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/cleancache.h>
  16 #include <linux/fsverity.h>
  17 #include "misc.h"
  18 #include "extent_io.h"
  19 #include "extent-io-tree.h"
  20 #include "extent_map.h"
  21 #include "ctree.h"
  22 #include "btrfs_inode.h"
  23 #include "volumes.h"
  24 #include "check-integrity.h"
  25 #include "locking.h"
  26 #include "rcu-string.h"
  27 #include "backref.h"
  28 #include "disk-io.h"
  29 #include "subpage.h"
  30 #include "zoned.h"
  31 #include "block-group.h"
  32
  33 static struct kmem_cache *extent_state_cache;
  34 static struct kmem_cache *extent_buffer_cache;
  35 static struct bio_set btrfs_bioset;
  36
  37 static inline bool extent_state_in_tree(const struct extent_state *state)
  38 {
  39         return !RB_EMPTY_NODE(&state->rb_node);
  40 }
  41
  42 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
  43 static LIST_HEAD(states);
  44 static DEFINE_SPINLOCK(leak_lock);
  45
  46 static inline void btrfs_leak_debug_add(spinlock_t *lock,
  47                                         struct list_head *new,
  48                                         struct list_head *head)
  49 {
  50         unsigned long flags;
  51
  52         spin_lock_irqsave(lock, flags);
  53         list_add(new, head);
  54         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
  55 }
  56
  57 static inline void btrfs_leak_debug_del(spinlock_t *lock,
  58                                         struct list_head *entry)
  59 {
  60         unsigned long flags;
  61
  62         spin_lock_irqsave(lock, flags);
  63         list_del(entry);
  64         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
  65 }
  66
  67 void btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(struct btrfs_fs_info *fs_info)
  68 {
  69         struct extent_buffer *eb;
  70         unsigned long flags;
  71
  72         /*
  73          * If we didn't get into open_ctree our allocated_ebs will not be
  74          * initialized, so just skip this.
  75          */
  76         if (!fs_info->allocated_ebs.next)
  77                 return;
  78
  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_io_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         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1512         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1513         struct page *page;
1514
1515         while (index <= end_index) {
1516                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
1517                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
1518                 __set_page_dirty_nobuffers(page);
1519                 account_page_redirty(page);
1520                 put_page(page);
1521                 index++;
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.  @Start and @end are used to return the range,
1979  *
1980  * Return: true if we find something
1981  *         false if nothing was in the tree
1982  */
1983 EXPORT_FOR_TESTS
1984 noinline_for_stack bool find_lock_delalloc_range(struct inode *inode,
1985                                     struct page *locked_page, u64 *start,
1986                                     u64 *end)
1987 {
1988         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
1989         u64 max_bytes = BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE;
1990         u64 delalloc_start;
1991         u64 delalloc_end;
1992         bool found;
1993         struct extent_state *cached_state = NULL;
1994         int ret;
1995         int loops = 0;
1996
1997 again:
1998         /* step one, find a bunch of delalloc bytes starting at start */
1999         delalloc_start = *start;
2000         delalloc_end = 0;
2001         found = btrfs_find_delalloc_range(tree, &delalloc_start, &delalloc_end,
2002                                           max_bytes, &cached_state);
2003         if (!found || delalloc_end <= *start) {
2004                 *start = delalloc_start;
2005                 *end = delalloc_end;
2006                 free_extent_state(cached_state);
2007                 return false;
2008         }
2009
2010         /*
2011          * start comes from the offset of locked_page.  We have to lock
2012          * pages in order, so we can't process delalloc bytes before
2013          * locked_page
2014          */
2015         if (delalloc_start < *start)
2016                 delalloc_start = *start;
2017
2018         /*
2019          * make sure to limit the number of pages we try to lock down
2020          */
2021         if (delalloc_end + 1 - delalloc_start > max_bytes)
2022                 delalloc_end = delalloc_start + max_bytes - 1;
2023
2024         /* step two, lock all the pages after the page that has start */
2025         ret = lock_delalloc_pages(inode, locked_page,
2026                                   delalloc_start, delalloc_end);
2027         ASSERT(!ret || ret == -EAGAIN);
2028         if (ret == -EAGAIN) {
2029                 /* some of the pages are gone, lets avoid looping by
2030                  * shortening the size of the delalloc range we're searching
2031                  */
2032                 free_extent_state(cached_state);
2033                 cached_state = NULL;
2034                 if (!loops) {
2035                         max_bytes = PAGE_SIZE;
2036                         loops = 1;
2037                         goto again;
2038                 } else {
2039                         found = false;
2040                         goto out_failed;
2041                 }
2042         }
2043
2044         /* step three, lock the state bits for the whole range */
2045         lock_extent_bits(tree, delalloc_start, delalloc_end, &cached_state);
2046
2047         /* then test to make sure it is all still delalloc */
2048         ret = test_range_bit(tree, delalloc_start, delalloc_end,
2049                              EXTENT_DELALLOC, 1, cached_state);
2050         if (!ret) {
2051                 unlock_extent_cached(tree, delalloc_start, delalloc_end,
2052                                      &cached_state);
2053                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page,
2054                               delalloc_start, delalloc_end);
2055                 cond_resched();
2056                 goto again;
2057         }
2058         free_extent_state(cached_state);
2059         *start = delalloc_start;
2060         *end = delalloc_end;
2061 out_failed:
2062         return found;
2063 }
2064
2065 void extent_clear_unlock_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2066                                   struct page *locked_page,
2067                                   u32 clear_bits, unsigned long page_ops)
2068 {
2069         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits, 1, 0, NULL);
2070
2071         __process_pages_contig(inode->vfs_inode.i_mapping, locked_page,
2072                                start, end, page_ops, NULL);
2073 }
2074
2075 /*
2076  * count the number of bytes in the tree that have a given bit(s)
2077  * set.  This can be fairly slow, except for EXTENT_DIRTY which is
2078  * cached.  The total number found is returned.
2079  */
2080 u64 count_range_bits(struct extent_io_tree *tree,
2081                      u64 *start, u64 search_end, u64 max_bytes,
2082                      u32 bits, int contig)
2083 {
2084         struct rb_node *node;
2085         struct extent_state *state;
2086         u64 cur_start = *start;
2087         u64 total_bytes = 0;
2088         u64 last = 0;
2089         int found = 0;
2090
2091         if (WARN_ON(search_end <= cur_start))
2092                 return 0;
2093
2094         spin_lock(&tree->lock);
2095         if (cur_start == 0 && bits == EXTENT_DIRTY) {
2096                 total_bytes = tree->dirty_bytes;
2097                 goto out;
2098         }
2099         /*
2100          * this search will find all the extents that end after
2101          * our range starts.
2102          */
2103         node = tree_search(tree, cur_start);
2104         if (!node)
2105                 goto out;
2106
2107         while (1) {
2108                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2109                 if (state->start > search_end)
2110                         break;
2111                 if (contig && found && state->start > last + 1)
2112                         break;
2113                 if (state->end >= cur_start && (state->state & bits) == bits) {
2114                         total_bytes += min(search_end, state->end) + 1 -
2115                                        max(cur_start, state->start);
2116                         if (total_bytes >= max_bytes)
2117                                 break;
2118                         if (!found) {
2119                                 *start = max(cur_start, state->start);
2120                                 found = 1;
2121                         }
2122                         last = state->end;
2123                 } else if (contig && found) {
2124                         break;
2125                 }
2126                 node = rb_next(node);
2127                 if (!node)
2128                         break;
2129         }
2130 out:
2131         spin_unlock(&tree->lock);
2132         return total_bytes;
2133 }
2134
2135 /*
2136  * set the private field for a given byte offset in the tree.  If there isn't
2137  * an extent_state there already, this does nothing.
2138  */
2139 int set_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
2140                       struct io_failure_record *failrec)
2141 {
2142         struct rb_node *node;
2143         struct extent_state *state;
2144         int ret = 0;
2145
2146         spin_lock(&tree->lock);
2147         /*
2148          * this search will find all the extents that end after
2149          * our range starts.
2150          */
2151         node = tree_search(tree, start);
2152         if (!node) {
2153                 ret = -ENOENT;
2154                 goto out;
2155         }
2156         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2157         if (state->start != start) {
2158                 ret = -ENOENT;
2159                 goto out;
2160         }
2161         state->failrec = failrec;
2162 out:
2163         spin_unlock(&tree->lock);
2164         return ret;
2165 }
2166
2167 struct io_failure_record *get_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start)
2168 {
2169         struct rb_node *node;
2170         struct extent_state *state;
2171         struct io_failure_record *failrec;
2172
2173         spin_lock(&tree->lock);
2174         /*
2175          * this search will find all the extents that end after
2176          * our range starts.
2177          */
2178         node = tree_search(tree, start);
2179         if (!node) {
2180                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2181                 goto out;
2182         }
2183         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2184         if (state->start != start) {
2185                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2186                 goto out;
2187         }
2188
2189         failrec = state->failrec;
2190 out:
2191         spin_unlock(&tree->lock);
2192         return failrec;
2193 }
2194
2195 /*
2196  * searches a range in the state tree for a given mask.
2197  * If 'filled' == 1, this returns 1 only if every extent in the tree
2198  * has the bits set.  Otherwise, 1 is returned if any bit in the
2199  * range is found set.
2200  */
2201 int test_range_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
2202                    u32 bits, int filled, struct extent_state *cached)
2203 {
2204         struct extent_state *state = NULL;
2205         struct rb_node *node;
2206         int bitset = 0;
2207
2208         spin_lock(&tree->lock);
2209         if (cached && extent_state_in_tree(cached) && cached->start <= start &&
2210             cached->end > start)
2211                 node = &cached->rb_node;
2212         else
2213                 node = tree_search(tree, start);
2214         while (node && start <= end) {
2215                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2216
2217                 if (filled && state->start > start) {
2218                         bitset = 0;
2219                         break;
2220                 }
2221
2222                 if (state->start > end)
2223                         break;
2224
2225                 if (state->state & bits) {
2226                         bitset = 1;
2227                         if (!filled)
2228                                 break;
2229                 } else if (filled) {
2230                         bitset = 0;
2231                         break;
2232                 }
2233
2234                 if (state->end == (u64)-1)
2235                         break;
2236
2237                 start = state->end + 1;
2238                 if (start > end)
2239                         break;
2240                 node = rb_next(node);
2241                 if (!node) {
2242                         if (filled)
2243                                 bitset = 0;
2244                         break;
2245                 }
2246         }
2247         spin_unlock(&tree->lock);
2248         return bitset;
2249 }
2250
2251 int free_io_failure(struct extent_io_tree *failure_tree,
2252                     struct extent_io_tree *io_tree,
2253                     struct io_failure_record *rec)
2254 {
2255         int ret;
2256         int err = 0;
2257
2258         set_state_failrec(failure_tree, rec->start, NULL);
2259         ret = clear_extent_bits(failure_tree, rec->start,
2260                                 rec->start + rec->len - 1,
2261                                 EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2262         if (ret)
2263                 err = ret;
2264
2265         ret = clear_extent_bits(io_tree, rec->start,
2266                                 rec->start + rec->len - 1,
2267                                 EXTENT_DAMAGED);
2268         if (ret && !err)
2269                 err = ret;
2270
2271         kfree(rec);
2272         return err;
2273 }
2274
2275 /*
2276  * this bypasses the standard btrfs submit functions deliberately, as
2277  * the standard behavior is to write all copies in a raid setup. here we only
2278  * want to write the one bad copy. so we do the mapping for ourselves and issue
2279  * submit_bio directly.
2280  * to avoid any synchronization issues, wait for the data after writing, which
2281  * actually prevents the read that triggered the error from finishing.
2282  * currently, there can be no more than two copies of every data bit. thus,
2283  * exactly one rewrite is required.
2284  */
2285 int repair_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 ino, u64 start,
2286                       u64 length, u64 logical, struct page *page,
2287                       unsigned int pg_offset, int mirror_num)
2288 {
2289         struct bio *bio;
2290         struct btrfs_device *dev;
2291         u64 map_length = 0;
2292         u64 sector;
2293         struct btrfs_bio *bbio = NULL;
2294         int ret;
2295
2296         ASSERT(!(fs_info->sb->s_flags & SB_RDONLY));
2297         BUG_ON(!mirror_num);
2298
2299         if (btrfs_is_zoned(fs_info))
2300                 return btrfs_repair_one_zone(fs_info, logical);
2301
2302         bio = btrfs_io_bio_alloc(1);
2303         bio->bi_iter.bi_size = 0;
2304         map_length = length;
2305
2306         /*
2307          * Avoid races with device replace and make sure our bbio has devices
2308          * associated to its stripes that don't go away while we are doing the
2309          * read repair operation.
2310          */
2311         btrfs_bio_counter_inc_blocked(fs_info);
2312         if (btrfs_is_parity_mirror(fs_info, logical, length)) {
2313                 /*
2314                  * Note that we don't use BTRFS_MAP_WRITE because it's supposed
2315                  * to update all raid stripes, but here we just want to correct
2316                  * bad stripe, thus BTRFS_MAP_READ is abused to only get the bad
2317                  * stripe's dev and sector.
2318                  */
2319                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_READ, logical,
2320                                       &map_length, &bbio, 0);
2321                 if (ret) {
2322                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2323                         bio_put(bio);
2324                         return -EIO;
2325                 }
2326                 ASSERT(bbio->mirror_num == 1);
2327         } else {
2328                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_WRITE, logical,
2329                                       &map_length, &bbio, mirror_num);
2330                 if (ret) {
2331                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2332                         bio_put(bio);
2333                         return -EIO;
2334                 }
2335                 BUG_ON(mirror_num != bbio->mirror_num);
2336         }
2337
2338         sector = bbio->stripes[bbio->mirror_num - 1].physical >> 9;
2339         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
2340         dev = bbio->stripes[bbio->mirror_num - 1].dev;
2341         btrfs_put_bbio(bbio);
2342         if (!dev || !dev->bdev ||
2343             !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state)) {
2344                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2345                 bio_put(bio);
2346                 return -EIO;
2347         }
2348         bio_set_dev(bio, dev->bdev);
2349         bio->bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC;
2350         bio_add_page(bio, page, length, pg_offset);
2351
2352         if (btrfsic_submit_bio_wait(bio)) {
2353                 /* try to remap that extent elsewhere? */
2354                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2355                 bio_put(bio);
2356                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS);
2357                 return -EIO;
2358         }
2359
2360         btrfs_info_rl_in_rcu(fs_info,
2361                 "read error corrected: ino %llu off %llu (dev %s sector %llu)",
2362                                   ino, start,
2363                                   rcu_str_deref(dev->name), sector);
2364         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2365         bio_put(bio);
2366         return 0;
2367 }
2368
2369 int btrfs_repair_eb_io_failure(const struct extent_buffer *eb, int mirror_num)
2370 {
2371         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
2372         u64 start = eb->start;
2373         int i, num_pages = num_extent_pages(eb);
2374         int ret = 0;
2375
2376         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2377                 return -EROFS;
2378
2379         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
2380                 struct page *p = eb->pages[i];
2381
2382                 ret = repair_io_failure(fs_info, 0, start, PAGE_SIZE, start, p,
2383                                         start - page_offset(p), mirror_num);
2384                 if (ret)
2385                         break;
2386                 start += PAGE_SIZE;
2387         }
2388
2389         return ret;
2390 }
2391
2392 /*
2393  * each time an IO finishes, we do a fast check in the IO failure tree
2394  * to see if we need to process or clean up an io_failure_record
2395  */
2396 int clean_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2397                      struct extent_io_tree *failure_tree,
2398                      struct extent_io_tree *io_tree, u64 start,
2399                      struct page *page, u64 ino, unsigned int pg_offset)
2400 {
2401         u64 private;
2402         struct io_failure_record *failrec;
2403         struct extent_state *state;
2404         int num_copies;
2405         int ret;
2406
2407         private = 0;
2408         ret = count_range_bits(failure_tree, &private, (u64)-1, 1,
2409                                EXTENT_DIRTY, 0);
2410         if (!ret)
2411                 return 0;
2412
2413         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2414         if (IS_ERR(failrec))
2415                 return 0;
2416
2417         BUG_ON(!failrec->this_mirror);
2418
2419         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2420                 goto out;
2421
2422         spin_lock(&io_tree->lock);
2423         state = find_first_extent_bit_state(io_tree,
2424                                             failrec->start,
2425                                             EXTENT_LOCKED);
2426         spin_unlock(&io_tree->lock);
2427
2428         if (state && state->start <= failrec->start &&
2429             state->end >= failrec->start + failrec->len - 1) {
2430                 num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical,
2431                                               failrec->len);
2432                 if (num_copies > 1)  {
2433                         repair_io_failure(fs_info, ino, start, failrec->len,
2434                                           failrec->logical, page, pg_offset,
2435                                           failrec->failed_mirror);
2436                 }
2437         }
2438
2439 out:
2440         free_io_failure(failure_tree, io_tree, failrec);
2441
2442         return 0;
2443 }
2444
2445 /*
2446  * Can be called when
2447  * - hold extent lock
2448  * - under ordered extent
2449  * - the inode is freeing
2450  */
2451 void btrfs_free_io_failure_record(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
2452 {
2453         struct extent_io_tree *failure_tree = &inode->io_failure_tree;
2454         struct io_failure_record *failrec;
2455         struct extent_state *state, *next;
2456
2457         if (RB_EMPTY_ROOT(&failure_tree->state))
2458                 return;
2459
2460         spin_lock(&failure_tree->lock);
2461         state = find_first_extent_bit_state(failure_tree, start, EXTENT_DIRTY);
2462         while (state) {
2463                 if (state->start > end)
2464                         break;
2465
2466                 ASSERT(state->end <= end);
2467
2468                 next = next_state(state);
2469
2470                 failrec = state->failrec;
2471                 free_extent_state(state);
2472                 kfree(failrec);
2473
2474                 state = next;
2475         }
2476         spin_unlock(&failure_tree->lock);
2477 }
2478
2479 static struct io_failure_record *btrfs_get_io_failure_record(struct inode *inode,
2480                                                              u64 start)
2481 {
2482         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2483         struct io_failure_record *failrec;
2484         struct extent_map *em;
2485         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2486         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2487         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
2488         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2489         int ret;
2490         u64 logical;
2491
2492         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2493         if (!IS_ERR(failrec)) {
2494                 btrfs_debug(fs_info,
2495         "Get IO Failure Record: (found) logical=%llu, start=%llu, len=%llu",
2496                         failrec->logical, failrec->start, failrec->len);
2497                 /*
2498                  * when data can be on disk more than twice, add to failrec here
2499                  * (e.g. with a list for failed_mirror) to make
2500                  * clean_io_failure() clean all those errors at once.
2501                  */
2502
2503                 return failrec;
2504         }
2505
2506         failrec = kzalloc(sizeof(*failrec), GFP_NOFS);
2507         if (!failrec)
2508                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2509
2510         failrec->start = start;
2511         failrec->len = sectorsize;
2512         failrec->this_mirror = 0;
2513         failrec->bio_flags = 0;
2514
2515         read_lock(&em_tree->lock);
2516         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, failrec->len);
2517         if (!em) {
2518                 read_unlock(&em_tree->lock);
2519                 kfree(failrec);
2520                 return ERR_PTR(-EIO);
2521         }
2522
2523         if (em->start > start || em->start + em->len <= start) {
2524                 free_extent_map(em);
2525                 em = NULL;
2526         }
2527         read_unlock(&em_tree->lock);
2528         if (!em) {
2529                 kfree(failrec);
2530                 return ERR_PTR(-EIO);
2531         }
2532
2533         logical = start - em->start;
2534         logical = em->block_start + logical;
2535         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
2536                 logical = em->block_start;
2537                 failrec->bio_flags = EXTENT_BIO_COMPRESSED;
2538                 extent_set_compress_type(&failrec->bio_flags, em->compress_type);
2539         }
2540
2541         btrfs_debug(fs_info,
2542                     "Get IO Failure Record: (new) logical=%llu, start=%llu, len=%llu",
2543                     logical, start, failrec->len);
2544
2545         failrec->logical = logical;
2546         free_extent_map(em);
2547
2548         /* Set the bits in the private failure tree */
2549         ret = set_extent_bits(failure_tree, start, start + sectorsize - 1,
2550                               EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2551         if (ret >= 0) {
2552                 ret = set_state_failrec(failure_tree, start, failrec);
2553                 /* Set the bits in the inode's tree */
2554                 ret = set_extent_bits(tree, start, start + sectorsize - 1,
2555                                       EXTENT_DAMAGED);
2556         } else if (ret < 0) {
2557                 kfree(failrec);
2558                 return ERR_PTR(ret);
2559         }
2560
2561         return failrec;
2562 }
2563
2564 static bool btrfs_check_repairable(struct inode *inode,
2565                                    struct io_failure_record *failrec,
2566                                    int failed_mirror)
2567 {
2568         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2569         int num_copies;
2570
2571         num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical, failrec->len);
2572         if (num_copies == 1) {
2573                 /*
2574                  * we only have a single copy of the data, so don't bother with
2575                  * all the retry and error correction code that follows. no
2576                  * matter what the error is, it is very likely to persist.
2577                  */
2578                 btrfs_debug(fs_info,
2579                         "Check Repairable: cannot repair, num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2580                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2581                 return false;
2582         }
2583
2584         /* The failure record should only contain one sector */
2585         ASSERT(failrec->len == fs_info->sectorsize);
2586
2587         /*
2588          * There are two premises:
2589          * a) deliver good data to the caller
2590          * b) correct the bad sectors on disk
2591          *
2592          * Since we're only doing repair for one sector, we only need to get
2593          * a good copy of the failed sector and if we succeed, we have setup
2594          * everything for repair_io_failure to do the rest for us.
2595          */
2596         failrec->failed_mirror = failed_mirror;
2597         failrec->this_mirror++;
2598         if (failrec->this_mirror == failed_mirror)
2599                 failrec->this_mirror++;
2600
2601         if (failrec->this_mirror > num_copies) {
2602                 btrfs_debug(fs_info,
2603                         "Check Repairable: (fail) num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2604                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2605                 return false;
2606         }
2607
2608         return true;
2609 }
2610
2611 int btrfs_repair_one_sector(struct inode *inode,
2612                             struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
2613                             struct page *page, unsigned int pgoff,
2614                             u64 start, int failed_mirror,
2615                             submit_bio_hook_t *submit_bio_hook)
2616 {
2617         struct io_failure_record *failrec;
2618         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2619         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2620         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2621         struct btrfs_io_bio *failed_io_bio = btrfs_io_bio(failed_bio);
2622         const int icsum = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
2623         struct bio *repair_bio;
2624         struct btrfs_io_bio *repair_io_bio;
2625         blk_status_t status;
2626
2627         btrfs_debug(fs_info,
2628                    "repair read error: read error at %llu", start);
2629
2630         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2631
2632         failrec = btrfs_get_io_failure_record(inode, start);
2633         if (IS_ERR(failrec))
2634                 return PTR_ERR(failrec);
2635
2636
2637         if (!btrfs_check_repairable(inode, failrec, failed_mirror)) {
2638                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2639                 return -EIO;
2640         }
2641
2642         repair_bio = btrfs_io_bio_alloc(1);
2643         repair_io_bio = btrfs_io_bio(repair_bio);
2644         repair_bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
2645         repair_bio->bi_end_io = failed_bio->bi_end_io;
2646         repair_bio->bi_iter.bi_sector = failrec->logical >> 9;
2647         repair_bio->bi_private = failed_bio->bi_private;
2648
2649         if (failed_io_bio->csum) {
2650                 const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
2651
2652                 repair_io_bio->csum = repair_io_bio->csum_inline;
2653                 memcpy(repair_io_bio->csum,
2654                        failed_io_bio->csum + csum_size * icsum, csum_size);
2655         }
2656
2657         bio_add_page(repair_bio, page, failrec->len, pgoff);
2658         repair_io_bio->logical = failrec->start;
2659         repair_io_bio->iter = repair_bio->bi_iter;
2660
2661         btrfs_debug(btrfs_sb(inode->i_sb),
2662                     "repair read error: submitting new read to mirror %d",
2663                     failrec->this_mirror);
2664
2665         status = submit_bio_hook(inode, repair_bio, failrec->this_mirror,
2666                                  failrec->bio_flags);
2667         if (status) {
2668                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2669                 bio_put(repair_bio);
2670         }
2671         return blk_status_to_errno(status);
2672 }
2673
2674 static void end_page_read(struct page *page, bool uptodate, u64 start, u32 len)
2675 {
2676         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
2677
2678         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
2679                start + len <= page_offset(page) + PAGE_SIZE);
2680
2681         if (uptodate) {
2682                 if (fsverity_active(page->mapping->host) &&
2683                     !PageError(page) &&
2684                     !PageUptodate(page) &&
2685                     start < i_size_read(page->mapping->host) &&
2686                     !fsverity_verify_page(page)) {
2687                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2688                 } else {
2689                         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
2690                 }
2691         } else {
2692                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
2693                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2694         }
2695
2696         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2697                 unlock_page(page);
2698         else
2699                 btrfs_subpage_end_reader(fs_info, page, start, len);
2700 }
2701
2702 static blk_status_t submit_read_repair(struct inode *inode,
2703                                       struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
2704                                       struct page *page, unsigned int pgoff,
2705                                       u64 start, u64 end, int failed_mirror,
2706                                       unsigned int error_bitmap,
2707                                       submit_bio_hook_t *submit_bio_hook)
2708 {
2709         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2710         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2711         const int nr_bits = (end + 1 - start) >> fs_info->sectorsize_bits;
2712         int error = 0;
2713         int i;
2714
2715         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2716
2717         /* We're here because we had some read errors or csum mismatch */
2718         ASSERT(error_bitmap);
2719
2720         /*
2721          * We only get called on buffered IO, thus page must be mapped and bio
2722          * must not be cloned.
2723          */
2724         ASSERT(page->mapping && !bio_flagged(failed_bio, BIO_CLONED));
2725
2726         /* Iterate through all the sectors in the range */
2727         for (i = 0; i < nr_bits; i++) {
2728                 const unsigned int offset = i * sectorsize;
2729                 struct extent_state *cached = NULL;
2730                 bool uptodate = false;
2731                 int ret;
2732
2733                 if (!(error_bitmap & (1U << i))) {
2734                         /*
2735                          * This sector has no error, just end the page read
2736                          * and unlock the range.
2737                          */
2738                         uptodate = true;
2739                         goto next;
2740                 }
2741
2742                 ret = btrfs_repair_one_sector(inode, failed_bio,
2743                                 bio_offset + offset,
2744                                 page, pgoff + offset, start + offset,
2745                                 failed_mirror, submit_bio_hook);
2746                 if (!ret) {
2747                         /*
2748                          * We have submitted the read repair, the page release
2749                          * will be handled by the endio function of the
2750                          * submitted repair bio.
2751                          * Thus we don't need to do any thing here.
2752                          */
2753                         continue;
2754                 }
2755                 /*
2756                  * Repair failed, just record the error but still continue.
2757                  * Or the remaining sectors will not be properly unlocked.
2758                  */
2759                 if (!error)
2760                         error = ret;
2761 next:
2762                 end_page_read(page, uptodate, start + offset, sectorsize);
2763                 if (uptodate)
2764                         set_extent_uptodate(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
2765                                         start + offset,
2766                                         start + offset + sectorsize - 1,
2767                                         &cached, GFP_ATOMIC);
2768                 unlock_extent_cached_atomic(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
2769                                 start + offset,
2770                                 start + offset + sectorsize - 1,
2771                                 &cached);
2772         }
2773         return errno_to_blk_status(error);
2774 }
2775
2776 /* lots and lots of room for performance fixes in the end_bio funcs */
2777
2778 void end_extent_writepage(struct page *page, int err, u64 start, u64 end)
2779 {
2780         struct btrfs_inode *inode;
2781         const bool uptodate = (err == 0);
2782         int ret = 0;
2783
2784         ASSERT(page && page->mapping);
2785         inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2786         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, page, start, end, uptodate);
2787
2788         if (!uptodate) {
2789                 const struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2790                 u32 len;
2791
2792                 ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
2793                 len = end + 1 - start;
2794
2795                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
2796                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2797                 ret = err < 0 ? err : -EIO;
2798                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2799         }
2800 }
2801
2802 /*
2803  * after a writepage IO is done, we need to:
2804  * clear the uptodate bits on error
2805  * clear the writeback bits in the extent tree for this IO
2806  * end_page_writeback if the page has no more pending IO
2807  *
2808  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2809  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2810  */
2811 static void end_bio_extent_writepage(struct bio *bio)
2812 {
2813         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
2814         struct bio_vec *bvec;
2815         u64 start;
2816         u64 end;
2817         struct bvec_iter_all iter_all;
2818         bool first_bvec = true;
2819
2820         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
2821         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
2822                 struct page *page = bvec->bv_page;
2823                 struct inode *inode = page->mapping->host;
2824                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2825                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2826
2827                 /* Our read/write should always be sector aligned. */
2828                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
2829                         btrfs_err(fs_info,
2830                 "partial page write in btrfs with offset %u and length %u",
2831                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2832                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_len, sectorsize))
2833                         btrfs_info(fs_info,
2834                 "incomplete page write with offset %u and length %u",
2835                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2836
2837                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
2838                 end = start + bvec->bv_len - 1;
2839
2840                 if (first_bvec) {
2841                         btrfs_record_physical_zoned(inode, start, bio);
2842                         first_bvec = false;
2843                 }
2844
2845                 end_extent_writepage(page, error, start, end);
2846
2847                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, start, bvec->bv_len);
2848         }
2849
2850         bio_put(bio);
2851 }
2852
2853 /*
2854  * Record previously processed extent range
2855  *
2856  * For endio_readpage_release_extent() to handle a full extent range, reducing
2857  * the extent io operations.
2858  */
2859 struct processed_extent {
2860         struct btrfs_inode *inode;
2861         /* Start of the range in @inode */
2862         u64 start;
2863         /* End of the range in @inode */
2864         u64 end;
2865         bool uptodate;
2866 };
2867
2868 /*
2869  * Try to release processed extent range
2870  *
2871  * May not release the extent range right now if the current range is
2872  * contiguous to processed extent.
2873  *
2874  * Will release processed extent when any of @inode, @uptodate, the range is
2875  * no longer contiguous to the processed range.
2876  *
2877  * Passing @inode == NULL will force processed extent to be released.
2878  */
2879 static void endio_readpage_release_extent(struct processed_extent *processed,
2880                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2881                               bool uptodate)
2882 {
2883         struct extent_state *cached = NULL;
2884         struct extent_io_tree *tree;
2885
2886         /* The first extent, initialize @processed */
2887         if (!processed->inode)
2888                 goto update;
2889
2890         /*
2891          * Contiguous to processed extent, just uptodate the end.
2892          *
2893          * Several things to notice:
2894          *
2895          * - bio can be merged as long as on-disk bytenr is contiguous
2896          *   This means we can have page belonging to other inodes, thus need to
2897          *   check if the inode still matches.
2898          * - bvec can contain range beyond current page for multi-page bvec
2899          *   Thus we need to do processed->end + 1 >= start check
2900          */
2901         if (processed->inode == inode && processed->uptodate == uptodate &&
2902             processed->end + 1 >= start && end >= processed->end) {
2903                 processed->end = end;
2904                 return;
2905         }
2906
2907         tree = &processed->inode->io_tree;
2908         /*
2909          * Now we don't have range contiguous to the processed range, release
2910          * the processed range now.
2911          */
2912         if (processed->uptodate && tree->track_uptodate)
2913                 set_extent_uptodate(tree, processed->start, processed->end,
2914                                     &cached, GFP_ATOMIC);
2915         unlock_extent_cached_atomic(tree, processed->start, processed->end,
2916                                     &cached);
2917
2918 update:
2919         /* Update processed to current range */
2920         processed->inode = inode;
2921         processed->start = start;
2922         processed->end = end;
2923         processed->uptodate = uptodate;
2924 }
2925
2926 static void begin_page_read(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
2927 {
2928         ASSERT(PageLocked(page));
2929         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2930                 return;
2931
2932         ASSERT(PagePrivate(page));
2933         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
2934 }
2935
2936 /*
2937  * Find extent buffer for a givne bytenr.
2938  *
2939  * This is for end_bio_extent_readpage(), thus we can't do any unsafe locking
2940  * in endio context.
2941  */
2942 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_readpage(
2943                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
2944 {
2945         struct extent_buffer *eb;
2946
2947         /*
2948          * For regular sectorsize, we can use page->private to grab extent
2949          * buffer
2950          */
2951         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
2952                 ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
2953                 return (struct extent_buffer *)page->private;
2954         }
2955
2956         /* For subpage case, we need to lookup buffer radix tree */
2957         rcu_read_lock();
2958         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
2959                                bytenr >> fs_info->sectorsize_bits);
2960         rcu_read_unlock();
2961         ASSERT(eb);
2962         return eb;
2963 }
2964
2965 /*
2966  * after a readpage IO is done, we need to:
2967  * clear the uptodate bits on error
2968  * set the uptodate bits if things worked
2969  * set the page up to date if all extents in the tree are uptodate
2970  * clear the lock bit in the extent tree
2971  * unlock the page if there are no other extents locked for it
2972  *
2973  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2974  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2975  */
2976 static void end_bio_extent_readpage(struct bio *bio)
2977 {
2978         struct bio_vec *bvec;
2979         struct btrfs_io_bio *io_bio = btrfs_io_bio(bio);
2980         struct extent_io_tree *tree, *failure_tree;
2981         struct processed_extent processed = { 0 };
2982         /*
2983          * The offset to the beginning of a bio, since one bio can never be
2984          * larger than UINT_MAX, u32 here is enough.
2985          */
2986         u32 bio_offset = 0;
2987         int mirror;
2988         int ret;
2989         struct bvec_iter_all iter_all;
2990
2991         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
2992         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
2993                 bool uptodate = !bio->bi_status;
2994                 struct page *page = bvec->bv_page;
2995                 struct inode *inode = page->mapping->host;
2996                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2997                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2998                 unsigned int error_bitmap = (unsigned int)-1;
2999                 u64 start;
3000                 u64 end;
3001                 u32 len;
3002
3003                 btrfs_debug(fs_info,
3004                         "end_bio_extent_readpage: bi_sector=%llu, err=%d, mirror=%u",
3005                         bio->bi_iter.bi_sector, bio->bi_status,
3006                         io_bio->mirror_num);
3007                 tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3008                 failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
3009
3010                 /*
3011                  * We always issue full-sector reads, but if some block in a
3012                  * page fails to read, blk_update_request() will advance
3013                  * bv_offset and adjust bv_len to compensate.  Print a warning
3014                  * for unaligned offsets, and an error if they don't add up to
3015                  * a full sector.
3016                  */
3017                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
3018                         btrfs_err(fs_info,
3019                 "partial page read in btrfs with offset %u and length %u",
3020                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
3021                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset + bvec->bv_len,
3022                                      sectorsize))
3023                         btrfs_info(fs_info,
3024                 "incomplete page read with offset %u and length %u",
3025                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
3026
3027                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
3028                 end = start + bvec->bv_len - 1;
3029                 len = bvec->bv_len;
3030
3031                 mirror = io_bio->mirror_num;
3032                 if (likely(uptodate)) {
3033                         if (is_data_inode(inode)) {
3034                                 error_bitmap = btrfs_verify_data_csum(io_bio,
3035                                                 bio_offset, page, start, end);
3036                                 ret = error_bitmap;
3037                         } else {
3038                                 ret = btrfs_validate_metadata_buffer(io_bio,
3039                                         page, start, end, mirror);
3040                         }
3041                         if (ret)
3042                                 uptodate = false;
3043                         else
3044                                 clean_io_failure(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
3045                                                  failure_tree, tree, start,
3046                                                  page,
3047                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), 0);
3048                 }
3049
3050                 if (likely(uptodate))
3051                         goto readpage_ok;
3052
3053                 if (is_data_inode(inode)) {
3054                         /*
3055                          * btrfs_submit_read_repair() will handle all the good
3056                          * and bad sectors, we just continue to the next bvec.
3057                          */
3058                         submit_read_repair(inode, bio, bio_offset, page,
3059                                            start - page_offset(page), start,
3060                                            end, mirror, error_bitmap,
3061                                            btrfs_submit_data_bio);
3062
3063                         ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3064                         bio_offset += len;
3065                         continue;
3066                 } else {
3067                         struct extent_buffer *eb;
3068
3069                         eb = find_extent_buffer_readpage(fs_info, page, start);
3070                         set_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3071                         eb->read_mirror = mirror;
3072                         atomic_dec(&eb->io_pages);
3073                         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_READAHEAD,
3074                                                &eb->bflags))
3075                                 btree_readahead_hook(eb, -EIO);
3076                 }
3077 readpage_ok:
3078                 if (likely(uptodate)) {
3079                         loff_t i_size = i_size_read(inode);
3080                         pgoff_t end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
3081
3082                         /*
3083                          * Zero out the remaining part if this range straddles
3084                          * i_size.
3085                          *
3086                          * Here we should only zero the range inside the bvec,
3087                          * not touch anything else.
3088                          *
3089                          * NOTE: i_size is exclusive while end is inclusive.
3090                          */
3091                         if (page->index == end_index && i_size <= end) {
3092                                 u32 zero_start = max(offset_in_page(i_size),
3093                                                      offset_in_page(start));
3094
3095                                 zero_user_segment(page, zero_start,
3096                                                   offset_in_page(end) + 1);
3097                         }
3098                 }
3099                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3100                 bio_offset += len;
3101
3102                 /* Update page status and unlock */
3103                 end_page_read(page, uptodate, start, len);
3104                 endio_readpage_release_extent(&processed, BTRFS_I(inode),
3105                                               start, end, PageUptodate(page));
3106         }
3107         /* Release the last extent */
3108         endio_readpage_release_extent(&processed, NULL, 0, 0, false);
3109         btrfs_io_bio_free_csum(io_bio);
3110         bio_put(bio);
3111 }
3112
3113 /*
3114  * Initialize the members up to but not including 'bio'. Use after allocating a
3115  * new bio by bio_alloc_bioset as it does not initialize the bytes outside of
3116  * 'bio' because use of __GFP_ZERO is not supported.
3117  */
3118 static inline void btrfs_io_bio_init(struct btrfs_io_bio *btrfs_bio)
3119 {
3120         memset(btrfs_bio, 0, offsetof(struct btrfs_io_bio, bio));
3121 }
3122
3123 /*
3124  * The following helpers allocate a bio. As it's backed by a bioset, it'll
3125  * never fail.  We're returning a bio right now but you can call btrfs_io_bio
3126  * for the appropriate container_of magic
3127  */
3128 struct bio *btrfs_bio_alloc(u64 first_byte)
3129 {
3130         struct bio *bio;
3131
3132         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, BIO_MAX_VECS, &btrfs_bioset);
3133         bio->bi_iter.bi_sector = first_byte >> 9;
3134         btrfs_io_bio_init(btrfs_io_bio(bio));
3135         return bio;
3136 }
3137
3138 struct bio *btrfs_bio_clone(struct bio *bio)
3139 {
3140         struct btrfs_io_bio *btrfs_bio;
3141         struct bio *new;
3142
3143         /* Bio allocation backed by a bioset does not fail */
3144         new = bio_clone_fast(bio, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3145         btrfs_bio = btrfs_io_bio(new);
3146         btrfs_io_bio_init(btrfs_bio);
3147         btrfs_bio->iter = bio->bi_iter;
3148         return new;
3149 }
3150
3151 struct bio *btrfs_io_bio_alloc(unsigned int nr_iovecs)
3152 {
3153         struct bio *bio;
3154
3155         /* Bio allocation backed by a bioset does not fail */
3156         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, nr_iovecs, &btrfs_bioset);
3157         btrfs_io_bio_init(btrfs_io_bio(bio));
3158         return bio;
3159 }
3160
3161 struct bio *btrfs_bio_clone_partial(struct bio *orig, u64 offset, u64 size)
3162 {
3163         struct bio *bio;
3164         struct btrfs_io_bio *btrfs_bio;
3165
3166         ASSERT(offset <= UINT_MAX && size <= UINT_MAX);
3167
3168         /* this will never fail when it's backed by a bioset */
3169         bio = bio_clone_fast(orig, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3170         ASSERT(bio);
3171
3172         btrfs_bio = btrfs_io_bio(bio);
3173         btrfs_io_bio_init(btrfs_bio);
3174
3175         bio_trim(bio, offset >> 9, size >> 9);
3176         btrfs_bio->iter = bio->bi_iter;
3177         return bio;
3178 }
3179
3180 /**
3181  * Attempt to add a page to bio
3182  *
3183  * @bio:        destination bio
3184  * @page:       page to add to the bio
3185  * @disk_bytenr:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3186  *                a contiguous page to the previous one
3187  * @pg_offset:  starting offset in the page
3188  * @size:       portion of page that we want to write
3189  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3190  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3191  *
3192  * Attempt to add a page to bio considering stripe alignment etc.
3193  *
3194  * Return >= 0 for the number of bytes added to the bio.
3195  * Can return 0 if the current bio is already at stripe/zone boundary.
3196  * Return <0 for error.
3197  */
3198 static int btrfs_bio_add_page(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3199                               struct page *page,
3200                               u64 disk_bytenr, unsigned int size,
3201                               unsigned int pg_offset,
3202                               unsigned long bio_flags)
3203 {
3204         struct bio *bio = bio_ctrl->bio;
3205         u32 bio_size = bio->bi_iter.bi_size;
3206         u32 real_size;
3207         const sector_t sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
3208         bool contig;
3209         int ret;
3210
3211         ASSERT(bio);
3212         /* The limit should be calculated when bio_ctrl->bio is allocated */
3213         ASSERT(bio_ctrl->len_to_oe_boundary && bio_ctrl->len_to_stripe_boundary);
3214         if (bio_ctrl->bio_flags != bio_flags)
3215                 return 0;
3216
3217         if (bio_ctrl->bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3218                 contig = bio->bi_iter.bi_sector == sector;
3219         else
3220                 contig = bio_end_sector(bio) == sector;
3221         if (!contig)
3222                 return 0;
3223
3224         real_size = min(bio_ctrl->len_to_oe_boundary,
3225                         bio_ctrl->len_to_stripe_boundary) - bio_size;
3226         real_size = min(real_size, size);
3227
3228         /*
3229          * If real_size is 0, never call bio_add_*_page(), as even size is 0,
3230          * bio will still execute its endio function on the page!
3231          */
3232         if (real_size == 0)
3233                 return 0;
3234
3235         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND)
3236                 ret = bio_add_zone_append_page(bio, page, real_size, pg_offset);
3237         else
3238                 ret = bio_add_page(bio, page, real_size, pg_offset);
3239
3240         return ret;
3241 }
3242
3243 static int calc_bio_boundaries(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3244                                struct btrfs_inode *inode, u64 file_offset)
3245 {
3246         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3247         struct btrfs_io_geometry geom;
3248         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
3249         struct extent_map *em;
3250         u64 logical = (bio_ctrl->bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT);
3251         int ret;
3252
3253         /*
3254          * Pages for compressed extent are never submitted to disk directly,
3255          * thus it has no real boundary, just set them to U32_MAX.
3256          *
3257          * The split happens for real compressed bio, which happens in
3258          * btrfs_submit_compressed_read/write().
3259          */
3260         if (bio_ctrl->bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
3261                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3262                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = U32_MAX;
3263                 return 0;
3264         }
3265         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, fs_info->sectorsize);
3266         if (IS_ERR(em))
3267                 return PTR_ERR(em);
3268         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(bio_ctrl->bio),
3269                                     logical, &geom);
3270         free_extent_map(em);
3271         if (ret < 0) {
3272                 return ret;
3273         }
3274         if (geom.len > U32_MAX)
3275                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = U32_MAX;
3276         else
3277                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = (u32)geom.len;
3278
3279         if (!btrfs_is_zoned(fs_info) ||
3280             bio_op(bio_ctrl->bio) != REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3281                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3282                 return 0;
3283         }
3284
3285         /* Ordered extent not yet created, so we're good */
3286         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
3287         if (!ordered) {
3288                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3289                 return 0;
3290         }
3291
3292         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = min_t(u32, U32_MAX,
3293                 ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes - logical);
3294         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
3295         return 0;
3296 }
3297
3298 static int alloc_new_bio(struct btrfs_inode *inode,
3299                          struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3300                          struct writeback_control *wbc,
3301                          unsigned int opf,
3302                          bio_end_io_t end_io_func,
3303                          u64 disk_bytenr, u32 offset, u64 file_offset,
3304                          unsigned long bio_flags)
3305 {
3306         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3307         struct bio *bio;
3308         int ret;
3309
3310         /*
3311          * For compressed page range, its disk_bytenr is always @disk_bytenr
3312          * passed in, no matter if we have added any range into previous bio.
3313          */
3314         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3315                 bio = btrfs_bio_alloc(disk_bytenr);
3316         else
3317                 bio = btrfs_bio_alloc(disk_bytenr + offset);
3318         bio_ctrl->bio = bio;
3319         bio_ctrl->bio_flags = bio_flags;
3320         bio->bi_end_io = end_io_func;
3321         bio->bi_private = &inode->io_tree;
3322         bio->bi_write_hint = inode->vfs_inode.i_write_hint;
3323         bio->bi_opf = opf;
3324         ret = calc_bio_boundaries(bio_ctrl, inode, file_offset);
3325         if (ret < 0)
3326                 goto error;
3327         if (wbc) {
3328                 struct block_device *bdev;
3329
3330                 bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
3331                 bio_set_dev(bio, bdev);
3332                 wbc_init_bio(wbc, bio);
3333         }
3334         if (btrfs_is_zoned(fs_info) && bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3335                 struct btrfs_device *device;
3336
3337                 device = btrfs_zoned_get_device(fs_info, disk_bytenr,
3338                                                 fs_info->sectorsize);
3339                 if (IS_ERR(device)) {
3340                         ret = PTR_ERR(device);
3341                         goto error;
3342                 }
3343
3344                 btrfs_io_bio(bio)->device = device;
3345         }
3346         return 0;
3347 error:
3348         bio_ctrl->bio = NULL;
3349         bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
3350         bio_endio(bio);
3351         return ret;
3352 }
3353
3354 /*
3355  * @opf:        bio REQ_OP_* and REQ_* flags as one value
3356  * @wbc:        optional writeback control for io accounting
3357  * @page:       page to add to the bio
3358  * @disk_bytenr: logical bytenr where the write will be
3359  * @size:       portion of page that we want to write to
3360  * @pg_offset:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3361  *              a contiguous page to the previous one
3362  * @bio_ret:    must be valid pointer, newly allocated bio will be stored there
3363  * @end_io_func:     end_io callback for new bio
3364  * @mirror_num:      desired mirror to read/write
3365  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3366  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3367  */
3368 static int submit_extent_page(unsigned int opf,
3369                               struct writeback_control *wbc,
3370                               struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3371                               struct page *page, u64 disk_bytenr,
3372                               size_t size, unsigned long pg_offset,
3373                               bio_end_io_t end_io_func,
3374                               int mirror_num,
3375                               unsigned long bio_flags,
3376                               bool force_bio_submit)
3377 {
3378         int ret = 0;
3379         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
3380         unsigned int cur = pg_offset;
3381
3382         ASSERT(bio_ctrl);
3383
3384         ASSERT(pg_offset < PAGE_SIZE && size <= PAGE_SIZE &&
3385                pg_offset + size <= PAGE_SIZE);
3386         if (force_bio_submit && bio_ctrl->bio) {
3387                 ret = submit_one_bio(bio_ctrl->bio, mirror_num, bio_ctrl->bio_flags);
3388                 bio_ctrl->bio = NULL;
3389                 if (ret < 0)
3390                         return ret;
3391         }
3392
3393         while (cur < pg_offset + size) {
3394                 u32 offset = cur - pg_offset;
3395                 int added;
3396
3397                 /* Allocate new bio if needed */
3398                 if (!bio_ctrl->bio) {
3399                         ret = alloc_new_bio(inode, bio_ctrl, wbc, opf,
3400                                             end_io_func, disk_bytenr, offset,
3401                                             page_offset(page) + cur,
3402                                             bio_flags);
3403                         if (ret < 0)
3404                                 return ret;
3405                 }
3406                 /*
3407                  * We must go through btrfs_bio_add_page() to ensure each
3408                  * page range won't cross various boundaries.
3409                  */
3410                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3411                         added = btrfs_bio_add_page(bio_ctrl, page, disk_bytenr,
3412                                         size - offset, pg_offset + offset,
3413                                         bio_flags);
3414                 else
3415                         added = btrfs_bio_add_page(bio_ctrl, page,
3416                                         disk_bytenr + offset, size - offset,
3417                                         pg_offset + offset, bio_flags);
3418
3419                 /* Metadata page range should never be split */
3420                 if (!is_data_inode(&inode->vfs_inode))
3421                         ASSERT(added == 0 || added == size - offset);
3422
3423                 /* At least we added some page, update the account */
3424                 if (wbc && added)
3425                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, page, added);
3426
3427                 /* We have reached boundary, submit right now */
3428                 if (added < size - offset) {
3429                         /* The bio should contain some page(s) */
3430                         ASSERT(bio_ctrl->bio->bi_iter.bi_size);
3431                         ret = submit_one_bio(bio_ctrl->bio, mirror_num,
3432                                         bio_ctrl->bio_flags);
3433                         bio_ctrl->bio = NULL;
3434                         if (ret < 0)
3435                                 return ret;
3436                 }
3437                 cur += added;
3438         }
3439         return 0;
3440 }
3441
3442 static int attach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb,
3443                                      struct page *page,
3444                                      struct btrfs_subpage *prealloc)
3445 {
3446         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3447         int ret = 0;
3448
3449         /*
3450          * If the page is mapped to btree inode, we should hold the private
3451          * lock to prevent race.
3452          * For cloned or dummy extent buffers, their pages are not mapped and
3453          * will not race with any other ebs.
3454          */
3455         if (page->mapping)
3456                 lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
3457
3458         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
3459                 if (!PagePrivate(page))
3460                         attach_page_private(page, eb);
3461                 else
3462                         WARN_ON(page->private != (unsigned long)eb);
3463                 return 0;
3464         }
3465
3466         /* Already mapped, just free prealloc */
3467         if (PagePrivate(page)) {
3468                 btrfs_free_subpage(prealloc);
3469                 return 0;
3470         }
3471
3472         if (prealloc)
3473                 /* Has preallocated memory for subpage */
3474                 attach_page_private(page, prealloc);
3475         else
3476                 /* Do new allocation to attach subpage */
3477                 ret = btrfs_attach_subpage(fs_info, page,
3478                                            BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
3479         return ret;
3480 }
3481
3482 int set_page_extent_mapped(struct page *page)
3483 {
3484         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3485
3486         ASSERT(page->mapping);
3487
3488         if (PagePrivate(page))
3489                 return 0;
3490
3491         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3492
3493         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3494                 return btrfs_attach_subpage(fs_info, page, BTRFS_SUBPAGE_DATA);
3495
3496         attach_page_private(page, (void *)EXTENT_PAGE_PRIVATE);
3497         return 0;
3498 }
3499
3500 void clear_page_extent_mapped(struct page *page)
3501 {
3502         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3503
3504         ASSERT(page->mapping);
3505
3506         if (!PagePrivate(page))
3507                 return;
3508
3509         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3510         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3511                 return btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3512
3513         detach_page_private(page);
3514 }
3515
3516 static struct extent_map *
3517 __get_extent_map(struct inode *inode, struct page *page, size_t pg_offset,
3518                  u64 start, u64 len, struct extent_map **em_cached)
3519 {
3520         struct extent_map *em;
3521
3522         if (em_cached && *em_cached) {
3523                 em = *em_cached;
3524                 if (extent_map_in_tree(em) && start >= em->start &&
3525                     start < extent_map_end(em)) {
3526                         refcount_inc(&em->refs);
3527                         return em;
3528                 }
3529
3530                 free_extent_map(em);
3531                 *em_cached = NULL;
3532         }
3533
3534         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), page, pg_offset, start, len);
3535         if (em_cached && !IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3536                 BUG_ON(*em_cached);
3537                 refcount_inc(&em->refs);
3538                 *em_cached = em;
3539         }
3540         return em;
3541 }
3542 /*
3543  * basic readpage implementation.  Locked extent state structs are inserted
3544  * into the tree that are removed when the IO is done (by the end_io
3545  * handlers)
3546  * XXX JDM: This needs looking at to ensure proper page locking
3547  * return 0 on success, otherwise return error
3548  */
3549 int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
3550                       struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3551                       unsigned int read_flags, u64 *prev_em_start)
3552 {
3553         struct inode *inode = page->mapping->host;
3554         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3555         u64 start = page_offset(page);
3556         const u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
3557         u64 cur = start;
3558         u64 extent_offset;
3559         u64 last_byte = i_size_read(inode);
3560         u64 block_start;
3561         u64 cur_end;
3562         struct extent_map *em;
3563         int ret = 0;
3564         int nr = 0;
3565         size_t pg_offset = 0;
3566         size_t iosize;
3567         size_t blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
3568         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3569
3570         ret = set_page_extent_mapped(page);
3571         if (ret < 0) {
3572                 unlock_extent(tree, start, end);
3573                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, PAGE_SIZE);
3574                 unlock_page(page);
3575                 goto out;
3576         }
3577
3578         if (!PageUptodate(page)) {
3579                 if (cleancache_get_page(page) == 0) {
3580                         BUG_ON(blocksize != PAGE_SIZE);
3581                         unlock_extent(tree, start, end);
3582                         unlock_page(page);
3583                         goto out;
3584                 }
3585         }
3586
3587         if (page->index == last_byte >> PAGE_SHIFT) {
3588                 size_t zero_offset = offset_in_page(last_byte);
3589
3590                 if (zero_offset) {
3591                         iosize = PAGE_SIZE - zero_offset;
3592                         memzero_page(page, zero_offset, iosize);
3593                         flush_dcache_page(page);
3594                 }
3595         }
3596         begin_page_read(fs_info, page);
3597         while (cur <= end) {
3598                 unsigned long this_bio_flag = 0;
3599                 bool force_bio_submit = false;
3600                 u64 disk_bytenr;
3601
3602                 if (cur >= last_byte) {
3603                         struct extent_state *cached = NULL;
3604
3605                         iosize = PAGE_SIZE - pg_offset;
3606                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
3607                         flush_dcache_page(page);
3608                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3609                                             &cached, GFP_NOFS);
3610                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3611                                              cur + iosize - 1, &cached);
3612                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3613                         break;
3614                 }
3615                 em = __get_extent_map(inode, page, pg_offset, cur,
3616                                       end - cur + 1, em_cached);
3617                 if (IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3618                         unlock_extent(tree, cur, end);
3619                         end_page_read(page, false, cur, end + 1 - cur);
3620                         break;
3621                 }
3622                 extent_offset = cur - em->start;
3623                 BUG_ON(extent_map_end(em) <= cur);
3624                 BUG_ON(end < cur);
3625
3626                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
3627                         this_bio_flag |= EXTENT_BIO_COMPRESSED;
3628                         extent_set_compress_type(&this_bio_flag,
3629                                                  em->compress_type);
3630                 }
3631
3632                 iosize = min(extent_map_end(em) - cur, end - cur + 1);
3633                 cur_end = min(extent_map_end(em) - 1, end);
3634                 iosize = ALIGN(iosize, blocksize);
3635                 if (this_bio_flag & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3636                         disk_bytenr = em->block_start;
3637                 else
3638                         disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3639                 block_start = em->block_start;
3640                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
3641                         block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
3642
3643                 /*
3644                  * If we have a file range that points to a compressed extent
3645                  * and it's followed by a consecutive file range that points
3646                  * to the same compressed extent (possibly with a different
3647                  * offset and/or length, so it either points to the whole extent
3648                  * or only part of it), we must make sure we do not submit a
3649                  * single bio to populate the pages for the 2 ranges because
3650                  * this makes the compressed extent read zero out the pages
3651                  * belonging to the 2nd range. Imagine the following scenario:
3652                  *
3653                  *  File layout
3654                  *  [0 - 8K]                     [8K - 24K]
3655                  *    |                               |
3656                  *    |                               |
3657                  * points to extent X,         points to extent X,
3658                  * offset 4K, length of 8K     offset 0, length 16K
3659                  *
3660                  * [extent X, compressed length = 4K uncompressed length = 16K]
3661                  *
3662                  * If the bio to read the compressed extent covers both ranges,
3663                  * it will decompress extent X into the pages belonging to the
3664                  * first range and then it will stop, zeroing out the remaining
3665                  * pages that belong to the other range that points to extent X.
3666                  * So here we make sure we submit 2 bios, one for the first
3667                  * range and another one for the third range. Both will target
3668                  * the same physical extent from disk, but we can't currently
3669                  * make the compressed bio endio callback populate the pages
3670                  * for both ranges because each compressed bio is tightly
3671                  * coupled with a single extent map, and each range can have
3672                  * an extent map with a different offset value relative to the
3673                  * uncompressed data of our extent and different lengths. This
3674                  * is a corner case so we prioritize correctness over
3675                  * non-optimal behavior (submitting 2 bios for the same extent).
3676                  */
3677                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) &&
3678                     prev_em_start && *prev_em_start != (u64)-1 &&
3679                     *prev_em_start != em->start)
3680                         force_bio_submit = true;
3681
3682                 if (prev_em_start)
3683                         *prev_em_start = em->start;
3684
3685                 free_extent_map(em);
3686                 em = NULL;
3687
3688                 /* we've found a hole, just zero and go on */
3689                 if (block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
3690                         struct extent_state *cached = NULL;
3691
3692                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
3693                         flush_dcache_page(page);
3694
3695                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3696                                             &cached, GFP_NOFS);
3697                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3698                                              cur + iosize - 1, &cached);
3699                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3700                         cur = cur + iosize;
3701                         pg_offset += iosize;
3702                         continue;
3703                 }
3704                 /* the get_extent function already copied into the page */
3705                 if (test_range_bit(tree, cur, cur_end,
3706                                    EXTENT_UPTODATE, 1, NULL)) {
3707                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3708                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3709                         cur = cur + iosize;
3710                         pg_offset += iosize;
3711                         continue;
3712                 }
3713                 /* we have an inline extent but it didn't get marked up
3714                  * to date.  Error out
3715                  */
3716                 if (block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3717                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3718                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3719                         cur = cur + iosize;
3720                         pg_offset += iosize;
3721                         continue;
3722                 }
3723
3724                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | read_flags, NULL,
3725                                          bio_ctrl, page, disk_bytenr, iosize,
3726                                          pg_offset,
3727                                          end_bio_extent_readpage, 0,
3728                                          this_bio_flag,
3729                                          force_bio_submit);
3730                 if (!ret) {
3731                         nr++;
3732                 } else {
3733                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3734                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3735                         goto out;
3736                 }
3737                 cur = cur + iosize;
3738                 pg_offset += iosize;
3739         }
3740 out:
3741         return ret;
3742 }
3743
3744 static inline void contiguous_readpages(struct page *pages[], int nr_pages,
3745                                         u64 start, u64 end,
3746                                         struct extent_map **em_cached,
3747                                         struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3748                                         u64 *prev_em_start)
3749 {
3750         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(pages[0]->mapping->host);
3751         int index;
3752
3753         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
3754
3755         for (index = 0; index < nr_pages; index++) {
3756                 btrfs_do_readpage(pages[index], em_cached, bio_ctrl,
3757                                   REQ_RAHEAD, prev_em_start);
3758                 put_page(pages[index]);
3759         }
3760 }
3761
3762 static void update_nr_written(struct writeback_control *wbc,
3763                               unsigned long nr_written)
3764 {
3765         wbc->nr_to_write -= nr_written;
3766 }
3767
3768 /*
3769  * helper for __extent_writepage, doing all of the delayed allocation setup.
3770  *
3771  * This returns 1 if btrfs_run_delalloc_range function did all the work required
3772  * to write the page (copy into inline extent).  In this case the IO has
3773  * been started and the page is already unlocked.
3774  *
3775  * This returns 0 if all went well (page still locked)
3776  * This returns < 0 if there were errors (page still locked)
3777  */
3778 static noinline_for_stack int writepage_delalloc(struct btrfs_inode *inode,
3779                 struct page *page, struct writeback_control *wbc,
3780                 u64 delalloc_start, unsigned long *nr_written)
3781 {
3782         u64 page_end = delalloc_start + PAGE_SIZE - 1;
3783         bool found;
3784         u64 delalloc_to_write = 0;
3785         u64 delalloc_end = 0;
3786         int ret;
3787         int page_started = 0;
3788
3789
3790         while (delalloc_end < page_end) {
3791                 found = find_lock_delalloc_range(&inode->vfs_inode, page,
3792                                                &delalloc_start,
3793                                                &delalloc_end);
3794                 if (!found) {
3795                         delalloc_start = delalloc_end + 1;
3796                         continue;
3797                 }
3798                 ret = btrfs_run_delalloc_range(inode, page, delalloc_start,
3799                                 delalloc_end, &page_started, nr_written, wbc);
3800                 if (ret) {
3801                         btrfs_page_set_error(inode->root->fs_info, page,
3802                                              page_offset(page), PAGE_SIZE);
3803                         return ret;
3804                 }
3805                 /*
3806                  * delalloc_end is already one less than the total length, so
3807                  * we don't subtract one from PAGE_SIZE
3808                  */
3809                 delalloc_to_write += (delalloc_end - delalloc_start +
3810                                       PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
3811                 delalloc_start = delalloc_end + 1;
3812         }
3813         if (wbc->nr_to_write < delalloc_to_write) {
3814                 int thresh = 8192;
3815
3816                 if (delalloc_to_write < thresh * 2)
3817                         thresh = delalloc_to_write;
3818                 wbc->nr_to_write = min_t(u64, delalloc_to_write,
3819                                          thresh);
3820         }
3821
3822         /* did the fill delalloc function already unlock and start
3823          * the IO?
3824          */
3825         if (page_started) {
3826                 /*
3827                  * we've unlocked the page, so we can't update
3828                  * the mapping's writeback index, just update
3829                  * nr_to_write.
3830                  */
3831                 wbc->nr_to_write -= *nr_written;
3832                 return 1;
3833         }
3834
3835         return 0;
3836 }
3837
3838 /*
3839  * Find the first byte we need to write.
3840  *
3841  * For subpage, one page can contain several sectors, and
3842  * __extent_writepage_io() will just grab all extent maps in the page
3843  * range and try to submit all non-inline/non-compressed extents.
3844  *
3845  * This is a big problem for subpage, we shouldn't re-submit already written
3846  * data at all.
3847  * This function will lookup subpage dirty bit to find which range we really
3848  * need to submit.
3849  *
3850  * Return the next dirty range in [@start, @end).
3851  * If no dirty range is found, @start will be page_offset(page) + PAGE_SIZE.
3852  */
3853 static void find_next_dirty_byte(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3854                                  struct page *page, u64 *start, u64 *end)
3855 {
3856         struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
3857         struct btrfs_subpage_info *spi = fs_info->subpage_info;
3858         u64 orig_start = *start;
3859         /* Declare as unsigned long so we can use bitmap ops */
3860         unsigned long flags;
3861         int range_start_bit;
3862         int range_end_bit;
3863
3864         /*
3865          * For regular sector size == page size case, since one page only
3866          * contains one sector, we return the page offset directly.
3867          */
3868         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
3869                 *start = page_offset(page);
3870                 *end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
3871                 return;
3872         }
3873
3874         range_start_bit = spi->dirty_offset +
3875                           (offset_in_page(orig_start) >> fs_info->sectorsize_bits);
3876
3877         /* We should have the page locked, but just in case */
3878         spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
3879         bitmap_next_set_region(subpage->bitmaps, &range_start_bit, &range_end_bit,
3880                                spi->dirty_offset + spi->bitmap_nr_bits);
3881         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
3882
3883         range_start_bit -= spi->dirty_offset;
3884         range_end_bit -= spi->dirty_offset;
3885
3886         *start = page_offset(page) + range_start_bit * fs_info->sectorsize;
3887         *end = page_offset(page) + range_end_bit * fs_info->sectorsize;
3888 }
3889
3890 /*
3891  * helper for __extent_writepage.  This calls the writepage start hooks,
3892  * and does the loop to map the page into extents and bios.
3893  *
3894  * We return 1 if the IO is started and the page is unlocked,
3895  * 0 if all went well (page still locked)
3896  * < 0 if there were errors (page still locked)
3897  */
3898 static noinline_for_stack int __extent_writepage_io(struct btrfs_inode *inode,
3899                                  struct page *page,
3900                                  struct writeback_control *wbc,
3901                                  struct extent_page_data *epd,
3902                                  loff_t i_size,
3903                                  unsigned long nr_written,
3904                                  int *nr_ret)
3905 {
3906         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3907         u64 cur = page_offset(page);
3908         u64 end = cur + PAGE_SIZE - 1;
3909         u64 extent_offset;
3910         u64 block_start;
3911         struct extent_map *em;
3912         int ret = 0;
3913         int nr = 0;
3914         u32 opf = REQ_OP_WRITE;
3915         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
3916         bool compressed;
3917
3918         ret = btrfs_writepage_cow_fixup(page);
3919         if (ret) {
3920                 /* Fixup worker will requeue */
3921                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
3922                 update_nr_written(wbc, nr_written);
3923                 unlock_page(page);
3924                 return 1;
3925         }
3926
3927         /*
3928          * we don't want to touch the inode after unlocking the page,
3929          * so we update the mapping writeback index now
3930          */
3931         update_nr_written(wbc, nr_written + 1);
3932
3933         while (cur <= end) {
3934                 u64 disk_bytenr;
3935                 u64 em_end;
3936                 u64 dirty_range_start = cur;
3937                 u64 dirty_range_end;
3938                 u32 iosize;
3939
3940                 if (cur >= i_size) {
3941                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, page, cur,
3942                                                              end, true);
3943                         /*
3944                          * This range is beyond i_size, thus we don't need to
3945                          * bother writing back.
3946                          * But we still need to clear the dirty subpage bit, or
3947                          * the next time the page gets dirtied, we will try to
3948                          * writeback the sectors with subpage dirty bits,
3949                          * causing writeback without ordered extent.
3950                          */
3951                         btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, end + 1 - cur);
3952                         break;
3953                 }
3954
3955                 find_next_dirty_byte(fs_info, page, &dirty_range_start,
3956                                      &dirty_range_end);
3957                 if (cur < dirty_range_start) {
3958                         cur = dirty_range_start;
3959                         continue;
3960                 }
3961
3962                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur, end - cur + 1);
3963                 if (IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3964                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, cur, end - cur + 1);
3965                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(em);
3966                         break;
3967                 }
3968
3969                 extent_offset = cur - em->start;
3970                 em_end = extent_map_end(em);
3971                 ASSERT(cur <= em_end);
3972                 ASSERT(cur < end);
3973                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->start, fs_info->sectorsize));
3974                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->len, fs_info->sectorsize));
3975                 block_start = em->block_start;
3976                 compressed = test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
3977                 disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3978
3979                 /*
3980                  * Note that em_end from extent_map_end() and dirty_range_end from
3981                  * find_next_dirty_byte() are all exclusive
3982                  */
3983                 iosize = min(min(em_end, end + 1), dirty_range_end) - cur;
3984
3985                 if (btrfs_use_zone_append(inode, em->block_start))
3986                         opf = REQ_OP_ZONE_APPEND;
3987
3988                 free_extent_map(em);
3989                 em = NULL;
3990
3991                 /*
3992                  * compressed and inline extents are written through other
3993                  * paths in the FS
3994                  */
3995                 if (compressed || block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
3996                     block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3997                         if (compressed)
3998                                 nr++;
3999                         else
4000                                 btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode,
4001                                                 page, cur, cur + iosize - 1, true);
4002                         btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, iosize);
4003                         cur += iosize;
4004                         continue;
4005                 }
4006
4007                 btrfs_set_range_writeback(inode, cur, cur + iosize - 1);
4008                 if (!PageWriteback(page)) {
4009                         btrfs_err(inode->root->fs_info,
4010                                    "page %lu not writeback, cur %llu end %llu",
4011                                page->index, cur, end);
4012                 }
4013
4014                 /*
4015                  * Although the PageDirty bit is cleared before entering this
4016                  * function, subpage dirty bit is not cleared.
4017                  * So clear subpage dirty bit here so next time we won't submit
4018                  * page for range already written to disk.
4019                  */
4020                 btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, iosize);
4021
4022                 ret = submit_extent_page(opf | write_flags, wbc,
4023                                          &epd->bio_ctrl, page,
4024                                          disk_bytenr, iosize,
4025                                          cur - page_offset(page),
4026                                          end_bio_extent_writepage,
4027                                          0, 0, false);
4028                 if (ret) {
4029                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, cur, iosize);
4030                         if (PageWriteback(page))
4031                                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, cur,
4032                                                            iosize);
4033                 }
4034
4035                 cur += iosize;
4036                 nr++;
4037         }
4038         /*
4039          * If we finish without problem, we should not only clear page dirty,
4040          * but also empty subpage dirty bits
4041          */
4042         if (!ret)
4043                 btrfs_page_assert_not_dirty(fs_info, page);
4044         *nr_ret = nr;
4045         return ret;
4046 }
4047
4048 /*
4049  * the writepage semantics are similar to regular writepage.  extent
4050  * records are inserted to lock ranges in the tree, and as dirty areas
4051  * are found, they are marked writeback.  Then the lock bits are removed
4052  * and the end_io handler clears the writeback ranges
4053  *
4054  * Return 0 if everything goes well.
4055  * Return <0 for error.
4056  */
4057 static int __extent_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
4058                               struct extent_page_data *epd)
4059 {
4060         struct inode *inode = page->mapping->host;
4061         u64 start = page_offset(page);
4062         u64 page_end = start + PAGE_SIZE - 1;
4063         int ret;
4064         int nr = 0;
4065         size_t pg_offset;
4066         loff_t i_size = i_size_read(inode);
4067         unsigned long end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
4068         unsigned long nr_written = 0;
4069
4070         trace___extent_writepage(page, inode, wbc);
4071
4072         WARN_ON(!PageLocked(page));
4073
4074         btrfs_page_clear_error(btrfs_sb(inode->i_sb), page,
4075                                page_offset(page), PAGE_SIZE);
4076
4077         pg_offset = offset_in_page(i_size);
4078         if (page->index > end_index ||
4079            (page->index == end_index && !pg_offset)) {
4080                 page->mapping->a_ops->invalidatepage(page, 0, PAGE_SIZE);
4081                 unlock_page(page);
4082                 return 0;
4083         }
4084
4085         if (page->index == end_index) {
4086                 memzero_page(page, pg_offset, PAGE_SIZE - pg_offset);
4087                 flush_dcache_page(page);
4088         }
4089
4090         ret = set_page_extent_mapped(page);
4091         if (ret < 0) {
4092                 SetPageError(page);
4093                 goto done;
4094         }
4095
4096         if (!epd->extent_locked) {
4097                 ret = writepage_delalloc(BTRFS_I(inode), page, wbc, start,
4098                                          &nr_written);
4099                 if (ret == 1)
4100                         return 0;
4101                 if (ret)
4102                         goto done;
4103         }
4104
4105         ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, wbc, epd, i_size,
4106                                     nr_written, &nr);
4107         if (ret == 1)
4108                 return 0;
4109
4110 done:
4111         if (nr == 0) {
4112                 /* make sure the mapping tag for page dirty gets cleared */
4113                 set_page_writeback(page);
4114                 end_page_writeback(page);
4115         }
4116         /*
4117          * Here we used to have a check for PageError() and then set @ret and
4118          * call end_extent_writepage().
4119          *
4120          * But in fact setting @ret here will cause different error paths
4121          * between subpage and regular sectorsize.
4122          *
4123          * For regular page size, we never submit current page, but only add
4124          * current page to current bio.
4125          * The bio submission can only happen in next page.
4126          * Thus if we hit the PageError() branch, @ret is already set to
4127          * non-zero value and will not get updated for regular sectorsize.
4128          *
4129          * But for subpage case, it's possible we submit part of current page,
4130          * thus can get PageError() set by submitted bio of the same page,
4131          * while our @ret is still 0.
4132          *
4133          * So here we unify the behavior and don't set @ret.
4134          * Error can still be properly passed to higher layer as page will
4135          * be set error, here we just don't handle the IO failure.
4136          *
4137          * NOTE: This is just a hotfix for subpage.
4138          * The root fix will be properly ending ordered extent when we hit
4139          * an error during writeback.
4140          *
4141          * But that needs a bigger refactoring, as we not only need to grab the
4142          * submitted OE, but also need to know exactly at which bytenr we hit
4143          * the error.
4144          * Currently the full page based __extent_writepage_io() is not
4145          * capable of that.
4146          */
4147         if (PageError(page))
4148                 end_extent_writepage(page, ret, start, page_end);
4149         unlock_page(page);
4150         ASSERT(ret <= 0);
4151         return ret;
4152 }
4153
4154 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
4155 {
4156         wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
4157                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4158 }
4159
4160 static void end_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
4161 {
4162         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_ZONE_FINISH, &eb->bflags))
4163                 btrfs_zone_finish_endio(eb->fs_info, eb->start, eb->len);
4164
4165         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
4166         smp_mb__after_atomic();
4167         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK);
4168 }
4169
4170 /*
4171  * Lock extent buffer status and pages for writeback.
4172  *
4173  * May try to flush write bio if we can't get the lock.
4174  *
4175  * Return  0 if the extent buffer doesn't need to be submitted.
4176  *           (E.g. the extent buffer is not dirty)
4177  * Return >0 is the extent buffer is submitted to bio.
4178  * Return <0 if something went wrong, no page is locked.
4179  */
4180 static noinline_for_stack int lock_extent_buffer_for_io(struct extent_buffer *eb,
4181                           struct extent_page_data *epd)
4182 {
4183         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4184         int i, num_pages, failed_page_nr;
4185         int flush = 0;
4186         int ret = 0;
4187
4188         if (!btrfs_try_tree_write_lock(eb)) {
4189                 ret = flush_write_bio(epd);
4190                 if (ret < 0)
4191                         return ret;
4192                 flush = 1;
4193                 btrfs_tree_lock(eb);
4194         }
4195
4196         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags)) {
4197                 btrfs_tree_unlock(eb);
4198                 if (!epd->sync_io)
4199                         return 0;
4200                 if (!flush) {
4201                         ret = flush_write_bio(epd);
4202                         if (ret < 0)
4203                                 return ret;
4204                         flush = 1;
4205                 }
4206                 while (1) {
4207                         wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
4208                         btrfs_tree_lock(eb);
4209                         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags))
4210                                 break;
4211                         btrfs_tree_unlock(eb);
4212                 }
4213         }
4214
4215         /*
4216          * We need to do this to prevent races in people who check if the eb is
4217          * under IO since we can end up having no IO bits set for a short period
4218          * of time.
4219          */
4220         spin_lock(&eb->refs_lock);
4221         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
4222                 set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
4223                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4224                 btrfs_set_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
4225                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4226                                          -eb->len,
4227                                          fs_info->dirty_metadata_batch);
4228                 ret = 1;
4229         } else {
4230                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4231         }
4232
4233         btrfs_tree_unlock(eb);
4234
4235         /*
4236          * Either we don't need to submit any tree block, or we're submitting
4237          * subpage eb.
4238          * Subpage metadata doesn't use page locking at all, so we can skip
4239          * the page locking.
4240          */
4241         if (!ret || fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
4242                 return ret;
4243
4244         num_pages = num_extent_pages(eb);
4245         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4246                 struct page *p = eb->pages[i];
4247
4248                 if (!trylock_page(p)) {
4249                         if (!flush) {
4250                                 int err;
4251
4252                                 err = flush_write_bio(epd);
4253                                 if (err < 0) {
4254                                         ret = err;
4255                                         failed_page_nr = i;
4256                                         goto err_unlock;
4257                                 }
4258                                 flush = 1;
4259                         }
4260                         lock_page(p);
4261                 }
4262         }
4263
4264         return ret;
4265 err_unlock:
4266         /* Unlock already locked pages */
4267         for (i = 0; i < failed_page_nr; i++)
4268                 unlock_page(eb->pages[i]);
4269         /*
4270          * Clear EXTENT_BUFFER_WRITEBACK and wake up anyone waiting on it.
4271          * Also set back EXTENT_BUFFER_DIRTY so future attempts to this eb can
4272          * be made and undo everything done before.
4273          */
4274         btrfs_tree_lock(eb);
4275         spin_lock(&eb->refs_lock);
4276         set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
4277         end_extent_buffer_writeback(eb);
4278         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4279         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes, eb->len,
4280                                  fs_info->dirty_metadata_batch);
4281         btrfs_clear_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
4282         btrfs_tree_unlock(eb);
4283         return ret;
4284 }
4285
4286 static void set_btree_ioerr(struct page *page, struct extent_buffer *eb)
4287 {
4288         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4289
4290         btrfs_page_set_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4291         if (test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags))
4292                 return;
4293
4294         /*
4295          * If we error out, we should add back the dirty_metadata_bytes
4296          * to make it consistent.
4297          */
4298         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4299                                  eb->len, fs_info->dirty_metadata_batch);
4300
4301         /*
4302          * If writeback for a btree extent that doesn't belong to a log tree
4303          * failed, increment the counter transaction->eb_write_errors.
4304          * We do this because while the transaction is running and before it's
4305          * committing (when we call filemap_fdata[write|wait]_range against
4306          * the btree inode), we might have
4307          * btree_inode->i_mapping->a_ops->writepages() called by the VM - if it
4308          * returns an error or an error happens during writeback, when we're
4309          * committing the transaction we wouldn't know about it, since the pages
4310          * can be no longer dirty nor marked anymore for writeback (if a
4311          * subsequent modification to the extent buffer didn't happen before the
4312          * transaction commit), which makes filemap_fdata[write|wait]_range not
4313          * able to find the pages tagged with SetPageError at transaction
4314          * commit time. So if this happens we must abort the transaction,
4315          * otherwise we commit a super block with btree roots that point to
4316          * btree nodes/leafs whose content on disk is invalid - either garbage
4317          * or the content of some node/leaf from a past generation that got
4318          * cowed or deleted and is no longer valid.
4319          *
4320          * Note: setting AS_EIO/AS_ENOSPC in the btree inode's i_mapping would
4321          * not be enough - we need to distinguish between log tree extents vs
4322          * non-log tree extents, and the next filemap_fdatawait_range() call
4323          * will catch and clear such errors in the mapping - and that call might
4324          * be from a log sync and not from a transaction commit. Also, checking
4325          * for the eb flag EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR at transaction commit time is
4326          * not done and would not be reliable - the eb might have been released
4327          * from memory and reading it back again means that flag would not be
4328          * set (since it's a runtime flag, not persisted on disk).
4329          *
4330          * Using the flags below in the btree inode also makes us achieve the
4331          * goal of AS_EIO/AS_ENOSPC when writepages() returns success, started
4332          * writeback for all dirty pages and before filemap_fdatawait_range()
4333          * is called, the writeback for all dirty pages had already finished
4334          * with errors - because we were not using AS_EIO/AS_ENOSPC,
4335          * filemap_fdatawait_range() would return success, as it could not know
4336          * that writeback errors happened (the pages were no longer tagged for
4337          * writeback).
4338          */
4339         switch (eb->log_index) {
4340         case -1:
4341                 set_bit(BTRFS_FS_BTREE_ERR, &fs_info->flags);
4342                 break;
4343         case 0:
4344                 set_bit(BTRFS_FS_LOG1_ERR, &fs_info->flags);
4345                 break;
4346         case 1:
4347                 set_bit(BTRFS_FS_LOG2_ERR, &fs_info->flags);
4348                 break;
4349         default:
4350                 BUG(); /* unexpected, logic error */
4351         }
4352 }
4353
4354 /*
4355  * The endio specific version which won't touch any unsafe spinlock in endio
4356  * context.
4357  */
4358 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_nolock(
4359                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
4360 {
4361         struct extent_buffer *eb;
4362
4363         rcu_read_lock();
4364         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
4365                                start >> fs_info->sectorsize_bits);
4366         if (eb && atomic_inc_not_zero(&eb->refs)) {
4367                 rcu_read_unlock();
4368                 return eb;
4369         }
4370         rcu_read_unlock();
4371         return NULL;
4372 }
4373
4374 /*
4375  * The endio function for subpage extent buffer write.
4376  *
4377  * Unlike end_bio_extent_buffer_writepage(), we only call end_page_writeback()
4378  * after all extent buffers in the page has finished their writeback.
4379  */
4380 static void end_bio_subpage_eb_writepage(struct bio *bio)
4381 {
4382         struct btrfs_fs_info *fs_info;
4383         struct bio_vec *bvec;
4384         struct bvec_iter_all iter_all;
4385
4386         fs_info = btrfs_sb(bio_first_page_all(bio)->mapping->host->i_sb);
4387         ASSERT(fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE);
4388
4389         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4390         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4391                 struct page *page = bvec->bv_page;
4392                 u64 bvec_start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
4393                 u64 bvec_end = bvec_start + bvec->bv_len - 1;
4394                 u64 cur_bytenr = bvec_start;
4395
4396                 ASSERT(IS_ALIGNED(bvec->bv_len, fs_info->nodesize));
4397
4398                 /* Iterate through all extent buffers in the range */
4399                 while (cur_bytenr <= bvec_end) {
4400                         struct extent_buffer *eb;
4401                         int done;
4402
4403                         /*
4404                          * Here we can't use find_extent_buffer(), as it may
4405                          * try to lock eb->refs_lock, which is not safe in endio
4406                          * context.
4407                          */
4408                         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, cur_bytenr);
4409                         ASSERT(eb);
4410
4411                         cur_bytenr = eb->start + eb->len;
4412
4413                         ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags));
4414                         done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4415                         ASSERT(done);
4416
4417                         if (bio->bi_status ||
4418                             test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4419                                 ClearPageUptodate(page);
4420                                 set_btree_ioerr(page, eb);
4421                         }
4422
4423                         btrfs_subpage_clear_writeback(fs_info, page, eb->start,
4424                                                       eb->len);
4425                         end_extent_buffer_writeback(eb);
4426                         /*
4427                          * free_extent_buffer() will grab spinlock which is not
4428                          * safe in endio context. Thus here we manually dec
4429                          * the ref.
4430                          */
4431                         atomic_dec(&eb->refs);
4432                 }
4433         }
4434         bio_put(bio);
4435 }
4436
4437 static void end_bio_extent_buffer_writepage(struct bio *bio)
4438 {
4439         struct bio_vec *bvec;
4440         struct extent_buffer *eb;
4441         int done;
4442         struct bvec_iter_all iter_all;
4443
4444         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4445         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4446                 struct page *page = bvec->bv_page;
4447
4448                 eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4449                 BUG_ON(!eb);
4450                 done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4451
4452                 if (bio->bi_status ||
4453                     test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4454                         ClearPageUptodate(page);
4455                         set_btree_ioerr(page, eb);
4456                 }
4457
4458                 end_page_writeback(page);
4459
4460                 if (!done)
4461                         continue;
4462
4463                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4464         }
4465
4466         bio_put(bio);
4467 }
4468
4469 static void prepare_eb_write(struct extent_buffer *eb)
4470 {
4471         u32 nritems;
4472         unsigned long start;
4473         unsigned long end;
4474
4475         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
4476         atomic_set(&eb->io_pages, num_extent_pages(eb));
4477
4478         /* Set btree blocks beyond nritems with 0 to avoid stale content */
4479         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
4480         if (btrfs_header_level(eb) > 0) {
4481                 end = btrfs_node_key_ptr_offset(nritems);
4482                 memzero_extent_buffer(eb, end, eb->len - end);
4483         } else {
4484                 /*
4485                  * Leaf:
4486                  * header 0 1 2 .. N ... data_N .. data_2 data_1 data_0
4487                  */
4488                 start = btrfs_item_nr_offset(nritems);
4489                 end = BTRFS_LEAF_DATA_OFFSET + leaf_data_end(eb);
4490                 memzero_extent_buffer(eb, start, end - start);
4491         }
4492 }
4493
4494 /*
4495  * Unlike the work in write_one_eb(), we rely completely on extent locking.
4496  * Page locking is only utilized at minimum to keep the VMM code happy.
4497  */
4498 static int write_one_subpage_eb(struct extent_buffer *eb,
4499                                 struct writeback_control *wbc,
4500                                 struct extent_page_data *epd)
4501 {
4502         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4503         struct page *page = eb->pages[0];
4504         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4505         bool no_dirty_ebs = false;
4506         int ret;
4507
4508         prepare_eb_write(eb);
4509
4510         /* clear_page_dirty_for_io() in subpage helper needs page locked */
4511         lock_page(page);
4512         btrfs_subpage_set_writeback(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4513
4514         /* Check if this is the last dirty bit to update nr_written */
4515         no_dirty_ebs = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page,
4516                                                           eb->start, eb->len);
4517         if (no_dirty_ebs)
4518                 clear_page_dirty_for_io(page);
4519
4520         ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc,
4521                         &epd->bio_ctrl, page, eb->start, eb->len,
4522                         eb->start - page_offset(page),
4523                         end_bio_subpage_eb_writepage, 0, 0, false);
4524         if (ret) {
4525                 btrfs_subpage_clear_writeback(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4526                 set_btree_ioerr(page, eb);
4527                 unlock_page(page);
4528
4529                 if (atomic_dec_and_test(&eb->io_pages))
4530                         end_extent_buffer_writeback(eb);
4531                 return -EIO;
4532         }
4533         unlock_page(page);
4534         /*
4535          * Submission finished without problem, if no range of the page is
4536          * dirty anymore, we have submitted a page.  Update nr_written in wbc.
4537          */
4538         if (no_dirty_ebs)
4539                 update_nr_written(wbc, 1);
4540         return ret;
4541 }
4542
4543 static noinline_for_stack int write_one_eb(struct extent_buffer *eb,
4544                         struct writeback_control *wbc,
4545                         struct extent_page_data *epd)
4546 {
4547         u64 disk_bytenr = eb->start;
4548         int i, num_pages;
4549         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4550         int ret = 0;
4551
4552         prepare_eb_write(eb);
4553
4554         num_pages = num_extent_pages(eb);
4555         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4556                 struct page *p = eb->pages[i];
4557
4558                 clear_page_dirty_for_io(p);
4559                 set_page_writeback(p);
4560                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc,
4561                                          &epd->bio_ctrl, p, disk_bytenr,
4562                                          PAGE_SIZE, 0,
4563                                          end_bio_extent_buffer_writepage,
4564                                          0, 0, false);
4565                 if (ret) {
4566                         set_btree_ioerr(p, eb);
4567                         if (PageWriteback(p))
4568                                 end_page_writeback(p);
4569                         if (atomic_sub_and_test(num_pages - i, &eb->io_pages))
4570                                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4571                         ret = -EIO;
4572                         break;
4573                 }
4574                 disk_bytenr += PAGE_SIZE;
4575                 update_nr_written(wbc, 1);
4576                 unlock_page(p);
4577         }
4578
4579         if (unlikely(ret)) {
4580                 for (; i < num_pages; i++) {
4581                         struct page *p = eb->pages[i];
4582                         clear_page_dirty_for_io(p);
4583                         unlock_page(p);
4584                 }
4585         }
4586
4587         return ret;
4588 }
4589
4590 /*
4591  * Submit one subpage btree page.
4592  *
4593  * The main difference to submit_eb_page() is:
4594  * - Page locking
4595  *   For subpage, we don't rely on page locking at all.
4596  *
4597  * - Flush write bio
4598  *   We only flush bio if we may be unable to fit current extent buffers into
4599  *   current bio.
4600  *
4601  * Return >=0 for the number of submitted extent buffers.
4602  * Return <0 for fatal error.
4603  */
4604 static int submit_eb_subpage(struct page *page,
4605                              struct writeback_control *wbc,
4606                              struct extent_page_data *epd)
4607 {
4608         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
4609         int submitted = 0;
4610         u64 page_start = page_offset(page);
4611         int bit_start = 0;
4612         int sectors_per_node = fs_info->nodesize >> fs_info->sectorsize_bits;
4613         int ret;
4614
4615         /* Lock and write each dirty extent buffers in the range */
4616         while (bit_start < fs_info->subpage_info->bitmap_nr_bits) {
4617                 struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
4618                 struct extent_buffer *eb;
4619                 unsigned long flags;
4620                 u64 start;
4621
4622                 /*
4623                  * Take private lock to ensure the subpage won't be detached
4624                  * in the meantime.
4625                  */
4626                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
4627                 if (!PagePrivate(page)) {
4628                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4629                         break;
4630                 }
4631                 spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
4632                 if (!test_bit(bit_start + fs_info->subpage_info->dirty_offset,
4633                               subpage->bitmaps)) {
4634                         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
4635                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4636                         bit_start++;
4637                         continue;
4638                 }
4639
4640                 start = page_start + bit_start * fs_info->sectorsize;
4641                 bit_start += sectors_per_node;
4642
4643                 /*
4644                  * Here we just want to grab the eb without touching extra
4645                  * spin locks, so call find_extent_buffer_nolock().
4646                  */
4647                 eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
4648                 spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
4649                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4650
4651                 /*
4652                  * The eb has already reached 0 refs thus find_extent_buffer()
4653                  * doesn't return it. We don't need to write back such eb
4654                  * anyway.
4655                  */
4656                 if (!eb)
4657                         continue;
4658
4659                 ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4660                 if (ret == 0) {
4661                         free_extent_buffer(eb);
4662                         continue;
4663                 }
4664                 if (ret < 0) {
4665                         free_extent_buffer(eb);
4666                         goto cleanup;
4667                 }
4668                 ret = write_one_subpage_eb(eb, wbc, epd);
4669                 free_extent_buffer(eb);
4670                 if (ret < 0)
4671                         goto cleanup;
4672                 submitted++;
4673         }
4674         return submitted;
4675
4676 cleanup:
4677         /* We hit error, end bio for the submitted extent buffers */
4678         end_write_bio(epd, ret);
4679         return ret;
4680 }
4681
4682 /*
4683  * Submit all page(s) of one extent buffer.
4684  *
4685  * @page:       the page of one extent buffer
4686  * @eb_context: to determine if we need to submit this page, if current page
4687  *              belongs to this eb, we don't need to submit
4688  *
4689  * The caller should pass each page in their bytenr order, and here we use
4690  * @eb_context to determine if we have submitted pages of one extent buffer.
4691  *
4692  * If we have, we just skip until we hit a new page that doesn't belong to
4693  * current @eb_context.
4694  *
4695  * If not, we submit all the page(s) of the extent buffer.
4696  *
4697  * Return >0 if we have submitted the extent buffer successfully.
4698  * Return 0 if we don't need to submit the page, as it's already submitted by
4699  * previous call.
4700  * Return <0 for fatal error.
4701  */
4702 static int submit_eb_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
4703                           struct extent_page_data *epd,
4704                           struct extent_buffer **eb_context)
4705 {
4706         struct address_space *mapping = page->mapping;
4707         struct btrfs_block_group *cache = NULL;
4708         struct extent_buffer *eb;
4709         int ret;
4710
4711         if (!PagePrivate(page))
4712                 return 0;
4713
4714         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->sectorsize < PAGE_SIZE)
4715                 return submit_eb_subpage(page, wbc, epd);
4716
4717         spin_lock(&mapping->private_lock);
4718         if (!PagePrivate(page)) {
4719                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4720                 return 0;
4721         }
4722
4723         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4724
4725         /*
4726          * Shouldn't happen and normally this would be a BUG_ON but no point
4727          * crashing the machine for something we can survive anyway.
4728          */
4729         if (WARN_ON(!eb)) {
4730                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4731                 return 0;
4732         }
4733
4734         if (eb == *eb_context) {
4735                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4736                 return 0;
4737         }
4738         ret = atomic_inc_not_zero(&eb->refs);
4739         spin_unlock(&mapping->private_lock);
4740         if (!ret)
4741                 return 0;
4742
4743         if (!btrfs_check_meta_write_pointer(eb->fs_info, eb, &cache)) {
4744                 /*
4745                  * If for_sync, this hole will be filled with
4746                  * trasnsaction commit.
4747                  */
4748                 if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL && !wbc->for_sync)
4749                         ret = -EAGAIN;
4750                 else
4751                         ret = 0;
4752                 free_extent_buffer(eb);
4753                 return ret;
4754         }
4755
4756         *eb_context = eb;
4757
4758         ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4759         if (ret <= 0) {
4760                 btrfs_revert_meta_write_pointer(cache, eb);
4761                 if (cache)
4762                         btrfs_put_block_group(cache);
4763                 free_extent_buffer(eb);
4764                 return ret;
4765         }
4766         if (cache) {
4767                 /* Impiles write in zoned mode */
4768                 btrfs_put_block_group(cache);
4769                 /* Mark the last eb in a block group */
4770                 if (cache->seq_zone && eb->start + eb->len == cache->zone_capacity)
4771                         set_bit(EXTENT_BUFFER_ZONE_FINISH, &eb->bflags);
4772         }
4773         ret = write_one_eb(eb, wbc, epd);
4774         free_extent_buffer(eb);
4775         if (ret < 0)
4776                 return ret;
4777         return 1;
4778 }
4779
4780 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4781                                    struct writeback_control *wbc)
4782 {
4783         struct extent_buffer *eb_context = NULL;
4784         struct extent_page_data epd = {
4785                 .bio_ctrl = { 0 },
4786                 .extent_locked = 0,
4787                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4788         };
4789         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(mapping->host)->root->fs_info;
4790         int ret = 0;
4791         int done = 0;
4792         int nr_to_write_done = 0;
4793         struct pagevec pvec;
4794         int nr_pages;
4795         pgoff_t index;
4796         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4797         int scanned = 0;
4798         xa_mark_t tag;
4799
4800         pagevec_init(&pvec);
4801         if (wbc->range_cyclic) {
4802                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4803                 end = -1;
4804                 /*
4805                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4806                  * range, mark it as scanned.
4807                  */
4808                 scanned = (index == 0);
4809         } else {
4810                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4811                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4812                 scanned = 1;
4813         }
4814         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4815                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4816         else
4817                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4818         btrfs_zoned_meta_io_lock(fs_info);
4819 retry:
4820         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4821                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
4822         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
4823                (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping, &index, end,
4824                         tag))) {
4825                 unsigned i;
4826
4827                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
4828                         struct page *page = pvec.pages[i];
4829
4830                         ret = submit_eb_page(page, wbc, &epd, &eb_context);
4831                         if (ret == 0)
4832                                 continue;
4833                         if (ret < 0) {
4834                                 done = 1;
4835                                 break;
4836                         }
4837
4838                         /*
4839                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
4840                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
4841                          * at any time
4842                          */
4843                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
4844                 }
4845                 pagevec_release(&pvec);
4846                 cond_resched();
4847         }
4848         if (!scanned && !done) {
4849                 /*
4850                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
4851                  * back to the start of the file
4852                  */
4853                 scanned = 1;
4854                 index = 0;
4855                 goto retry;
4856         }
4857         if (ret < 0) {
4858                 end_write_bio(&epd, ret);
4859                 goto out;
4860         }
4861         /*
4862          * If something went wrong, don't allow any metadata write bio to be
4863          * submitted.
4864          *
4865          * This would prevent use-after-free if we had dirty pages not
4866          * cleaned up, which can still happen by fuzzed images.
4867          *
4868          * - Bad extent tree
4869          *   Allowing existing tree block to be allocated for other trees.
4870          *
4871          * - Log tree operations
4872          *   Exiting tree blocks get allocated to log tree, bumps its
4873          *   generation, then get cleaned in tree re-balance.
4874          *   Such tree block will not be written back, since it's clean,
4875          *   thus no WRITTEN flag set.
4876          *   And after log writes back, this tree block is not traced by
4877          *   any dirty extent_io_tree.
4878          *
4879          * - Offending tree block gets re-dirtied from its original owner
4880          *   Since it has bumped generation, no WRITTEN flag, it can be
4881          *   reused without COWing. This tree block will not be traced
4882          *   by btrfs_transaction::dirty_pages.
4883          *
4884          *   Now such dirty tree block will not be cleaned by any dirty
4885          *   extent io tree. Thus we don't want to submit such wild eb
4886          *   if the fs already has error.
4887          */
4888         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state)) {
4889                 ret = flush_write_bio(&epd);
4890         } else {
4891                 ret = -EROFS;
4892                 end_write_bio(&epd, ret);
4893         }
4894 out:
4895         btrfs_zoned_meta_io_unlock(fs_info);
4896         return ret;
4897 }
4898
4899 /**
4900  * Walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
4901  *
4902  * @mapping: address space structure to write
4903  * @wbc:     subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
4904  * @epd:     holds context for the write, namely the bio
4905  *
4906  * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
4907  * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
4908  * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
4909  * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
4910  * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
4911  * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
4912  * existing IO to complete.
4913  */
4914 static int extent_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4915                              struct writeback_control *wbc,
4916                              struct extent_page_data *epd)
4917 {
4918         struct inode *inode = mapping->host;
4919         int ret = 0;
4920         int done = 0;
4921         int nr_to_write_done = 0;
4922         struct pagevec pvec;
4923         int nr_pages;
4924         pgoff_t index;
4925         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4926         pgoff_t done_index;
4927         int range_whole = 0;
4928         int scanned = 0;
4929         xa_mark_t tag;
4930
4931         /*
4932          * We have to hold onto the inode so that ordered extents can do their
4933          * work when the IO finishes.  The alternative to this is failing to add
4934          * an ordered extent if the igrab() fails there and that is a huge pain
4935          * to deal with, so instead just hold onto the inode throughout the
4936          * writepages operation.  If it fails here we are freeing up the inode
4937          * anyway and we'd rather not waste our time writing out stuff that is
4938          * going to be truncated anyway.
4939          */
4940         if (!igrab(inode))
4941                 return 0;
4942
4943         pagevec_init(&pvec);
4944         if (wbc->range_cyclic) {
4945                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4946                 end = -1;
4947                 /*
4948                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4949                  * range, mark it as scanned.
4950                  */
4951                 scanned = (index == 0);
4952         } else {
4953                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4954                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4955                 if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
4956                         range_whole = 1;
4957                 scanned = 1;
4958         }
4959
4960         /*
4961          * We do the tagged writepage as long as the snapshot flush bit is set
4962          * and we are the first one who do the filemap_flush() on this inode.
4963          *
4964          * The nr_to_write == LONG_MAX is needed to make sure other flushers do
4965          * not race in and drop the bit.
4966          */
4967         if (range_whole && wbc->nr_to_write == LONG_MAX &&
4968             test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
4969                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
4970                 wbc->tagged_writepages = 1;
4971
4972         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
4973                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4974         else
4975                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4976 retry:
4977         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
4978                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
4979         done_index = index;
4980         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
4981                         (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping,
4982                                                 &index, end, tag))) {
4983                 unsigned i;
4984
4985                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
4986                         struct page *page = pvec.pages[i];
4987
4988                         done_index = page->index + 1;
4989                         /*
4990                          * At this point we hold neither the i_pages lock nor
4991                          * the page lock: the page may be truncated or
4992                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
4993                          * or even swizzled back from swapper_space to
4994                          * tmpfs file mapping
4995                          */
4996                         if (!trylock_page(page)) {
4997                                 ret = flush_write_bio(epd);
4998                                 BUG_ON(ret < 0);
4999                                 lock_page(page);
5000                         }
5001
5002                         if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
5003                                 unlock_page(page);
5004                                 continue;
5005                         }
5006
5007                         if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_NONE) {
5008                                 if (PageWriteback(page)) {
5009                                         ret = flush_write_bio(epd);
5010                                         BUG_ON(ret < 0);
5011                                 }
5012                                 wait_on_page_writeback(page);
5013                         }
5014
5015                         if (PageWriteback(page) ||
5016                             !clear_page_dirty_for_io(page)) {
5017                                 unlock_page(page);
5018                                 continue;
5019                         }
5020
5021                         ret = __extent_writepage(page, wbc, epd);
5022                         if (ret < 0) {
5023                                 done = 1;
5024                                 break;
5025                         }
5026
5027                         /*
5028                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
5029                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
5030                          * at any time
5031                          */
5032                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
5033                 }
5034                 pagevec_release(&pvec);
5035                 cond_resched();
5036         }
5037         if (!scanned && !done) {
5038                 /*
5039                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
5040                  * back to the start of the file
5041                  */
5042                 scanned = 1;
5043                 index = 0;
5044
5045                 /*
5046                  * If we're looping we could run into a page that is locked by a
5047                  * writer and that writer could be waiting on writeback for a
5048                  * page in our current bio, and thus deadlock, so flush the
5049                  * write bio here.
5050                  */
5051                 ret = flush_write_bio(epd);
5052                 if (!ret)
5053                         goto retry;
5054         }
5055
5056         if (wbc->range_cyclic || (wbc->nr_to_write > 0 && range_whole))
5057                 mapping->writeback_index = done_index;
5058
5059         btrfs_add_delayed_iput(inode);
5060         return ret;
5061 }
5062
5063 int extent_write_full_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
5064 {
5065         int ret;
5066         struct extent_page_data epd = {
5067                 .bio_ctrl = { 0 },
5068                 .extent_locked = 0,
5069                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
5070         };
5071
5072         ret = __extent_writepage(page, wbc, &epd);
5073         ASSERT(ret <= 0);
5074         if (ret < 0) {
5075                 end_write_bio(&epd, ret);
5076                 return ret;
5077         }
5078
5079         ret = flush_write_bio(&epd);
5080         ASSERT(ret <= 0);
5081         return ret;
5082 }
5083
5084 int extent_write_locked_range(struct inode *inode, u64 start, u64 end,
5085                               int mode)
5086 {
5087         int ret = 0;
5088         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
5089         struct page *page;
5090         unsigned long nr_pages = (end - start + PAGE_SIZE) >>
5091                 PAGE_SHIFT;
5092
5093         struct extent_page_data epd = {
5094                 .bio_ctrl = { 0 },
5095                 .extent_locked = 1,
5096                 .sync_io = mode == WB_SYNC_ALL,
5097         };
5098         struct writeback_control wbc_writepages = {
5099                 .sync_mode      = mode,
5100                 .nr_to_write    = nr_pages * 2,
5101                 .range_start    = start,
5102                 .range_end      = end + 1,
5103                 /* We're called from an async helper function */
5104                 .punt_to_cgroup = 1,
5105                 .no_cgroup_owner = 1,
5106         };
5107
5108         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc_writepages, inode);
5109         while (start <= end) {
5110                 page = find_get_page(mapping, start >> PAGE_SHIFT);
5111                 if (clear_page_dirty_for_io(page))
5112                         ret = __extent_writepage(page, &wbc_writepages, &epd);
5113                 else {
5114                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(BTRFS_I(inode),
5115                                         page, start, start + PAGE_SIZE - 1, true);
5116                         unlock_page(page);
5117                 }
5118                 put_page(page);
5119                 start += PAGE_SIZE;
5120         }
5121
5122         ASSERT(ret <= 0);
5123         if (ret == 0)
5124                 ret = flush_write_bio(&epd);
5125         else
5126                 end_write_bio(&epd, ret);
5127
5128         wbc_detach_inode(&wbc_writepages);
5129         return ret;
5130 }
5131
5132 int extent_writepages(struct address_space *mapping,
5133                       struct writeback_control *wbc)
5134 {
5135         int ret = 0;
5136         struct extent_page_data epd = {
5137                 .bio_ctrl = { 0 },
5138                 .extent_locked = 0,
5139                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
5140         };
5141
5142         ret = extent_write_cache_pages(mapping, wbc, &epd);
5143         ASSERT(ret <= 0);
5144         if (ret < 0) {
5145                 end_write_bio(&epd, ret);
5146                 return ret;
5147         }
5148         ret = flush_write_bio(&epd);
5149         return ret;
5150 }
5151
5152 void extent_readahead(struct readahead_control *rac)
5153 {
5154         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
5155         struct page *pagepool[16];
5156         struct extent_map *em_cached = NULL;
5157         u64 prev_em_start = (u64)-1;
5158         int nr;
5159
5160         while ((nr = readahead_page_batch(rac, pagepool))) {
5161                 u64 contig_start = readahead_pos(rac);
5162                 u64 contig_end = contig_start + readahead_batch_length(rac) - 1;
5163
5164                 contiguous_readpages(pagepool, nr, contig_start, contig_end,
5165                                 &em_cached, &bio_ctrl, &prev_em_start);
5166         }
5167
5168         if (em_cached)
5169                 free_extent_map(em_cached);
5170
5171         if (bio_ctrl.bio) {
5172                 if (submit_one_bio(bio_ctrl.bio, 0, bio_ctrl.bio_flags))
5173                         return;
5174         }
5175 }
5176
5177 /*
5178  * basic invalidatepage code, this waits on any locked or writeback
5179  * ranges corresponding to the page, and then deletes any extent state
5180  * records from the tree
5181  */
5182 int extent_invalidatepage(struct extent_io_tree *tree,
5183                           struct page *page, unsigned long offset)
5184 {
5185         struct extent_state *cached_state = NULL;
5186         u64 start = page_offset(page);
5187         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
5188         size_t blocksize = page->mapping->host->i_sb->s_blocksize;
5189
5190         /* This function is only called for the btree inode */
5191         ASSERT(tree->owner == IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
5192
5193         start += ALIGN(offset, blocksize);
5194         if (start > end)
5195                 return 0;
5196
5197         lock_extent_bits(tree, start, end, &cached_state);
5198         wait_on_page_writeback(page);
5199
5200         /*
5201          * Currently for btree io tree, only EXTENT_LOCKED is utilized,
5202          * so here we only need to unlock the extent range to free any
5203          * existing extent state.
5204          */
5205         unlock_extent_cached(tree, start, end, &cached_state);
5206         return 0;
5207 }
5208
5209 /*
5210  * a helper for releasepage, this tests for areas of the page that
5211  * are locked or under IO and drops the related state bits if it is safe
5212  * to drop the page.
5213  */
5214 static int try_release_extent_state(struct extent_io_tree *tree,
5215                                     struct page *page, gfp_t mask)
5216 {
5217         u64 start = page_offset(page);
5218         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
5219         int ret = 1;
5220
5221         if (test_range_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, 0, NULL)) {
5222                 ret = 0;
5223         } else {
5224                 /*
5225                  * At this point we can safely clear everything except the
5226                  * locked bit, the nodatasum bit and the delalloc new bit.
5227                  * The delalloc new bit will be cleared by ordered extent
5228                  * completion.
5229                  */
5230                 ret = __clear_extent_bit(tree, start, end,
5231                          ~(EXTENT_LOCKED | EXTENT_NODATASUM | EXTENT_DELALLOC_NEW),
5232                          0, 0, NULL, mask, NULL);
5233
5234                 /* if clear_extent_bit failed for enomem reasons,
5235                  * we can't allow the release to continue.
5236                  */
5237                 if (ret < 0)
5238                         ret = 0;
5239                 else
5240                         ret = 1;
5241         }
5242         return ret;
5243 }
5244
5245 /*
5246  * a helper for releasepage.  As long as there are no locked extents
5247  * in the range corresponding to the page, both state records and extent
5248  * map records are removed
5249  */
5250 int try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask)
5251 {
5252         struct extent_map *em;
5253         u64 start = page_offset(page);
5254         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
5255         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
5256         struct extent_io_tree *tree = &btrfs_inode->io_tree;
5257         struct extent_map_tree *map = &btrfs_inode->extent_tree;
5258
5259         if (gfpflags_allow_blocking(mask) &&
5260             page->mapping->host->i_size > SZ_16M) {
5261                 u64 len;
5262                 while (start <= end) {
5263                         struct btrfs_fs_info *fs_info;
5264                         u64 cur_gen;
5265
5266                         len = end - start + 1;
5267                         write_lock(&map->lock);
5268                         em = lookup_extent_mapping(map, start, len);
5269                         if (!em) {
5270                                 write_unlock(&map->lock);
5271                                 break;
5272                         }
5273                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags) ||
5274                             em->start != start) {
5275                                 write_unlock(&map->lock);
5276                                 free_extent_map(em);
5277                                 break;
5278                         }
5279                         if (test_range_bit(tree, em->start,
5280                                            extent_map_end(em) - 1,
5281                                            EXTENT_LOCKED, 0, NULL))
5282                                 goto next;
5283                         /*
5284                          * If it's not in the list of modified extents, used
5285                          * by a fast fsync, we can remove it. If it's being
5286                          * logged we can safely remove it since fsync took an
5287                          * extra reference on the em.
5288                          */
5289                         if (list_empty(&em->list) ||
5290                             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
5291                                 goto remove_em;
5292                         /*
5293                          * If it's in the list of modified extents, remove it
5294                          * only if its generation is older then the current one,
5295                          * in which case we don't need it for a fast fsync.
5296                          * Otherwise don't remove it, we could be racing with an
5297                          * ongoing fast fsync that could miss the new extent.
5298                          */
5299                         fs_info = btrfs_inode->root->fs_info;
5300                         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
5301                         cur_gen = fs_info->generation;
5302                         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
5303                         if (em->generation >= cur_gen)
5304                                 goto next;
5305 remove_em:
5306                         /*
5307                          * We only remove extent maps that are not in the list of
5308                          * modified extents or that are in the list but with a
5309                          * generation lower then the current generation, so there
5310                          * is no need to set the full fsync flag on the inode (it
5311                          * hurts the fsync performance for workloads with a data
5312                          * size that exceeds or is close to the system's memory).
5313                          */
5314                         remove_extent_mapping(map, em);
5315                         /* once for the rb tree */
5316                         free_extent_map(em);
5317 next:
5318                         start = extent_map_end(em);
5319                         write_unlock(&map->lock);
5320
5321                         /* once for us */
5322                         free_extent_map(em);
5323
5324                         cond_resched(); /* Allow large-extent preemption. */
5325                 }
5326         }
5327         return try_release_extent_state(tree, page, mask);
5328 }
5329
5330 /*
5331  * helper function for fiemap, which doesn't want to see any holes.
5332  * This maps until we find something past 'last'
5333  */
5334 static struct extent_map *get_extent_skip_holes(struct btrfs_inode *inode,
5335                                                 u64 offset, u64 last)
5336 {
5337         u64 sectorsize = btrfs_inode_sectorsize(inode);
5338         struct extent_map *em;
5339         u64 len;
5340
5341         if (offset >= last)
5342                 return NULL;
5343
5344         while (1) {
5345                 len = last - offset;
5346                 if (len == 0)
5347                         break;
5348                 len = ALIGN(len, sectorsize);
5349                 em = btrfs_get_extent_fiemap(inode, offset, len);
5350                 if (IS_ERR_OR_NULL(em))
5351                         return em;
5352
5353                 /* if this isn't a hole return it */
5354                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
5355                         return em;
5356
5357                 /* this is a hole, advance to the next extent */
5358                 offset = extent_map_end(em);
5359                 free_extent_map(em);
5360                 if (offset >= last)
5361                         break;
5362         }
5363         return NULL;
5364 }
5365
5366 /*
5367  * To cache previous fiemap extent
5368  *
5369  * Will be used for merging fiemap extent
5370  */
5371 struct fiemap_cache {
5372         u64 offset;
5373         u64 phys;
5374         u64 len;
5375         u32 flags;
5376         bool cached;
5377 };
5378
5379 /*
5380  * Helper to submit fiemap extent.
5381  *
5382  * Will try to merge current fiemap extent specified by @offset, @phys,
5383  * @len and @flags with cached one.
5384  * And only when we fails to merge, cached one will be submitted as
5385  * fiemap extent.
5386  *
5387  * Return value is the same as fiemap_fill_next_extent().
5388  */
5389 static int emit_fiemap_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5390                                 struct fiemap_cache *cache,
5391                                 u64 offset, u64 phys, u64 len, u32 flags)
5392 {
5393         int ret = 0;
5394
5395         if (!cache->cached)
5396                 goto assign;
5397
5398         /*
5399          * Sanity check, extent_fiemap() should have ensured that new
5400          * fiemap extent won't overlap with cached one.
5401          * Not recoverable.
5402          *
5403          * NOTE: Physical address can overlap, due to compression
5404          */
5405         if (cache->offset + cache->len > offset) {
5406                 WARN_ON(1);
5407                 return -EINVAL;
5408         }
5409
5410         /*
5411          * Only merges fiemap extents if
5412          * 1) Their logical addresses are continuous
5413          *
5414          * 2) Their physical addresses are continuous
5415          *    So truly compressed (physical size smaller than logical size)
5416          *    extents won't get merged with each other
5417          *
5418          * 3) Share same flags except FIEMAP_EXTENT_LAST
5419          *    So regular extent won't get merged with prealloc extent
5420          */
5421         if (cache->offset + cache->len  == offset &&
5422             cache->phys + cache->len == phys  &&
5423             (cache->flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST) ==
5424                         (flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST)) {
5425                 cache->len += len;
5426                 cache->flags |= flags;
5427                 goto try_submit_last;
5428         }
5429
5430         /* Not mergeable, need to submit cached one */
5431         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
5432                                       cache->len, cache->flags);
5433         cache->cached = false;
5434         if (ret)
5435                 return ret;
5436 assign:
5437         cache->cached = true;
5438         cache->offset = offset;
5439         cache->phys = phys;
5440         cache->len = len;
5441         cache->flags = flags;
5442 try_submit_last:
5443         if (cache->flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) {
5444                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset,
5445                                 cache->phys, cache->len, cache->flags);
5446                 cache->cached = false;
5447         }
5448         return ret;
5449 }
5450
5451 /*
5452  * Emit last fiemap cache
5453  *
5454  * The last fiemap cache may still be cached in the following case:
5455  * 0                  4k                    8k
5456  * |<- Fiemap range ->|
5457  * |<------------  First extent ----------->|
5458  *
5459  * In this case, the first extent range will be cached but not emitted.
5460  * So we must emit it before ending extent_fiemap().
5461  */
5462 static int emit_last_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5463                                   struct fiemap_cache *cache)
5464 {
5465         int ret;
5466
5467         if (!cache->cached)
5468                 return 0;
5469
5470         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
5471                                       cache->len, cache->flags);
5472         cache->cached = false;
5473         if (ret > 0)
5474                 ret = 0;
5475         return ret;
5476 }
5477
5478 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5479                   u64 start, u64 len)
5480 {
5481         int ret = 0;
5482         u64 off;
5483         u64 max = start + len;
5484         u32 flags = 0;
5485         u32 found_type;
5486         u64 last;
5487         u64 last_for_get_extent = 0;
5488         u64 disko = 0;
5489         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
5490         struct btrfs_key found_key;
5491         struct extent_map *em = NULL;
5492         struct extent_state *cached_state = NULL;
5493         struct btrfs_path *path;
5494         struct btrfs_root *root = inode->root;
5495         struct fiemap_cache cache = { 0 };
5496         struct ulist *roots;
5497         struct ulist *tmp_ulist;
5498         int end = 0;
5499         u64 em_start = 0;
5500         u64 em_len = 0;
5501         u64 em_end = 0;
5502
5503         if (len == 0)
5504                 return -EINVAL;
5505
5506         path = btrfs_alloc_path();
5507         if (!path)
5508                 return -ENOMEM;
5509
5510         roots = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5511         tmp_ulist = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5512         if (!roots || !tmp_ulist) {
5513                 ret = -ENOMEM;
5514                 goto out_free_ulist;
5515         }
5516
5517         /*
5518          * We can't initialize that to 'start' as this could miss extents due
5519          * to extent item merging
5520          */
5521         off = 0;
5522         start = round_down(start, btrfs_inode_sectorsize(inode));
5523         len = round_up(max, btrfs_inode_sectorsize(inode)) - start;
5524
5525         /*
5526          * lookup the last file extent.  We're not using i_size here
5527          * because there might be preallocation past i_size
5528          */
5529         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode), -1,
5530                                        0);
5531         if (ret < 0) {
5532                 goto out_free_ulist;
5533         } else {
5534                 WARN_ON(!ret);
5535                 if (ret == 1)
5536                         ret = 0;
5537         }
5538
5539         path->slots[0]--;
5540         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key, path->slots[0]);
5541         found_type = found_key.type;
5542
5543         /* No extents, but there might be delalloc bits */
5544         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5545             found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
5546                 /* have to trust i_size as the end */
5547                 last = (u64)-1;
5548                 last_for_get_extent = isize;
5549         } else {
5550                 /*
5551                  * remember the start of the last extent.  There are a
5552                  * bunch of different factors that go into the length of the
5553                  * extent, so its much less complex to remember where it started
5554                  */
5555                 last = found_key.offset;
5556                 last_for_get_extent = last + 1;
5557         }
5558         btrfs_release_path(path);
5559
5560         /*
5561          * we might have some extents allocated but more delalloc past those
5562          * extents.  so, we trust isize unless the start of the last extent is
5563          * beyond isize
5564          */
5565         if (last < isize) {
5566                 last = (u64)-1;
5567                 last_for_get_extent = isize;
5568         }
5569
5570         lock_extent_bits(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5571                          &cached_state);
5572
5573         em = get_extent_skip_holes(inode, start, last_for_get_extent);
5574         if (!em)
5575                 goto out;
5576         if (IS_ERR(em)) {
5577                 ret = PTR_ERR(em);
5578                 goto out;
5579         }
5580
5581         while (!end) {
5582                 u64 offset_in_extent = 0;
5583
5584                 /* break if the extent we found is outside the range */
5585                 if (em->start >= max || extent_map_end(em) < off)
5586                         break;
5587
5588                 /*
5589                  * get_extent may return an extent that starts before our
5590                  * requested range.  We have to make sure the ranges
5591                  * we return to fiemap always move forward and don't
5592                  * overlap, so adjust the offsets here
5593                  */
5594                 em_start = max(em->start, off);
5595
5596                 /*
5597                  * record the offset from the start of the extent
5598                  * for adjusting the disk offset below.  Only do this if the
5599                  * extent isn't compressed since our in ram offset may be past
5600                  * what we have actually allocated on disk.
5601                  */
5602                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5603                         offset_in_extent = em_start - em->start;
5604                 em_end = extent_map_end(em);
5605                 em_len = em_end - em_start;
5606                 flags = 0;
5607                 if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
5608                         disko = em->block_start + offset_in_extent;
5609                 else
5610                         disko = 0;
5611
5612                 /*
5613                  * bump off for our next call to get_extent
5614                  */
5615                 off = extent_map_end(em);
5616                 if (off >= max)
5617                         end = 1;
5618
5619                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
5620                         end = 1;
5621                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5622                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
5623                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE |
5624                                   FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED);
5625                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC) {
5626                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DELALLOC |
5627                                   FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN);
5628                 } else if (fieinfo->fi_extents_max) {
5629                         u64 bytenr = em->block_start -
5630                                 (em->start - em->orig_start);
5631
5632                         /*
5633                          * As btrfs supports shared space, this information
5634                          * can be exported to userspace tools via
5635                          * flag FIEMAP_EXTENT_SHARED.  If fi_extents_max == 0
5636                          * then we're just getting a count and we can skip the
5637                          * lookup stuff.
5638                          */
5639                         ret = btrfs_check_shared(root, btrfs_ino(inode),
5640                                                  bytenr, roots, tmp_ulist);
5641                         if (ret < 0)
5642                                 goto out_free;
5643                         if (ret)
5644                                 flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
5645                         ret = 0;
5646                 }
5647                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5648                         flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
5649                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
5650                         flags |= FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
5651
5652                 free_extent_map(em);
5653                 em = NULL;
5654                 if ((em_start >= last) || em_len == (u64)-1 ||
5655                    (last == (u64)-1 && isize <= em_end)) {
5656                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5657                         end = 1;
5658                 }
5659
5660                 /* now scan forward to see if this is really the last extent. */
5661                 em = get_extent_skip_holes(inode, off, last_for_get_extent);
5662                 if (IS_ERR(em)) {
5663                         ret = PTR_ERR(em);
5664                         goto out;
5665                 }
5666                 if (!em) {
5667                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5668                         end = 1;
5669                 }
5670                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, em_start, disko,
5671                                            em_len, flags);
5672                 if (ret) {
5673                         if (ret == 1)
5674                                 ret = 0;
5675                         goto out_free;
5676                 }
5677         }
5678 out_free:
5679         if (!ret)
5680                 ret = emit_last_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
5681         free_extent_map(em);
5682 out:
5683         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5684                              &cached_state);
5685
5686 out_free_ulist:
5687         btrfs_free_path(path);
5688         ulist_free(roots);
5689         ulist_free(tmp_ulist);
5690         return ret;
5691 }
5692
5693 static void __free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5694 {
5695         kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
5696 }
5697
5698 int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb)
5699 {
5700         return (atomic_read(&eb->io_pages) ||
5701                 test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags) ||
5702                 test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5703 }
5704
5705 static bool page_range_has_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
5706 {
5707         struct btrfs_subpage *subpage;
5708
5709         lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
5710
5711         if (PagePrivate(page)) {
5712                 subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
5713                 if (atomic_read(&subpage->eb_refs))
5714                         return true;
5715                 /*
5716                  * Even there is no eb refs here, we may still have
5717                  * end_page_read() call relying on page::private.
5718                  */
5719                 if (atomic_read(&subpage->readers))
5720                         return true;
5721         }
5722         return false;
5723 }
5724
5725 static void detach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb, struct page *page)
5726 {
5727         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5728         const bool mapped = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5729
5730         /*
5731          * For mapped eb, we're going to change the page private, which should
5732          * be done under the private_lock.
5733          */
5734         if (mapped)
5735                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
5736
5737         if (!PagePrivate(page)) {
5738                 if (mapped)
5739                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5740                 return;
5741         }
5742
5743         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
5744                 /*
5745                  * We do this since we'll remove the pages after we've
5746                  * removed the eb from the radix tree, so we could race
5747                  * and have this page now attached to the new eb.  So
5748                  * only clear page_private if it's still connected to
5749                  * this eb.
5750                  */
5751                 if (PagePrivate(page) &&
5752                     page->private == (unsigned long)eb) {
5753                         BUG_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5754                         BUG_ON(PageDirty(page));
5755                         BUG_ON(PageWriteback(page));
5756                         /*
5757                          * We need to make sure we haven't be attached
5758                          * to a new eb.
5759                          */
5760                         detach_page_private(page);
5761                 }
5762                 if (mapped)
5763                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5764                 return;
5765         }
5766
5767         /*
5768          * For subpage, we can have dummy eb with page private.  In this case,
5769          * we can directly detach the private as such page is only attached to
5770          * one dummy eb, no sharing.
5771          */
5772         if (!mapped) {
5773                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5774                 return;
5775         }
5776
5777         btrfs_page_dec_eb_refs(fs_info, page);
5778
5779         /*
5780          * We can only detach the page private if there are no other ebs in the
5781          * page range and no unfinished IO.
5782          */
5783         if (!page_range_has_eb(fs_info, page))
5784                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5785
5786         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5787 }
5788
5789 /* Release all pages attached to the extent buffer */
5790 static void btrfs_release_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb)
5791 {
5792         int i;
5793         int num_pages;
5794
5795         ASSERT(!extent_buffer_under_io(eb));
5796
5797         num_pages = num_extent_pages(eb);
5798         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5799                 struct page *page = eb->pages[i];
5800
5801                 if (!page)
5802                         continue;
5803
5804                 detach_extent_buffer_page(eb, page);
5805
5806                 /* One for when we allocated the page */
5807                 put_page(page);
5808         }
5809 }
5810
5811 /*
5812  * Helper for releasing the extent buffer.
5813  */
5814 static inline void btrfs_release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5815 {
5816         btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
5817         btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
5818         __free_extent_buffer(eb);
5819 }
5820
5821 static struct extent_buffer *
5822 __alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start,
5823                       unsigned long len)
5824 {
5825         struct extent_buffer *eb = NULL;
5826
5827         eb = kmem_cache_zalloc(extent_buffer_cache, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
5828         eb->start = start;
5829         eb->len = len;
5830         eb->fs_info = fs_info;
5831         eb->bflags = 0;
5832         init_rwsem(&eb->lock);
5833
5834         btrfs_leak_debug_add(&fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list,
5835                              &fs_info->allocated_ebs);
5836         INIT_LIST_HEAD(&eb->release_list);
5837
5838         spin_lock_init(&eb->refs_lock);
5839         atomic_set(&eb->refs, 1);
5840         atomic_set(&eb->io_pages, 0);
5841
5842         ASSERT(len <= BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE);
5843
5844         return eb;
5845 }
5846
5847 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src)
5848 {
5849         int i;
5850         struct page *p;
5851         struct extent_buffer *new;
5852         int num_pages = num_extent_pages(src);
5853
5854         new = __alloc_extent_buffer(src->fs_info, src->start, src->len);
5855         if (new == NULL)
5856                 return NULL;
5857
5858         /*
5859          * Set UNMAPPED before calling btrfs_release_extent_buffer(), as
5860          * btrfs_release_extent_buffer() have different behavior for
5861          * UNMAPPED subpage extent buffer.
5862          */
5863         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &new->bflags);
5864
5865         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5866                 int ret;
5867
5868                 p = alloc_page(GFP_NOFS);
5869                 if (!p) {
5870                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5871                         return NULL;
5872                 }
5873                 ret = attach_extent_buffer_page(new, p, NULL);
5874                 if (ret < 0) {
5875                         put_page(p);
5876                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5877                         return NULL;
5878                 }
5879                 WARN_ON(PageDirty(p));
5880                 new->pages[i] = p;
5881                 copy_page(page_address(p), page_address(src->pages[i]));
5882         }
5883         set_extent_buffer_uptodate(new);
5884
5885         return new;
5886 }
5887
5888 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5889                                                   u64 start, unsigned long len)
5890 {
5891         struct extent_buffer *eb;
5892         int num_pages;
5893         int i;
5894
5895         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
5896         if (!eb)
5897                 return NULL;
5898
5899         num_pages = num_extent_pages(eb);
5900         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5901                 int ret;
5902
5903                 eb->pages[i] = alloc_page(GFP_NOFS);
5904                 if (!eb->pages[i])
5905                         goto err;
5906                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i], NULL);
5907                 if (ret < 0)
5908                         goto err;
5909         }
5910         set_extent_buffer_uptodate(eb);
5911         btrfs_set_header_nritems(eb, 0);
5912         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5913
5914         return eb;
5915 err:
5916         for (; i > 0; i--) {
5917                 detach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i - 1]);
5918                 __free_page(eb->pages[i - 1]);
5919         }
5920         __free_extent_buffer(eb);
5921         return NULL;
5922 }
5923
5924 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5925                                                 u64 start)
5926 {
5927         return __alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start, fs_info->nodesize);
5928 }
5929
5930 static void check_buffer_tree_ref(struct extent_buffer *eb)
5931 {
5932         int refs;
5933         /*
5934          * The TREE_REF bit is first set when the extent_buffer is added
5935          * to the radix tree. It is also reset, if unset, when a new reference
5936          * is created by find_extent_buffer.
5937          *
5938          * It is only cleared in two cases: freeing the last non-tree
5939          * reference to the extent_buffer when its STALE bit is set or
5940          * calling releasepage when the tree reference is the only reference.
5941          *
5942          * In both cases, care is taken to ensure that the extent_buffer's
5943          * pages are not under io. However, releasepage can be concurrently
5944          * called with creating new references, which is prone to race
5945          * conditions between the calls to check_buffer_tree_ref in those
5946          * codepaths and clearing TREE_REF in try_release_extent_buffer.
5947          *
5948          * The actual lifetime of the extent_buffer in the radix tree is
5949          * adequately protected by the refcount, but the TREE_REF bit and
5950          * its corresponding reference are not. To protect against this
5951          * class of races, we call check_buffer_tree_ref from the codepaths
5952          * which trigger io after they set eb->io_pages. Note that once io is
5953          * initiated, TREE_REF can no longer be cleared, so that is the
5954          * moment at which any such race is best fixed.
5955          */
5956         refs = atomic_read(&eb->refs);
5957         if (refs >= 2 && test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
5958                 return;
5959
5960         spin_lock(&eb->refs_lock);
5961         if (!test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
5962                 atomic_inc(&eb->refs);
5963         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5964 }
5965
5966 static void mark_extent_buffer_accessed(struct extent_buffer *eb,
5967                 struct page *accessed)
5968 {
5969         int num_pages, i;
5970
5971         check_buffer_tree_ref(eb);
5972
5973         num_pages = num_extent_pages(eb);
5974         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5975                 struct page *p = eb->pages[i];
5976
5977                 if (p != accessed)
5978                         mark_page_accessed(p);
5979         }
5980 }
5981
5982 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5983                                          u64 start)
5984 {
5985         struct extent_buffer *eb;
5986
5987         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
5988         if (!eb)
5989                 return NULL;
5990         /*
5991          * Lock our eb's refs_lock to avoid races with free_extent_buffer().
5992          * When we get our eb it might be flagged with EXTENT_BUFFER_STALE and
5993          * another task running free_extent_buffer() might have seen that flag
5994          * set, eb->refs == 2, that the buffer isn't under IO (dirty and
5995          * writeback flags not set) and it's still in the tree (flag
5996          * EXTENT_BUFFER_TREE_REF set), therefore being in the process of
5997          * decrementing the extent buffer's reference count twice.  So here we
5998          * could race and increment the eb's reference count, clear its stale
5999          * flag, mark it as dirty and drop our reference before the other task
6000          * finishes executing free_extent_buffer, which would later result in
6001          * an attempt to free an extent buffer that is dirty.
6002          */
6003         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags)) {
6004                 spin_lock(&eb->refs_lock);
6005                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
6006         }
6007         mark_extent_buffer_accessed(eb, NULL);
6008         return eb;
6009 }
6010
6011 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
6012 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6013                                         u64 start)
6014 {
6015         struct extent_buffer *eb, *exists = NULL;
6016         int ret;
6017
6018         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
6019         if (eb)
6020                 return eb;
6021         eb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start);
6022         if (!eb)
6023                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6024         eb->fs_info = fs_info;
6025 again:
6026         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
6027         if (ret) {
6028                 exists = ERR_PTR(ret);
6029                 goto free_eb;
6030         }
6031         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6032         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
6033                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
6034         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6035         radix_tree_preload_end();
6036         if (ret == -EEXIST) {
6037                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
6038                 if (exists)
6039                         goto free_eb;
6040                 else
6041                         goto again;
6042         }
6043         check_buffer_tree_ref(eb);
6044         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
6045
6046         return eb;
6047 free_eb:
6048         btrfs_release_extent_buffer(eb);
6049         return exists;
6050 }
6051 #endif
6052
6053 static struct extent_buffer *grab_extent_buffer(
6054                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
6055 {
6056         struct extent_buffer *exists;
6057
6058         /*
6059          * For subpage case, we completely rely on radix tree to ensure we
6060          * don't try to insert two ebs for the same bytenr.  So here we always
6061          * return NULL and just continue.
6062          */
6063         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6064                 return NULL;
6065
6066         /* Page not yet attached to an extent buffer */
6067         if (!PagePrivate(page))
6068                 return NULL;
6069
6070         /*
6071          * We could have already allocated an eb for this page and attached one
6072          * so lets see if we can get a ref on the existing eb, and if we can we
6073          * know it's good and we can just return that one, else we know we can
6074          * just overwrite page->private.
6075          */
6076         exists = (struct extent_buffer *)page->private;
6077         if (atomic_inc_not_zero(&exists->refs))
6078                 return exists;
6079
6080         WARN_ON(PageDirty(page));
6081         detach_page_private(page);
6082         return NULL;
6083 }
6084
6085 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6086                                           u64 start, u64 owner_root, int level)
6087 {
6088         unsigned long len = fs_info->nodesize;
6089         int num_pages;
6090         int i;
6091         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
6092         struct extent_buffer *eb;
6093         struct extent_buffer *exists = NULL;
6094         struct page *p;
6095         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
6096         int uptodate = 1;
6097         int ret;
6098
6099         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize)) {
6100                 btrfs_err(fs_info, "bad tree block start %llu", start);
6101                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6102         }
6103
6104 #if BITS_PER_LONG == 32
6105         if (start >= MAX_LFS_FILESIZE) {
6106                 btrfs_err_rl(fs_info,
6107                 "extent buffer %llu is beyond 32bit page cache limit", start);
6108                 btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
6109                 return ERR_PTR(-EOVERFLOW);
6110         }
6111         if (start >= BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
6112                 btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
6113 #endif
6114
6115         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE &&
6116             offset_in_page(start) + len > PAGE_SIZE) {
6117                 btrfs_err(fs_info,
6118                 "tree block crosses page boundary, start %llu nodesize %lu",
6119                           start, len);
6120                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6121         }
6122
6123         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
6124         if (eb)
6125                 return eb;
6126
6127         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
6128         if (!eb)
6129                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6130         btrfs_set_buffer_lockdep_class(owner_root, eb, level);
6131
6132         num_pages = num_extent_pages(eb);
6133         for (i = 0; i < num_pages; i++, index++) {
6134                 struct btrfs_subpage *prealloc = NULL;
6135
6136                 p = find_or_create_page(mapping, index, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
6137                 if (!p) {
6138                         exists = ERR_PTR(-ENOMEM);
6139                         goto free_eb;
6140                 }
6141
6142                 /*
6143                  * Preallocate page->private for subpage case, so that we won't
6144                  * allocate memory with private_lock hold.  The memory will be
6145                  * freed by attach_extent_buffer_page() or freed manually if
6146                  * we exit earlier.
6147                  *
6148                  * Although we have ensured one subpage eb can only have one
6149                  * page, but it may change in the future for 16K page size
6150                  * support, so we still preallocate the memory in the loop.
6151                  */
6152                 if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
6153                         prealloc = btrfs_alloc_subpage(fs_info, BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
6154                         if (IS_ERR(prealloc)) {
6155                                 ret = PTR_ERR(prealloc);
6156                                 unlock_page(p);
6157                                 put_page(p);
6158                                 exists = ERR_PTR(ret);
6159                                 goto free_eb;
6160                         }
6161                 }
6162
6163                 spin_lock(&mapping->private_lock);
6164                 exists = grab_extent_buffer(fs_info, p);
6165                 if (exists) {
6166                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
6167                         unlock_page(p);
6168                         put_page(p);
6169                         mark_extent_buffer_accessed(exists, p);
6170                         btrfs_free_subpage(prealloc);
6171                         goto free_eb;
6172                 }
6173                 /* Should not fail, as we have preallocated the memory */
6174                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, prealloc);
6175                 ASSERT(!ret);
6176                 /*
6177                  * To inform we have extra eb under allocation, so that
6178                  * detach_extent_buffer_page() won't release the page private
6179                  * when the eb hasn't yet been inserted into radix tree.
6180                  *
6181                  * The ref will be decreased when the eb released the page, in
6182                  * detach_extent_buffer_page().
6183                  * Thus needs no special handling in error path.
6184                  */
6185                 btrfs_page_inc_eb_refs(fs_info, p);
6186                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
6187
6188                 WARN_ON(btrfs_page_test_dirty(fs_info, p, eb->start, eb->len));
6189                 eb->pages[i] = p;
6190                 if (!PageUptodate(p))
6191                         uptodate = 0;
6192
6193                 /*
6194                  * We can't unlock the pages just yet since the extent buffer
6195                  * hasn't been properly inserted in the radix tree, this
6196                  * opens a race with btree_releasepage which can free a page
6197                  * while we are still filling in all pages for the buffer and
6198                  * we could crash.
6199                  */
6200         }
6201         if (uptodate)
6202                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6203 again:
6204         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
6205         if (ret) {
6206                 exists = ERR_PTR(ret);
6207                 goto free_eb;
6208         }
6209
6210         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6211         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
6212                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
6213         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6214         radix_tree_preload_end();
6215         if (ret == -EEXIST) {
6216                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
6217                 if (exists)
6218                         goto free_eb;
6219                 else
6220                         goto again;
6221         }
6222         /* add one reference for the tree */
6223         check_buffer_tree_ref(eb);
6224         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
6225
6226         /*
6227          * Now it's safe to unlock the pages because any calls to
6228          * btree_releasepage will correctly detect that a page belongs to a
6229          * live buffer and won't free them prematurely.
6230          */
6231         for (i = 0; i < num_pages; i++)
6232                 unlock_page(eb->pages[i]);
6233         return eb;
6234
6235 free_eb:
6236         WARN_ON(!atomic_dec_and_test(&eb->refs));
6237         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6238                 if (eb->pages[i])
6239                         unlock_page(eb->pages[i]);
6240         }
6241
6242         btrfs_release_extent_buffer(eb);
6243         return exists;
6244 }
6245
6246 static inline void btrfs_release_extent_buffer_rcu(struct rcu_head *head)
6247 {
6248         struct extent_buffer *eb =
6249                         container_of(head, struct extent_buffer, rcu_head);
6250
6251         __free_extent_buffer(eb);
6252 }
6253
6254 static int release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
6255         __releases(&eb->refs_lock)
6256 {
6257         lockdep_assert_held(&eb->refs_lock);
6258
6259         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6260         if (atomic_dec_and_test(&eb->refs)) {
6261                 if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags)) {
6262                         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6263
6264                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6265
6266                         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6267                         radix_tree_delete(&fs_info->buffer_radix,
6268                                           eb->start >> fs_info->sectorsize_bits);
6269                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6270                 } else {
6271                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6272                 }
6273
6274                 btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
6275                 /* Should be safe to release our pages at this point */
6276                 btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
6277 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
6278                 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags))) {
6279                         __free_extent_buffer(eb);
6280                         return 1;
6281                 }
6282 #endif
6283                 call_rcu(&eb->rcu_head, btrfs_release_extent_buffer_rcu);
6284                 return 1;
6285         }
6286         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6287
6288         return 0;
6289 }
6290
6291 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
6292 {
6293         int refs;
6294         int old;
6295         if (!eb)
6296                 return;
6297
6298         while (1) {
6299                 refs = atomic_read(&eb->refs);
6300                 if ((!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) && refs <= 3)
6301                     || (test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) &&
6302                         refs == 1))
6303                         break;
6304                 old = atomic_cmpxchg(&eb->refs, refs, refs - 1);
6305                 if (old == refs)
6306                         return;
6307         }
6308
6309         spin_lock(&eb->refs_lock);
6310         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 &&
6311             test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags) &&
6312             !extent_buffer_under_io(eb) &&
6313             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6314                 atomic_dec(&eb->refs);
6315
6316         /*
6317          * I know this is terrible, but it's temporary until we stop tracking
6318          * the uptodate bits and such for the extent buffers.
6319          */
6320         release_extent_buffer(eb);
6321 }
6322
6323 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb)
6324 {
6325         if (!eb)
6326                 return;
6327
6328         spin_lock(&eb->refs_lock);
6329         set_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags);
6330
6331         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 && !extent_buffer_under_io(eb) &&
6332             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6333                 atomic_dec(&eb->refs);
6334         release_extent_buffer(eb);
6335 }
6336
6337 static void btree_clear_page_dirty(struct page *page)
6338 {
6339         ASSERT(PageDirty(page));
6340         ASSERT(PageLocked(page));
6341         clear_page_dirty_for_io(page);
6342         xa_lock_irq(&page->mapping->i_pages);
6343         if (!PageDirty(page))
6344                 __xa_clear_mark(&page->mapping->i_pages,
6345                                 page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
6346         xa_unlock_irq(&page->mapping->i_pages);
6347 }
6348
6349 static void clear_subpage_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
6350 {
6351         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6352         struct page *page = eb->pages[0];
6353         bool last;
6354
6355         /* btree_clear_page_dirty() needs page locked */
6356         lock_page(page);
6357         last = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page, eb->start,
6358                                                   eb->len);
6359         if (last)
6360                 btree_clear_page_dirty(page);
6361         unlock_page(page);
6362         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6363 }
6364
6365 void clear_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
6366 {
6367         int i;
6368         int num_pages;
6369         struct page *page;
6370
6371         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6372                 return clear_subpage_extent_buffer_dirty(eb);
6373
6374         num_pages = num_extent_pages(eb);
6375
6376         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6377                 page = eb->pages[i];
6378                 if (!PageDirty(page))
6379                         continue;
6380                 lock_page(page);
6381                 btree_clear_page_dirty(page);
6382                 ClearPageError(page);
6383                 unlock_page(page);
6384         }
6385         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6386 }
6387
6388 bool set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb)
6389 {
6390         int i;
6391         int num_pages;
6392         bool was_dirty;
6393
6394         check_buffer_tree_ref(eb);
6395
6396         was_dirty = test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
6397
6398         num_pages = num_extent_pages(eb);
6399         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6400         WARN_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags));
6401
6402         if (!was_dirty) {
6403                 bool subpage = eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE;
6404
6405                 /*
6406                  * For subpage case, we can have other extent buffers in the
6407                  * same page, and in clear_subpage_extent_buffer_dirty() we
6408                  * have to clear page dirty without subpage lock held.
6409                  * This can cause race where our page gets dirty cleared after
6410                  * we just set it.
6411                  *
6412                  * Thankfully, clear_subpage_extent_buffer_dirty() has locked
6413                  * its page for other reasons, we can use page lock to prevent
6414                  * the above race.
6415                  */
6416                 if (subpage)
6417                         lock_page(eb->pages[0]);
6418                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6419                         btrfs_page_set_dirty(eb->fs_info, eb->pages[i],
6420                                              eb->start, eb->len);
6421                 if (subpage)
6422                         unlock_page(eb->pages[0]);
6423         }
6424 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
6425         for (i = 0; i < num_pages; i++)
6426                 ASSERT(PageDirty(eb->pages[i]));
6427 #endif
6428
6429         return was_dirty;
6430 }
6431
6432 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
6433 {
6434         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6435         struct page *page;
6436         int num_pages;
6437         int i;
6438
6439         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6440         num_pages = num_extent_pages(eb);
6441         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6442                 page = eb->pages[i];
6443                 if (page)
6444                         btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page,
6445                                                   eb->start, eb->len);
6446         }
6447 }
6448
6449 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
6450 {
6451         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6452         struct page *page;
6453         int num_pages;
6454         int i;
6455
6456         set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6457         num_pages = num_extent_pages(eb);
6458         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6459                 page = eb->pages[i];
6460                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6461         }
6462 }
6463
6464 static int read_extent_buffer_subpage(struct extent_buffer *eb, int wait,
6465                                       int mirror_num)
6466 {
6467         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6468         struct extent_io_tree *io_tree;
6469         struct page *page = eb->pages[0];
6470         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
6471         int ret = 0;
6472
6473         ASSERT(!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags));
6474         ASSERT(PagePrivate(page));
6475         io_tree = &BTRFS_I(fs_info->btree_inode)->io_tree;
6476
6477         if (wait == WAIT_NONE) {
6478                 if (!try_lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1))
6479                         return -EAGAIN;
6480         } else {
6481                 ret = lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
6482                 if (ret < 0)
6483                         return ret;
6484         }
6485
6486         ret = 0;
6487         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags) ||
6488             PageUptodate(page) ||
6489             btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len)) {
6490                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6491                 unlock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
6492                 return ret;
6493         }
6494
6495         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6496         eb->read_mirror = 0;
6497         atomic_set(&eb->io_pages, 1);
6498         check_buffer_tree_ref(eb);
6499         btrfs_subpage_clear_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6500
6501         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6502         ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL, &bio_ctrl,
6503                                  page, eb->start, eb->len,
6504                                  eb->start - page_offset(page),
6505                                  end_bio_extent_readpage, mirror_num, 0,
6506                                  true);
6507         if (ret) {
6508                 /*
6509                  * In the endio function, if we hit something wrong we will
6510                  * increase the io_pages, so here we need to decrease it for
6511                  * error path.
6512                  */
6513                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6514         }
6515         if (bio_ctrl.bio) {
6516                 int tmp;
6517
6518                 tmp = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, mirror_num, 0);
6519                 bio_ctrl.bio = NULL;
6520                 if (tmp < 0)
6521                         return tmp;
6522         }
6523         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6524                 return ret;
6525
6526         wait_extent_bit(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1, EXTENT_LOCKED);
6527         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
6528                 ret = -EIO;
6529         return ret;
6530 }
6531
6532 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait, int mirror_num)
6533 {
6534         int i;
6535         struct page *page;
6536         int err;
6537         int ret = 0;
6538         int locked_pages = 0;
6539         int all_uptodate = 1;
6540         int num_pages;
6541         unsigned long num_reads = 0;
6542         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
6543
6544         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
6545                 return 0;
6546
6547         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6548                 return read_extent_buffer_subpage(eb, wait, mirror_num);
6549
6550         num_pages = num_extent_pages(eb);
6551         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6552                 page = eb->pages[i];
6553                 if (wait == WAIT_NONE) {
6554                         /*
6555                          * WAIT_NONE is only utilized by readahead. If we can't
6556                          * acquire the lock atomically it means either the eb
6557                          * is being read out or under modification.
6558                          * Either way the eb will be or has been cached,
6559                          * readahead can exit safely.
6560                          */
6561                         if (!trylock_page(page))
6562                                 goto unlock_exit;
6563                 } else {
6564                         lock_page(page);
6565                 }
6566                 locked_pages++;
6567         }
6568         /*
6569          * We need to firstly lock all pages to make sure that
6570          * the uptodate bit of our pages won't be affected by
6571          * clear_extent_buffer_uptodate().
6572          */
6573         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6574                 page = eb->pages[i];
6575                 if (!PageUptodate(page)) {
6576                         num_reads++;
6577                         all_uptodate = 0;
6578                 }
6579         }
6580
6581         if (all_uptodate) {
6582                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6583                 goto unlock_exit;
6584         }
6585
6586         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6587         eb->read_mirror = 0;
6588         atomic_set(&eb->io_pages, num_reads);
6589         /*
6590          * It is possible for releasepage to clear the TREE_REF bit before we
6591          * set io_pages. See check_buffer_tree_ref for a more detailed comment.
6592          */
6593         check_buffer_tree_ref(eb);
6594         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6595                 page = eb->pages[i];
6596
6597                 if (!PageUptodate(page)) {
6598                         if (ret) {
6599                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6600                                 unlock_page(page);
6601                                 continue;
6602                         }
6603
6604                         ClearPageError(page);
6605                         err = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL,
6606                                          &bio_ctrl, page, page_offset(page),
6607                                          PAGE_SIZE, 0, end_bio_extent_readpage,
6608                                          mirror_num, 0, false);
6609                         if (err) {
6610                                 /*
6611                                  * We failed to submit the bio so it's the
6612                                  * caller's responsibility to perform cleanup
6613                                  * i.e unlock page/set error bit.
6614                                  */
6615                                 ret = err;
6616                                 SetPageError(page);
6617                                 unlock_page(page);
6618                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6619                         }
6620                 } else {
6621                         unlock_page(page);
6622                 }
6623         }
6624
6625         if (bio_ctrl.bio) {
6626                 err = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, mirror_num, bio_ctrl.bio_flags);
6627                 bio_ctrl.bio = NULL;
6628                 if (err)
6629                         return err;
6630         }
6631
6632         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6633                 return ret;
6634
6635         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6636                 page = eb->pages[i];
6637                 wait_on_page_locked(page);
6638                 if (!PageUptodate(page))
6639                         ret = -EIO;
6640         }
6641
6642         return ret;
6643
6644 unlock_exit:
6645         while (locked_pages > 0) {
6646                 locked_pages--;
6647                 page = eb->pages[locked_pages];
6648                 unlock_page(page);
6649         }
6650         return ret;
6651 }
6652
6653 static bool report_eb_range(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6654                             unsigned long len)
6655 {
6656         btrfs_warn(eb->fs_info,
6657                 "access to eb bytenr %llu len %lu out of range start %lu len %lu",
6658                 eb->start, eb->len, start, len);
6659         WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
6660
6661         return true;
6662 }
6663
6664 /*
6665  * Check if the [start, start + len) range is valid before reading/writing
6666  * the eb.
6667  * NOTE: @start and @len are offset inside the eb, not logical address.
6668  *
6669  * Caller should not touch the dst/src memory if this function returns error.
6670  */
6671 static inline int check_eb_range(const struct extent_buffer *eb,
6672                                  unsigned long start, unsigned long len)
6673 {
6674         unsigned long offset;
6675
6676         /* start, start + len should not go beyond eb->len nor overflow */
6677         if (unlikely(check_add_overflow(start, len, &offset) || offset > eb->len))
6678                 return report_eb_range(eb, start, len);
6679
6680         return false;
6681 }
6682
6683 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dstv,
6684                         unsigned long start, unsigned long len)
6685 {
6686         size_t cur;
6687         size_t offset;
6688         struct page *page;
6689         char *kaddr;
6690         char *dst = (char *)dstv;
6691         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6692
6693         if (check_eb_range(eb, start, len))
6694                 return;
6695
6696         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6697
6698         while (len > 0) {
6699                 page = eb->pages[i];
6700
6701                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6702                 kaddr = page_address(page);
6703                 memcpy(dst, kaddr + offset, cur);
6704
6705                 dst += cur;
6706                 len -= cur;
6707                 offset = 0;
6708                 i++;
6709         }
6710 }
6711
6712 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
6713                                        void __user *dstv,
6714                                        unsigned long start, unsigned long len)
6715 {
6716         size_t cur;
6717         size_t offset;
6718         struct page *page;
6719         char *kaddr;
6720         char __user *dst = (char __user *)dstv;
6721         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6722         int ret = 0;
6723
6724         WARN_ON(start > eb->len);
6725         WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len);
6726
6727         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6728
6729         while (len > 0) {
6730                 page = eb->pages[i];
6731
6732                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6733                 kaddr = page_address(page);
6734                 if (copy_to_user_nofault(dst, kaddr + offset, cur)) {
6735                         ret = -EFAULT;
6736                         break;
6737                 }
6738
6739                 dst += cur;
6740                 len -= cur;
6741                 offset = 0;
6742                 i++;
6743         }
6744
6745         return ret;
6746 }
6747
6748 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
6749                          unsigned long start, unsigned long len)
6750 {
6751         size_t cur;
6752         size_t offset;
6753         struct page *page;
6754         char *kaddr;
6755         char *ptr = (char *)ptrv;
6756         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6757         int ret = 0;
6758
6759         if (check_eb_range(eb, start, len))
6760                 return -EINVAL;
6761
6762         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6763
6764         while (len > 0) {
6765                 page = eb->pages[i];
6766
6767                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6768
6769                 kaddr = page_address(page);
6770                 ret = memcmp(ptr, kaddr + offset, cur);
6771                 if (ret)
6772                         break;
6773
6774                 ptr += cur;
6775                 len -= cur;
6776                 offset = 0;
6777                 i++;
6778         }
6779         return ret;
6780 }
6781
6782 /*
6783  * Check that the extent buffer is uptodate.
6784  *
6785  * For regular sector size == PAGE_SIZE case, check if @page is uptodate.
6786  * For subpage case, check if the range covered by the eb has EXTENT_UPTODATE.
6787  */
6788 static void assert_eb_page_uptodate(const struct extent_buffer *eb,
6789                                     struct page *page)
6790 {
6791         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6792
6793         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
6794                 bool uptodate;
6795
6796                 uptodate = btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page,
6797                                                        eb->start, eb->len);
6798                 WARN_ON(!uptodate);
6799         } else {
6800                 WARN_ON(!PageUptodate(page));
6801         }
6802 }
6803
6804 void write_extent_buffer_chunk_tree_uuid(const struct extent_buffer *eb,
6805                 const void *srcv)
6806 {
6807         char *kaddr;
6808
6809         assert_eb_page_uptodate(eb, eb->pages[0]);
6810         kaddr = page_address(eb->pages[0]) +
6811                 get_eb_offset_in_page(eb, offsetof(struct btrfs_header,
6812                                                    chunk_tree_uuid));
6813         memcpy(kaddr, srcv, BTRFS_FSID_SIZE);
6814 }
6815
6816 void write_extent_buffer_fsid(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv)
6817 {
6818         char *kaddr;
6819
6820         assert_eb_page_uptodate(eb, eb->pages[0]);
6821         kaddr = page_address(eb->pages[0]) +
6822                 get_eb_offset_in_page(eb, offsetof(struct btrfs_header, fsid));
6823         memcpy(kaddr, srcv, BTRFS_FSID_SIZE);
6824 }
6825
6826 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv,
6827                          unsigned long start, unsigned long len)
6828 {
6829         size_t cur;
6830         size_t offset;
6831         struct page *page;
6832         char *kaddr;
6833         char *src = (char *)srcv;
6834         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6835
6836         WARN_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_NO_CHECK, &eb->bflags));
6837
6838         if (check_eb_range(eb, start, len))
6839                 return;
6840
6841         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6842
6843         while (len > 0) {
6844                 page = eb->pages[i];
6845                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6846
6847                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6848                 kaddr = page_address(page);
6849                 memcpy(kaddr + offset, src, cur);
6850
6851                 src += cur;
6852                 len -= cur;
6853                 offset = 0;
6854                 i++;
6855         }
6856 }
6857
6858 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6859                 unsigned long len)
6860 {
6861         size_t cur;
6862         size_t offset;
6863         struct page *page;
6864         char *kaddr;
6865         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6866
6867         if (check_eb_range(eb, start, len))
6868                 return;
6869
6870         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6871
6872         while (len > 0) {
6873                 page = eb->pages[i];
6874                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6875
6876                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6877                 kaddr = page_address(page);
6878                 memset(kaddr + offset, 0, cur);
6879
6880                 len -= cur;
6881                 offset = 0;
6882                 i++;
6883         }
6884 }
6885
6886 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
6887                              const struct extent_buffer *src)
6888 {
6889         int i;
6890         int num_pages;
6891
6892         ASSERT(dst->len == src->len);
6893
6894         if (dst->fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
6895                 num_pages = num_extent_pages(dst);
6896                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6897                         copy_page(page_address(dst->pages[i]),
6898                                   page_address(src->pages[i]));
6899         } else {
6900                 size_t src_offset = get_eb_offset_in_page(src, 0);
6901                 size_t dst_offset = get_eb_offset_in_page(dst, 0);
6902
6903                 ASSERT(src->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE);
6904                 memcpy(page_address(dst->pages[0]) + dst_offset,
6905                        page_address(src->pages[0]) + src_offset,
6906                        src->len);
6907         }
6908 }
6909
6910 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6911                         const struct extent_buffer *src,
6912                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6913                         unsigned long len)
6914 {
6915         u64 dst_len = dst->len;
6916         size_t cur;
6917         size_t offset;
6918         struct page *page;
6919         char *kaddr;
6920         unsigned long i = get_eb_page_index(dst_offset);
6921
6922         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6923             check_eb_range(src, src_offset, len))
6924                 return;
6925
6926         WARN_ON(src->len != dst_len);
6927
6928         offset = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
6929
6930         while (len > 0) {
6931                 page = dst->pages[i];
6932                 assert_eb_page_uptodate(dst, page);
6933
6934                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE - offset));
6935
6936                 kaddr = page_address(page);
6937                 read_extent_buffer(src, kaddr + offset, src_offset, cur);
6938
6939                 src_offset += cur;
6940                 len -= cur;
6941                 offset = 0;
6942                 i++;
6943         }
6944 }
6945
6946 /*
6947  * eb_bitmap_offset() - calculate the page and offset of the byte containing the
6948  * given bit number
6949  * @eb: the extent buffer
6950  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6951  * @nr: bit number
6952  * @page_index: return index of the page in the extent buffer that contains the
6953  * given bit number
6954  * @page_offset: return offset into the page given by page_index
6955  *
6956  * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
6957  * contains a given bit.
6958  */
6959 static inline void eb_bitmap_offset(const struct extent_buffer *eb,
6960                                     unsigned long start, unsigned long nr,
6961                                     unsigned long *page_index,
6962                                     size_t *page_offset)
6963 {
6964         size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
6965         size_t offset;
6966
6967         /*
6968          * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
6969          * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
6970          * bitmap item.
6971          */
6972         offset = start + offset_in_page(eb->start) + byte_offset;
6973
6974         *page_index = offset >> PAGE_SHIFT;
6975         *page_offset = offset_in_page(offset);
6976 }
6977
6978 /**
6979  * extent_buffer_test_bit - determine whether a bit in a bitmap item is set
6980  * @eb: the extent buffer
6981  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6982  * @nr: bit number to test
6983  */
6984 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6985                            unsigned long nr)
6986 {
6987         u8 *kaddr;
6988         struct page *page;
6989         unsigned long i;
6990         size_t offset;
6991
6992         eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
6993         page = eb->pages[i];
6994         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6995         kaddr = page_address(page);
6996         return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
6997 }
6998
6999 /**
7000  * extent_buffer_bitmap_set - set an area of a bitmap
7001  * @eb: the extent buffer
7002  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7003  * @pos: bit number of the first bit
7004  * @len: number of bits to set
7005  */
7006 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
7007                               unsigned long pos, unsigned long len)
7008 {
7009         u8 *kaddr;
7010         struct page *page;
7011         unsigned long i;
7012         size_t offset;
7013         const unsigned int size = pos + len;
7014         int bits_to_set = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
7015         u8 mask_to_set = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
7016
7017         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
7018         page = eb->pages[i];
7019         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7020         kaddr = page_address(page);
7021
7022         while (len >= bits_to_set) {
7023                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
7024                 len -= bits_to_set;
7025                 bits_to_set = BITS_PER_BYTE;
7026                 mask_to_set = ~0;
7027                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
7028                         offset = 0;
7029                         page = eb->pages[++i];
7030                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7031                         kaddr = page_address(page);
7032                 }
7033         }
7034         if (len) {
7035                 mask_to_set &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
7036                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
7037         }
7038 }
7039
7040
7041 /**
7042  * extent_buffer_bitmap_clear - clear an area of a bitmap
7043  * @eb: the extent buffer
7044  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7045  * @pos: bit number of the first bit
7046  * @len: number of bits to clear
7047  */
7048 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
7049                                 unsigned long start, unsigned long pos,
7050                                 unsigned long len)
7051 {
7052         u8 *kaddr;
7053         struct page *page;
7054         unsigned long i;
7055         size_t offset;
7056         const unsigned int size = pos + len;
7057         int bits_to_clear = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
7058         u8 mask_to_clear = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
7059
7060         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
7061         page = eb->pages[i];
7062         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7063         kaddr = page_address(page);
7064
7065         while (len >= bits_to_clear) {
7066                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
7067                 len -= bits_to_clear;
7068                 bits_to_clear = BITS_PER_BYTE;
7069                 mask_to_clear = ~0;
7070                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
7071                         offset = 0;
7072                         page = eb->pages[++i];
7073                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7074                         kaddr = page_address(page);
7075                 }
7076         }
7077         if (len) {
7078                 mask_to_clear &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
7079                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
7080         }
7081 }
7082
7083 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
7084 {
7085         unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
7086         return distance < len;
7087 }
7088
7089 static void copy_pages(struct page *dst_page, struct page *src_page,
7090                        unsigned long dst_off, unsigned long src_off,
7091                        unsigned long len)
7092 {
7093         char *dst_kaddr = page_address(dst_page);
7094         char *src_kaddr;
7095         int must_memmove = 0;
7096
7097         if (dst_page != src_page) {
7098                 src_kaddr = page_address(src_page);
7099         } else {
7100                 src_kaddr = dst_kaddr;
7101                 if (areas_overlap(src_off, dst_off, len))
7102                         must_memmove = 1;
7103         }
7104
7105         if (must_memmove)
7106                 memmove(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
7107         else
7108                 memcpy(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
7109 }
7110
7111 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
7112                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
7113                           unsigned long len)
7114 {
7115         size_t cur;
7116         size_t dst_off_in_page;
7117         size_t src_off_in_page;
7118         unsigned long dst_i;
7119         unsigned long src_i;
7120
7121         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
7122             check_eb_range(dst, src_offset, len))
7123                 return;
7124
7125         while (len > 0) {
7126                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
7127                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_offset);
7128
7129                 dst_i = get_eb_page_index(dst_offset);
7130                 src_i = get_eb_page_index(src_offset);
7131
7132                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE -
7133                                                src_off_in_page));
7134                 cur = min_t(unsigned long, cur,
7135                         (unsigned long)(PAGE_SIZE - dst_off_in_page));
7136
7137                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
7138                            dst_off_in_page, src_off_in_page, cur);
7139
7140                 src_offset += cur;
7141                 dst_offset += cur;
7142                 len -= cur;
7143         }
7144 }
7145
7146 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
7147                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
7148                            unsigned long len)
7149 {
7150         size_t cur;
7151         size_t dst_off_in_page;
7152         size_t src_off_in_page;
7153         unsigned long dst_end = dst_offset + len - 1;
7154         unsigned long src_end = src_offset + len - 1;
7155         unsigned long dst_i;
7156         unsigned long src_i;
7157
7158         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
7159             check_eb_range(dst, src_offset, len))
7160                 return;
7161         if (dst_offset < src_offset) {
7162                 memcpy_extent_buffer(dst, dst_offset, src_offset, len);
7163                 return;
7164         }
7165         while (len > 0) {
7166                 dst_i = get_eb_page_index(dst_end);
7167                 src_i = get_eb_page_index(src_end);
7168
7169                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_end);
7170                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_end);
7171
7172                 cur = min_t(unsigned long, len, src_off_in_page + 1);
7173                 cur = min(cur, dst_off_in_page + 1);
7174                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
7175                            dst_off_in_page - cur + 1,
7176                            src_off_in_page - cur + 1, cur);
7177
7178                 dst_end -= cur;
7179                 src_end -= cur;
7180                 len -= cur;
7181         }
7182 }
7183
7184 #define GANG_LOOKUP_SIZE        16
7185 static struct extent_buffer *get_next_extent_buffer(
7186                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
7187 {
7188         struct extent_buffer *gang[GANG_LOOKUP_SIZE];
7189         struct extent_buffer *found = NULL;
7190         u64 page_start = page_offset(page);
7191         u64 cur = page_start;
7192
7193         ASSERT(in_range(bytenr, page_start, PAGE_SIZE));
7194         lockdep_assert_held(&fs_info->buffer_lock);
7195
7196         while (cur < page_start + PAGE_SIZE) {
7197                 int ret;
7198                 int i;
7199
7200                 ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->buffer_radix,
7201                                 (void **)gang, cur >> fs_info->sectorsize_bits,
7202                                 min_t(unsigned int, GANG_LOOKUP_SIZE,
7203                                       PAGE_SIZE / fs_info->nodesize));
7204                 if (ret == 0)
7205                         goto out;
7206                 for (i = 0; i < ret; i++) {
7207                         /* Already beyond page end */
7208                         if (gang[i]->start >= page_start + PAGE_SIZE)
7209                                 goto out;
7210                         /* Found one */
7211                         if (gang[i]->start >= bytenr) {
7212                                 found = gang[i];
7213                                 goto out;
7214                         }
7215                 }
7216                 cur = gang[ret - 1]->start + gang[ret - 1]->len;
7217         }
7218 out:
7219         return found;
7220 }
7221
7222 static int try_release_subpage_extent_buffer(struct page *page)
7223 {
7224         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
7225         u64 cur = page_offset(page);
7226         const u64 end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
7227         int ret;
7228
7229         while (cur < end) {
7230                 struct extent_buffer *eb = NULL;
7231
7232                 /*
7233                  * Unlike try_release_extent_buffer() which uses page->private
7234                  * to grab buffer, for subpage case we rely on radix tree, thus
7235                  * we need to ensure radix tree consistency.
7236                  *
7237                  * We also want an atomic snapshot of the radix tree, thus go
7238                  * with spinlock rather than RCU.
7239                  */
7240                 spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
7241                 eb = get_next_extent_buffer(fs_info, page, cur);
7242                 if (!eb) {
7243                         /* No more eb in the page range after or at cur */
7244                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7245                         break;
7246                 }
7247                 cur = eb->start + eb->len;
7248
7249                 /*
7250                  * The same as try_release_extent_buffer(), to ensure the eb
7251                  * won't disappear out from under us.
7252                  */
7253                 spin_lock(&eb->refs_lock);
7254                 if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
7255                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
7256                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7257                         break;
7258                 }
7259                 spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7260
7261                 /*
7262                  * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a
7263                  * real ref, so just return, this eb will likely be freed soon
7264                  * anyway.
7265                  */
7266                 if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
7267                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
7268                         break;
7269                 }
7270
7271                 /*
7272                  * Here we don't care about the return value, we will always
7273                  * check the page private at the end.  And
7274                  * release_extent_buffer() will release the refs_lock.
7275                  */
7276                 release_extent_buffer(eb);
7277         }
7278         /*
7279          * Finally to check if we have cleared page private, as if we have
7280          * released all ebs in the page, the page private should be cleared now.
7281          */
7282         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
7283         if (!PagePrivate(page))
7284                 ret = 1;
7285         else
7286                 ret = 0;
7287         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7288         return ret;
7289
7290 }
7291
7292 int try_release_extent_buffer(struct page *page)
7293 {
7294         struct extent_buffer *eb;
7295
7296         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->sectorsize < PAGE_SIZE)
7297                 return try_release_subpage_extent_buffer(page);
7298
7299         /*
7300          * We need to make sure nobody is changing page->private, as we rely on
7301          * page->private as the pointer to extent buffer.
7302          */
7303         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
7304         if (!PagePrivate(page)) {
7305                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7306                 return 1;
7307         }
7308
7309         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
7310         BUG_ON(!eb);
7311
7312         /*
7313          * This is a little awful but should be ok, we need to make sure that
7314          * the eb doesn't disappear out from under us while we're looking at
7315          * this page.
7316          */
7317         spin_lock(&eb->refs_lock);
7318         if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
7319                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
7320                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7321                 return 0;
7322         }
7323         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7324
7325         /*
7326          * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a real ref,
7327          * so just return, this page will likely be freed soon anyway.
7328          */
7329         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
7330                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
7331                 return 0;
7332         }
7333
7334         return release_extent_buffer(eb);
7335 }
7336
7337 /*
7338  * btrfs_readahead_tree_block - attempt to readahead a child block
7339  * @fs_info:    the fs_info
7340  * @bytenr:     bytenr to read
7341  * @owner_root: objectid of the root that owns this eb
7342  * @gen:        generation for the uptodate check, can be 0
7343  * @level:      level for the eb
7344  *
7345  * Attempt to readahead a tree block at @bytenr.  If @gen is 0 then we do a
7346  * normal uptodate check of the eb, without checking the generation.  If we have
7347  * to read the block we will not block on anything.
7348  */
7349 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7350                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level)
7351 {
7352         struct extent_buffer *eb;
7353         int ret;
7354
7355         eb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, owner_root, level);
7356         if (IS_ERR(eb))
7357                 return;
7358
7359         if (btrfs_buffer_uptodate(eb, gen, 1)) {
7360                 free_extent_buffer(eb);
7361                 return;
7362         }
7363
7364         ret = read_extent_buffer_pages(eb, WAIT_NONE, 0);
7365         if (ret < 0)
7366                 free_extent_buffer_stale(eb);
7367         else
7368                 free_extent_buffer(eb);
7369 }
7370
7371 /*
7372  * btrfs_readahead_node_child - readahead a node's child block
7373  * @node:       parent node we're reading from
7374  * @slot:       slot in the parent node for the child we want to read
7375  *
7376  * A helper for btrfs_readahead_tree_block, we simply read the bytenr pointed at
7377  * the slot in the node provided.
7378  */
7379 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot)
7380 {
7381         btrfs_readahead_tree_block(node->fs_info,
7382                                    btrfs_node_blockptr(node, slot),
7383                                    btrfs_header_owner(node),
7384                                    btrfs_node_ptr_generation(node, slot),
7385                                    btrfs_header_level(node) - 1);
7386 }