction commit), which makes filemap_fdata[write|wait]_range not
4350          * able to find the pages tagged with SetPageError at transaction
4351          * commit time. So if this happens we must abort the transaction,
4352          * otherwise we commit a super block with btree roots that point to
4353          * btree nodes/leafs whose content on disk is invalid - either garbage
4354          * or the content of some node/leaf from a past generation that got
4355          * cowed or deleted and is no longer valid.
4356          *
4357          * Note: setting AS_EIO/AS_ENOSPC in the btree inode's i_mapping would
4358          * not be enough - we need to distinguish between log tree extents vs
4359          * non-log tree extents, and the next filemap_fdatawait_range() call
4360          * will catch and clear such errors in the mapping - and that call might
4361          * be from a log sync and not from a transaction commit. Also, checking
4362          * for the eb flag EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR at transaction commit time is
4363          * not done and would not be reliable - the eb might have been released
4364          * from memory and reading it back again means that flag would not be
4365          * set (since it's a runtime flag, not persisted on disk).
4366          *
4367          * Using the flags below in the btree inode also makes us achieve the
4368          * goal of AS_EIO/AS_ENOSPC when writepages() returns success, started
4369          * writeback for all dirty pages and before filemap_fdatawait_range()
4370          * is called, the writeback for all dirty pages had already finished
4371          * with errors - because we were not using AS_EIO/AS_ENOSPC,
4372          * filemap_fdatawait_range() would return success, as it could not know
4373          * that writeback errors happened (the pages were no longer tagged for
4374          * writeback).
4375          */
4376         switch (eb->log_index) {
4377         case -1:
4378                 set_bit(BTRFS_FS_BTREE_ERR, &fs_info->flags);
4379                 break;
4380         case 0:
4381                 set_bit(BTRFS_FS_LOG1_ERR, &fs_info->flags);
4382                 break;
4383         case 1:
4384                 set_bit(BTRFS_FS_LOG2_ERR, &fs_info->flags);
4385                 break;
4386         default:
4387                 BUG(); /* unexpected, logic error */
4388         }
4389 }
4390
4391 /*
4392  * The endio specific version which won't touch any unsafe spinlock in endio
4393  * context.
4394  */
4395 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_nolock(
4396                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
4397 {
4398         struct extent_buffer *eb;
4399
4400         rcu_read_lock();
4401         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
4402                                start >> fs_info->sectorsize_bits);
4403         if (eb && atomic_inc_not_zero(&eb->refs)) {
4404                 rcu_read_unlock();
4405                 return eb;
4406         }
4407         rcu_read_unlock();
4408         return NULL;
4409 }
4410
4411 /*
4412  * The endio function for subpage extent buffer write.
4413  *
4414  * Unlike end_bio_extent_buffer_writepage(), we only call end_page_writeback()
4415  * after all extent buffers in the page has finished their writeback.
4416  */
4417 static void end_bio_subpage_eb_writepage(struct bio *bio)
4418 {
4419         struct btrfs_fs_info *fs_info;
4420         struct bio_vec *bvec;
4421         struct bvec_iter_all iter_all;
4422
4423         fs_info = btrfs_sb(bio_first_page_all(bio)->mapping->host->i_sb);
4424         ASSERT(fs_info->nodesize < PAGE_SIZE);
4425
4426         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4427         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4428                 struct page *page = bvec->bv_page;
4429                 u64 bvec_start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
4430                 u64 bvec_end = bvec_start + bvec->bv_len - 1;
4431                 u64 cur_bytenr = bvec_start;
4432
4433                 ASSERT(IS_ALIGNED(bvec->bv_len, fs_info->nodesize));
4434
4435                 /* Iterate through all extent buffers in the range */
4436                 while (cur_bytenr <= bvec_end) {
4437                         struct extent_buffer *eb;
4438                         int done;
4439
4440                         /*
4441                          * Here we can't use find_extent_buffer(), as it may
4442                          * try to lock eb->refs_lock, which is not safe in endio
4443                          * context.
4444                          */
4445                         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, cur_bytenr);
4446                         ASSERT(eb);
4447
4448                         cur_bytenr = eb->start + eb->len;
4449
4450                         ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags));
4451                         done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4452                         ASSERT(done);
4453
4454                         if (bio->bi_status ||
4455                             test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4456                                 ClearPageUptodate(page);
4457                                 set_btree_ioerr(page, eb);
4458                         }
4459
4460                         btrfs_subpage_clear_writeback(fs_info, page, eb->start,
4461                                                       eb->len);
4462                         end_extent_buffer_writeback(eb);
4463                         /*
4464                          * free_extent_buffer() will grab spinlock which is not
4465                          * safe in endio context. Thus here we manually dec
4466                          * the ref.
4467                          */
4468                         atomic_dec(&eb->refs);
4469                 }
4470         }
4471         bio_put(bio);
4472 }
4473
4474 static void end_bio_extent_buffer_writepage(struct bio *bio)
4475 {
4476         struct bio_vec *bvec;
4477         struct extent_buffer *eb;
4478         int done;
4479         struct bvec_iter_all iter_all;
4480
4481         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4482         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4483                 struct page *page = bvec->bv_page;
4484
4485                 eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4486                 BUG_ON(!eb);
4487                 done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4488
4489                 if (bio->bi_status ||
4490                     test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4491                         ClearPageUptodate(page);
4492                         set_btree_ioerr(page, eb);
4493                 }
4494
4495                 end_page_writeback(page);
4496
4497                 if (!done)
4498                         continue;
4499
4500                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4501         }
4502
4503         bio_put(bio);
4504 }
4505
4506 static void prepare_eb_write(struct extent_buffer *eb)
4507 {
4508         u32 nritems;
4509         unsigned long start;
4510         unsigned long end;
4511
4512         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
4513         atomic_set(&eb->io_pages, num_extent_pages(eb));
4514
4515         /* Set btree blocks beyond nritems with 0 to avoid stale content */
4516         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
4517         if (btrfs_header_level(eb) > 0) {
4518                 end = btrfs_node_key_ptr_offset(nritems);
4519                 memzero_extent_buffer(eb, end, eb->len - end);
4520         } else {
4521                 /*
4522                  * Leaf:
4523                  * header 0 1 2 .. N ... data_N .. data_2 data_1 data_0
4524                  */
4525                 start = btrfs_item_nr_offset(nritems);
4526                 end = BTRFS_LEAF_DATA_OFFSET + leaf_data_end(eb);
4527                 memzero_extent_buffer(eb, start, end - start);
4528         }
4529 }
4530
4531 /*
4532  * Unlike the work in write_one_eb(), we rely completely on extent locking.
4533  * Page locking is only utilized at minimum to keep the VMM code happy.
4534  */
4535 static int write_one_subpage_eb(struct extent_buffer *eb,
4536                                 struct writeback_control *wbc,
4537                                 struct extent_page_data *epd)
4538 {
4539         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4540         struct page *page = eb->pages[0];
4541         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4542         bool no_dirty_ebs = false;
4543         int ret;
4544
4545         prepare_eb_write(eb);
4546
4547         /* clear_page_dirty_for_io() in subpage helper needs page locked */
4548         lock_page(page);
4549         btrfs_subpage_set_writeback(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4550
4551         /* Check if this is the last dirty bit to update nr_written */
4552         no_dirty_ebs = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page,
4553                                                           eb->start, eb->len);
4554         if (no_dirty_ebs)
4555                 clear_page_dirty_for_io(page);
4556
4557         ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc,
4558                         &epd->bio_ctrl, page, eb->start, eb->len,
4559                         eb->start - page_offset(page),
4560                         end_bio_subpage_eb_writepage, 0, 0, false);
4561         if (ret) {
4562                 btrfs_subpage_clear_writeback(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4563                 set_btree_ioerr(page, eb);
4564                 unlock_page(page);
4565
4566                 if (atomic_dec_and_test(&eb->io_pages))
4567                         end_extent_buffer_writeback(eb);
4568                 return -EIO;
4569         }
4570         unlock_page(page);
4571         /*
4572          * Submission finished without problem, if no range of the page is
4573          * dirty anymore, we have submitted a page.  Update nr_written in wbc.
4574          */
4575         if (no_dirty_ebs)
4576                 update_nr_written(wbc, 1);
4577         return ret;
4578 }
4579
4580 static noinline_for_stack int write_one_eb(struct extent_buffer *eb,
4581                         struct writeback_control *wbc,
4582                         struct extent_page_data *epd)
4583 {
4584         u64 disk_bytenr = eb->start;
4585         int i, num_pages;
4586         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4587         int ret = 0;
4588
4589         prepare_eb_write(eb);
4590
4591         num_pages = num_extent_pages(eb);
4592         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4593                 struct page *p = eb->pages[i];
4594
4595                 clear_page_dirty_for_io(p);
4596                 set_page_writeback(p);
4597                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc,
4598                                          &epd->bio_ctrl, p, disk_bytenr,
4599                                          PAGE_SIZE, 0,
4600                                          end_bio_extent_buffer_writepage,
4601                                          0, 0, false);
4602                 if (ret) {
4603                         set_btree_ioerr(p, eb);
4604                         if (PageWriteback(p))
4605                                 end_page_writeback(p);
4606                         if (atomic_sub_and_test(num_pages - i, &eb->io_pages))
4607                                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4608                         ret = -EIO;
4609                         break;
4610                 }
4611                 disk_bytenr += PAGE_SIZE;
4612                 update_nr_written(wbc, 1);
4613                 unlock_page(p);
4614         }
4615
4616         if (unlikely(ret)) {
4617                 for (; i < num_pages; i++) {
4618                         struct page *p = eb->pages[i];
4619                         clear_page_dirty_for_io(p);
4620                         unlock_page(p);
4621                 }
4622         }
4623
4624         return ret;
4625 }
4626
4627 /*
4628  * Submit one subpage btree page.
4629  *
4630  * The main difference to submit_eb_page() is:
4631  * - Page locking
4632  *   For subpage, we don't rely on page locking at all.
4633  *
4634  * - Flush write bio
4635  *   We only flush bio if we may be unable to fit current extent buffers into
4636  *   current bio.
4637  *
4638  * Return >=0 for the number of submitted extent buffers.
4639  * Return <0 for fatal error.
4640  */
4641 static int submit_eb_subpage(struct page *page,
4642                              struct writeback_control *wbc,
4643                              struct extent_page_data *epd)
4644 {
4645         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
4646         int submitted = 0;
4647         u64 page_start = page_offset(page);
4648         int bit_start = 0;
4649         int sectors_per_node = fs_info->nodesize >> fs_info->sectorsize_bits;
4650         int ret;
4651
4652         /* Lock and write each dirty extent buffers in the range */
4653         while (bit_start < fs_info->subpage_info->bitmap_nr_bits) {
4654                 struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
4655                 struct extent_buffer *eb;
4656                 unsigned long flags;
4657                 u64 start;
4658
4659                 /*
4660                  * Take private lock to ensure the subpage won't be detached
4661                  * in the meantime.
4662                  */
4663                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
4664                 if (!PagePrivate(page)) {
4665                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4666                         break;
4667                 }
4668                 spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
4669                 if (!test_bit(bit_start + fs_info->subpage_info->dirty_offset,
4670                               subpage->bitmaps)) {
4671                         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
4672                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4673                         bit_start++;
4674                         continue;
4675                 }
4676
4677                 start = page_start + bit_start * fs_info->sectorsize;
4678                 bit_start += sectors_per_node;
4679
4680                 /*
4681                  * Here we just want to grab the eb without touching extra
4682                  * spin locks, so call find_extent_buffer_nolock().
4683                  */
4684                 eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
4685                 spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
4686                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4687
4688                 /*
4689                  * The eb has already reached 0 refs thus find_extent_buffer()
4690                  * doesn't return it. We don't need to write back such eb
4691                  * anyway.
4692                  */
4693                 if (!eb)
4694                         continue;
4695
4696                 ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4697                 if (ret == 0) {
4698                         free_extent_buffer(eb);
4699                         continue;
4700                 }
4701                 if (ret < 0) {
4702                         free_extent_buffer(eb);
4703                         goto cleanup;
4704                 }
4705                 ret = write_one_subpage_eb(eb, wbc, epd);
4706                 free_extent_buffer(eb);
4707                 if (ret < 0)
4708                         goto cleanup;
4709                 submitted++;
4710         }
4711         return submitted;
4712
4713 cleanup:
4714         /* We hit error, end bio for the submitted extent buffers */
4715         end_write_bio(epd, ret);
4716         return ret;
4717 }
4718
4719 /*
4720  * Submit all page(s) of one extent buffer.
4721  *
4722  * @page:       the page of one extent buffer
4723  * @eb_context: to determine if we need to submit this page, if current page
4724  *              belongs to this eb, we don't need to submit
4725  *
4726  * The caller should pass each page in their bytenr order, and here we use
4727  * @eb_context to determine if we have submitted pages of one extent buffer.
4728  *
4729  * If we have, we just skip until we hit a new page that doesn't belong to
4730  * current @eb_context.
4731  *
4732  * If not, we submit all the page(s) of the extent buffer.
4733  *
4734  * Return >0 if we have submitted the extent buffer successfully.
4735  * Return 0 if we don't need to submit the page, as it's already submitted by
4736  * previous call.
4737  * Return <0 for fatal error.
4738  */
4739 static int submit_eb_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
4740                           struct extent_page_data *epd,
4741                           struct extent_buffer **eb_context)
4742 {
4743         struct address_space *mapping = page->mapping;
4744         struct btrfs_block_group *cache = NULL;
4745         struct extent_buffer *eb;
4746         int ret;
4747
4748         if (!PagePrivate(page))
4749                 return 0;
4750
4751         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->nodesize < PAGE_SIZE)
4752                 return submit_eb_subpage(page, wbc, epd);
4753
4754         spin_lock(&mapping->private_lock);
4755         if (!PagePrivate(page)) {
4756                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4757                 return 0;
4758         }
4759
4760         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4761
4762         /*
4763          * Shouldn't happen and normally this would be a BUG_ON but no point
4764          * crashing the machine for something we can survive anyway.
4765          */
4766         if (WARN_ON(!eb)) {
4767                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4768                 return 0;
4769         }
4770
4771         if (eb == *eb_context) {
4772                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4773                 return 0;
4774         }
4775         ret = atomic_inc_not_zero(&eb->refs);
4776         spin_unlock(&mapping->private_lock);
4777         if (!ret)
4778                 return 0;
4779
4780         if (!btrfs_check_meta_write_pointer(eb->fs_info, eb, &cache)) {
4781                 /*
4782                  * If for_sync, this hole will be filled with
4783                  * trasnsaction commit.
4784                  */
4785                 if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL && !wbc->for_sync)
4786                         ret = -EAGAIN;
4787                 else
4788                         ret = 0;
4789                 free_extent_buffer(eb);
4790                 return ret;
4791         }
4792
4793         *eb_context = eb;
4794
4795         ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4796         if (ret <= 0) {
4797                 btrfs_revert_meta_write_pointer(cache, eb);
4798                 if (cache)
4799                         btrfs_put_block_group(cache);
4800                 free_extent_buffer(eb);
4801                 return ret;
4802         }
4803         if (cache) {
4804                 /*
4805                  * Implies write in zoned mode. Mark the last eb in a block group.
4806                  */
4807                 if (cache->seq_zone && eb->start + eb->len == cache->zone_capacity)
4808                         set_bit(EXTENT_BUFFER_ZONE_FINISH, &eb->bflags);
4809                 btrfs_put_block_group(cache);
4810         }
4811         ret = write_one_eb(eb, wbc, epd);
4812         free_extent_buffer(eb);
4813         if (ret < 0)
4814                 return ret;
4815         return 1;
4816 }
4817
4818 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4819                                    struct writeback_control *wbc)
4820 {
4821         struct extent_buffer *eb_context = NULL;
4822         struct extent_page_data epd = {
4823                 .bio_ctrl = { 0 },
4824                 .extent_locked = 0,
4825                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4826         };
4827         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(mapping->host)->root->fs_info;
4828         int ret = 0;
4829         int done = 0;
4830         int nr_to_write_done = 0;
4831         struct pagevec pvec;
4832         int nr_pages;
4833         pgoff_t index;
4834         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4835         int scanned = 0;
4836         xa_mark_t tag;
4837
4838         pagevec_init(&pvec);
4839         if (wbc->range_cyclic) {
4840                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4841                 end = -1;
4842                 /*
4843                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4844                  * range, mark it as scanned.
4845                  */
4846                 scanned = (index == 0);
4847         } else {
4848                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4849                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4850                 scanned = 1;
4851         }
4852         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4853                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4854         else
4855                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4856         btrfs_zoned_meta_io_lock(fs_info);
4857 retry:
4858         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4859                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
4860         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
4861                (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping, &index, end,
4862                         tag))) {
4863                 unsigned i;
4864
4865                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
4866                         struct page *page = pvec.pages[i];
4867
4868                         ret = submit_eb_page(page, wbc, &epd, &eb_context);
4869                         if (ret == 0)
4870                                 continue;
4871                         if (ret < 0) {
4872                                 done = 1;
4873                                 break;
4874                         }
4875
4876                         /*
4877                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
4878                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
4879                          * at any time
4880                          */
4881                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
4882                 }
4883                 pagevec_release(&pvec);
4884                 cond_resched();
4885         }
4886         if (!scanned && !done) {
4887                 /*
4888                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
4889                  * back to the start of the file
4890                  */
4891                 scanned = 1;
4892                 index = 0;
4893                 goto retry;
4894         }
4895         if (ret < 0) {
4896                 end_write_bio(&epd, ret);
4897                 goto out;
4898         }
4899         /*
4900          * If something went wrong, don't allow any metadata write bio to be
4901          * submitted.
4902          *
4903          * This would prevent use-after-free if we had dirty pages not
4904          * cleaned up, which can still happen by fuzzed images.
4905          *
4906          * - Bad extent tree
4907          *   Allowing existing tree block to be allocated for other trees.
4908          *
4909          * - Log tree operations
4910          *   Exiting tree blocks get allocated to log tree, bumps its
4911          *   generation, then get cleaned in tree re-balance.
4912          *   Such tree block will not be written back, since it's clean,
4913          *   thus no WRITTEN flag set.
4914          *   And after log writes back, this tree block is not traced by
4915          *   any dirty extent_io_tree.
4916          *
4917          * - Offending tree block gets re-dirtied from its original owner
4918          *   Since it has bumped generation, no WRITTEN flag, it can be
4919          *   reused without COWing. This tree block will not be traced
4920          *   by btrfs_transaction::dirty_pages.
4921          *
4922          *   Now such dirty tree block will not be cleaned by any dirty
4923          *   extent io tree. Thus we don't want to submit such wild eb
4924          *   if the fs already has error.
4925          */
4926         if (!BTRFS_FS_ERROR(fs_info)) {
4927                 ret = flush_write_bio(&epd);
4928         } else {
4929                 ret = -EROFS;
4930                 end_write_bio(&epd, ret);
4931         }
4932 out:
4933         btrfs_zoned_meta_io_unlock(fs_info);
4934         return ret;
4935 }
4936
4937 /**
4938  * Walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
4939  *
4940  * @mapping: address space structure to write
4941  * @wbc:     subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
4942  * @epd:     holds context for the write, namely the bio
4943  *
4944  * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
4945  * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
4946  * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
4947  * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
4948  * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
4949  * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
4950  * existing IO to complete.
4951  */
4952 static int extent_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4953                              struct writeback_control *wbc,
4954                              struct extent_page_data *epd)
4955 {
4956         struct inode *inode = mapping->host;
4957         int ret = 0;
4958         int done = 0;
4959         int nr_to_write_done = 0;
4960         struct pagevec pvec;
4961         int nr_pages;
4962         pgoff_t index;
4963         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4964         pgoff_t done_index;
4965         int range_whole = 0;
4966         int scanned = 0;
4967         xa_mark_t tag;
4968
4969         /*
4970          * We have to hold onto the inode so that ordered extents can do their
4971          * work when the IO finishes.  The alternative to this is failing to add
4972          * an ordered extent if the igrab() fails there and that is a huge pain
4973          * to deal with, so instead just hold onto the inode throughout the
4974          * writepages operation.  If it fails here we are freeing up the inode
4975          * anyway and we'd rather not waste our time writing out stuff that is
4976          * going to be truncated anyway.
4977          */
4978         if (!igrab(inode))
4979                 return 0;
4980
4981         pagevec_init(&pvec);
4982         if (wbc->range_cyclic) {
4983                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4984                 end = -1;
4985                 /*
4986                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4987                  * range, mark it as scanned.
4988                  */
4989                 scanned = (index == 0);
4990         } else {
4991                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4992                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4993                 if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
4994                         range_whole = 1;
4995                 scanned = 1;
4996         }
4997
4998         /*
4999          * We do the tagged writepage as long as the snapshot flush bit is set
5000          * and we are the first one who do the filemap_flush() on this inode.
5001          *
5002          * The nr_to_write == LONG_MAX is needed to make sure other flushers do
5003          * not race in and drop the bit.
5004          */
5005         if (range_whole && wbc->nr_to_write == LONG_MAX &&
5006             test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
5007                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
5008                 wbc->tagged_writepages = 1;
5009
5010         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
5011                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
5012         else
5013                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
5014 retry:
5015         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
5016                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
5017         done_index = index;
5018         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
5019                         (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping,
5020                                                 &index, end, tag))) {
5021                 unsigned i;
5022
5023                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
5024                         struct page *page = pvec.pages[i];
5025
5026                         done_index = page->index + 1;
5027                         /*
5028                          * At this point we hold neither the i_pages lock nor
5029                          * the page lock: the page may be truncated or
5030                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
5031                          * or even swizzled back from swapper_space to
5032                          * tmpfs file mapping
5033                          */
5034                         if (!trylock_page(page)) {
5035                                 ret = flush_write_bio(epd);
5036                                 BUG_ON(ret < 0);
5037                                 lock_page(page);
5038                         }
5039
5040                         if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
5041                                 unlock_page(page);
5042                                 continue;
5043                         }
5044
5045                         if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_NONE) {
5046                                 if (PageWriteback(page)) {
5047                                         ret = flush_write_bio(epd);
5048                                         BUG_ON(ret < 0);
5049                                 }
5050                                 wait_on_page_writeback(page);
5051                         }
5052
5053                         if (PageWriteback(page) ||
5054                             !clear_page_dirty_for_io(page)) {
5055                                 unlock_page(page);
5056                                 continue;
5057                         }
5058
5059                         ret = __extent_writepage(page, wbc, epd);
5060                         if (ret < 0) {
5061                                 done = 1;
5062                                 break;
5063                         }
5064
5065                         /*
5066                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
5067                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
5068                          * at any time
5069                          */
5070                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
5071                 }
5072                 pagevec_release(&pvec);
5073                 cond_resched();
5074         }
5075         if (!scanned && !done) {
5076                 /*
5077                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
5078                  * back to the start of the file
5079                  */
5080                 scanned = 1;
5081                 index = 0;
5082
5083                 /*
5084                  * If we're looping we could run into a page that is locked by a
5085                  * writer and that writer could be waiting on writeback for a
5086                  * page in our current bio, and thus deadlock, so flush the
5087                  * write bio here.
5088                  */
5089                 ret = flush_write_bio(epd);
5090                 if (!ret)
5091                         goto retry;
5092         }
5093
5094         if (wbc->range_cyclic || (wbc->nr_to_write > 0 && range_whole))
5095                 mapping->writeback_index = done_index;
5096
5097         btrfs_add_delayed_iput(inode);
5098         return ret;
5099 }
5100
5101 int extent_write_full_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
5102 {
5103         int ret;
5104         struct extent_page_data epd = {
5105                 .bio_ctrl = { 0 },
5106                 .extent_locked = 0,
5107                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
5108         };
5109
5110         ret = __extent_writepage(page, wbc, &epd);
5111         ASSERT(ret <= 0);
5112         if (ret < 0) {
5113                 end_write_bio(&epd, ret);
5114                 return ret;
5115         }
5116
5117         ret = flush_write_bio(&epd);
5118         ASSERT(ret <= 0);
5119         return ret;
5120 }
5121
5122 /*
5123  * Submit the pages in the range to bio for call sites which delalloc range has
5124  * already been ran (aka, ordered extent inserted) and all pages are still
5125  * locked.
5126  */
5127 int extent_write_locked_range(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
5128 {
5129         bool found_error = false;
5130         int first_error = 0;
5131         int ret = 0;
5132         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
5133         struct page *page;
5134         u64 cur = start;
5135         unsigned long nr_pages;
5136         const u32 sectorsize = btrfs_sb(inode->i_sb)->sectorsize;
5137         struct extent_page_data epd = {
5138                 .bio_ctrl = { 0 },
5139                 .extent_locked = 1,
5140                 .sync_io = 1,
5141         };
5142         struct writeback_control wbc_writepages = {
5143                 .sync_mode      = WB_SYNC_ALL,
5144                 .range_start    = start,
5145                 .range_end      = end + 1,
5146                 /* We're called from an async helper function */
5147                 .punt_to_cgroup = 1,
5148                 .no_cgroup_owner = 1,
5149         };
5150
5151         ASSERT(IS_ALIGNED(start, sectorsize) && IS_ALIGNED(end + 1, sectorsize));
5152         nr_pages = (round_up(end, PAGE_SIZE) - round_down(start, PAGE_SIZE)) >>
5153                    PAGE_SHIFT;
5154         wbc_writepages.nr_to_write = nr_pages * 2;
5155
5156         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc_writepages, inode);
5157         while (cur <= end) {
5158                 u64 cur_end = min(round_down(cur, PAGE_SIZE) + PAGE_SIZE - 1, end);
5159
5160                 page = find_get_page(mapping, cur >> PAGE_SHIFT);
5161                 /*
5162                  * All pages in the range are locked since
5163                  * btrfs_run_delalloc_range(), thus there is no way to clear
5164                  * the page dirty flag.
5165                  */
5166                 ASSERT(PageLocked(page));
5167                 ASSERT(PageDirty(page));
5168                 clear_page_dirty_for_io(page);
5169                 ret = __extent_writepage(page, &wbc_writepages, &epd);
5170                 ASSERT(ret <= 0);
5171                 if (ret < 0) {
5172                         found_error = true;
5173                         first_error = ret;
5174                 }
5175                 put_page(page);
5176                 cur = cur_end + 1;
5177         }
5178
5179         if (!found_error)
5180                 ret = flush_write_bio(&epd);
5181         else
5182                 end_write_bio(&epd, ret);
5183
5184         wbc_detach_inode(&wbc_writepages);
5185         if (found_error)
5186                 return first_error;
5187         return ret;
5188 }
5189
5190 int extent_writepages(struct address_space *mapping,
5191                       struct writeback_control *wbc)
5192 {
5193         struct inode *inode = mapping->host;
5194         int ret = 0;
5195         struct extent_page_data epd = {
5196                 .bio_ctrl = { 0 },
5197                 .extent_locked = 0,
5198                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
5199         };
5200
5201         /*
5202          * Allow only a single thread to do the reloc work in zoned mode to
5203          * protect the write pointer updates.
5204          */
5205         btrfs_zoned_data_reloc_lock(BTRFS_I(inode));
5206         ret = extent_write_cache_pages(mapping, wbc, &epd);
5207         btrfs_zoned_data_reloc_unlock(BTRFS_I(inode));
5208         ASSERT(ret <= 0);
5209         if (ret < 0) {
5210                 end_write_bio(&epd, ret);
5211                 return ret;
5212         }
5213         ret = flush_write_bio(&epd);
5214         return ret;
5215 }
5216
5217 void extent_readahead(struct readahead_control *rac)
5218 {
5219         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
5220         struct page *pagepool[16];
5221         struct extent_map *em_cached = NULL;
5222         u64 prev_em_start = (u64)-1;
5223         int nr;
5224
5225         while ((nr = readahead_page_batch(rac, pagepool))) {
5226                 u64 contig_start = readahead_pos(rac);
5227                 u64 contig_end = contig_start + readahead_batch_length(rac) - 1;
5228
5229                 contiguous_readpages(pagepool, nr, contig_start, contig_end,
5230                                 &em_cached, &bio_ctrl, &prev_em_start);
5231         }
5232
5233         if (em_cached)
5234                 free_extent_map(em_cached);
5235
5236         if (bio_ctrl.bio) {
5237                 if (submit_one_bio(bio_ctrl.bio, 0, bio_ctrl.bio_flags))
5238                         return;
5239         }
5240 }
5241
5242 /*
5243  * basic invalidate_folio code, this waits on any locked or writeback
5244  * ranges corresponding to the folio, and then deletes any extent state
5245  * records from the tree
5246  */
5247 int extent_invalidate_folio(struct extent_io_tree *tree,
5248                           struct folio *folio, size_t offset)
5249 {
5250         struct extent_state *cached_state = NULL;
5251         u64 start = folio_pos(folio);
5252         u64 end = start + folio_size(folio) - 1;
5253         size_t blocksize = folio->mapping->host->i_sb->s_blocksize;
5254
5255         /* This function is only called for the btree inode */
5256         ASSERT(tree->owner == IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
5257
5258         start += ALIGN(offset, blocksize);
5259         if (start > end)
5260                 return 0;
5261
5262         lock_extent_bits(tree, start, end, &cached_state);
5263         folio_wait_writeback(folio);
5264
5265         /*
5266          * Currently for btree io tree, only EXTENT_LOCKED is utilized,
5267          * so here we only need to unlock the extent range to free any
5268          * existing extent state.
5269          */
5270         unlock_extent_cached(tree, start, end, &cached_state);
5271         return 0;
5272 }
5273
5274 /*
5275  * a helper for releasepage, this tests for areas of the page that
5276  * are locked or under IO and drops the related state bits if it is safe
5277  * to drop the page.
5278  */
5279 static int try_release_extent_state(struct extent_io_tree *tree,
5280                                     struct page *page, gfp_t mask)
5281 {
5282         u64 start = page_offset(page);
5283         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
5284         int ret = 1;
5285
5286         if (test_range_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, 0, NULL)) {
5287                 ret = 0;
5288         } else {
5289                 /*
5290                  * At this point we can safely clear everything except the
5291                  * locked bit, the nodatasum bit and the delalloc new bit.
5292                  * The delalloc new bit will be cleared by ordered extent
5293                  * completion.
5294                  */
5295                 ret = __clear_extent_bit(tree, start, end,
5296                          ~(EXTENT_LOCKED | EXTENT_NODATASUM | EXTENT_DELALLOC_NEW),
5297                          0, 0, NULL, mask, NULL);
5298
5299                 /* if clear_extent_bit failed for enomem reasons,
5300                  * we can't allow the release to continue.
5301                  */
5302                 if (ret < 0)
5303                         ret = 0;
5304                 else
5305                         ret = 1;
5306         }
5307         return ret;
5308 }
5309
5310 /*
5311  * a helper for releasepage.  As long as there are no locked extents
5312  * in the range corresponding to the page, both state records and extent
5313  * map records are removed
5314  */
5315 int try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask)
5316 {
5317         struct extent_map *em;
5318         u64 start = page_offset(page);
5319         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
5320         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
5321         struct extent_io_tree *tree = &btrfs_inode->io_tree;
5322         struct extent_map_tree *map = &btrfs_inode->extent_tree;
5323
5324         if (gfpflags_allow_blocking(mask) &&
5325             page->mapping->host->i_size > SZ_16M) {
5326                 u64 len;
5327                 while (start <= end) {
5328                         struct btrfs_fs_info *fs_info;
5329                         u64 cur_gen;
5330
5331                         len = end - start + 1;
5332                         write_lock(&map->lock);
5333                         em = lookup_extent_mapping(map, start, len);
5334                         if (!em) {
5335                                 write_unlock(&map->lock);
5336                                 break;
5337                         }
5338                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags) ||
5339                             em->start != start) {
5340                                 write_unlock(&map->lock);
5341                                 free_extent_map(em);
5342                                 break;
5343                         }
5344                         if (test_range_bit(tree, em->start,
5345                                            extent_map_end(em) - 1,
5346                                            EXTENT_LOCKED, 0, NULL))
5347                                 goto next;
5348                         /*
5349                          * If it's not in the list of modified extents, used
5350                          * by a fast fsync, we can remove it. If it's being
5351                          * logged we can safely remove it since fsync took an
5352                          * extra reference on the em.
5353                          */
5354                         if (list_empty(&em->list) ||
5355                             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
5356                                 goto remove_em;
5357                         /*
5358                          * If it's in the list of modified extents, remove it
5359                          * only if its generation is older then the current one,
5360                          * in which case we don't need it for a fast fsync.
5361                          * Otherwise don't remove it, we could be racing with an
5362                          * ongoing fast fsync that could miss the new extent.
5363                          */
5364                         fs_info = btrfs_inode->root->fs_info;
5365                         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
5366                         cur_gen = fs_info->generation;
5367                         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
5368                         if (em->generation >= cur_gen)
5369                                 goto next;
5370 remove_em:
5371                         /*
5372                          * We only remove extent maps that are not in the list of
5373                          * modified extents or that are in the list but with a
5374                          * generation lower then the current generation, so there
5375                          * is no need to set the full fsync flag on the inode (it
5376                          * hurts the fsync performance for workloads with a data
5377                          * size that exceeds or is close to the system's memory).
5378                          */
5379                         remove_extent_mapping(map, em);
5380                         /* once for the rb tree */
5381                         free_extent_map(em);
5382 next:
5383                         start = extent_map_end(em);
5384                         write_unlock(&map->lock);
5385
5386                         /* once for us */
5387                         free_extent_map(em);
5388
5389                         cond_resched(); /* Allow large-extent preemption. */
5390                 }
5391         }
5392         return try_release_extent_state(tree, page, mask);
5393 }
5394
5395 /*
5396  * helper function for fiemap, which doesn't want to see any holes.
5397  * This maps until we find something past 'last'
5398  */
5399 static struct extent_map *get_extent_skip_holes(struct btrfs_inode *inode,
5400                                                 u64 offset, u64 last)
5401 {
5402         u64 sectorsize = btrfs_inode_sectorsize(inode);
5403         struct extent_map *em;
5404         u64 len;
5405
5406         if (offset >= last)
5407                 return NULL;
5408
5409         while (1) {
5410                 len = last - offset;
5411                 if (len == 0)
5412                         break;
5413                 len = ALIGN(len, sectorsize);
5414                 em = btrfs_get_extent_fiemap(inode, offset, len);
5415                 if (IS_ERR(em))
5416                         return em;
5417
5418                 /* if this isn't a hole return it */
5419                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
5420                         return em;
5421
5422                 /* this is a hole, advance to the next extent */
5423                 offset = extent_map_end(em);
5424                 free_extent_map(em);
5425                 if (offset >= last)
5426                         break;
5427         }
5428         return NULL;
5429 }
5430
5431 /*
5432  * To cache previous fiemap extent
5433  *
5434  * Will be used for merging fiemap extent
5435  */
5436 struct fiemap_cache {
5437         u64 offset;
5438         u64 phys;
5439         u64 len;
5440         u32 flags;
5441         bool cached;
5442 };
5443
5444 /*
5445  * Helper to submit fiemap extent.
5446  *
5447  * Will try to merge current fiemap extent specified by @offset, @phys,
5448  * @len and @flags with cached one.
5449  * And only when we fails to merge, cached one will be submitted as
5450  * fiemap extent.
5451  *
5452  * Return value is the same as fiemap_fill_next_extent().
5453  */
5454 static int emit_fiemap_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5455                                 struct fiemap_cache *cache,
5456                                 u64 offset, u64 phys, u64 len, u32 flags)
5457 {
5458         int ret = 0;
5459
5460         if (!cache->cached)
5461                 goto assign;
5462
5463         /*
5464          * Sanity check, extent_fiemap() should have ensured that new
5465          * fiemap extent won't overlap with cached one.
5466          * Not recoverable.
5467          *
5468          * NOTE: Physical address can overlap, due to compression
5469          */
5470         if (cache->offset + cache->len > offset) {
5471                 WARN_ON(1);
5472                 return -EINVAL;
5473         }
5474
5475         /*
5476          * Only merges fiemap extents if
5477          * 1) Their logical addresses are continuous
5478          *
5479          * 2) Their physical addresses are continuous
5480          *    So truly compressed (physical size smaller than logical size)
5481          *    extents won't get merged with each other
5482          *
5483          * 3) Share same flags except FIEMAP_EXTENT_LAST
5484          *    So regular extent won't get merged with prealloc extent
5485          */
5486         if (cache->offset + cache->len  == offset &&
5487             cache->phys + cache->len == phys  &&
5488             (cache->flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST) ==
5489                         (flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST)) {
5490                 cache->len += len;
5491                 cache->flags |= flags;
5492                 goto try_submit_last;
5493         }
5494
5495         /* Not mergeable, need to submit cached one */
5496         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
5497                                       cache->len, cache->flags);
5498         cache->cached = false;
5499         if (ret)
5500                 return ret;
5501 assign:
5502         cache->cached = true;
5503         cache->offset = offset;
5504         cache->phys = phys;
5505         cache->len = len;
5506         cache->flags = flags;
5507 try_submit_last:
5508         if (cache->flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) {
5509                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset,
5510                                 cache->phys, cache->len, cache->flags);
5511                 cache->cached = false;
5512         }
5513         return ret;
5514 }
5515
5516 /*
5517  * Emit last fiemap cache
5518  *
5519  * The last fiemap cache may still be cached in the following case:
5520  * 0                  4k                    8k
5521  * |<- Fiemap range ->|
5522  * |<------------  First extent ----------->|
5523  *
5524  * In this case, the first extent range will be cached but not emitted.
5525  * So we must emit it before ending extent_fiemap().
5526  */
5527 static int emit_last_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5528                                   struct fiemap_cache *cache)
5529 {
5530         int ret;
5531
5532         if (!cache->cached)
5533                 return 0;
5534
5535         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
5536                                       cache->len, cache->flags);
5537         cache->cached = false;
5538         if (ret > 0)
5539                 ret = 0;
5540         return ret;
5541 }
5542
5543 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5544                   u64 start, u64 len)
5545 {
5546         int ret = 0;
5547         u64 off;
5548         u64 max = start + len;
5549         u32 flags = 0;
5550         u32 found_type;
5551         u64 last;
5552         u64 last_for_get_extent = 0;
5553         u64 disko = 0;
5554         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
5555         struct btrfs_key found_key;
5556         struct extent_map *em = NULL;
5557         struct extent_state *cached_state = NULL;
5558         struct btrfs_path *path;
5559         struct btrfs_root *root = inode->root;
5560         struct fiemap_cache cache = { 0 };
5561         struct ulist *roots;
5562         struct ulist *tmp_ulist;
5563         int end = 0;
5564         u64 em_start = 0;
5565         u64 em_len = 0;
5566         u64 em_end = 0;
5567
5568         if (len == 0)
5569                 return -EINVAL;
5570
5571         path = btrfs_alloc_path();
5572         if (!path)
5573                 return -ENOMEM;
5574
5575         roots = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5576         tmp_ulist = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5577         if (!roots || !tmp_ulist) {
5578                 ret = -ENOMEM;
5579                 goto out_free_ulist;
5580         }
5581
5582         /*
5583          * We can't initialize that to 'start' as this could miss extents due
5584          * to extent item merging
5585          */
5586         off = 0;
5587         start = round_down(start, btrfs_inode_sectorsize(inode));
5588         len = round_up(max, btrfs_inode_sectorsize(inode)) - start;
5589
5590         /*
5591          * lookup the last file extent.  We're not using i_size here
5592          * because there might be preallocation past i_size
5593          */
5594         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode), -1,
5595                                        0);
5596         if (ret < 0) {
5597                 goto out_free_ulist;
5598         } else {
5599                 WARN_ON(!ret);
5600                 if (ret == 1)
5601                         ret = 0;
5602         }
5603
5604         path->slots[0]--;
5605         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key, path->slots[0]);
5606         found_type = found_key.type;
5607
5608         /* No extents, but there might be delalloc bits */
5609         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5610             found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
5611                 /* have to trust i_size as the end */
5612                 last = (u64)-1;
5613                 last_for_get_extent = isize;
5614         } else {
5615                 /*
5616                  * remember the start of the last extent.  There are a
5617                  * bunch of different factors that go into the length of the
5618                  * extent, so its much less complex to remember where it started
5619                  */
5620                 last = found_key.offset;
5621                 last_for_get_extent = last + 1;
5622         }
5623         btrfs_release_path(path);
5624
5625         /*
5626          * we might have some extents allocated but more delalloc past those
5627          * extents.  so, we trust isize unless the start of the last extent is
5628          * beyond isize
5629          */
5630         if (last < isize) {
5631                 last = (u64)-1;
5632                 last_for_get_extent = isize;
5633         }
5634
5635         lock_extent_bits(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5636                          &cached_state);
5637
5638         em = get_extent_skip_holes(inode, start, last_for_get_extent);
5639         if (!em)
5640                 goto out;
5641         if (IS_ERR(em)) {
5642                 ret = PTR_ERR(em);
5643                 goto out;
5644         }
5645
5646         while (!end) {
5647                 u64 offset_in_extent = 0;
5648
5649                 /* break if the extent we found is outside the range */
5650                 if (em->start >= max || extent_map_end(em) < off)
5651                         break;
5652
5653                 /*
5654                  * get_extent may return an extent that starts before our
5655                  * requested range.  We have to make sure the ranges
5656                  * we return to fiemap always move forward and don't
5657                  * overlap, so adjust the offsets here
5658                  */
5659                 em_start = max(em->start, off);
5660
5661                 /*
5662                  * record the offset from the start of the extent
5663                  * for adjusting the disk offset below.  Only do this if the
5664                  * extent isn't compressed since our in ram offset may be past
5665                  * what we have actually allocated on disk.
5666                  */
5667                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5668                         offset_in_extent = em_start - em->start;
5669                 em_end = extent_map_end(em);
5670                 em_len = em_end - em_start;
5671                 flags = 0;
5672                 if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
5673                         disko = em->block_start + offset_in_extent;
5674                 else
5675                         disko = 0;
5676
5677                 /*
5678                  * bump off for our next call to get_extent
5679                  */
5680                 off = extent_map_end(em);
5681                 if (off >= max)
5682                         end = 1;
5683
5684                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
5685                         end = 1;
5686                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5687                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
5688                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE |
5689                                   FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED);
5690                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC) {
5691                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DELALLOC |
5692                                   FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN);
5693                 } else if (fieinfo->fi_extents_max) {
5694                         u64 bytenr = em->block_start -
5695                                 (em->start - em->orig_start);
5696
5697                         /*
5698                          * As btrfs supports shared space, this information
5699                          * can be exported to userspace tools via
5700                          * flag FIEMAP_EXTENT_SHARED.  If fi_extents_max == 0
5701                          * then we're just getting a count and we can skip the
5702                          * lookup stuff.
5703                          */
5704                         ret = btrfs_check_shared(root, btrfs_ino(inode),
5705                                                  bytenr, roots, tmp_ulist);
5706                         if (ret < 0)
5707                                 goto out_free;
5708                         if (ret)
5709                                 flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
5710                         ret = 0;
5711                 }
5712                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5713                         flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
5714                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
5715                         flags |= FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
5716
5717                 free_extent_map(em);
5718                 em = NULL;
5719                 if ((em_start >= last) || em_len == (u64)-1 ||
5720                    (last == (u64)-1 && isize <= em_end)) {
5721                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5722                         end = 1;
5723                 }
5724
5725                 /* now scan forward to see if this is really the last extent. */
5726                 em = get_extent_skip_holes(inode, off, last_for_get_extent);
5727                 if (IS_ERR(em)) {
5728                         ret = PTR_ERR(em);
5729                         goto out;
5730                 }
5731                 if (!em) {
5732                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5733                         end = 1;
5734                 }
5735                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, em_start, disko,
5736                                            em_len, flags);
5737                 if (ret) {
5738                         if (ret == 1)
5739                                 ret = 0;
5740                         goto out_free;
5741                 }
5742         }
5743 out_free:
5744         if (!ret)
5745                 ret = emit_last_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
5746         free_extent_map(em);
5747 out:
5748         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5749                              &cached_state);
5750
5751 out_free_ulist:
5752         btrfs_free_path(path);
5753         ulist_free(roots);
5754         ulist_free(tmp_ulist);
5755         return ret;
5756 }
5757
5758 static void __free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5759 {
5760         kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
5761 }
5762
5763 int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb)
5764 {
5765         return (atomic_read(&eb->io_pages) ||
5766                 test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags) ||
5767                 test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5768 }
5769
5770 static bool page_range_has_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
5771 {
5772         struct btrfs_subpage *subpage;
5773
5774         lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
5775
5776         if (PagePrivate(page)) {
5777                 subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
5778                 if (atomic_read(&subpage->eb_refs))
5779                         return true;
5780                 /*
5781                  * Even there is no eb refs here, we may still have
5782                  * end_page_read() call relying on page::private.
5783                  */
5784                 if (atomic_read(&subpage->readers))
5785                         return true;
5786         }
5787         return false;
5788 }
5789
5790 static void detach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb, struct page *page)
5791 {
5792         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5793         const bool mapped = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5794
5795         /*
5796          * For mapped eb, we're going to change the page private, which should
5797          * be done under the private_lock.
5798          */
5799         if (mapped)
5800                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
5801
5802         if (!PagePrivate(page)) {
5803                 if (mapped)
5804                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5805                 return;
5806         }
5807
5808         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE) {
5809                 /*
5810                  * We do this since we'll remove the pages after we've
5811                  * removed the eb from the radix tree, so we could race
5812                  * and have this page now attached to the new eb.  So
5813                  * only clear page_private if it's still connected to
5814                  * this eb.
5815                  */
5816                 if (PagePrivate(page) &&
5817                     page->private == (unsigned long)eb) {
5818                         BUG_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5819                         BUG_ON(PageDirty(page));
5820                         BUG_ON(PageWriteback(page));
5821                         /*
5822                          * We need to make sure we haven't be attached
5823                          * to a new eb.
5824                          */
5825                         detach_page_private(page);
5826                 }
5827                 if (mapped)
5828                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5829                 return;
5830         }
5831
5832         /*
5833          * For subpage, we can have dummy eb with page private.  In this case,
5834          * we can directly detach the private as such page is only attached to
5835          * one dummy eb, no sharing.
5836          */
5837         if (!mapped) {
5838                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5839                 return;
5840         }
5841
5842         btrfs_page_dec_eb_refs(fs_info, page);
5843
5844         /*
5845          * We can only detach the page private if there are no other ebs in the
5846          * page range and no unfinished IO.
5847          */
5848         if (!page_range_has_eb(fs_info, page))
5849                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5850
5851         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5852 }
5853
5854 /* Release all pages attached to the extent buffer */
5855 static void btrfs_release_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb)
5856 {
5857         int i;
5858         int num_pages;
5859
5860         ASSERT(!extent_buffer_under_io(eb));
5861
5862         num_pages = num_extent_pages(eb);
5863         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5864                 struct page *page = eb->pages[i];
5865
5866                 if (!page)
5867                         continue;
5868
5869                 detach_extent_buffer_page(eb, page);
5870
5871                 /* One for when we allocated the page */
5872                 put_page(page);
5873         }
5874 }
5875
5876 /*
5877  * Helper for releasing the extent buffer.
5878  */
5879 static inline void btrfs_release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5880 {
5881         btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
5882         btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
5883         __free_extent_buffer(eb);
5884 }
5885
5886 static struct extent_buffer *
5887 __alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start,
5888                       unsigned long len)
5889 {
5890         struct extent_buffer *eb = NULL;
5891
5892         eb = kmem_cache_zalloc(extent_buffer_cache, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
5893         eb->start = start;
5894         eb->len = len;
5895         eb->fs_info = fs_info;
5896         eb->bflags = 0;
5897         init_rwsem(&eb->lock);
5898
5899         btrfs_leak_debug_add(&fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list,
5900                              &fs_info->allocated_ebs);
5901         INIT_LIST_HEAD(&eb->release_list);
5902
5903         spin_lock_init(&eb->refs_lock);
5904         atomic_set(&eb->refs, 1);
5905         atomic_set(&eb->io_pages, 0);
5906
5907         ASSERT(len <= BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE);
5908
5909         return eb;
5910 }
5911
5912 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src)
5913 {
5914         int i;
5915         struct page *p;
5916         struct extent_buffer *new;
5917         int num_pages = num_extent_pages(src);
5918
5919         new = __alloc_extent_buffer(src->fs_info, src->start, src->len);
5920         if (new == NULL)
5921                 return NULL;
5922
5923         /*
5924          * Set UNMAPPED before calling btrfs_release_extent_buffer(), as
5925          * btrfs_release_extent_buffer() have different behavior for
5926          * UNMAPPED subpage extent buffer.
5927          */
5928         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &new->bflags);
5929
5930         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5931                 int ret;
5932
5933                 p = alloc_page(GFP_NOFS);
5934                 if (!p) {
5935                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5936                         return NULL;
5937                 }
5938                 ret = attach_extent_buffer_page(new, p, NULL);
5939                 if (ret < 0) {
5940                         put_page(p);
5941                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5942                         return NULL;
5943                 }
5944                 WARN_ON(PageDirty(p));
5945                 new->pages[i] = p;
5946                 copy_page(page_address(p), page_address(src->pages[i]));
5947         }
5948         set_extent_buffer_uptodate(new);
5949
5950         return new;
5951 }
5952
5953 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5954                                                   u64 start, unsigned long len)
5955 {
5956         struct extent_buffer *eb;
5957         int num_pages;
5958         int i;
5959
5960         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
5961         if (!eb)
5962                 return NULL;
5963
5964         num_pages = num_extent_pages(eb);
5965         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5966                 int ret;
5967
5968                 eb->pages[i] = alloc_page(GFP_NOFS);
5969                 if (!eb->pages[i])
5970                         goto err;
5971                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i], NULL);
5972                 if (ret < 0)
5973                         goto err;
5974         }
5975         set_extent_buffer_uptodate(eb);
5976         btrfs_set_header_nritems(eb, 0);
5977         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5978
5979         return eb;
5980 err:
5981         for (; i > 0; i--) {
5982                 detach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i - 1]);
5983                 __free_page(eb->pages[i - 1]);
5984         }
5985         __free_extent_buffer(eb);
5986         return NULL;
5987 }
5988
5989 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5990                                                 u64 start)
5991 {
5992         return __alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start, fs_info->nodesize);
5993 }
5994
5995 static void check_buffer_tree_ref(struct extent_buffer *eb)
5996 {
5997         int refs;
5998         /*
5999          * The TREE_REF bit is first set when the extent_buffer is added
6000          * to the radix tree. It is also reset, if unset, when a new reference
6001          * is created by find_extent_buffer.
6002          *
6003          * It is only cleared in two cases: freeing the last non-tree
6004          * reference to the extent_buffer when its STALE bit is set or
6005          * calling releasepage when the tree reference is the only reference.
6006          *
6007          * In both cases, care is taken to ensure that the extent_buffer's
6008          * pages are not under io. However, releasepage can be concurrently
6009          * called with creating new references, which is prone to race
6010          * conditions between the calls to check_buffer_tree_ref in those
6011          * codepaths and clearing TREE_REF in try_release_extent_buffer.
6012          *
6013          * The actual lifetime of the extent_buffer in the radix tree is
6014          * adequately protected by the refcount, but the TREE_REF bit and
6015          * its corresponding reference are not. To protect against this
6016          * class of races, we call check_buffer_tree_ref from the codepaths
6017          * which trigger io after they set eb->io_pages. Note that once io is
6018          * initiated, TREE_REF can no longer be cleared, so that is the
6019          * moment at which any such race is best fixed.
6020          */
6021         refs = atomic_read(&eb->refs);
6022         if (refs >= 2 && test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6023                 return;
6024
6025         spin_lock(&eb->refs_lock);
6026         if (!test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6027                 atomic_inc(&eb->refs);
6028         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6029 }
6030
6031 static void mark_extent_buffer_accessed(struct extent_buffer *eb,
6032                 struct page *accessed)
6033 {
6034         int num_pages, i;
6035
6036         check_buffer_tree_ref(eb);
6037
6038         num_pages = num_extent_pages(eb);
6039         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6040                 struct page *p = eb->pages[i];
6041
6042                 if (p != accessed)
6043                         mark_page_accessed(p);
6044         }
6045 }
6046
6047 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6048                                          u64 start)
6049 {
6050         struct extent_buffer *eb;
6051
6052         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
6053         if (!eb)
6054                 return NULL;
6055         /*
6056          * Lock our eb's refs_lock to avoid races with free_extent_buffer().
6057          * When we get our eb it might be flagged with EXTENT_BUFFER_STALE and
6058          * another task running free_extent_buffer() might have seen that flag
6059          * set, eb->refs == 2, that the buffer isn't under IO (dirty and
6060          * writeback flags not set) and it's still in the tree (flag
6061          * EXTENT_BUFFER_TREE_REF set), therefore being in the process of
6062          * decrementing the extent buffer's reference count twice.  So here we
6063          * could race and increment the eb's reference count, clear its stale
6064          * flag, mark it as dirty and drop our reference before the other task
6065          * finishes executing free_extent_buffer, which would later result in
6066          * an attempt to free an extent buffer that is dirty.
6067          */
6068         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags)) {
6069                 spin_lock(&eb->refs_lock);
6070                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
6071         }
6072         mark_extent_buffer_accessed(eb, NULL);
6073         return eb;
6074 }
6075
6076 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
6077 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6078                                         u64 start)
6079 {
6080         struct extent_buffer *eb, *exists = NULL;
6081         int ret;
6082
6083         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
6084         if (eb)
6085                 return eb;
6086         eb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start);
6087         if (!eb)
6088                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6089         eb->fs_info = fs_info;
6090 again:
6091         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
6092         if (ret) {
6093                 exists = ERR_PTR(ret);
6094                 goto free_eb;
6095         }
6096         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6097         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
6098                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
6099         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6100         radix_tree_preload_end();
6101         if (ret == -EEXIST) {
6102                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
6103                 if (exists)
6104                         goto free_eb;
6105                 else
6106                         goto again;
6107         }
6108         check_buffer_tree_ref(eb);
6109         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
6110
6111         return eb;
6112 free_eb:
6113         btrfs_release_extent_buffer(eb);
6114         return exists;
6115 }
6116 #endif
6117
6118 static struct extent_buffer *grab_extent_buffer(
6119                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
6120 {
6121         struct extent_buffer *exists;
6122
6123         /*
6124          * For subpage case, we completely rely on radix tree to ensure we
6125          * don't try to insert two ebs for the same bytenr.  So here we always
6126          * return NULL and just continue.
6127          */
6128         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE)
6129                 return NULL;
6130
6131         /* Page not yet attached to an extent buffer */
6132         if (!PagePrivate(page))
6133                 return NULL;
6134
6135         /*
6136          * We could have already allocated an eb for this page and attached one
6137          * so lets see if we can get a ref on the existing eb, and if we can we
6138          * know it's good and we can just return that one, else we know we can
6139          * just overwrite page->private.
6140          */
6141         exists = (struct extent_buffer *)page->private;
6142         if (atomic_inc_not_zero(&exists->refs))
6143                 return exists;
6144
6145         WARN_ON(PageDirty(page));
6146         detach_page_private(page);
6147         return NULL;
6148 }
6149
6150 static int check_eb_alignment(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
6151 {
6152         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize)) {
6153                 btrfs_err(fs_info, "bad tree block start %llu", start);
6154                 return -EINVAL;
6155         }
6156
6157         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE &&
6158             offset_in_page(start) + fs_info->nodesize > PAGE_SIZE) {
6159                 btrfs_err(fs_info,
6160                 "tree block crosses page boundary, start %llu nodesize %u",
6161                           start, fs_info->nodesize);
6162                 return -EINVAL;
6163         }
6164         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE &&
6165             !IS_ALIGNED(start, PAGE_SIZE)) {
6166                 btrfs_err(fs_info,
6167                 "tree block is not page aligned, start %llu nodesize %u",
6168                           start, fs_info->nodesize);
6169                 return -EINVAL;
6170         }
6171         return 0;
6172 }
6173
6174 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6175                                           u64 start, u64 owner_root, int level)
6176 {
6177         unsigned long len = fs_info->nodesize;
6178         int num_pages;
6179         int i;
6180         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
6181         struct extent_buffer *eb;
6182         struct extent_buffer *exists = NULL;
6183         struct page *p;
6184         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
6185         int uptodate = 1;
6186         int ret;
6187
6188         if (check_eb_alignment(fs_info, start))
6189                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6190
6191 #if BITS_PER_LONG == 32
6192         if (start >= MAX_LFS_FILESIZE) {
6193                 btrfs_err_rl(fs_info,
6194                 "extent buffer %llu is beyond 32bit page cache limit", start);
6195                 btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
6196                 return ERR_PTR(-EOVERFLOW);
6197         }
6198         if (start >= BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
6199                 btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
6200 #endif
6201
6202         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
6203         if (eb)
6204                 return eb;
6205
6206         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
6207         if (!eb)
6208                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6209         btrfs_set_buffer_lockdep_class(owner_root, eb, level);
6210
6211         num_pages = num_extent_pages(eb);
6212         for (i = 0; i < num_pages; i++, index++) {
6213                 struct btrfs_subpage *prealloc = NULL;
6214
6215                 p = find_or_create_page(mapping, index, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
6216                 if (!p) {
6217                         exists = ERR_PTR(-ENOMEM);
6218                         goto free_eb;
6219                 }
6220
6221                 /*
6222                  * Preallocate page->private for subpage case, so that we won't
6223                  * allocate memory with private_lock hold.  The memory will be
6224                  * freed by attach_extent_buffer_page() or freed manually if
6225                  * we exit earlier.
6226                  *
6227                  * Although we have ensured one subpage eb can only have one
6228                  * page, but it may change in the future for 16K page size
6229                  * support, so we still preallocate the memory in the loop.
6230                  */
6231                 if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
6232                         prealloc = btrfs_alloc_subpage(fs_info, BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
6233                         if (IS_ERR(prealloc)) {
6234                                 ret = PTR_ERR(prealloc);
6235                                 unlock_page(p);
6236                                 put_page(p);
6237                                 exists = ERR_PTR(ret);
6238                                 goto free_eb;
6239                         }
6240                 }
6241
6242                 spin_lock(&mapping->private_lock);
6243                 exists = grab_extent_buffer(fs_info, p);
6244                 if (exists) {
6245                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
6246                         unlock_page(p);
6247                         put_page(p);
6248                         mark_extent_buffer_accessed(exists, p);
6249                         btrfs_free_subpage(prealloc);
6250                         goto free_eb;
6251                 }
6252                 /* Should not fail, as we have preallocated the memory */
6253                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, prealloc);
6254                 ASSERT(!ret);
6255                 /*
6256                  * To inform we have extra eb under allocation, so that
6257                  * detach_extent_buffer_page() won't release the page private
6258                  * when the eb hasn't yet been inserted into radix tree.
6259                  *
6260                  * The ref will be decreased when the eb released the page, in
6261                  * detach_extent_buffer_page().
6262                  * Thus needs no special handling in error path.
6263                  */
6264                 btrfs_page_inc_eb_refs(fs_info, p);
6265                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
6266
6267                 WARN_ON(btrfs_page_test_dirty(fs_info, p, eb->start, eb->len));
6268                 eb->pages[i] = p;
6269                 if (!PageUptodate(p))
6270                         uptodate = 0;
6271
6272                 /*
6273                  * We can't unlock the pages just yet since the extent buffer
6274                  * hasn't been properly inserted in the radix tree, this
6275                  * opens a race with btree_releasepage which can free a page
6276                  * while we are still filling in all pages for the buffer and
6277                  * we could crash.
6278                  */
6279         }
6280         if (uptodate)
6281                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6282 again:
6283         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
6284         if (ret) {
6285                 exists = ERR_PTR(ret);
6286                 goto free_eb;
6287         }
6288
6289         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6290         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
6291                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
6292         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6293         radix_tree_preload_end();
6294         if (ret == -EEXIST) {
6295                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
6296                 if (exists)
6297                         goto free_eb;
6298                 else
6299                         goto again;
6300         }
6301         /* add one reference for the tree */
6302         check_buffer_tree_ref(eb);
6303         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
6304
6305         /*
6306          * Now it's safe to unlock the pages because any calls to
6307          * btree_releasepage will correctly detect that a page belongs to a
6308          * live buffer and won't free them prematurely.
6309          */
6310         for (i = 0; i < num_pages; i++)
6311                 unlock_page(eb->pages[i]);
6312         return eb;
6313
6314 free_eb:
6315         WARN_ON(!atomic_dec_and_test(&eb->refs));
6316         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6317                 if (eb->pages[i])
6318                         unlock_page(eb->pages[i]);
6319         }
6320
6321         btrfs_release_extent_buffer(eb);
6322         return exists;
6323 }
6324
6325 static inline void btrfs_release_extent_buffer_rcu(struct rcu_head *head)
6326 {
6327         struct extent_buffer *eb =
6328                         container_of(head, struct extent_buffer, rcu_head);
6329
6330         __free_extent_buffer(eb);
6331 }
6332
6333 static int release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
6334         __releases(&eb->refs_lock)
6335 {
6336         lockdep_assert_held(&eb->refs_lock);
6337
6338         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6339         if (atomic_dec_and_test(&eb->refs)) {
6340                 if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags)) {
6341                         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6342
6343                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6344
6345                         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6346                         radix_tree_delete(&fs_info->buffer_radix,
6347                                           eb->start >> fs_info->sectorsize_bits);
6348                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6349                 } else {
6350                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6351                 }
6352
6353                 btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
6354                 /* Should be safe to release our pages at this point */
6355                 btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
6356 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
6357                 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags))) {
6358                         __free_extent_buffer(eb);
6359                         return 1;
6360                 }
6361 #endif
6362                 call_rcu(&eb->rcu_head, btrfs_release_extent_buffer_rcu);
6363                 return 1;
6364         }
6365         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6366
6367         return 0;
6368 }
6369
6370 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
6371 {
6372         int refs;
6373         int old;
6374         if (!eb)
6375                 return;
6376
6377         while (1) {
6378                 refs = atomic_read(&eb->refs);
6379                 if ((!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) && refs <= 3)
6380                     || (test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) &&
6381                         refs == 1))
6382                         break;
6383                 old = atomic_cmpxchg(&eb->refs, refs, refs - 1);
6384                 if (old == refs)
6385                         return;
6386         }
6387
6388         spin_lock(&eb->refs_lock);
6389         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 &&
6390             test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags) &&
6391             !extent_buffer_under_io(eb) &&
6392             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6393                 atomic_dec(&eb->refs);
6394
6395         /*
6396          * I know this is terrible, but it's temporary until we stop tracking
6397          * the uptodate bits and such for the extent buffers.
6398          */
6399         release_extent_buffer(eb);
6400 }
6401
6402 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb)
6403 {
6404         if (!eb)
6405                 return;
6406
6407         spin_lock(&eb->refs_lock);
6408         set_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags);
6409
6410         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 && !extent_buffer_under_io(eb) &&
6411             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6412                 atomic_dec(&eb->refs);
6413         release_extent_buffer(eb);
6414 }
6415
6416 static void btree_clear_page_dirty(struct page *page)
6417 {
6418         ASSERT(PageDirty(page));
6419         ASSERT(PageLocked(page));
6420         clear_page_dirty_for_io(page);
6421         xa_lock_irq(&page->mapping->i_pages);
6422         if (!PageDirty(page))
6423                 __xa_clear_mark(&page->mapping->i_pages,
6424                                 page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
6425         xa_unlock_irq(&page->mapping->i_pages);
6426 }
6427
6428 static void clear_subpage_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
6429 {
6430         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6431         struct page *page = eb->pages[0];
6432         bool last;
6433
6434         /* btree_clear_page_dirty() needs page locked */
6435         lock_page(page);
6436         last = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page, eb->start,
6437                                                   eb->len);
6438         if (last)
6439                 btree_clear_page_dirty(page);
6440         unlock_page(page);
6441         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6442 }
6443
6444 void clear_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
6445 {
6446         int i;
6447         int num_pages;
6448         struct page *page;
6449
6450         if (eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE)
6451                 return clear_subpage_extent_buffer_dirty(eb);
6452
6453         num_pages = num_extent_pages(eb);
6454
6455         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6456                 page = eb->pages[i];
6457                 if (!PageDirty(page))
6458                         continue;
6459                 lock_page(page);
6460                 btree_clear_page_dirty(page);
6461                 ClearPageError(page);
6462                 unlock_page(page);
6463         }
6464         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6465 }
6466
6467 bool set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb)
6468 {
6469         int i;
6470         int num_pages;
6471         bool was_dirty;
6472
6473         check_buffer_tree_ref(eb);
6474
6475         was_dirty = test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
6476
6477         num_pages = num_extent_pages(eb);
6478         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6479         WARN_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags));
6480
6481         if (!was_dirty) {
6482                 bool subpage = eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE;
6483
6484                 /*
6485                  * For subpage case, we can have other extent buffers in the
6486                  * same page, and in clear_subpage_extent_buffer_dirty() we
6487                  * have to clear page dirty without subpage lock held.
6488                  * This can cause race where our page gets dirty cleared after
6489                  * we just set it.
6490                  *
6491                  * Thankfully, clear_subpage_extent_buffer_dirty() has locked
6492                  * its page for other reasons, we can use page lock to prevent
6493                  * the above race.
6494                  */
6495                 if (subpage)
6496                         lock_page(eb->pages[0]);
6497                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6498                         btrfs_page_set_dirty(eb->fs_info, eb->pages[i],
6499                                              eb->start, eb->len);
6500                 if (subpage)
6501                         unlock_page(eb->pages[0]);
6502         }
6503 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
6504         for (i = 0; i < num_pages; i++)
6505                 ASSERT(PageDirty(eb->pages[i]));
6506 #endif
6507
6508         return was_dirty;
6509 }
6510
6511 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
6512 {
6513         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6514         struct page *page;
6515         int num_pages;
6516         int i;
6517
6518         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6519         num_pages = num_extent_pages(eb);
6520         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6521                 page = eb->pages[i];
6522                 if (!page)
6523                         continue;
6524
6525                 /*
6526                  * This is special handling for metadata subpage, as regular
6527                  * btrfs_is_subpage() can not handle cloned/dummy metadata.
6528                  */
6529                 if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE)
6530                         ClearPageUptodate(page);
6531                 else
6532                         btrfs_subpage_clear_uptodate(fs_info, page, eb->start,
6533                                                      eb->len);
6534         }
6535 }
6536
6537 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
6538 {
6539         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6540         struct page *page;
6541         int num_pages;
6542         int i;
6543
6544         set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6545         num_pages = num_extent_pages(eb);
6546         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6547                 page = eb->pages[i];
6548
6549                 /*
6550                  * This is special handling for metadata subpage, as regular
6551                  * btrfs_is_subpage() can not handle cloned/dummy metadata.
6552                  */
6553                 if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE)
6554                         SetPageUptodate(page);
6555                 else
6556                         btrfs_subpage_set_uptodate(fs_info, page, eb->start,
6557                                                    eb->len);
6558         }
6559 }
6560
6561 static int read_extent_buffer_subpage(struct extent_buffer *eb, int wait,
6562                                       int mirror_num)
6563 {
6564         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6565         struct extent_io_tree *io_tree;
6566         struct page *page = eb->pages[0];
6567         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
6568         int ret = 0;
6569
6570         ASSERT(!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags));
6571         ASSERT(PagePrivate(page));
6572         io_tree = &BTRFS_I(fs_info->btree_inode)->io_tree;
6573
6574         if (wait == WAIT_NONE) {
6575                 if (!try_lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1))
6576                         return -EAGAIN;
6577         } else {
6578                 ret = lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
6579                 if (ret < 0)
6580                         return ret;
6581         }
6582
6583         ret = 0;
6584         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags) ||
6585             PageUptodate(page) ||
6586             btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len)) {
6587                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6588                 unlock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
6589                 return ret;
6590         }
6591
6592         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6593         eb->read_mirror = 0;
6594         atomic_set(&eb->io_pages, 1);
6595         check_buffer_tree_ref(eb);
6596         btrfs_subpage_clear_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6597
6598         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6599         ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL, &bio_ctrl,
6600                                  page, eb->start, eb->len,
6601                                  eb->start - page_offset(page),
6602                                  end_bio_extent_readpage, mirror_num, 0,
6603                                  true);
6604         if (ret) {
6605                 /*
6606                  * In the endio function, if we hit something wrong we will
6607                  * increase the io_pages, so here we need to decrease it for
6608                  * error path.
6609                  */
6610                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6611         }
6612         if (bio_ctrl.bio) {
6613                 int tmp;
6614
6615                 tmp = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, mirror_num, 0);
6616                 bio_ctrl.bio = NULL;
6617                 if (tmp < 0)
6618                         return tmp;
6619         }
6620         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6621                 return ret;
6622
6623         wait_extent_bit(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1, EXTENT_LOCKED);
6624         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
6625                 ret = -EIO;
6626         return ret;
6627 }
6628
6629 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait, int mirror_num)
6630 {
6631         int i;
6632         struct page *page;
6633         int err;
6634         int ret = 0;
6635         int locked_pages = 0;
6636         int all_uptodate = 1;
6637         int num_pages;
6638         unsigned long num_reads = 0;
6639         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
6640
6641         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
6642                 return 0;
6643
6644         /*
6645          * We could have had EXTENT_BUFFER_UPTODATE cleared by the write
6646          * operation, which could potentially still be in flight.  In this case
6647          * we simply want to return an error.
6648          */
6649         if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)))
6650                 return -EIO;
6651
6652         if (eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE)
6653                 return read_extent_buffer_subpage(eb, wait, mirror_num);
6654
6655         num_pages = num_extent_pages(eb);
6656         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6657                 page = eb->pages[i];
6658                 if (wait == WAIT_NONE) {
6659                         /*
6660                          * WAIT_NONE is only utilized by readahead. If we can't
6661                          * acquire the lock atomically it means either the eb
6662                          * is being read out or under modification.
6663                          * Either way the eb will be or has been cached,
6664                          * readahead can exit safely.
6665                          */
6666                         if (!trylock_page(page))
6667                                 goto unlock_exit;
6668                 } else {
6669                         lock_page(page);
6670                 }
6671                 locked_pages++;
6672         }
6673         /*
6674          * We need to firstly lock all pages to make sure that
6675          * the uptodate bit of our pages won't be affected by
6676          * clear_extent_buffer_uptodate().
6677          */
6678         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6679                 page = eb->pages[i];
6680                 if (!PageUptodate(page)) {
6681                         num_reads++;
6682                         all_uptodate = 0;
6683                 }
6684         }
6685
6686         if (all_uptodate) {
6687                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6688                 goto unlock_exit;
6689         }
6690
6691         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6692         eb->read_mirror = 0;
6693         atomic_set(&eb->io_pages, num_reads);
6694         /*
6695          * It is possible for releasepage to clear the TREE_REF bit before we
6696          * set io_pages. See check_buffer_tree_ref for a more detailed comment.
6697          */
6698         check_buffer_tree_ref(eb);
6699         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6700                 page = eb->pages[i];
6701
6702                 if (!PageUptodate(page)) {
6703                         if (ret) {
6704                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6705                                 unlock_page(page);
6706                                 continue;
6707                         }
6708
6709                         ClearPageError(page);
6710                         err = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL,
6711                                          &bio_ctrl, page, page_offset(page),
6712                                          PAGE_SIZE, 0, end_bio_extent_readpage,
6713                                          mirror_num, 0, false);
6714                         if (err) {
6715                                 /*
6716                                  * We failed to submit the bio so it's the
6717                                  * caller's responsibility to perform cleanup
6718                                  * i.e unlock page/set error bit.
6719                                  */
6720                                 ret = err;
6721                                 SetPageError(page);
6722                                 unlock_page(page);
6723                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6724                         }
6725                 } else {
6726                         unlock_page(page);
6727                 }
6728         }
6729
6730         if (bio_ctrl.bio) {
6731                 err = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, mirror_num, bio_ctrl.bio_flags);
6732                 bio_ctrl.bio = NULL;
6733                 if (err)
6734                         return err;
6735         }
6736
6737         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6738                 return ret;
6739
6740         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6741                 page = eb->pages[i];
6742                 wait_on_page_locked(page);
6743                 if (!PageUptodate(page))
6744                         ret = -EIO;
6745         }
6746
6747         return ret;
6748
6749 unlock_exit:
6750         while (locked_pages > 0) {
6751                 locked_pages--;
6752                 page = eb->pages[locked_pages];
6753                 unlock_page(page);
6754         }
6755         return ret;
6756 }
6757
6758 static bool report_eb_range(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6759                             unsigned long len)
6760 {
6761         btrfs_warn(eb->fs_info,
6762                 "access to eb bytenr %llu len %lu out of range start %lu len %lu",
6763                 eb->start, eb->len, start, len);
6764         WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
6765
6766         return true;
6767 }
6768
6769 /*
6770  * Check if the [start, start + len) range is valid before reading/writing
6771  * the eb.
6772  * NOTE: @start and @len are offset inside the eb, not logical address.
6773  *
6774  * Caller should not touch the dst/src memory if this function returns error.
6775  */
6776 static inline int check_eb_range(const struct extent_buffer *eb,
6777                                  unsigned long start, unsigned long len)
6778 {
6779         unsigned long offset;
6780
6781         /* start, start + len should not go beyond eb->len nor overflow */
6782         if (unlikely(check_add_overflow(start, len, &offset) || offset > eb->len))
6783                 return report_eb_range(eb, start, len);
6784
6785         return false;
6786 }
6787
6788 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dstv,
6789                         unsigned long start, unsigned long len)
6790 {
6791         size_t cur;
6792         size_t offset;
6793         struct page *page;
6794         char *kaddr;
6795         char *dst = (char *)dstv;
6796         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6797
6798         if (check_eb_range(eb, start, len))
6799                 return;
6800
6801         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6802
6803         while (len > 0) {
6804                 page = eb->pages[i];
6805
6806                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6807                 kaddr = page_address(page);
6808                 memcpy(dst, kaddr + offset, cur);
6809
6810                 dst += cur;
6811                 len -= cur;
6812                 offset = 0;
6813                 i++;
6814         }
6815 }
6816
6817 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
6818                                        void __user *dstv,
6819                                        unsigned long start, unsigned long len)
6820 {
6821         size_t cur;
6822         size_t offset;
6823         struct page *page;
6824         char *kaddr;
6825         char __user *dst = (char __user *)dstv;
6826         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6827         int ret = 0;
6828
6829         WARN_ON(start > eb->len);
6830         WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len);
6831
6832         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6833
6834         while (len > 0) {
6835                 page = eb->pages[i];
6836
6837                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6838                 kaddr = page_address(page);
6839                 if (copy_to_user_nofault(dst, kaddr + offset, cur)) {
6840                         ret = -EFAULT;
6841                         break;
6842                 }
6843
6844                 dst += cur;
6845                 len -= cur;
6846                 offset = 0;
6847                 i++;
6848         }
6849
6850         return ret;
6851 }
6852
6853 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
6854                          unsigned long start, unsigned long len)
6855 {
6856         size_t cur;
6857         size_t offset;
6858         struct page *page;
6859         char *kaddr;
6860         char *ptr = (char *)ptrv;
6861         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6862         int ret = 0;
6863
6864         if (check_eb_range(eb, start, len))
6865                 return -EINVAL;
6866
6867         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6868
6869         while (len > 0) {
6870                 page = eb->pages[i];
6871
6872                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6873
6874                 kaddr = page_address(page);
6875                 ret = memcmp(ptr, kaddr + offset, cur);
6876                 if (ret)
6877                         break;
6878
6879                 ptr += cur;
6880                 len -= cur;
6881                 offset = 0;
6882                 i++;
6883         }
6884         return ret;
6885 }
6886
6887 /*
6888  * Check that the extent buffer is uptodate.
6889  *
6890  * For regular sector size == PAGE_SIZE case, check if @page is uptodate.
6891  * For subpage case, check if the range covered by the eb has EXTENT_UPTODATE.
6892  */
6893 static void assert_eb_page_uptodate(const struct extent_buffer *eb,
6894                                     struct page *page)
6895 {
6896         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6897
6898         /*
6899          * If we are using the commit root we could potentially clear a page
6900          * Uptodate while we're using the extent buffer that we've previously
6901          * looked up.  We don't want to complain in this case, as the page was
6902          * valid before, we just didn't write it out.  Instead we want to catch
6903          * the case where we didn't actually read the block properly, which
6904          * would have !PageUptodate && !PageError, as we clear PageError before
6905          * reading.
6906          */
6907         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
6908                 bool uptodate, error;
6909
6910                 uptodate = btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page,
6911                                                        eb->start, eb->len);
6912                 error = btrfs_subpage_test_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6913                 WARN_ON(!uptodate && !error);
6914         } else {
6915                 WARN_ON(!PageUptodate(page) && !PageError(page));
6916         }
6917 }
6918
6919 void write_extent_buffer_chunk_tree_uuid(const struct extent_buffer *eb,
6920                 const void *srcv)
6921 {
6922         char *kaddr;
6923
6924         assert_eb_page_uptodate(eb, eb->pages[0]);
6925         kaddr = page_address(eb->pages[0]) +
6926                 get_eb_offset_in_page(eb, offsetof(struct btrfs_header,
6927                                                    chunk_tree_uuid));
6928         memcpy(kaddr, srcv, BTRFS_FSID_SIZE);
6929 }
6930
6931 void write_extent_buffer_fsid(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv)
6932 {
6933         char *kaddr;
6934
6935         assert_eb_page_uptodate(eb, eb->pages[0]);
6936         kaddr = page_address(eb->pages[0]) +
6937                 get_eb_offset_in_page(eb, offsetof(struct btrfs_header, fsid));
6938         memcpy(kaddr, srcv, BTRFS_FSID_SIZE);
6939 }
6940
6941 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv,
6942                          unsigned long start, unsigned long len)
6943 {
6944         size_t cur;
6945         size_t offset;
6946         struct page *page;
6947         char *kaddr;
6948         char *src = (char *)srcv;
6949         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6950
6951         WARN_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_NO_CHECK, &eb->bflags));
6952
6953         if (check_eb_range(eb, start, len))
6954                 return;
6955
6956         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6957
6958         while (len > 0) {
6959                 page = eb->pages[i];
6960                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6961
6962                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6963                 kaddr = page_address(page);
6964                 memcpy(kaddr + offset, src, cur);
6965
6966                 src += cur;
6967                 len -= cur;
6968                 offset = 0;
6969                 i++;
6970         }
6971 }
6972
6973 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6974                 unsigned long len)
6975 {
6976         size_t cur;
6977         size_t offset;
6978         struct page *page;
6979         char *kaddr;
6980         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6981
6982         if (check_eb_range(eb, start, len))
6983                 return;
6984
6985         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6986
6987         while (len > 0) {
6988                 page = eb->pages[i];
6989                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6990
6991                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6992                 kaddr = page_address(page);
6993                 memset(kaddr + offset, 0, cur);
6994
6995                 len -= cur;
6996                 offset = 0;
6997                 i++;
6998         }
6999 }
7000
7001 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
7002                              const struct extent_buffer *src)
7003 {
7004         int i;
7005         int num_pages;
7006
7007         ASSERT(dst->len == src->len);
7008
7009         if (dst->fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE) {
7010                 num_pages = num_extent_pages(dst);
7011                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
7012                         copy_page(page_address(dst->pages[i]),
7013                                   page_address(src->pages[i]));
7014         } else {
7015                 size_t src_offset = get_eb_offset_in_page(src, 0);
7016                 size_t dst_offset = get_eb_offset_in_page(dst, 0);
7017
7018                 ASSERT(src->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE);
7019                 memcpy(page_address(dst->pages[0]) + dst_offset,
7020                        page_address(src->pages[0]) + src_offset,
7021                        src->len);
7022         }
7023 }
7024
7025 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
7026                         const struct extent_buffer *src,
7027                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
7028                         unsigned long len)
7029 {
7030         u64 dst_len = dst->len;
7031         size_t cur;
7032         size_t offset;
7033         struct page *page;
7034         char *kaddr;
7035         unsigned long i = get_eb_page_index(dst_offset);
7036
7037         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
7038             check_eb_range(src, src_offset, len))
7039                 return;
7040
7041         WARN_ON(src->len != dst_len);
7042
7043         offset = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
7044
7045         while (len > 0) {
7046                 page = dst->pages[i];
7047                 assert_eb_page_uptodate(dst, page);
7048
7049                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE - offset));
7050
7051                 kaddr = page_address(page);
7052                 read_extent_buffer(src, kaddr + offset, src_offset, cur);
7053
7054                 src_offset += cur;
7055                 len -= cur;
7056                 offset = 0;
7057                 i++;
7058         }
7059 }
7060
7061 /*
7062  * eb_bitmap_offset() - calculate the page and offset of the byte containing the
7063  * given bit number
7064  * @eb: the extent buffer
7065  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7066  * @nr: bit number
7067  * @page_index: return index of the page in the extent buffer that contains the
7068  * given bit number
7069  * @page_offset: return offset into the page given by page_index
7070  *
7071  * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
7072  * contains a given bit.
7073  */
7074 static inline void eb_bitmap_offset(const struct extent_buffer *eb,
7075                                     unsigned long start, unsigned long nr,
7076                                     unsigned long *page_index,
7077                                     size_t *page_offset)
7078 {
7079         size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
7080         size_t offset;
7081
7082         /*
7083          * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
7084          * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
7085          * bitmap item.
7086          */
7087         offset = start + offset_in_page(eb->start) + byte_offset;
7088
7089         *page_index = offset >> PAGE_SHIFT;
7090         *page_offset = offset_in_page(offset);
7091 }
7092
7093 /**
7094  * extent_buffer_test_bit - determine whether a bit in a bitmap item is set
7095  * @eb: the extent buffer
7096  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7097  * @nr: bit number to test
7098  */
7099 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
7100                            unsigned long nr)
7101 {
7102         u8 *kaddr;
7103         struct page *page;
7104         unsigned long i;
7105         size_t offset;
7106
7107         eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
7108         page = eb->pages[i];
7109         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7110         kaddr = page_address(page);
7111         return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
7112 }
7113
7114 /**
7115  * extent_buffer_bitmap_set - set an area of a bitmap
7116  * @eb: the extent buffer
7117  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7118  * @pos: bit number of the first bit
7119  * @len: number of bits to set
7120  */
7121 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
7122                               unsigned long pos, unsigned long len)
7123 {
7124         u8 *kaddr;
7125         struct page *page;
7126         unsigned long i;
7127         size_t offset;
7128         const unsigned int size = pos + len;
7129         int bits_to_set = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
7130         u8 mask_to_set = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
7131
7132         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
7133         page = eb->pages[i];
7134         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7135         kaddr = page_address(page);
7136
7137         while (len >= bits_to_set) {
7138                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
7139                 len -= bits_to_set;
7140                 bits_to_set = BITS_PER_BYTE;
7141                 mask_to_set = ~0;
7142                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
7143                         offset = 0;
7144                         page = eb->pages[++i];
7145                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7146                         kaddr = page_address(page);
7147                 }
7148         }
7149         if (len) {
7150                 mask_to_set &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
7151                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
7152         }
7153 }
7154
7155
7156 /**
7157  * extent_buffer_bitmap_clear - clear an area of a bitmap
7158  * @eb: the extent buffer
7159  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7160  * @pos: bit number of the first bit
7161  * @len: number of bits to clear
7162  */
7163 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
7164                                 unsigned long start, unsigned long pos,
7165                                 unsigned long len)
7166 {
7167         u8 *kaddr;
7168         struct page *page;
7169         unsigned long i;
7170         size_t offset;
7171         const unsigned int size = pos + len;
7172         int bits_to_clear = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
7173         u8 mask_to_clear = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
7174
7175         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
7176         page = eb->pages[i];
7177         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7178         kaddr = page_address(page);
7179
7180         while (len >= bits_to_clear) {
7181                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
7182                 len -= bits_to_clear;
7183                 bits_to_clear = BITS_PER_BYTE;
7184                 mask_to_clear = ~0;
7185                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
7186                         offset = 0;
7187                         page = eb->pages[++i];
7188                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7189                         kaddr = page_address(page);
7190                 }
7191         }
7192         if (len) {
7193                 mask_to_clear &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
7194                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
7195         }
7196 }
7197
7198 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
7199 {
7200         unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
7201         return distance < len;
7202 }
7203
7204 static void copy_pages(struct page *dst_page, struct page *src_page,
7205                        unsigned long dst_off, unsigned long src_off,
7206                        unsigned long len)
7207 {
7208         char *dst_kaddr = page_address(dst_page);
7209         char *src_kaddr;
7210         int must_memmove = 0;
7211
7212         if (dst_page != src_page) {
7213                 src_kaddr = page_address(src_page);
7214         } else {
7215                 src_kaddr = dst_kaddr;
7216                 if (areas_overlap(src_off, dst_off, len))
7217                         must_memmove = 1;
7218         }
7219
7220         if (must_memmove)
7221                 memmove(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
7222         else
7223                 memcpy(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
7224 }
7225
7226 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
7227                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
7228                           unsigned long len)
7229 {
7230         size_t cur;
7231         size_t dst_off_in_page;
7232         size_t src_off_in_page;
7233         unsigned long dst_i;
7234         unsigned long src_i;
7235
7236         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
7237             check_eb_range(dst, src_offset, len))
7238                 return;
7239
7240         while (len > 0) {
7241                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
7242                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_offset);
7243
7244                 dst_i = get_eb_page_index(dst_offset);
7245                 src_i = get_eb_page_index(src_offset);
7246
7247                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE -
7248                                                src_off_in_page));
7249                 cur = min_t(unsigned long, cur,
7250                         (unsigned long)(PAGE_SIZE - dst_off_in_page));
7251
7252                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
7253                            dst_off_in_page, src_off_in_page, cur);
7254
7255                 src_offset += cur;
7256                 dst_offset += cur;
7257                 len -= cur;
7258         }
7259 }
7260
7261 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
7262                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
7263                            unsigned long len)
7264 {
7265         size_t cur;
7266         size_t dst_off_in_page;
7267         size_t src_off_in_page;
7268         unsigned long dst_end = dst_offset + len - 1;
7269         unsigned long src_end = src_offset + len - 1;
7270         unsigned long dst_i;
7271         unsigned long src_i;
7272
7273         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
7274             check_eb_range(dst, src_offset, len))
7275                 return;
7276         if (dst_offset < src_offset) {
7277                 memcpy_extent_buffer(dst, dst_offset, src_offset, len);
7278                 return;
7279         }
7280         while (len > 0) {
7281                 dst_i = get_eb_page_index(dst_end);
7282                 src_i = get_eb_page_index(src_end);
7283
7284                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_end);
7285                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_end);
7286
7287                 cur = min_t(unsigned long, len, src_off_in_page + 1);
7288                 cur = min(cur, dst_off_in_page + 1);
7289                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
7290                            dst_off_in_page - cur + 1,
7291                            src_off_in_page - cur + 1, cur);
7292
7293                 dst_end -= cur;
7294                 src_end -= cur;
7295                 len -= cur;
7296         }
7297 }
7298
7299 #define GANG_LOOKUP_SIZE        16
7300 static struct extent_buffer *get_next_extent_buffer(
7301                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
7302 {
7303         struct extent_buffer *gang[GANG_LOOKUP_SIZE];
7304         struct extent_buffer *found = NULL;
7305         u64 page_start = page_offset(page);
7306         u64 cur = page_start;
7307
7308         ASSERT(in_range(bytenr, page_start, PAGE_SIZE));
7309         lockdep_assert_held(&fs_info->buffer_lock);
7310
7311         while (cur < page_start + PAGE_SIZE) {
7312                 int ret;
7313                 int i;
7314
7315                 ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->buffer_radix,
7316                                 (void **)gang, cur >> fs_info->sectorsize_bits,
7317                                 min_t(unsigned int, GANG_LOOKUP_SIZE,
7318                                       PAGE_SIZE / fs_info->nodesize));
7319                 if (ret == 0)
7320                         goto out;
7321                 for (i = 0; i < ret; i++) {
7322                         /* Already beyond page end */
7323                         if (gang[i]->start >= page_start + PAGE_SIZE)
7324                                 goto out;
7325                         /* Found one */
7326                         if (gang[i]->start >= bytenr) {
7327                                 found = gang[i];
7328                                 goto out;
7329                         }
7330                 }
7331                 cur = gang[ret - 1]->start + gang[ret - 1]->len;
7332         }
7333 out:
7334         return found;
7335 }
7336
7337 static int try_release_subpage_extent_buffer(struct page *page)
7338 {
7339         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
7340         u64 cur = page_offset(page);
7341         const u64 end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
7342         int ret;
7343
7344         while (cur < end) {
7345                 struct extent_buffer *eb = NULL;
7346
7347                 /*
7348                  * Unlike try_release_extent_buffer() which uses page->private
7349                  * to grab buffer, for subpage case we rely on radix tree, thus
7350                  * we need to ensure radix tree consistency.
7351                  *
7352                  * We also want an atomic snapshot of the radix tree, thus go
7353                  * with spinlock rather than RCU.
7354                  */
7355                 spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
7356                 eb = get_next_extent_buffer(fs_info, page, cur);
7357                 if (!eb) {
7358                         /* No more eb in the page range after or at cur */
7359                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7360                         break;
7361                 }
7362                 cur = eb->start + eb->len;
7363
7364                 /*
7365                  * The same as try_release_extent_buffer(), to ensure the eb
7366                  * won't disappear out from under us.
7367                  */
7368                 spin_lock(&eb->refs_lock);
7369                 if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
7370                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
7371                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7372                         break;
7373                 }
7374                 spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7375
7376                 /*
7377                  * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a
7378                  * real ref, so just return, this eb will likely be freed soon
7379                  * anyway.
7380                  */
7381                 if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
7382                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
7383                         break;
7384                 }
7385
7386                 /*
7387                  * Here we don't care about the return value, we will always
7388                  * check the page private at the end.  And
7389                  * release_extent_buffer() will release the refs_lock.
7390                  */
7391                 release_extent_buffer(eb);
7392         }
7393         /*
7394          * Finally to check if we have cleared page private, as if we have
7395          * released all ebs in the page, the page private should be cleared now.
7396          */
7397         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
7398         if (!PagePrivate(page))
7399                 ret = 1;
7400         else
7401                 ret = 0;
7402         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7403         return ret;
7404
7405 }
7406
7407 int try_release_extent_buffer(struct page *page)
7408 {
7409         struct extent_buffer *eb;
7410
7411         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->nodesize < PAGE_SIZE)
7412                 return try_release_subpage_extent_buffer(page);
7413
7414         /*
7415          * We need to make sure nobody is changing page->private, as we rely on
7416          * page->private as the pointer to extent buffer.
7417          */
7418         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
7419         if (!PagePrivate(page)) {
7420                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7421                 return 1;
7422         }
7423
7424         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
7425         BUG_ON(!eb);
7426
7427         /*
7428          * This is a little awful but should be ok, we need to make sure that
7429          * the eb doesn't disappear out from under us while we're looking at
7430          * this page.
7431          */
7432         spin_lock(&eb->refs_lock);
7433         if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
7434                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
7435                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7436                 return 0;
7437         }
7438         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7439
7440         /*
7441          * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a real ref,
7442          * so just return, this page will likely be freed soon anyway.
7443          */
7444         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
7445                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
7446                 return 0;
7447         }
7448
7449         return release_extent_buffer(eb);
7450 }
7451
7452 /*
7453  * btrfs_readahead_tree_block - attempt to readahead a child block
7454  * @fs_info:    the fs_info
7455  * @bytenr:     bytenr to read
7456  * @owner_root: objectid of the root that owns this eb
7457  * @gen:        generation for the uptodate check, can be 0
7458  * @level:      level for the eb
7459  *
7460  * Attempt to readahead a tree block at @bytenr.  If @gen is 0 then we do a
7461  * normal uptodate check of the eb, without checking the generation.  If we have
7462  * to read the block we will not block on anything.
7463  */
7464 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7465                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level)
7466 {
7467         struct extent_buffer *eb;
7468         int ret;
7469
7470         eb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, owner_root, level);
7471         if (IS_ERR(eb))
7472                 return;
7473
7474         if (btrfs_buffer_uptodate(eb, gen, 1)) {
7475                 free_extent_buffer(eb);
7476                 return;
7477         }
7478
7479         ret = read_extent_buffer_pages(eb, WAIT_NONE, 0);
7480         if (ret < 0)
7481                 free_extent_buffer_stale(eb);
7482         else
7483                 free_extent_buffer(eb);
7484 }
7485
7486 /*
7487  * btrfs_readahead_node_child - readahead a node's child block
7488  * @node:       parent node we're reading from
7489  * @slot:       slot in the parent node for the child we want to read
7490  *
7491  * A helper for btrfs_readahead_tree_block, we simply read the bytenr pointed at
7492  * the slot in the node provided.
7493  */
7494 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot)
7495 {
7496         btrfs_readahead_tree_block(node->fs_info,
7497                                    btrfs_node_blockptr(node, slot),
7498                                    btrfs_header_owner(node),
7499                                    btrfs_node_ptr_generation(node, slot),
7500                                    btrfs_header_level(node) - 1);
7501 }