Merge tag 'edac_updates_for_v6.4' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-block.git] / fs / btrfs / raid56.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2012 Fusion-io  All rights reserved.
4  * Copyright (C) 2012 Intel Corp. All rights reserved.
5  */
6
7 #include <linux/sched.h>
8 #include <linux/bio.h>
9 #include <linux/slab.h>
10 #include <linux/blkdev.h>
11 #include <linux/raid/pq.h>
12 #include <linux/hash.h>
13 #include <linux/list_sort.h>
14 #include <linux/raid/xor.h>
15 #include <linux/mm.h>
16 #include "messages.h"
17 #include "misc.h"
18 #include "ctree.h"
19 #include "disk-io.h"
20 #include "volumes.h"
21 #include "raid56.h"
22 #include "async-thread.h"
23 #include "file-item.h"
24 #include "btrfs_inode.h"
25
26 /* set when additional merges to this rbio are not allowed */
27 #define RBIO_RMW_LOCKED_BIT     1
28
29 /*
30  * set when this rbio is sitting in the hash, but it is just a cache
31  * of past RMW
32  */
33 #define RBIO_CACHE_BIT          2
34
35 /*
36  * set when it is safe to trust the stripe_pages for caching
37  */
38 #define RBIO_CACHE_READY_BIT    3
39
40 #define RBIO_CACHE_SIZE 1024
41
42 #define BTRFS_STRIPE_HASH_TABLE_BITS                            11
43
44 /* Used by the raid56 code to lock stripes for read/modify/write */
45 struct btrfs_stripe_hash {
46         struct list_head hash_list;
47         spinlock_t lock;
48 };
49
50 /* Used by the raid56 code to lock stripes for read/modify/write */
51 struct btrfs_stripe_hash_table {
52         struct list_head stripe_cache;
53         spinlock_t cache_lock;
54         int cache_size;
55         struct btrfs_stripe_hash table[];
56 };
57
58 /*
59  * A bvec like structure to present a sector inside a page.
60  *
61  * Unlike bvec we don't need bvlen, as it's fixed to sectorsize.
62  */
63 struct sector_ptr {
64         struct page *page;
65         unsigned int pgoff:24;
66         unsigned int uptodate:8;
67 };
68
69 static void rmw_rbio_work(struct work_struct *work);
70 static void rmw_rbio_work_locked(struct work_struct *work);
71 static void index_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio);
72 static int alloc_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio);
73
74 static int finish_parity_scrub(struct btrfs_raid_bio *rbio, int need_check);
75 static void scrub_rbio_work_locked(struct work_struct *work);
76
77 static void free_raid_bio_pointers(struct btrfs_raid_bio *rbio)
78 {
79         bitmap_free(rbio->error_bitmap);
80         kfree(rbio->stripe_pages);
81         kfree(rbio->bio_sectors);
82         kfree(rbio->stripe_sectors);
83         kfree(rbio->finish_pointers);
84 }
85
86 static void free_raid_bio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
87 {
88         int i;
89
90         if (!refcount_dec_and_test(&rbio->refs))
91                 return;
92
93         WARN_ON(!list_empty(&rbio->stripe_cache));
94         WARN_ON(!list_empty(&rbio->hash_list));
95         WARN_ON(!bio_list_empty(&rbio->bio_list));
96
97         for (i = 0; i < rbio->nr_pages; i++) {
98                 if (rbio->stripe_pages[i]) {
99                         __free_page(rbio->stripe_pages[i]);
100                         rbio->stripe_pages[i] = NULL;
101                 }
102         }
103
104         btrfs_put_bioc(rbio->bioc);
105         free_raid_bio_pointers(rbio);
106         kfree(rbio);
107 }
108
109 static void start_async_work(struct btrfs_raid_bio *rbio, work_func_t work_func)
110 {
111         INIT_WORK(&rbio->work, work_func);
112         queue_work(rbio->bioc->fs_info->rmw_workers, &rbio->work);
113 }
114
115 /*
116  * the stripe hash table is used for locking, and to collect
117  * bios in hopes of making a full stripe
118  */
119 int btrfs_alloc_stripe_hash_table(struct btrfs_fs_info *info)
120 {
121         struct btrfs_stripe_hash_table *table;
122         struct btrfs_stripe_hash_table *x;
123         struct btrfs_stripe_hash *cur;
124         struct btrfs_stripe_hash *h;
125         int num_entries = 1 << BTRFS_STRIPE_HASH_TABLE_BITS;
126         int i;
127
128         if (info->stripe_hash_table)
129                 return 0;
130
131         /*
132          * The table is large, starting with order 4 and can go as high as
133          * order 7 in case lock debugging is turned on.
134          *
135          * Try harder to allocate and fallback to vmalloc to lower the chance
136          * of a failing mount.
137          */
138         table = kvzalloc(struct_size(table, table, num_entries), GFP_KERNEL);
139         if (!table)
140                 return -ENOMEM;
141
142         spin_lock_init(&table->cache_lock);
143         INIT_LIST_HEAD(&table->stripe_cache);
144
145         h = table->table;
146
147         for (i = 0; i < num_entries; i++) {
148                 cur = h + i;
149                 INIT_LIST_HEAD(&cur->hash_list);
150                 spin_lock_init(&cur->lock);
151         }
152
153         x = cmpxchg(&info->stripe_hash_table, NULL, table);
154         kvfree(x);
155         return 0;
156 }
157
158 /*
159  * caching an rbio means to copy anything from the
160  * bio_sectors array into the stripe_pages array.  We
161  * use the page uptodate bit in the stripe cache array
162  * to indicate if it has valid data
163  *
164  * once the caching is done, we set the cache ready
165  * bit.
166  */
167 static void cache_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
168 {
169         int i;
170         int ret;
171
172         ret = alloc_rbio_pages(rbio);
173         if (ret)
174                 return;
175
176         for (i = 0; i < rbio->nr_sectors; i++) {
177                 /* Some range not covered by bio (partial write), skip it */
178                 if (!rbio->bio_sectors[i].page) {
179                         /*
180                          * Even if the sector is not covered by bio, if it is
181                          * a data sector it should still be uptodate as it is
182                          * read from disk.
183                          */
184                         if (i < rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors)
185                                 ASSERT(rbio->stripe_sectors[i].uptodate);
186                         continue;
187                 }
188
189                 ASSERT(rbio->stripe_sectors[i].page);
190                 memcpy_page(rbio->stripe_sectors[i].page,
191                             rbio->stripe_sectors[i].pgoff,
192                             rbio->bio_sectors[i].page,
193                             rbio->bio_sectors[i].pgoff,
194                             rbio->bioc->fs_info->sectorsize);
195                 rbio->stripe_sectors[i].uptodate = 1;
196         }
197         set_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags);
198 }
199
200 /*
201  * we hash on the first logical address of the stripe
202  */
203 static int rbio_bucket(struct btrfs_raid_bio *rbio)
204 {
205         u64 num = rbio->bioc->raid_map[0];
206
207         /*
208          * we shift down quite a bit.  We're using byte
209          * addressing, and most of the lower bits are zeros.
210          * This tends to upset hash_64, and it consistently
211          * returns just one or two different values.
212          *
213          * shifting off the lower bits fixes things.
214          */
215         return hash_64(num >> 16, BTRFS_STRIPE_HASH_TABLE_BITS);
216 }
217
218 static bool full_page_sectors_uptodate(struct btrfs_raid_bio *rbio,
219                                        unsigned int page_nr)
220 {
221         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
222         const u32 sectors_per_page = PAGE_SIZE / sectorsize;
223         int i;
224
225         ASSERT(page_nr < rbio->nr_pages);
226
227         for (i = sectors_per_page * page_nr;
228              i < sectors_per_page * page_nr + sectors_per_page;
229              i++) {
230                 if (!rbio->stripe_sectors[i].uptodate)
231                         return false;
232         }
233         return true;
234 }
235
236 /*
237  * Update the stripe_sectors[] array to use correct page and pgoff
238  *
239  * Should be called every time any page pointer in stripes_pages[] got modified.
240  */
241 static void index_stripe_sectors(struct btrfs_raid_bio *rbio)
242 {
243         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
244         u32 offset;
245         int i;
246
247         for (i = 0, offset = 0; i < rbio->nr_sectors; i++, offset += sectorsize) {
248                 int page_index = offset >> PAGE_SHIFT;
249
250                 ASSERT(page_index < rbio->nr_pages);
251                 rbio->stripe_sectors[i].page = rbio->stripe_pages[page_index];
252                 rbio->stripe_sectors[i].pgoff = offset_in_page(offset);
253         }
254 }
255
256 static void steal_rbio_page(struct btrfs_raid_bio *src,
257                             struct btrfs_raid_bio *dest, int page_nr)
258 {
259         const u32 sectorsize = src->bioc->fs_info->sectorsize;
260         const u32 sectors_per_page = PAGE_SIZE / sectorsize;
261         int i;
262
263         if (dest->stripe_pages[page_nr])
264                 __free_page(dest->stripe_pages[page_nr]);
265         dest->stripe_pages[page_nr] = src->stripe_pages[page_nr];
266         src->stripe_pages[page_nr] = NULL;
267
268         /* Also update the sector->uptodate bits. */
269         for (i = sectors_per_page * page_nr;
270              i < sectors_per_page * page_nr + sectors_per_page; i++)
271                 dest->stripe_sectors[i].uptodate = true;
272 }
273
274 static bool is_data_stripe_page(struct btrfs_raid_bio *rbio, int page_nr)
275 {
276         const int sector_nr = (page_nr << PAGE_SHIFT) >>
277                               rbio->bioc->fs_info->sectorsize_bits;
278
279         /*
280          * We have ensured PAGE_SIZE is aligned with sectorsize, thus
281          * we won't have a page which is half data half parity.
282          *
283          * Thus if the first sector of the page belongs to data stripes, then
284          * the full page belongs to data stripes.
285          */
286         return (sector_nr < rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors);
287 }
288
289 /*
290  * Stealing an rbio means taking all the uptodate pages from the stripe array
291  * in the source rbio and putting them into the destination rbio.
292  *
293  * This will also update the involved stripe_sectors[] which are referring to
294  * the old pages.
295  */
296 static void steal_rbio(struct btrfs_raid_bio *src, struct btrfs_raid_bio *dest)
297 {
298         int i;
299
300         if (!test_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &src->flags))
301                 return;
302
303         for (i = 0; i < dest->nr_pages; i++) {
304                 struct page *p = src->stripe_pages[i];
305
306                 /*
307                  * We don't need to steal P/Q pages as they will always be
308                  * regenerated for RMW or full write anyway.
309                  */
310                 if (!is_data_stripe_page(src, i))
311                         continue;
312
313                 /*
314                  * If @src already has RBIO_CACHE_READY_BIT, it should have
315                  * all data stripe pages present and uptodate.
316                  */
317                 ASSERT(p);
318                 ASSERT(full_page_sectors_uptodate(src, i));
319                 steal_rbio_page(src, dest, i);
320         }
321         index_stripe_sectors(dest);
322         index_stripe_sectors(src);
323 }
324
325 /*
326  * merging means we take the bio_list from the victim and
327  * splice it into the destination.  The victim should
328  * be discarded afterwards.
329  *
330  * must be called with dest->rbio_list_lock held
331  */
332 static void merge_rbio(struct btrfs_raid_bio *dest,
333                        struct btrfs_raid_bio *victim)
334 {
335         bio_list_merge(&dest->bio_list, &victim->bio_list);
336         dest->bio_list_bytes += victim->bio_list_bytes;
337         /* Also inherit the bitmaps from @victim. */
338         bitmap_or(&dest->dbitmap, &victim->dbitmap, &dest->dbitmap,
339                   dest->stripe_nsectors);
340         bio_list_init(&victim->bio_list);
341 }
342
343 /*
344  * used to prune items that are in the cache.  The caller
345  * must hold the hash table lock.
346  */
347 static void __remove_rbio_from_cache(struct btrfs_raid_bio *rbio)
348 {
349         int bucket = rbio_bucket(rbio);
350         struct btrfs_stripe_hash_table *table;
351         struct btrfs_stripe_hash *h;
352         int freeit = 0;
353
354         /*
355          * check the bit again under the hash table lock.
356          */
357         if (!test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags))
358                 return;
359
360         table = rbio->bioc->fs_info->stripe_hash_table;
361         h = table->table + bucket;
362
363         /* hold the lock for the bucket because we may be
364          * removing it from the hash table
365          */
366         spin_lock(&h->lock);
367
368         /*
369          * hold the lock for the bio list because we need
370          * to make sure the bio list is empty
371          */
372         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
373
374         if (test_and_clear_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags)) {
375                 list_del_init(&rbio->stripe_cache);
376                 table->cache_size -= 1;
377                 freeit = 1;
378
379                 /* if the bio list isn't empty, this rbio is
380                  * still involved in an IO.  We take it out
381                  * of the cache list, and drop the ref that
382                  * was held for the list.
383                  *
384                  * If the bio_list was empty, we also remove
385                  * the rbio from the hash_table, and drop
386                  * the corresponding ref
387                  */
388                 if (bio_list_empty(&rbio->bio_list)) {
389                         if (!list_empty(&rbio->hash_list)) {
390                                 list_del_init(&rbio->hash_list);
391                                 refcount_dec(&rbio->refs);
392                                 BUG_ON(!list_empty(&rbio->plug_list));
393                         }
394                 }
395         }
396
397         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
398         spin_unlock(&h->lock);
399
400         if (freeit)
401                 free_raid_bio(rbio);
402 }
403
404 /*
405  * prune a given rbio from the cache
406  */
407 static void remove_rbio_from_cache(struct btrfs_raid_bio *rbio)
408 {
409         struct btrfs_stripe_hash_table *table;
410         unsigned long flags;
411
412         if (!test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags))
413                 return;
414
415         table = rbio->bioc->fs_info->stripe_hash_table;
416
417         spin_lock_irqsave(&table->cache_lock, flags);
418         __remove_rbio_from_cache(rbio);
419         spin_unlock_irqrestore(&table->cache_lock, flags);
420 }
421
422 /*
423  * remove everything in the cache
424  */
425 static void btrfs_clear_rbio_cache(struct btrfs_fs_info *info)
426 {
427         struct btrfs_stripe_hash_table *table;
428         unsigned long flags;
429         struct btrfs_raid_bio *rbio;
430
431         table = info->stripe_hash_table;
432
433         spin_lock_irqsave(&table->cache_lock, flags);
434         while (!list_empty(&table->stripe_cache)) {
435                 rbio = list_entry(table->stripe_cache.next,
436                                   struct btrfs_raid_bio,
437                                   stripe_cache);
438                 __remove_rbio_from_cache(rbio);
439         }
440         spin_unlock_irqrestore(&table->cache_lock, flags);
441 }
442
443 /*
444  * remove all cached entries and free the hash table
445  * used by unmount
446  */
447 void btrfs_free_stripe_hash_table(struct btrfs_fs_info *info)
448 {
449         if (!info->stripe_hash_table)
450                 return;
451         btrfs_clear_rbio_cache(info);
452         kvfree(info->stripe_hash_table);
453         info->stripe_hash_table = NULL;
454 }
455
456 /*
457  * insert an rbio into the stripe cache.  It
458  * must have already been prepared by calling
459  * cache_rbio_pages
460  *
461  * If this rbio was already cached, it gets
462  * moved to the front of the lru.
463  *
464  * If the size of the rbio cache is too big, we
465  * prune an item.
466  */
467 static void cache_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
468 {
469         struct btrfs_stripe_hash_table *table;
470         unsigned long flags;
471
472         if (!test_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags))
473                 return;
474
475         table = rbio->bioc->fs_info->stripe_hash_table;
476
477         spin_lock_irqsave(&table->cache_lock, flags);
478         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
479
480         /* bump our ref if we were not in the list before */
481         if (!test_and_set_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags))
482                 refcount_inc(&rbio->refs);
483
484         if (!list_empty(&rbio->stripe_cache)){
485                 list_move(&rbio->stripe_cache, &table->stripe_cache);
486         } else {
487                 list_add(&rbio->stripe_cache, &table->stripe_cache);
488                 table->cache_size += 1;
489         }
490
491         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
492
493         if (table->cache_size > RBIO_CACHE_SIZE) {
494                 struct btrfs_raid_bio *found;
495
496                 found = list_entry(table->stripe_cache.prev,
497                                   struct btrfs_raid_bio,
498                                   stripe_cache);
499
500                 if (found != rbio)
501                         __remove_rbio_from_cache(found);
502         }
503
504         spin_unlock_irqrestore(&table->cache_lock, flags);
505 }
506
507 /*
508  * helper function to run the xor_blocks api.  It is only
509  * able to do MAX_XOR_BLOCKS at a time, so we need to
510  * loop through.
511  */
512 static void run_xor(void **pages, int src_cnt, ssize_t len)
513 {
514         int src_off = 0;
515         int xor_src_cnt = 0;
516         void *dest = pages[src_cnt];
517
518         while(src_cnt > 0) {
519                 xor_src_cnt = min(src_cnt, MAX_XOR_BLOCKS);
520                 xor_blocks(xor_src_cnt, len, dest, pages + src_off);
521
522                 src_cnt -= xor_src_cnt;
523                 src_off += xor_src_cnt;
524         }
525 }
526
527 /*
528  * Returns true if the bio list inside this rbio covers an entire stripe (no
529  * rmw required).
530  */
531 static int rbio_is_full(struct btrfs_raid_bio *rbio)
532 {
533         unsigned long flags;
534         unsigned long size = rbio->bio_list_bytes;
535         int ret = 1;
536
537         spin_lock_irqsave(&rbio->bio_list_lock, flags);
538         if (size != rbio->nr_data * BTRFS_STRIPE_LEN)
539                 ret = 0;
540         BUG_ON(size > rbio->nr_data * BTRFS_STRIPE_LEN);
541         spin_unlock_irqrestore(&rbio->bio_list_lock, flags);
542
543         return ret;
544 }
545
546 /*
547  * returns 1 if it is safe to merge two rbios together.
548  * The merging is safe if the two rbios correspond to
549  * the same stripe and if they are both going in the same
550  * direction (read vs write), and if neither one is
551  * locked for final IO
552  *
553  * The caller is responsible for locking such that
554  * rmw_locked is safe to test
555  */
556 static int rbio_can_merge(struct btrfs_raid_bio *last,
557                           struct btrfs_raid_bio *cur)
558 {
559         if (test_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &last->flags) ||
560             test_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &cur->flags))
561                 return 0;
562
563         /*
564          * we can't merge with cached rbios, since the
565          * idea is that when we merge the destination
566          * rbio is going to run our IO for us.  We can
567          * steal from cached rbios though, other functions
568          * handle that.
569          */
570         if (test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &last->flags) ||
571             test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &cur->flags))
572                 return 0;
573
574         if (last->bioc->raid_map[0] != cur->bioc->raid_map[0])
575                 return 0;
576
577         /* we can't merge with different operations */
578         if (last->operation != cur->operation)
579                 return 0;
580         /*
581          * We've need read the full stripe from the drive.
582          * check and repair the parity and write the new results.
583          *
584          * We're not allowed to add any new bios to the
585          * bio list here, anyone else that wants to
586          * change this stripe needs to do their own rmw.
587          */
588         if (last->operation == BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB)
589                 return 0;
590
591         if (last->operation == BTRFS_RBIO_REBUILD_MISSING ||
592             last->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD)
593                 return 0;
594
595         return 1;
596 }
597
598 static unsigned int rbio_stripe_sector_index(const struct btrfs_raid_bio *rbio,
599                                              unsigned int stripe_nr,
600                                              unsigned int sector_nr)
601 {
602         ASSERT(stripe_nr < rbio->real_stripes);
603         ASSERT(sector_nr < rbio->stripe_nsectors);
604
605         return stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr;
606 }
607
608 /* Return a sector from rbio->stripe_sectors, not from the bio list */
609 static struct sector_ptr *rbio_stripe_sector(const struct btrfs_raid_bio *rbio,
610                                              unsigned int stripe_nr,
611                                              unsigned int sector_nr)
612 {
613         return &rbio->stripe_sectors[rbio_stripe_sector_index(rbio, stripe_nr,
614                                                               sector_nr)];
615 }
616
617 /* Grab a sector inside P stripe */
618 static struct sector_ptr *rbio_pstripe_sector(const struct btrfs_raid_bio *rbio,
619                                               unsigned int sector_nr)
620 {
621         return rbio_stripe_sector(rbio, rbio->nr_data, sector_nr);
622 }
623
624 /* Grab a sector inside Q stripe, return NULL if not RAID6 */
625 static struct sector_ptr *rbio_qstripe_sector(const struct btrfs_raid_bio *rbio,
626                                               unsigned int sector_nr)
627 {
628         if (rbio->nr_data + 1 == rbio->real_stripes)
629                 return NULL;
630         return rbio_stripe_sector(rbio, rbio->nr_data + 1, sector_nr);
631 }
632
633 /*
634  * The first stripe in the table for a logical address
635  * has the lock.  rbios are added in one of three ways:
636  *
637  * 1) Nobody has the stripe locked yet.  The rbio is given
638  * the lock and 0 is returned.  The caller must start the IO
639  * themselves.
640  *
641  * 2) Someone has the stripe locked, but we're able to merge
642  * with the lock owner.  The rbio is freed and the IO will
643  * start automatically along with the existing rbio.  1 is returned.
644  *
645  * 3) Someone has the stripe locked, but we're not able to merge.
646  * The rbio is added to the lock owner's plug list, or merged into
647  * an rbio already on the plug list.  When the lock owner unlocks,
648  * the next rbio on the list is run and the IO is started automatically.
649  * 1 is returned
650  *
651  * If we return 0, the caller still owns the rbio and must continue with
652  * IO submission.  If we return 1, the caller must assume the rbio has
653  * already been freed.
654  */
655 static noinline int lock_stripe_add(struct btrfs_raid_bio *rbio)
656 {
657         struct btrfs_stripe_hash *h;
658         struct btrfs_raid_bio *cur;
659         struct btrfs_raid_bio *pending;
660         unsigned long flags;
661         struct btrfs_raid_bio *freeit = NULL;
662         struct btrfs_raid_bio *cache_drop = NULL;
663         int ret = 0;
664
665         h = rbio->bioc->fs_info->stripe_hash_table->table + rbio_bucket(rbio);
666
667         spin_lock_irqsave(&h->lock, flags);
668         list_for_each_entry(cur, &h->hash_list, hash_list) {
669                 if (cur->bioc->raid_map[0] != rbio->bioc->raid_map[0])
670                         continue;
671
672                 spin_lock(&cur->bio_list_lock);
673
674                 /* Can we steal this cached rbio's pages? */
675                 if (bio_list_empty(&cur->bio_list) &&
676                     list_empty(&cur->plug_list) &&
677                     test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &cur->flags) &&
678                     !test_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &cur->flags)) {
679                         list_del_init(&cur->hash_list);
680                         refcount_dec(&cur->refs);
681
682                         steal_rbio(cur, rbio);
683                         cache_drop = cur;
684                         spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
685
686                         goto lockit;
687                 }
688
689                 /* Can we merge into the lock owner? */
690                 if (rbio_can_merge(cur, rbio)) {
691                         merge_rbio(cur, rbio);
692                         spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
693                         freeit = rbio;
694                         ret = 1;
695                         goto out;
696                 }
697
698
699                 /*
700                  * We couldn't merge with the running rbio, see if we can merge
701                  * with the pending ones.  We don't have to check for rmw_locked
702                  * because there is no way they are inside finish_rmw right now
703                  */
704                 list_for_each_entry(pending, &cur->plug_list, plug_list) {
705                         if (rbio_can_merge(pending, rbio)) {
706                                 merge_rbio(pending, rbio);
707                                 spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
708                                 freeit = rbio;
709                                 ret = 1;
710                                 goto out;
711                         }
712                 }
713
714                 /*
715                  * No merging, put us on the tail of the plug list, our rbio
716                  * will be started with the currently running rbio unlocks
717                  */
718                 list_add_tail(&rbio->plug_list, &cur->plug_list);
719                 spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
720                 ret = 1;
721                 goto out;
722         }
723 lockit:
724         refcount_inc(&rbio->refs);
725         list_add(&rbio->hash_list, &h->hash_list);
726 out:
727         spin_unlock_irqrestore(&h->lock, flags);
728         if (cache_drop)
729                 remove_rbio_from_cache(cache_drop);
730         if (freeit)
731                 free_raid_bio(freeit);
732         return ret;
733 }
734
735 static void recover_rbio_work_locked(struct work_struct *work);
736
737 /*
738  * called as rmw or parity rebuild is completed.  If the plug list has more
739  * rbios waiting for this stripe, the next one on the list will be started
740  */
741 static noinline void unlock_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio)
742 {
743         int bucket;
744         struct btrfs_stripe_hash *h;
745         unsigned long flags;
746         int keep_cache = 0;
747
748         bucket = rbio_bucket(rbio);
749         h = rbio->bioc->fs_info->stripe_hash_table->table + bucket;
750
751         if (list_empty(&rbio->plug_list))
752                 cache_rbio(rbio);
753
754         spin_lock_irqsave(&h->lock, flags);
755         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
756
757         if (!list_empty(&rbio->hash_list)) {
758                 /*
759                  * if we're still cached and there is no other IO
760                  * to perform, just leave this rbio here for others
761                  * to steal from later
762                  */
763                 if (list_empty(&rbio->plug_list) &&
764                     test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags)) {
765                         keep_cache = 1;
766                         clear_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &rbio->flags);
767                         BUG_ON(!bio_list_empty(&rbio->bio_list));
768                         goto done;
769                 }
770
771                 list_del_init(&rbio->hash_list);
772                 refcount_dec(&rbio->refs);
773
774                 /*
775                  * we use the plug list to hold all the rbios
776                  * waiting for the chance to lock this stripe.
777                  * hand the lock over to one of them.
778                  */
779                 if (!list_empty(&rbio->plug_list)) {
780                         struct btrfs_raid_bio *next;
781                         struct list_head *head = rbio->plug_list.next;
782
783                         next = list_entry(head, struct btrfs_raid_bio,
784                                           plug_list);
785
786                         list_del_init(&rbio->plug_list);
787
788                         list_add(&next->hash_list, &h->hash_list);
789                         refcount_inc(&next->refs);
790                         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
791                         spin_unlock_irqrestore(&h->lock, flags);
792
793                         if (next->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD)
794                                 start_async_work(next, recover_rbio_work_locked);
795                         else if (next->operation == BTRFS_RBIO_REBUILD_MISSING) {
796                                 steal_rbio(rbio, next);
797                                 start_async_work(next, recover_rbio_work_locked);
798                         } else if (next->operation == BTRFS_RBIO_WRITE) {
799                                 steal_rbio(rbio, next);
800                                 start_async_work(next, rmw_rbio_work_locked);
801                         } else if (next->operation == BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB) {
802                                 steal_rbio(rbio, next);
803                                 start_async_work(next, scrub_rbio_work_locked);
804                         }
805
806                         goto done_nolock;
807                 }
808         }
809 done:
810         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
811         spin_unlock_irqrestore(&h->lock, flags);
812
813 done_nolock:
814         if (!keep_cache)
815                 remove_rbio_from_cache(rbio);
816 }
817
818 static void rbio_endio_bio_list(struct bio *cur, blk_status_t err)
819 {
820         struct bio *next;
821
822         while (cur) {
823                 next = cur->bi_next;
824                 cur->bi_next = NULL;
825                 cur->bi_status = err;
826                 bio_endio(cur);
827                 cur = next;
828         }
829 }
830
831 /*
832  * this frees the rbio and runs through all the bios in the
833  * bio_list and calls end_io on them
834  */
835 static void rbio_orig_end_io(struct btrfs_raid_bio *rbio, blk_status_t err)
836 {
837         struct bio *cur = bio_list_get(&rbio->bio_list);
838         struct bio *extra;
839
840         kfree(rbio->csum_buf);
841         bitmap_free(rbio->csum_bitmap);
842         rbio->csum_buf = NULL;
843         rbio->csum_bitmap = NULL;
844
845         /*
846          * Clear the data bitmap, as the rbio may be cached for later usage.
847          * do this before before unlock_stripe() so there will be no new bio
848          * for this bio.
849          */
850         bitmap_clear(&rbio->dbitmap, 0, rbio->stripe_nsectors);
851
852         /*
853          * At this moment, rbio->bio_list is empty, however since rbio does not
854          * always have RBIO_RMW_LOCKED_BIT set and rbio is still linked on the
855          * hash list, rbio may be merged with others so that rbio->bio_list
856          * becomes non-empty.
857          * Once unlock_stripe() is done, rbio->bio_list will not be updated any
858          * more and we can call bio_endio() on all queued bios.
859          */
860         unlock_stripe(rbio);
861         extra = bio_list_get(&rbio->bio_list);
862         free_raid_bio(rbio);
863
864         rbio_endio_bio_list(cur, err);
865         if (extra)
866                 rbio_endio_bio_list(extra, err);
867 }
868
869 /*
870  * Get a sector pointer specified by its @stripe_nr and @sector_nr.
871  *
872  * @rbio:               The raid bio
873  * @stripe_nr:          Stripe number, valid range [0, real_stripe)
874  * @sector_nr:          Sector number inside the stripe,
875  *                      valid range [0, stripe_nsectors)
876  * @bio_list_only:      Whether to use sectors inside the bio list only.
877  *
878  * The read/modify/write code wants to reuse the original bio page as much
879  * as possible, and only use stripe_sectors as fallback.
880  */
881 static struct sector_ptr *sector_in_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio,
882                                          int stripe_nr, int sector_nr,
883                                          bool bio_list_only)
884 {
885         struct sector_ptr *sector;
886         int index;
887
888         ASSERT(stripe_nr >= 0 && stripe_nr < rbio->real_stripes);
889         ASSERT(sector_nr >= 0 && sector_nr < rbio->stripe_nsectors);
890
891         index = stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr;
892         ASSERT(index >= 0 && index < rbio->nr_sectors);
893
894         spin_lock_irq(&rbio->bio_list_lock);
895         sector = &rbio->bio_sectors[index];
896         if (sector->page || bio_list_only) {
897                 /* Don't return sector without a valid page pointer */
898                 if (!sector->page)
899                         sector = NULL;
900                 spin_unlock_irq(&rbio->bio_list_lock);
901                 return sector;
902         }
903         spin_unlock_irq(&rbio->bio_list_lock);
904
905         return &rbio->stripe_sectors[index];
906 }
907
908 /*
909  * allocation and initial setup for the btrfs_raid_bio.  Not
910  * this does not allocate any pages for rbio->pages.
911  */
912 static struct btrfs_raid_bio *alloc_rbio(struct btrfs_fs_info *fs_info,
913                                          struct btrfs_io_context *bioc)
914 {
915         const unsigned int real_stripes = bioc->num_stripes - bioc->num_tgtdevs;
916         const unsigned int stripe_npages = BTRFS_STRIPE_LEN >> PAGE_SHIFT;
917         const unsigned int num_pages = stripe_npages * real_stripes;
918         const unsigned int stripe_nsectors =
919                 BTRFS_STRIPE_LEN >> fs_info->sectorsize_bits;
920         const unsigned int num_sectors = stripe_nsectors * real_stripes;
921         struct btrfs_raid_bio *rbio;
922
923         /* PAGE_SIZE must also be aligned to sectorsize for subpage support */
924         ASSERT(IS_ALIGNED(PAGE_SIZE, fs_info->sectorsize));
925         /*
926          * Our current stripe len should be fixed to 64k thus stripe_nsectors
927          * (at most 16) should be no larger than BITS_PER_LONG.
928          */
929         ASSERT(stripe_nsectors <= BITS_PER_LONG);
930
931         rbio = kzalloc(sizeof(*rbio), GFP_NOFS);
932         if (!rbio)
933                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
934         rbio->stripe_pages = kcalloc(num_pages, sizeof(struct page *),
935                                      GFP_NOFS);
936         rbio->bio_sectors = kcalloc(num_sectors, sizeof(struct sector_ptr),
937                                     GFP_NOFS);
938         rbio->stripe_sectors = kcalloc(num_sectors, sizeof(struct sector_ptr),
939                                        GFP_NOFS);
940         rbio->finish_pointers = kcalloc(real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
941         rbio->error_bitmap = bitmap_zalloc(num_sectors, GFP_NOFS);
942
943         if (!rbio->stripe_pages || !rbio->bio_sectors || !rbio->stripe_sectors ||
944             !rbio->finish_pointers || !rbio->error_bitmap) {
945                 free_raid_bio_pointers(rbio);
946                 kfree(rbio);
947                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
948         }
949
950         bio_list_init(&rbio->bio_list);
951         init_waitqueue_head(&rbio->io_wait);
952         INIT_LIST_HEAD(&rbio->plug_list);
953         spin_lock_init(&rbio->bio_list_lock);
954         INIT_LIST_HEAD(&rbio->stripe_cache);
955         INIT_LIST_HEAD(&rbio->hash_list);
956         btrfs_get_bioc(bioc);
957         rbio->bioc = bioc;
958         rbio->nr_pages = num_pages;
959         rbio->nr_sectors = num_sectors;
960         rbio->real_stripes = real_stripes;
961         rbio->stripe_npages = stripe_npages;
962         rbio->stripe_nsectors = stripe_nsectors;
963         refcount_set(&rbio->refs, 1);
964         atomic_set(&rbio->stripes_pending, 0);
965
966         ASSERT(btrfs_nr_parity_stripes(bioc->map_type));
967         rbio->nr_data = real_stripes - btrfs_nr_parity_stripes(bioc->map_type);
968
969         return rbio;
970 }
971
972 /* allocate pages for all the stripes in the bio, including parity */
973 static int alloc_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
974 {
975         int ret;
976
977         ret = btrfs_alloc_page_array(rbio->nr_pages, rbio->stripe_pages);
978         if (ret < 0)
979                 return ret;
980         /* Mapping all sectors */
981         index_stripe_sectors(rbio);
982         return 0;
983 }
984
985 /* only allocate pages for p/q stripes */
986 static int alloc_rbio_parity_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
987 {
988         const int data_pages = rbio->nr_data * rbio->stripe_npages;
989         int ret;
990
991         ret = btrfs_alloc_page_array(rbio->nr_pages - data_pages,
992                                      rbio->stripe_pages + data_pages);
993         if (ret < 0)
994                 return ret;
995
996         index_stripe_sectors(rbio);
997         return 0;
998 }
999
1000 /*
1001  * Return the total number of errors found in the vertical stripe of @sector_nr.
1002  *
1003  * @faila and @failb will also be updated to the first and second stripe
1004  * number of the errors.
1005  */
1006 static int get_rbio_veritical_errors(struct btrfs_raid_bio *rbio, int sector_nr,
1007                                      int *faila, int *failb)
1008 {
1009         int stripe_nr;
1010         int found_errors = 0;
1011
1012         if (faila || failb) {
1013                 /*
1014                  * Both @faila and @failb should be valid pointers if any of
1015                  * them is specified.
1016                  */
1017                 ASSERT(faila && failb);
1018                 *faila = -1;
1019                 *failb = -1;
1020         }
1021
1022         for (stripe_nr = 0; stripe_nr < rbio->real_stripes; stripe_nr++) {
1023                 int total_sector_nr = stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr;
1024
1025                 if (test_bit(total_sector_nr, rbio->error_bitmap)) {
1026                         found_errors++;
1027                         if (faila) {
1028                                 /* Update faila and failb. */
1029                                 if (*faila < 0)
1030                                         *faila = stripe_nr;
1031                                 else if (*failb < 0)
1032                                         *failb = stripe_nr;
1033                         }
1034                 }
1035         }
1036         return found_errors;
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Add a single sector @sector into our list of bios for IO.
1041  *
1042  * Return 0 if everything went well.
1043  * Return <0 for error.
1044  */
1045 static int rbio_add_io_sector(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1046                               struct bio_list *bio_list,
1047                               struct sector_ptr *sector,
1048                               unsigned int stripe_nr,
1049                               unsigned int sector_nr,
1050                               enum req_op op)
1051 {
1052         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
1053         struct bio *last = bio_list->tail;
1054         int ret;
1055         struct bio *bio;
1056         struct btrfs_io_stripe *stripe;
1057         u64 disk_start;
1058
1059         /*
1060          * Note: here stripe_nr has taken device replace into consideration,
1061          * thus it can be larger than rbio->real_stripe.
1062          * So here we check against bioc->num_stripes, not rbio->real_stripes.
1063          */
1064         ASSERT(stripe_nr >= 0 && stripe_nr < rbio->bioc->num_stripes);
1065         ASSERT(sector_nr >= 0 && sector_nr < rbio->stripe_nsectors);
1066         ASSERT(sector->page);
1067
1068         stripe = &rbio->bioc->stripes[stripe_nr];
1069         disk_start = stripe->physical + sector_nr * sectorsize;
1070
1071         /* if the device is missing, just fail this stripe */
1072         if (!stripe->dev->bdev) {
1073                 int found_errors;
1074
1075                 set_bit(stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr,
1076                         rbio->error_bitmap);
1077
1078                 /* Check if we have reached tolerance early. */
1079                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr,
1080                                                          NULL, NULL);
1081                 if (found_errors > rbio->bioc->max_errors)
1082                         return -EIO;
1083                 return 0;
1084         }
1085
1086         /* see if we can add this page onto our existing bio */
1087         if (last) {
1088                 u64 last_end = last->bi_iter.bi_sector << 9;
1089                 last_end += last->bi_iter.bi_size;
1090
1091                 /*
1092                  * we can't merge these if they are from different
1093                  * devices or if they are not contiguous
1094                  */
1095                 if (last_end == disk_start && !last->bi_status &&
1096                     last->bi_bdev == stripe->dev->bdev) {
1097                         ret = bio_add_page(last, sector->page, sectorsize,
1098                                            sector->pgoff);
1099                         if (ret == sectorsize)
1100                                 return 0;
1101                 }
1102         }
1103
1104         /* put a new bio on the list */
1105         bio = bio_alloc(stripe->dev->bdev,
1106                         max(BTRFS_STRIPE_LEN >> PAGE_SHIFT, 1),
1107                         op, GFP_NOFS);
1108         bio->bi_iter.bi_sector = disk_start >> 9;
1109         bio->bi_private = rbio;
1110
1111         bio_add_page(bio, sector->page, sectorsize, sector->pgoff);
1112         bio_list_add(bio_list, bio);
1113         return 0;
1114 }
1115
1116 static void index_one_bio(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1117 {
1118         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
1119         struct bio_vec bvec;
1120         struct bvec_iter iter;
1121         u32 offset = (bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT) -
1122                      rbio->bioc->raid_map[0];
1123
1124         bio_for_each_segment(bvec, bio, iter) {
1125                 u32 bvec_offset;
1126
1127                 for (bvec_offset = 0; bvec_offset < bvec.bv_len;
1128                      bvec_offset += sectorsize, offset += sectorsize) {
1129                         int index = offset / sectorsize;
1130                         struct sector_ptr *sector = &rbio->bio_sectors[index];
1131
1132                         sector->page = bvec.bv_page;
1133                         sector->pgoff = bvec.bv_offset + bvec_offset;
1134                         ASSERT(sector->pgoff < PAGE_SIZE);
1135                 }
1136         }
1137 }
1138
1139 /*
1140  * helper function to walk our bio list and populate the bio_pages array with
1141  * the result.  This seems expensive, but it is faster than constantly
1142  * searching through the bio list as we setup the IO in finish_rmw or stripe
1143  * reconstruction.
1144  *
1145  * This must be called before you trust the answers from page_in_rbio
1146  */
1147 static void index_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
1148 {
1149         struct bio *bio;
1150
1151         spin_lock_irq(&rbio->bio_list_lock);
1152         bio_list_for_each(bio, &rbio->bio_list)
1153                 index_one_bio(rbio, bio);
1154
1155         spin_unlock_irq(&rbio->bio_list_lock);
1156 }
1157
1158 static void bio_get_trace_info(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio,
1159                                struct raid56_bio_trace_info *trace_info)
1160 {
1161         const struct btrfs_io_context *bioc = rbio->bioc;
1162         int i;
1163
1164         ASSERT(bioc);
1165
1166         /* We rely on bio->bi_bdev to find the stripe number. */
1167         if (!bio->bi_bdev)
1168                 goto not_found;
1169
1170         for (i = 0; i < bioc->num_stripes; i++) {
1171                 if (bio->bi_bdev != bioc->stripes[i].dev->bdev)
1172                         continue;
1173                 trace_info->stripe_nr = i;
1174                 trace_info->devid = bioc->stripes[i].dev->devid;
1175                 trace_info->offset = (bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT) -
1176                                      bioc->stripes[i].physical;
1177                 return;
1178         }
1179
1180 not_found:
1181         trace_info->devid = -1;
1182         trace_info->offset = -1;
1183         trace_info->stripe_nr = -1;
1184 }
1185
1186 static inline void bio_list_put(struct bio_list *bio_list)
1187 {
1188         struct bio *bio;
1189
1190         while ((bio = bio_list_pop(bio_list)))
1191                 bio_put(bio);
1192 }
1193
1194 /* Generate PQ for one vertical stripe. */
1195 static void generate_pq_vertical(struct btrfs_raid_bio *rbio, int sectornr)
1196 {
1197         void **pointers = rbio->finish_pointers;
1198         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
1199         struct sector_ptr *sector;
1200         int stripe;
1201         const bool has_qstripe = rbio->bioc->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6;
1202
1203         /* First collect one sector from each data stripe */
1204         for (stripe = 0; stripe < rbio->nr_data; stripe++) {
1205                 sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 0);
1206                 pointers[stripe] = kmap_local_page(sector->page) +
1207                                    sector->pgoff;
1208         }
1209
1210         /* Then add the parity stripe */
1211         sector = rbio_pstripe_sector(rbio, sectornr);
1212         sector->uptodate = 1;
1213         pointers[stripe++] = kmap_local_page(sector->page) + sector->pgoff;
1214
1215         if (has_qstripe) {
1216                 /*
1217                  * RAID6, add the qstripe and call the library function
1218                  * to fill in our p/q
1219                  */
1220                 sector = rbio_qstripe_sector(rbio, sectornr);
1221                 sector->uptodate = 1;
1222                 pointers[stripe++] = kmap_local_page(sector->page) +
1223                                      sector->pgoff;
1224
1225                 raid6_call.gen_syndrome(rbio->real_stripes, sectorsize,
1226                                         pointers);
1227         } else {
1228                 /* raid5 */
1229                 memcpy(pointers[rbio->nr_data], pointers[0], sectorsize);
1230                 run_xor(pointers + 1, rbio->nr_data - 1, sectorsize);
1231         }
1232         for (stripe = stripe - 1; stripe >= 0; stripe--)
1233                 kunmap_local(pointers[stripe]);
1234 }
1235
1236 static int rmw_assemble_write_bios(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1237                                    struct bio_list *bio_list)
1238 {
1239         /* The total sector number inside the full stripe. */
1240         int total_sector_nr;
1241         int sectornr;
1242         int stripe;
1243         int ret;
1244
1245         ASSERT(bio_list_size(bio_list) == 0);
1246
1247         /* We should have at least one data sector. */
1248         ASSERT(bitmap_weight(&rbio->dbitmap, rbio->stripe_nsectors));
1249
1250         /*
1251          * Reset errors, as we may have errors inherited from from degraded
1252          * write.
1253          */
1254         bitmap_clear(rbio->error_bitmap, 0, rbio->nr_sectors);
1255
1256         /*
1257          * Start assembly.  Make bios for everything from the higher layers (the
1258          * bio_list in our rbio) and our P/Q.  Ignore everything else.
1259          */
1260         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
1261              total_sector_nr++) {
1262                 struct sector_ptr *sector;
1263
1264                 stripe = total_sector_nr / rbio->stripe_nsectors;
1265                 sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
1266
1267                 /* This vertical stripe has no data, skip it. */
1268                 if (!test_bit(sectornr, &rbio->dbitmap))
1269                         continue;
1270
1271                 if (stripe < rbio->nr_data) {
1272                         sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 1);
1273                         if (!sector)
1274                                 continue;
1275                 } else {
1276                         sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
1277                 }
1278
1279                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, bio_list, sector, stripe,
1280                                          sectornr, REQ_OP_WRITE);
1281                 if (ret)
1282                         goto error;
1283         }
1284
1285         if (likely(!rbio->bioc->num_tgtdevs))
1286                 return 0;
1287
1288         /* Make a copy for the replace target device. */
1289         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
1290              total_sector_nr++) {
1291                 struct sector_ptr *sector;
1292
1293                 stripe = total_sector_nr / rbio->stripe_nsectors;
1294                 sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
1295
1296                 if (!rbio->bioc->tgtdev_map[stripe]) {
1297                         /*
1298                          * We can skip the whole stripe completely, note
1299                          * total_sector_nr will be increased by one anyway.
1300                          */
1301                         ASSERT(sectornr == 0);
1302                         total_sector_nr += rbio->stripe_nsectors - 1;
1303                         continue;
1304                 }
1305
1306                 /* This vertical stripe has no data, skip it. */
1307                 if (!test_bit(sectornr, &rbio->dbitmap))
1308                         continue;
1309
1310                 if (stripe < rbio->nr_data) {
1311                         sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 1);
1312                         if (!sector)
1313                                 continue;
1314                 } else {
1315                         sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
1316                 }
1317
1318                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, bio_list, sector,
1319                                          rbio->bioc->tgtdev_map[stripe],
1320                                          sectornr, REQ_OP_WRITE);
1321                 if (ret)
1322                         goto error;
1323         }
1324
1325         return 0;
1326 error:
1327         bio_list_put(bio_list);
1328         return -EIO;
1329 }
1330
1331 static void set_rbio_range_error(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1332 {
1333         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1334         u32 offset = (bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT) -
1335                      rbio->bioc->raid_map[0];
1336         int total_nr_sector = offset >> fs_info->sectorsize_bits;
1337
1338         ASSERT(total_nr_sector < rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors);
1339
1340         bitmap_set(rbio->error_bitmap, total_nr_sector,
1341                    bio->bi_iter.bi_size >> fs_info->sectorsize_bits);
1342
1343         /*
1344          * Special handling for raid56_alloc_missing_rbio() used by
1345          * scrub/replace.  Unlike call path in raid56_parity_recover(), they
1346          * pass an empty bio here.  Thus we have to find out the missing device
1347          * and mark the stripe error instead.
1348          */
1349         if (bio->bi_iter.bi_size == 0) {
1350                 bool found_missing = false;
1351                 int stripe_nr;
1352
1353                 for (stripe_nr = 0; stripe_nr < rbio->real_stripes; stripe_nr++) {
1354                         if (!rbio->bioc->stripes[stripe_nr].dev->bdev) {
1355                                 found_missing = true;
1356                                 bitmap_set(rbio->error_bitmap,
1357                                            stripe_nr * rbio->stripe_nsectors,
1358                                            rbio->stripe_nsectors);
1359                         }
1360                 }
1361                 ASSERT(found_missing);
1362         }
1363 }
1364
1365 /*
1366  * For subpage case, we can no longer set page Up-to-date directly for
1367  * stripe_pages[], thus we need to locate the sector.
1368  */
1369 static struct sector_ptr *find_stripe_sector(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1370                                              struct page *page,
1371                                              unsigned int pgoff)
1372 {
1373         int i;
1374
1375         for (i = 0; i < rbio->nr_sectors; i++) {
1376                 struct sector_ptr *sector = &rbio->stripe_sectors[i];
1377
1378                 if (sector->page == page && sector->pgoff == pgoff)
1379                         return sector;
1380         }
1381         return NULL;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * this sets each page in the bio uptodate.  It should only be used on private
1386  * rbio pages, nothing that comes in from the higher layers
1387  */
1388 static void set_bio_pages_uptodate(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1389 {
1390         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
1391         struct bio_vec *bvec;
1392         struct bvec_iter_all iter_all;
1393
1394         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
1395
1396         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1397                 struct sector_ptr *sector;
1398                 int pgoff;
1399
1400                 for (pgoff = bvec->bv_offset; pgoff - bvec->bv_offset < bvec->bv_len;
1401                      pgoff += sectorsize) {
1402                         sector = find_stripe_sector(rbio, bvec->bv_page, pgoff);
1403                         ASSERT(sector);
1404                         if (sector)
1405                                 sector->uptodate = 1;
1406                 }
1407         }
1408 }
1409
1410 static int get_bio_sector_nr(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1411 {
1412         struct bio_vec *bv = bio_first_bvec_all(bio);
1413         int i;
1414
1415         for (i = 0; i < rbio->nr_sectors; i++) {
1416                 struct sector_ptr *sector;
1417
1418                 sector = &rbio->stripe_sectors[i];
1419                 if (sector->page == bv->bv_page && sector->pgoff == bv->bv_offset)
1420                         break;
1421                 sector = &rbio->bio_sectors[i];
1422                 if (sector->page == bv->bv_page && sector->pgoff == bv->bv_offset)
1423                         break;
1424         }
1425         ASSERT(i < rbio->nr_sectors);
1426         return i;
1427 }
1428
1429 static void rbio_update_error_bitmap(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1430 {
1431         int total_sector_nr = get_bio_sector_nr(rbio, bio);
1432         u32 bio_size = 0;
1433         struct bio_vec *bvec;
1434         int i;
1435
1436         bio_for_each_bvec_all(bvec, bio, i)
1437                 bio_size += bvec->bv_len;
1438
1439         /*
1440          * Since we can have multiple bios touching the error_bitmap, we cannot
1441          * call bitmap_set() without protection.
1442          *
1443          * Instead use set_bit() for each bit, as set_bit() itself is atomic.
1444          */
1445         for (i = total_sector_nr; i < total_sector_nr +
1446              (bio_size >> rbio->bioc->fs_info->sectorsize_bits); i++)
1447                 set_bit(i, rbio->error_bitmap);
1448 }
1449
1450 /* Verify the data sectors at read time. */
1451 static void verify_bio_data_sectors(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1452                                     struct bio *bio)
1453 {
1454         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1455         int total_sector_nr = get_bio_sector_nr(rbio, bio);
1456         struct bio_vec *bvec;
1457         struct bvec_iter_all iter_all;
1458
1459         /* No data csum for the whole stripe, no need to verify. */
1460         if (!rbio->csum_bitmap || !rbio->csum_buf)
1461                 return;
1462
1463         /* P/Q stripes, they have no data csum to verify against. */
1464         if (total_sector_nr >= rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors)
1465                 return;
1466
1467         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1468                 int bv_offset;
1469
1470                 for (bv_offset = bvec->bv_offset;
1471                      bv_offset < bvec->bv_offset + bvec->bv_len;
1472                      bv_offset += fs_info->sectorsize, total_sector_nr++) {
1473                         u8 csum_buf[BTRFS_CSUM_SIZE];
1474                         u8 *expected_csum = rbio->csum_buf +
1475                                             total_sector_nr * fs_info->csum_size;
1476                         int ret;
1477
1478                         /* No csum for this sector, skip to the next sector. */
1479                         if (!test_bit(total_sector_nr, rbio->csum_bitmap))
1480                                 continue;
1481
1482                         ret = btrfs_check_sector_csum(fs_info, bvec->bv_page,
1483                                 bv_offset, csum_buf, expected_csum);
1484                         if (ret < 0)
1485                                 set_bit(total_sector_nr, rbio->error_bitmap);
1486                 }
1487         }
1488 }
1489
1490 static void raid_wait_read_end_io(struct bio *bio)
1491 {
1492         struct btrfs_raid_bio *rbio = bio->bi_private;
1493
1494         if (bio->bi_status) {
1495                 rbio_update_error_bitmap(rbio, bio);
1496         } else {
1497                 set_bio_pages_uptodate(rbio, bio);
1498                 verify_bio_data_sectors(rbio, bio);
1499         }
1500
1501         bio_put(bio);
1502         if (atomic_dec_and_test(&rbio->stripes_pending))
1503                 wake_up(&rbio->io_wait);
1504 }
1505
1506 static void submit_read_wait_bio_list(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1507                              struct bio_list *bio_list)
1508 {
1509         struct bio *bio;
1510
1511         atomic_set(&rbio->stripes_pending, bio_list_size(bio_list));
1512         while ((bio = bio_list_pop(bio_list))) {
1513                 bio->bi_end_io = raid_wait_read_end_io;
1514
1515                 if (trace_raid56_scrub_read_recover_enabled()) {
1516                         struct raid56_bio_trace_info trace_info = { 0 };
1517
1518                         bio_get_trace_info(rbio, bio, &trace_info);
1519                         trace_raid56_scrub_read_recover(rbio, bio, &trace_info);
1520                 }
1521                 submit_bio(bio);
1522         }
1523
1524         wait_event(rbio->io_wait, atomic_read(&rbio->stripes_pending) == 0);
1525 }
1526
1527 static int alloc_rbio_data_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
1528 {
1529         const int data_pages = rbio->nr_data * rbio->stripe_npages;
1530         int ret;
1531
1532         ret = btrfs_alloc_page_array(data_pages, rbio->stripe_pages);
1533         if (ret < 0)
1534                 return ret;
1535
1536         index_stripe_sectors(rbio);
1537         return 0;
1538 }
1539
1540 /*
1541  * We use plugging call backs to collect full stripes.
1542  * Any time we get a partial stripe write while plugged
1543  * we collect it into a list.  When the unplug comes down,
1544  * we sort the list by logical block number and merge
1545  * everything we can into the same rbios
1546  */
1547 struct btrfs_plug_cb {
1548         struct blk_plug_cb cb;
1549         struct btrfs_fs_info *info;
1550         struct list_head rbio_list;
1551         struct work_struct work;
1552 };
1553
1554 /*
1555  * rbios on the plug list are sorted for easier merging.
1556  */
1557 static int plug_cmp(void *priv, const struct list_head *a,
1558                     const struct list_head *b)
1559 {
1560         const struct btrfs_raid_bio *ra = container_of(a, struct btrfs_raid_bio,
1561                                                        plug_list);
1562         const struct btrfs_raid_bio *rb = container_of(b, struct btrfs_raid_bio,
1563                                                        plug_list);
1564         u64 a_sector = ra->bio_list.head->bi_iter.bi_sector;
1565         u64 b_sector = rb->bio_list.head->bi_iter.bi_sector;
1566
1567         if (a_sector < b_sector)
1568                 return -1;
1569         if (a_sector > b_sector)
1570                 return 1;
1571         return 0;
1572 }
1573
1574 static void raid_unplug(struct blk_plug_cb *cb, bool from_schedule)
1575 {
1576         struct btrfs_plug_cb *plug = container_of(cb, struct btrfs_plug_cb, cb);
1577         struct btrfs_raid_bio *cur;
1578         struct btrfs_raid_bio *last = NULL;
1579
1580         list_sort(NULL, &plug->rbio_list, plug_cmp);
1581
1582         while (!list_empty(&plug->rbio_list)) {
1583                 cur = list_entry(plug->rbio_list.next,
1584                                  struct btrfs_raid_bio, plug_list);
1585                 list_del_init(&cur->plug_list);
1586
1587                 if (rbio_is_full(cur)) {
1588                         /* We have a full stripe, queue it down. */
1589                         start_async_work(cur, rmw_rbio_work);
1590                         continue;
1591                 }
1592                 if (last) {
1593                         if (rbio_can_merge(last, cur)) {
1594                                 merge_rbio(last, cur);
1595                                 free_raid_bio(cur);
1596                                 continue;
1597                         }
1598                         start_async_work(last, rmw_rbio_work);
1599                 }
1600                 last = cur;
1601         }
1602         if (last)
1603                 start_async_work(last, rmw_rbio_work);
1604         kfree(plug);
1605 }
1606
1607 /* Add the original bio into rbio->bio_list, and update rbio::dbitmap. */
1608 static void rbio_add_bio(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *orig_bio)
1609 {
1610         const struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1611         const u64 orig_logical = orig_bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
1612         const u64 full_stripe_start = rbio->bioc->raid_map[0];
1613         const u32 orig_len = orig_bio->bi_iter.bi_size;
1614         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
1615         u64 cur_logical;
1616
1617         ASSERT(orig_logical >= full_stripe_start &&
1618                orig_logical + orig_len <= full_stripe_start +
1619                rbio->nr_data * BTRFS_STRIPE_LEN);
1620
1621         bio_list_add(&rbio->bio_list, orig_bio);
1622         rbio->bio_list_bytes += orig_bio->bi_iter.bi_size;
1623
1624         /* Update the dbitmap. */
1625         for (cur_logical = orig_logical; cur_logical < orig_logical + orig_len;
1626              cur_logical += sectorsize) {
1627                 int bit = ((u32)(cur_logical - full_stripe_start) >>
1628                            fs_info->sectorsize_bits) % rbio->stripe_nsectors;
1629
1630                 set_bit(bit, &rbio->dbitmap);
1631         }
1632 }
1633
1634 /*
1635  * our main entry point for writes from the rest of the FS.
1636  */
1637 void raid56_parity_write(struct bio *bio, struct btrfs_io_context *bioc)
1638 {
1639         struct btrfs_fs_info *fs_info = bioc->fs_info;
1640         struct btrfs_raid_bio *rbio;
1641         struct btrfs_plug_cb *plug = NULL;
1642         struct blk_plug_cb *cb;
1643
1644         rbio = alloc_rbio(fs_info, bioc);
1645         if (IS_ERR(rbio)) {
1646                 bio->bi_status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(rbio));
1647                 bio_endio(bio);
1648                 return;
1649         }
1650         rbio->operation = BTRFS_RBIO_WRITE;
1651         rbio_add_bio(rbio, bio);
1652
1653         /*
1654          * Don't plug on full rbios, just get them out the door
1655          * as quickly as we can
1656          */
1657         if (!rbio_is_full(rbio)) {
1658                 cb = blk_check_plugged(raid_unplug, fs_info, sizeof(*plug));
1659                 if (cb) {
1660                         plug = container_of(cb, struct btrfs_plug_cb, cb);
1661                         if (!plug->info) {
1662                                 plug->info = fs_info;
1663                                 INIT_LIST_HEAD(&plug->rbio_list);
1664                         }
1665                         list_add_tail(&rbio->plug_list, &plug->rbio_list);
1666                         return;
1667                 }
1668         }
1669
1670         /*
1671          * Either we don't have any existing plug, or we're doing a full stripe,
1672          * queue the rmw work now.
1673          */
1674         start_async_work(rbio, rmw_rbio_work);
1675 }
1676
1677 static int verify_one_sector(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1678                              int stripe_nr, int sector_nr)
1679 {
1680         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1681         struct sector_ptr *sector;
1682         u8 csum_buf[BTRFS_CSUM_SIZE];
1683         u8 *csum_expected;
1684         int ret;
1685
1686         if (!rbio->csum_bitmap || !rbio->csum_buf)
1687                 return 0;
1688
1689         /* No way to verify P/Q as they are not covered by data csum. */
1690         if (stripe_nr >= rbio->nr_data)
1691                 return 0;
1692         /*
1693          * If we're rebuilding a read, we have to use pages from the
1694          * bio list if possible.
1695          */
1696         if ((rbio->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD ||
1697              rbio->operation == BTRFS_RBIO_REBUILD_MISSING)) {
1698                 sector = sector_in_rbio(rbio, stripe_nr, sector_nr, 0);
1699         } else {
1700                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe_nr, sector_nr);
1701         }
1702
1703         ASSERT(sector->page);
1704
1705         csum_expected = rbio->csum_buf +
1706                         (stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr) *
1707                         fs_info->csum_size;
1708         ret = btrfs_check_sector_csum(fs_info, sector->page, sector->pgoff,
1709                                       csum_buf, csum_expected);
1710         return ret;
1711 }
1712
1713 /*
1714  * Recover a vertical stripe specified by @sector_nr.
1715  * @*pointers are the pre-allocated pointers by the caller, so we don't
1716  * need to allocate/free the pointers again and again.
1717  */
1718 static int recover_vertical(struct btrfs_raid_bio *rbio, int sector_nr,
1719                             void **pointers, void **unmap_array)
1720 {
1721         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1722         struct sector_ptr *sector;
1723         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
1724         int found_errors;
1725         int faila;
1726         int failb;
1727         int stripe_nr;
1728         int ret = 0;
1729
1730         /*
1731          * Now we just use bitmap to mark the horizontal stripes in
1732          * which we have data when doing parity scrub.
1733          */
1734         if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB &&
1735             !test_bit(sector_nr, &rbio->dbitmap))
1736                 return 0;
1737
1738         found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr, &faila,
1739                                                  &failb);
1740         /*
1741          * No errors in the vertical stripe, skip it.  Can happen for recovery
1742          * which only part of a stripe failed csum check.
1743          */
1744         if (!found_errors)
1745                 return 0;
1746
1747         if (found_errors > rbio->bioc->max_errors)
1748                 return -EIO;
1749
1750         /*
1751          * Setup our array of pointers with sectors from each stripe
1752          *
1753          * NOTE: store a duplicate array of pointers to preserve the
1754          * pointer order.
1755          */
1756         for (stripe_nr = 0; stripe_nr < rbio->real_stripes; stripe_nr++) {
1757                 /*
1758                  * If we're rebuilding a read, we have to use pages from the
1759                  * bio list if possible.
1760                  */
1761                 if ((rbio->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD ||
1762                      rbio->operation == BTRFS_RBIO_REBUILD_MISSING)) {
1763                         sector = sector_in_rbio(rbio, stripe_nr, sector_nr, 0);
1764                 } else {
1765                         sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe_nr, sector_nr);
1766                 }
1767                 ASSERT(sector->page);
1768                 pointers[stripe_nr] = kmap_local_page(sector->page) +
1769                                    sector->pgoff;
1770                 unmap_array[stripe_nr] = pointers[stripe_nr];
1771         }
1772
1773         /* All raid6 handling here */
1774         if (rbio->bioc->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6) {
1775                 /* Single failure, rebuild from parity raid5 style */
1776                 if (failb < 0) {
1777                         if (faila == rbio->nr_data)
1778                                 /*
1779                                  * Just the P stripe has failed, without
1780                                  * a bad data or Q stripe.
1781                                  * We have nothing to do, just skip the
1782                                  * recovery for this stripe.
1783                                  */
1784                                 goto cleanup;
1785                         /*
1786                          * a single failure in raid6 is rebuilt
1787                          * in the pstripe code below
1788                          */
1789                         goto pstripe;
1790                 }
1791
1792                 /*
1793                  * If the q stripe is failed, do a pstripe reconstruction from
1794                  * the xors.
1795                  * If both the q stripe and the P stripe are failed, we're
1796                  * here due to a crc mismatch and we can't give them the
1797                  * data they want.
1798                  */
1799                 if (rbio->bioc->raid_map[failb] == RAID6_Q_STRIPE) {
1800                         if (rbio->bioc->raid_map[faila] ==
1801                             RAID5_P_STRIPE)
1802                                 /*
1803                                  * Only P and Q are corrupted.
1804                                  * We only care about data stripes recovery,
1805                                  * can skip this vertical stripe.
1806                                  */
1807                                 goto cleanup;
1808                         /*
1809                          * Otherwise we have one bad data stripe and
1810                          * a good P stripe.  raid5!
1811                          */
1812                         goto pstripe;
1813                 }
1814
1815                 if (rbio->bioc->raid_map[failb] == RAID5_P_STRIPE) {
1816                         raid6_datap_recov(rbio->real_stripes, sectorsize,
1817                                           faila, pointers);
1818                 } else {
1819                         raid6_2data_recov(rbio->real_stripes, sectorsize,
1820                                           faila, failb, pointers);
1821                 }
1822         } else {
1823                 void *p;
1824
1825                 /* Rebuild from P stripe here (raid5 or raid6). */
1826                 ASSERT(failb == -1);
1827 pstripe:
1828                 /* Copy parity block into failed block to start with */
1829                 memcpy(pointers[faila], pointers[rbio->nr_data], sectorsize);
1830
1831                 /* Rearrange the pointer array */
1832                 p = pointers[faila];
1833                 for (stripe_nr = faila; stripe_nr < rbio->nr_data - 1;
1834                      stripe_nr++)
1835                         pointers[stripe_nr] = pointers[stripe_nr + 1];
1836                 pointers[rbio->nr_data - 1] = p;
1837
1838                 /* Xor in the rest */
1839                 run_xor(pointers, rbio->nr_data - 1, sectorsize);
1840
1841         }
1842
1843         /*
1844          * No matter if this is a RMW or recovery, we should have all
1845          * failed sectors repaired in the vertical stripe, thus they are now
1846          * uptodate.
1847          * Especially if we determine to cache the rbio, we need to
1848          * have at least all data sectors uptodate.
1849          *
1850          * If possible, also check if the repaired sector matches its data
1851          * checksum.
1852          */
1853         if (faila >= 0) {
1854                 ret = verify_one_sector(rbio, faila, sector_nr);
1855                 if (ret < 0)
1856                         goto cleanup;
1857
1858                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, faila, sector_nr);
1859                 sector->uptodate = 1;
1860         }
1861         if (failb >= 0) {
1862                 ret = verify_one_sector(rbio, failb, sector_nr);
1863                 if (ret < 0)
1864                         goto cleanup;
1865
1866                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, failb, sector_nr);
1867                 sector->uptodate = 1;
1868         }
1869
1870 cleanup:
1871         for (stripe_nr = rbio->real_stripes - 1; stripe_nr >= 0; stripe_nr--)
1872                 kunmap_local(unmap_array[stripe_nr]);
1873         return ret;
1874 }
1875
1876 static int recover_sectors(struct btrfs_raid_bio *rbio)
1877 {
1878         void **pointers = NULL;
1879         void **unmap_array = NULL;
1880         int sectornr;
1881         int ret = 0;
1882
1883         /*
1884          * @pointers array stores the pointer for each sector.
1885          *
1886          * @unmap_array stores copy of pointers that does not get reordered
1887          * during reconstruction so that kunmap_local works.
1888          */
1889         pointers = kcalloc(rbio->real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
1890         unmap_array = kcalloc(rbio->real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
1891         if (!pointers || !unmap_array) {
1892                 ret = -ENOMEM;
1893                 goto out;
1894         }
1895
1896         if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD ||
1897             rbio->operation == BTRFS_RBIO_REBUILD_MISSING) {
1898                 spin_lock_irq(&rbio->bio_list_lock);
1899                 set_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &rbio->flags);
1900                 spin_unlock_irq(&rbio->bio_list_lock);
1901         }
1902
1903         index_rbio_pages(rbio);
1904
1905         for (sectornr = 0; sectornr < rbio->stripe_nsectors; sectornr++) {
1906                 ret = recover_vertical(rbio, sectornr, pointers, unmap_array);
1907                 if (ret < 0)
1908                         break;
1909         }
1910
1911 out:
1912         kfree(pointers);
1913         kfree(unmap_array);
1914         return ret;
1915 }
1916
1917 static void recover_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
1918 {
1919         struct bio_list bio_list = BIO_EMPTY_LIST;
1920         int total_sector_nr;
1921         int ret = 0;
1922
1923         /*
1924          * Either we're doing recover for a read failure or degraded write,
1925          * caller should have set error bitmap correctly.
1926          */
1927         ASSERT(bitmap_weight(rbio->error_bitmap, rbio->nr_sectors));
1928
1929         /* For recovery, we need to read all sectors including P/Q. */
1930         ret = alloc_rbio_pages(rbio);
1931         if (ret < 0)
1932                 goto out;
1933
1934         index_rbio_pages(rbio);
1935
1936         /*
1937          * Read everything that hasn't failed. However this time we will
1938          * not trust any cached sector.
1939          * As we may read out some stale data but higher layer is not reading
1940          * that stale part.
1941          *
1942          * So here we always re-read everything in recovery path.
1943          */
1944         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
1945              total_sector_nr++) {
1946                 int stripe = total_sector_nr / rbio->stripe_nsectors;
1947                 int sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
1948                 struct sector_ptr *sector;
1949
1950                 /*
1951                  * Skip the range which has error.  It can be a range which is
1952                  * marked error (for csum mismatch), or it can be a missing
1953                  * device.
1954                  */
1955                 if (!rbio->bioc->stripes[stripe].dev->bdev ||
1956                     test_bit(total_sector_nr, rbio->error_bitmap)) {
1957                         /*
1958                          * Also set the error bit for missing device, which
1959                          * may not yet have its error bit set.
1960                          */
1961                         set_bit(total_sector_nr, rbio->error_bitmap);
1962                         continue;
1963                 }
1964
1965                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
1966                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector, stripe,
1967                                          sectornr, REQ_OP_READ);
1968                 if (ret < 0) {
1969                         bio_list_put(&bio_list);
1970                         goto out;
1971                 }
1972         }
1973
1974         submit_read_wait_bio_list(rbio, &bio_list);
1975         ret = recover_sectors(rbio);
1976 out:
1977         rbio_orig_end_io(rbio, errno_to_blk_status(ret));
1978 }
1979
1980 static void recover_rbio_work(struct work_struct *work)
1981 {
1982         struct btrfs_raid_bio *rbio;
1983
1984         rbio = container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work);
1985         if (!lock_stripe_add(rbio))
1986                 recover_rbio(rbio);
1987 }
1988
1989 static void recover_rbio_work_locked(struct work_struct *work)
1990 {
1991         recover_rbio(container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work));
1992 }
1993
1994 static void set_rbio_raid6_extra_error(struct btrfs_raid_bio *rbio, int mirror_num)
1995 {
1996         bool found = false;
1997         int sector_nr;
1998
1999         /*
2000          * This is for RAID6 extra recovery tries, thus mirror number should
2001          * be large than 2.
2002          * Mirror 1 means read from data stripes. Mirror 2 means rebuild using
2003          * RAID5 methods.
2004          */
2005         ASSERT(mirror_num > 2);
2006         for (sector_nr = 0; sector_nr < rbio->stripe_nsectors; sector_nr++) {
2007                 int found_errors;
2008                 int faila;
2009                 int failb;
2010
2011                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr,
2012                                                          &faila, &failb);
2013                 /* This vertical stripe doesn't have errors. */
2014                 if (!found_errors)
2015                         continue;
2016
2017                 /*
2018                  * If we found errors, there should be only one error marked
2019                  * by previous set_rbio_range_error().
2020                  */
2021                 ASSERT(found_errors == 1);
2022                 found = true;
2023
2024                 /* Now select another stripe to mark as error. */
2025                 failb = rbio->real_stripes - (mirror_num - 1);
2026                 if (failb <= faila)
2027                         failb--;
2028
2029                 /* Set the extra bit in error bitmap. */
2030                 if (failb >= 0)
2031                         set_bit(failb * rbio->stripe_nsectors + sector_nr,
2032                                 rbio->error_bitmap);
2033         }
2034
2035         /* We should found at least one vertical stripe with error.*/
2036         ASSERT(found);
2037 }
2038
2039 /*
2040  * the main entry point for reads from the higher layers.  This
2041  * is really only called when the normal read path had a failure,
2042  * so we assume the bio they send down corresponds to a failed part
2043  * of the drive.
2044  */
2045 void raid56_parity_recover(struct bio *bio, struct btrfs_io_context *bioc,
2046                            int mirror_num)
2047 {
2048         struct btrfs_fs_info *fs_info = bioc->fs_info;
2049         struct btrfs_raid_bio *rbio;
2050
2051         rbio = alloc_rbio(fs_info, bioc);
2052         if (IS_ERR(rbio)) {
2053                 bio->bi_status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(rbio));
2054                 bio_endio(bio);
2055                 return;
2056         }
2057
2058         rbio->operation = BTRFS_RBIO_READ_REBUILD;
2059         rbio_add_bio(rbio, bio);
2060
2061         set_rbio_range_error(rbio, bio);
2062
2063         /*
2064          * Loop retry:
2065          * for 'mirror == 2', reconstruct from all other stripes.
2066          * for 'mirror_num > 2', select a stripe to fail on every retry.
2067          */
2068         if (mirror_num > 2)
2069                 set_rbio_raid6_extra_error(rbio, mirror_num);
2070
2071         start_async_work(rbio, recover_rbio_work);
2072 }
2073
2074 static void fill_data_csums(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2075 {
2076         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
2077         struct btrfs_root *csum_root = btrfs_csum_root(fs_info,
2078                                                        rbio->bioc->raid_map[0]);
2079         const u64 start = rbio->bioc->raid_map[0];
2080         const u32 len = (rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors) <<
2081                         fs_info->sectorsize_bits;
2082         int ret;
2083
2084         /* The rbio should not have its csum buffer initialized. */
2085         ASSERT(!rbio->csum_buf && !rbio->csum_bitmap);
2086
2087         /*
2088          * Skip the csum search if:
2089          *
2090          * - The rbio doesn't belong to data block groups
2091          *   Then we are doing IO for tree blocks, no need to search csums.
2092          *
2093          * - The rbio belongs to mixed block groups
2094          *   This is to avoid deadlock, as we're already holding the full
2095          *   stripe lock, if we trigger a metadata read, and it needs to do
2096          *   raid56 recovery, we will deadlock.
2097          */
2098         if (!(rbio->bioc->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA) ||
2099             rbio->bioc->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
2100                 return;
2101
2102         rbio->csum_buf = kzalloc(rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors *
2103                                  fs_info->csum_size, GFP_NOFS);
2104         rbio->csum_bitmap = bitmap_zalloc(rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors,
2105                                           GFP_NOFS);
2106         if (!rbio->csum_buf || !rbio->csum_bitmap) {
2107                 ret = -ENOMEM;
2108                 goto error;
2109         }
2110
2111         ret = btrfs_lookup_csums_bitmap(csum_root, start, start + len - 1,
2112                                         rbio->csum_buf, rbio->csum_bitmap);
2113         if (ret < 0)
2114                 goto error;
2115         if (bitmap_empty(rbio->csum_bitmap, len >> fs_info->sectorsize_bits))
2116                 goto no_csum;
2117         return;
2118
2119 error:
2120         /*
2121          * We failed to allocate memory or grab the csum, but it's not fatal,
2122          * we can still continue.  But better to warn users that RMW is no
2123          * longer safe for this particular sub-stripe write.
2124          */
2125         btrfs_warn_rl(fs_info,
2126 "sub-stripe write for full stripe %llu is not safe, failed to get csum: %d",
2127                         rbio->bioc->raid_map[0], ret);
2128 no_csum:
2129         kfree(rbio->csum_buf);
2130         bitmap_free(rbio->csum_bitmap);
2131         rbio->csum_buf = NULL;
2132         rbio->csum_bitmap = NULL;
2133 }
2134
2135 static int rmw_read_wait_recover(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2136 {
2137         struct bio_list bio_list = BIO_EMPTY_LIST;
2138         int total_sector_nr;
2139         int ret = 0;
2140
2141         /*
2142          * Fill the data csums we need for data verification.  We need to fill
2143          * the csum_bitmap/csum_buf first, as our endio function will try to
2144          * verify the data sectors.
2145          */
2146         fill_data_csums(rbio);
2147
2148         /*
2149          * Build a list of bios to read all sectors (including data and P/Q).
2150          *
2151          * This behavior is to compensate the later csum verification and recovery.
2152          */
2153         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
2154              total_sector_nr++) {
2155                 struct sector_ptr *sector;
2156                 int stripe = total_sector_nr / rbio->stripe_nsectors;
2157                 int sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
2158
2159                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
2160                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector,
2161                                stripe, sectornr, REQ_OP_READ);
2162                 if (ret) {
2163                         bio_list_put(&bio_list);
2164                         return ret;
2165                 }
2166         }
2167
2168         /*
2169          * We may or may not have any corrupted sectors (including missing dev
2170          * and csum mismatch), just let recover_sectors() to handle them all.
2171          */
2172         submit_read_wait_bio_list(rbio, &bio_list);
2173         return recover_sectors(rbio);
2174 }
2175
2176 static void raid_wait_write_end_io(struct bio *bio)
2177 {
2178         struct btrfs_raid_bio *rbio = bio->bi_private;
2179         blk_status_t err = bio->bi_status;
2180
2181         if (err)
2182                 rbio_update_error_bitmap(rbio, bio);
2183         bio_put(bio);
2184         if (atomic_dec_and_test(&rbio->stripes_pending))
2185                 wake_up(&rbio->io_wait);
2186 }
2187
2188 static void submit_write_bios(struct btrfs_raid_bio *rbio,
2189                               struct bio_list *bio_list)
2190 {
2191         struct bio *bio;
2192
2193         atomic_set(&rbio->stripes_pending, bio_list_size(bio_list));
2194         while ((bio = bio_list_pop(bio_list))) {
2195                 bio->bi_end_io = raid_wait_write_end_io;
2196
2197                 if (trace_raid56_write_stripe_enabled()) {
2198                         struct raid56_bio_trace_info trace_info = { 0 };
2199
2200                         bio_get_trace_info(rbio, bio, &trace_info);
2201                         trace_raid56_write_stripe(rbio, bio, &trace_info);
2202                 }
2203                 submit_bio(bio);
2204         }
2205 }
2206
2207 /*
2208  * To determine if we need to read any sector from the disk.
2209  * Should only be utilized in RMW path, to skip cached rbio.
2210  */
2211 static bool need_read_stripe_sectors(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2212 {
2213         int i;
2214
2215         for (i = 0; i < rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors; i++) {
2216                 struct sector_ptr *sector = &rbio->stripe_sectors[i];
2217
2218                 /*
2219                  * We have a sector which doesn't have page nor uptodate,
2220                  * thus this rbio can not be cached one, as cached one must
2221                  * have all its data sectors present and uptodate.
2222                  */
2223                 if (!sector->page || !sector->uptodate)
2224                         return true;
2225         }
2226         return false;
2227 }
2228
2229 static void rmw_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2230 {
2231         struct bio_list bio_list;
2232         int sectornr;
2233         int ret = 0;
2234
2235         /*
2236          * Allocate the pages for parity first, as P/Q pages will always be
2237          * needed for both full-stripe and sub-stripe writes.
2238          */
2239         ret = alloc_rbio_parity_pages(rbio);
2240         if (ret < 0)
2241                 goto out;
2242
2243         /*
2244          * Either full stripe write, or we have every data sector already
2245          * cached, can go to write path immediately.
2246          */
2247         if (!rbio_is_full(rbio) && need_read_stripe_sectors(rbio)) {
2248                 /*
2249                  * Now we're doing sub-stripe write, also need all data stripes
2250                  * to do the full RMW.
2251                  */
2252                 ret = alloc_rbio_data_pages(rbio);
2253                 if (ret < 0)
2254                         goto out;
2255
2256                 index_rbio_pages(rbio);
2257
2258                 ret = rmw_read_wait_recover(rbio);
2259                 if (ret < 0)
2260                         goto out;
2261         }
2262
2263         /*
2264          * At this stage we're not allowed to add any new bios to the
2265          * bio list any more, anyone else that wants to change this stripe
2266          * needs to do their own rmw.
2267          */
2268         spin_lock_irq(&rbio->bio_list_lock);
2269         set_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &rbio->flags);
2270         spin_unlock_irq(&rbio->bio_list_lock);
2271
2272         bitmap_clear(rbio->error_bitmap, 0, rbio->nr_sectors);
2273
2274         index_rbio_pages(rbio);
2275
2276         /*
2277          * We don't cache full rbios because we're assuming
2278          * the higher layers are unlikely to use this area of
2279          * the disk again soon.  If they do use it again,
2280          * hopefully they will send another full bio.
2281          */
2282         if (!rbio_is_full(rbio))
2283                 cache_rbio_pages(rbio);
2284         else
2285                 clear_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags);
2286
2287         for (sectornr = 0; sectornr < rbio->stripe_nsectors; sectornr++)
2288                 generate_pq_vertical(rbio, sectornr);
2289
2290         bio_list_init(&bio_list);
2291         ret = rmw_assemble_write_bios(rbio, &bio_list);
2292         if (ret < 0)
2293                 goto out;
2294
2295         /* We should have at least one bio assembled. */
2296         ASSERT(bio_list_size(&bio_list));
2297         submit_write_bios(rbio, &bio_list);
2298         wait_event(rbio->io_wait, atomic_read(&rbio->stripes_pending) == 0);
2299
2300         /* We may have more errors than our tolerance during the read. */
2301         for (sectornr = 0; sectornr < rbio->stripe_nsectors; sectornr++) {
2302                 int found_errors;
2303
2304                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sectornr, NULL, NULL);
2305                 if (found_errors > rbio->bioc->max_errors) {
2306                         ret = -EIO;
2307                         break;
2308                 }
2309         }
2310 out:
2311         rbio_orig_end_io(rbio, errno_to_blk_status(ret));
2312 }
2313
2314 static void rmw_rbio_work(struct work_struct *work)
2315 {
2316         struct btrfs_raid_bio *rbio;
2317
2318         rbio = container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work);
2319         if (lock_stripe_add(rbio) == 0)
2320                 rmw_rbio(rbio);
2321 }
2322
2323 static void rmw_rbio_work_locked(struct work_struct *work)
2324 {
2325         rmw_rbio(container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work));
2326 }
2327
2328 /*
2329  * The following code is used to scrub/replace the parity stripe
2330  *
2331  * Caller must have already increased bio_counter for getting @bioc.
2332  *
2333  * Note: We need make sure all the pages that add into the scrub/replace
2334  * raid bio are correct and not be changed during the scrub/replace. That
2335  * is those pages just hold metadata or file data with checksum.
2336  */
2337
2338 struct btrfs_raid_bio *raid56_parity_alloc_scrub_rbio(struct bio *bio,
2339                                 struct btrfs_io_context *bioc,
2340                                 struct btrfs_device *scrub_dev,
2341                                 unsigned long *dbitmap, int stripe_nsectors)
2342 {
2343         struct btrfs_fs_info *fs_info = bioc->fs_info;
2344         struct btrfs_raid_bio *rbio;
2345         int i;
2346
2347         rbio = alloc_rbio(fs_info, bioc);
2348         if (IS_ERR(rbio))
2349                 return NULL;
2350         bio_list_add(&rbio->bio_list, bio);
2351         /*
2352          * This is a special bio which is used to hold the completion handler
2353          * and make the scrub rbio is similar to the other types
2354          */
2355         ASSERT(!bio->bi_iter.bi_size);
2356         rbio->operation = BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB;
2357
2358         /*
2359          * After mapping bioc with BTRFS_MAP_WRITE, parities have been sorted
2360          * to the end position, so this search can start from the first parity
2361          * stripe.
2362          */
2363         for (i = rbio->nr_data; i < rbio->real_stripes; i++) {
2364                 if (bioc->stripes[i].dev == scrub_dev) {
2365                         rbio->scrubp = i;
2366                         break;
2367                 }
2368         }
2369         ASSERT(i < rbio->real_stripes);
2370
2371         bitmap_copy(&rbio->dbitmap, dbitmap, stripe_nsectors);
2372         return rbio;
2373 }
2374
2375 /* Used for both parity scrub and missing. */
2376 void raid56_add_scrub_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct page *page,
2377                             unsigned int pgoff, u64 logical)
2378 {
2379         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
2380         int stripe_offset;
2381         int index;
2382
2383         ASSERT(logical >= rbio->bioc->raid_map[0]);
2384         ASSERT(logical + sectorsize <= rbio->bioc->raid_map[0] +
2385                                        BTRFS_STRIPE_LEN * rbio->nr_data);
2386         stripe_offset = (int)(logical - rbio->bioc->raid_map[0]);
2387         index = stripe_offset / sectorsize;
2388         rbio->bio_sectors[index].page = page;
2389         rbio->bio_sectors[index].pgoff = pgoff;
2390 }
2391
2392 /*
2393  * We just scrub the parity that we have correct data on the same horizontal,
2394  * so we needn't allocate all pages for all the stripes.
2395  */
2396 static int alloc_rbio_essential_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2397 {
2398         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
2399         int total_sector_nr;
2400
2401         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
2402              total_sector_nr++) {
2403                 struct page *page;
2404                 int sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
2405                 int index = (total_sector_nr * sectorsize) >> PAGE_SHIFT;
2406
2407                 if (!test_bit(sectornr, &rbio->dbitmap))
2408                         continue;
2409                 if (rbio->stripe_pages[index])
2410                         continue;
2411                 page = alloc_page(GFP_NOFS);
2412                 if (!page)
2413                         return -ENOMEM;
2414                 rbio->stripe_pages[index] = page;
2415         }
2416         index_stripe_sectors(rbio);
2417         return 0;
2418 }
2419
2420 static int finish_parity_scrub(struct btrfs_raid_bio *rbio, int need_check)
2421 {
2422         struct btrfs_io_context *bioc = rbio->bioc;
2423         const u32 sectorsize = bioc->fs_info->sectorsize;
2424         void **pointers = rbio->finish_pointers;
2425         unsigned long *pbitmap = &rbio->finish_pbitmap;
2426         int nr_data = rbio->nr_data;
2427         int stripe;
2428         int sectornr;
2429         bool has_qstripe;
2430         struct sector_ptr p_sector = { 0 };
2431         struct sector_ptr q_sector = { 0 };
2432         struct bio_list bio_list;
2433         int is_replace = 0;
2434         int ret;
2435
2436         bio_list_init(&bio_list);
2437
2438         if (rbio->real_stripes - rbio->nr_data == 1)
2439                 has_qstripe = false;
2440         else if (rbio->real_stripes - rbio->nr_data == 2)
2441                 has_qstripe = true;
2442         else
2443                 BUG();
2444
2445         if (bioc->num_tgtdevs && bioc->tgtdev_map[rbio->scrubp]) {
2446                 is_replace = 1;
2447                 bitmap_copy(pbitmap, &rbio->dbitmap, rbio->stripe_nsectors);
2448         }
2449
2450         /*
2451          * Because the higher layers(scrubber) are unlikely to
2452          * use this area of the disk again soon, so don't cache
2453          * it.
2454          */
2455         clear_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags);
2456
2457         if (!need_check)
2458                 goto writeback;
2459
2460         p_sector.page = alloc_page(GFP_NOFS);
2461         if (!p_sector.page)
2462                 return -ENOMEM;
2463         p_sector.pgoff = 0;
2464         p_sector.uptodate = 1;
2465
2466         if (has_qstripe) {
2467                 /* RAID6, allocate and map temp space for the Q stripe */
2468                 q_sector.page = alloc_page(GFP_NOFS);
2469                 if (!q_sector.page) {
2470                         __free_page(p_sector.page);
2471                         p_sector.page = NULL;
2472                         return -ENOMEM;
2473                 }
2474                 q_sector.pgoff = 0;
2475                 q_sector.uptodate = 1;
2476                 pointers[rbio->real_stripes - 1] = kmap_local_page(q_sector.page);
2477         }
2478
2479         bitmap_clear(rbio->error_bitmap, 0, rbio->nr_sectors);
2480
2481         /* Map the parity stripe just once */
2482         pointers[nr_data] = kmap_local_page(p_sector.page);
2483
2484         for_each_set_bit(sectornr, &rbio->dbitmap, rbio->stripe_nsectors) {
2485                 struct sector_ptr *sector;
2486                 void *parity;
2487
2488                 /* first collect one page from each data stripe */
2489                 for (stripe = 0; stripe < nr_data; stripe++) {
2490                         sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 0);
2491                         pointers[stripe] = kmap_local_page(sector->page) +
2492                                            sector->pgoff;
2493                 }
2494
2495                 if (has_qstripe) {
2496                         /* RAID6, call the library function to fill in our P/Q */
2497                         raid6_call.gen_syndrome(rbio->real_stripes, sectorsize,
2498                                                 pointers);
2499                 } else {
2500                         /* raid5 */
2501                         memcpy(pointers[nr_data], pointers[0], sectorsize);
2502                         run_xor(pointers + 1, nr_data - 1, sectorsize);
2503                 }
2504
2505                 /* Check scrubbing parity and repair it */
2506                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, rbio->scrubp, sectornr);
2507                 parity = kmap_local_page(sector->page) + sector->pgoff;
2508                 if (memcmp(parity, pointers[rbio->scrubp], sectorsize) != 0)
2509                         memcpy(parity, pointers[rbio->scrubp], sectorsize);
2510                 else
2511                         /* Parity is right, needn't writeback */
2512                         bitmap_clear(&rbio->dbitmap, sectornr, 1);
2513                 kunmap_local(parity);
2514
2515                 for (stripe = nr_data - 1; stripe >= 0; stripe--)
2516                         kunmap_local(pointers[stripe]);
2517         }
2518
2519         kunmap_local(pointers[nr_data]);
2520         __free_page(p_sector.page);
2521         p_sector.page = NULL;
2522         if (q_sector.page) {
2523                 kunmap_local(pointers[rbio->real_stripes - 1]);
2524                 __free_page(q_sector.page);
2525                 q_sector.page = NULL;
2526         }
2527
2528 writeback:
2529         /*
2530          * time to start writing.  Make bios for everything from the
2531          * higher layers (the bio_list in our rbio) and our p/q.  Ignore
2532          * everything else.
2533          */
2534         for_each_set_bit(sectornr, &rbio->dbitmap, rbio->stripe_nsectors) {
2535                 struct sector_ptr *sector;
2536
2537                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, rbio->scrubp, sectornr);
2538                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector, rbio->scrubp,
2539                                          sectornr, REQ_OP_WRITE);
2540                 if (ret)
2541                         goto cleanup;
2542         }
2543
2544         if (!is_replace)
2545                 goto submit_write;
2546
2547         for_each_set_bit(sectornr, pbitmap, rbio->stripe_nsectors) {
2548                 struct sector_ptr *sector;
2549
2550                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, rbio->scrubp, sectornr);
2551                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector,
2552                                        bioc->tgtdev_map[rbio->scrubp],
2553                                        sectornr, REQ_OP_WRITE);
2554                 if (ret)
2555                         goto cleanup;
2556         }
2557
2558 submit_write:
2559         submit_write_bios(rbio, &bio_list);
2560         return 0;
2561
2562 cleanup:
2563         bio_list_put(&bio_list);
2564         return ret;
2565 }
2566
2567 static inline int is_data_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio, int stripe)
2568 {
2569         if (stripe >= 0 && stripe < rbio->nr_data)
2570                 return 1;
2571         return 0;
2572 }
2573
2574 static int recover_scrub_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2575 {
2576         void **pointers = NULL;
2577         void **unmap_array = NULL;
2578         int sector_nr;
2579         int ret = 0;
2580
2581         /*
2582          * @pointers array stores the pointer for each sector.
2583          *
2584          * @unmap_array stores copy of pointers that does not get reordered
2585          * during reconstruction so that kunmap_local works.
2586          */
2587         pointers = kcalloc(rbio->real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
2588         unmap_array = kcalloc(rbio->real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
2589         if (!pointers || !unmap_array) {
2590                 ret = -ENOMEM;
2591                 goto out;
2592         }
2593
2594         for (sector_nr = 0; sector_nr < rbio->stripe_nsectors; sector_nr++) {
2595                 int dfail = 0, failp = -1;
2596                 int faila;
2597                 int failb;
2598                 int found_errors;
2599
2600                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr,
2601                                                          &faila, &failb);
2602                 if (found_errors > rbio->bioc->max_errors) {
2603                         ret = -EIO;
2604                         goto out;
2605                 }
2606                 if (found_errors == 0)
2607                         continue;
2608
2609                 /* We should have at least one error here. */
2610                 ASSERT(faila >= 0 || failb >= 0);
2611
2612                 if (is_data_stripe(rbio, faila))
2613                         dfail++;
2614                 else if (is_parity_stripe(faila))
2615                         failp = faila;
2616
2617                 if (is_data_stripe(rbio, failb))
2618                         dfail++;
2619                 else if (is_parity_stripe(failb))
2620                         failp = failb;
2621                 /*
2622                  * Because we can not use a scrubbing parity to repair the
2623                  * data, so the capability of the repair is declined.  (In the
2624                  * case of RAID5, we can not repair anything.)
2625                  */
2626                 if (dfail > rbio->bioc->max_errors - 1) {
2627                         ret = -EIO;
2628                         goto out;
2629                 }
2630                 /*
2631                  * If all data is good, only parity is correctly, just repair
2632                  * the parity, no need to recover data stripes.
2633                  */
2634                 if (dfail == 0)
2635                         continue;
2636
2637                 /*
2638                  * Here means we got one corrupted data stripe and one
2639                  * corrupted parity on RAID6, if the corrupted parity is
2640                  * scrubbing parity, luckily, use the other one to repair the
2641                  * data, or we can not repair the data stripe.
2642                  */
2643                 if (failp != rbio->scrubp) {
2644                         ret = -EIO;
2645                         goto out;
2646                 }
2647
2648                 ret = recover_vertical(rbio, sector_nr, pointers, unmap_array);
2649                 if (ret < 0)
2650                         goto out;
2651         }
2652 out:
2653         kfree(pointers);
2654         kfree(unmap_array);
2655         return ret;
2656 }
2657
2658 static int scrub_assemble_read_bios(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2659 {
2660         struct bio_list bio_list = BIO_EMPTY_LIST;
2661         int total_sector_nr;
2662         int ret = 0;
2663
2664         /* Build a list of bios to read all the missing parts. */
2665         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
2666              total_sector_nr++) {
2667                 int sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
2668                 int stripe = total_sector_nr / rbio->stripe_nsectors;
2669                 struct sector_ptr *sector;
2670
2671                 /* No data in the vertical stripe, no need to read. */
2672                 if (!test_bit(sectornr, &rbio->dbitmap))
2673                         continue;
2674
2675                 /*
2676                  * We want to find all the sectors missing from the rbio and
2677                  * read them from the disk. If sector_in_rbio() finds a sector
2678                  * in the bio list we don't need to read it off the stripe.
2679                  */
2680                 sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 1);
2681                 if (sector)
2682                         continue;
2683
2684                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
2685                 /*
2686                  * The bio cache may have handed us an uptodate sector.  If so,
2687                  * use it.
2688                  */
2689                 if (sector->uptodate)
2690                         continue;
2691
2692                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector, stripe,
2693                                          sectornr, REQ_OP_READ);
2694                 if (ret) {
2695                         bio_list_put(&bio_list);
2696                         return ret;
2697                 }
2698         }
2699
2700         submit_read_wait_bio_list(rbio, &bio_list);
2701         return 0;
2702 }
2703
2704 static void scrub_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2705 {
2706         bool need_check = false;
2707         int sector_nr;
2708         int ret;
2709
2710         ret = alloc_rbio_essential_pages(rbio);
2711         if (ret)
2712                 goto out;
2713
2714         bitmap_clear(rbio->error_bitmap, 0, rbio->nr_sectors);
2715
2716         ret = scrub_assemble_read_bios(rbio);
2717         if (ret < 0)
2718                 goto out;
2719
2720         /* We may have some failures, recover the failed sectors first. */
2721         ret = recover_scrub_rbio(rbio);
2722         if (ret < 0)
2723                 goto out;
2724
2725         /*
2726          * We have every sector properly prepared. Can finish the scrub
2727          * and writeback the good content.
2728          */
2729         ret = finish_parity_scrub(rbio, need_check);
2730         wait_event(rbio->io_wait, atomic_read(&rbio->stripes_pending) == 0);
2731         for (sector_nr = 0; sector_nr < rbio->stripe_nsectors; sector_nr++) {
2732                 int found_errors;
2733
2734                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr, NULL, NULL);
2735                 if (found_errors > rbio->bioc->max_errors) {
2736                         ret = -EIO;
2737                         break;
2738                 }
2739         }
2740 out:
2741         rbio_orig_end_io(rbio, errno_to_blk_status(ret));
2742 }
2743
2744 static void scrub_rbio_work_locked(struct work_struct *work)
2745 {
2746         scrub_rbio(container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work));
2747 }
2748
2749 void raid56_parity_submit_scrub_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2750 {
2751         if (!lock_stripe_add(rbio))
2752                 start_async_work(rbio, scrub_rbio_work_locked);
2753 }
2754
2755 /* The following code is used for dev replace of a missing RAID 5/6 device. */
2756
2757 struct btrfs_raid_bio *
2758 raid56_alloc_missing_rbio(struct bio *bio, struct btrfs_io_context *bioc)
2759 {
2760         struct btrfs_fs_info *fs_info = bioc->fs_info;
2761         struct btrfs_raid_bio *rbio;
2762
2763         rbio = alloc_rbio(fs_info, bioc);
2764         if (IS_ERR(rbio))
2765                 return NULL;
2766
2767         rbio->operation = BTRFS_RBIO_REBUILD_MISSING;
2768         bio_list_add(&rbio->bio_list, bio);
2769         /*
2770          * This is a special bio which is used to hold the completion handler
2771          * and make the scrub rbio is similar to the other types
2772          */
2773         ASSERT(!bio->bi_iter.bi_size);
2774
2775         set_rbio_range_error(rbio, bio);
2776
2777         return rbio;
2778 }
2779
2780 void raid56_submit_missing_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2781 {
2782         start_async_work(rbio, recover_rbio_work);
2783 }