Merge tag 'thermal-6.5-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rafael...
[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->full_stripe_logical;
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
411         if (!test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags))
412                 return;
413
414         table = rbio->bioc->fs_info->stripe_hash_table;
415
416         spin_lock(&table->cache_lock);
417         __remove_rbio_from_cache(rbio);
418         spin_unlock(&table->cache_lock);
419 }
420
421 /*
422  * remove everything in the cache
423  */
424 static void btrfs_clear_rbio_cache(struct btrfs_fs_info *info)
425 {
426         struct btrfs_stripe_hash_table *table;
427         struct btrfs_raid_bio *rbio;
428
429         table = info->stripe_hash_table;
430
431         spin_lock(&table->cache_lock);
432         while (!list_empty(&table->stripe_cache)) {
433                 rbio = list_entry(table->stripe_cache.next,
434                                   struct btrfs_raid_bio,
435                                   stripe_cache);
436                 __remove_rbio_from_cache(rbio);
437         }
438         spin_unlock(&table->cache_lock);
439 }
440
441 /*
442  * remove all cached entries and free the hash table
443  * used by unmount
444  */
445 void btrfs_free_stripe_hash_table(struct btrfs_fs_info *info)
446 {
447         if (!info->stripe_hash_table)
448                 return;
449         btrfs_clear_rbio_cache(info);
450         kvfree(info->stripe_hash_table);
451         info->stripe_hash_table = NULL;
452 }
453
454 /*
455  * insert an rbio into the stripe cache.  It
456  * must have already been prepared by calling
457  * cache_rbio_pages
458  *
459  * If this rbio was already cached, it gets
460  * moved to the front of the lru.
461  *
462  * If the size of the rbio cache is too big, we
463  * prune an item.
464  */
465 static void cache_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
466 {
467         struct btrfs_stripe_hash_table *table;
468
469         if (!test_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags))
470                 return;
471
472         table = rbio->bioc->fs_info->stripe_hash_table;
473
474         spin_lock(&table->cache_lock);
475         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
476
477         /* bump our ref if we were not in the list before */
478         if (!test_and_set_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags))
479                 refcount_inc(&rbio->refs);
480
481         if (!list_empty(&rbio->stripe_cache)){
482                 list_move(&rbio->stripe_cache, &table->stripe_cache);
483         } else {
484                 list_add(&rbio->stripe_cache, &table->stripe_cache);
485                 table->cache_size += 1;
486         }
487
488         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
489
490         if (table->cache_size > RBIO_CACHE_SIZE) {
491                 struct btrfs_raid_bio *found;
492
493                 found = list_entry(table->stripe_cache.prev,
494                                   struct btrfs_raid_bio,
495                                   stripe_cache);
496
497                 if (found != rbio)
498                         __remove_rbio_from_cache(found);
499         }
500
501         spin_unlock(&table->cache_lock);
502 }
503
504 /*
505  * helper function to run the xor_blocks api.  It is only
506  * able to do MAX_XOR_BLOCKS at a time, so we need to
507  * loop through.
508  */
509 static void run_xor(void **pages, int src_cnt, ssize_t len)
510 {
511         int src_off = 0;
512         int xor_src_cnt = 0;
513         void *dest = pages[src_cnt];
514
515         while(src_cnt > 0) {
516                 xor_src_cnt = min(src_cnt, MAX_XOR_BLOCKS);
517                 xor_blocks(xor_src_cnt, len, dest, pages + src_off);
518
519                 src_cnt -= xor_src_cnt;
520                 src_off += xor_src_cnt;
521         }
522 }
523
524 /*
525  * Returns true if the bio list inside this rbio covers an entire stripe (no
526  * rmw required).
527  */
528 static int rbio_is_full(struct btrfs_raid_bio *rbio)
529 {
530         unsigned long size = rbio->bio_list_bytes;
531         int ret = 1;
532
533         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
534         if (size != rbio->nr_data * BTRFS_STRIPE_LEN)
535                 ret = 0;
536         BUG_ON(size > rbio->nr_data * BTRFS_STRIPE_LEN);
537         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
538
539         return ret;
540 }
541
542 /*
543  * returns 1 if it is safe to merge two rbios together.
544  * The merging is safe if the two rbios correspond to
545  * the same stripe and if they are both going in the same
546  * direction (read vs write), and if neither one is
547  * locked for final IO
548  *
549  * The caller is responsible for locking such that
550  * rmw_locked is safe to test
551  */
552 static int rbio_can_merge(struct btrfs_raid_bio *last,
553                           struct btrfs_raid_bio *cur)
554 {
555         if (test_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &last->flags) ||
556             test_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &cur->flags))
557                 return 0;
558
559         /*
560          * we can't merge with cached rbios, since the
561          * idea is that when we merge the destination
562          * rbio is going to run our IO for us.  We can
563          * steal from cached rbios though, other functions
564          * handle that.
565          */
566         if (test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &last->flags) ||
567             test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &cur->flags))
568                 return 0;
569
570         if (last->bioc->full_stripe_logical != cur->bioc->full_stripe_logical)
571                 return 0;
572
573         /* we can't merge with different operations */
574         if (last->operation != cur->operation)
575                 return 0;
576         /*
577          * We've need read the full stripe from the drive.
578          * check and repair the parity and write the new results.
579          *
580          * We're not allowed to add any new bios to the
581          * bio list here, anyone else that wants to
582          * change this stripe needs to do their own rmw.
583          */
584         if (last->operation == BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB)
585                 return 0;
586
587         if (last->operation == BTRFS_RBIO_REBUILD_MISSING ||
588             last->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD)
589                 return 0;
590
591         return 1;
592 }
593
594 static unsigned int rbio_stripe_sector_index(const struct btrfs_raid_bio *rbio,
595                                              unsigned int stripe_nr,
596                                              unsigned int sector_nr)
597 {
598         ASSERT(stripe_nr < rbio->real_stripes);
599         ASSERT(sector_nr < rbio->stripe_nsectors);
600
601         return stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr;
602 }
603
604 /* Return a sector from rbio->stripe_sectors, not from the bio list */
605 static struct sector_ptr *rbio_stripe_sector(const struct btrfs_raid_bio *rbio,
606                                              unsigned int stripe_nr,
607                                              unsigned int sector_nr)
608 {
609         return &rbio->stripe_sectors[rbio_stripe_sector_index(rbio, stripe_nr,
610                                                               sector_nr)];
611 }
612
613 /* Grab a sector inside P stripe */
614 static struct sector_ptr *rbio_pstripe_sector(const struct btrfs_raid_bio *rbio,
615                                               unsigned int sector_nr)
616 {
617         return rbio_stripe_sector(rbio, rbio->nr_data, sector_nr);
618 }
619
620 /* Grab a sector inside Q stripe, return NULL if not RAID6 */
621 static struct sector_ptr *rbio_qstripe_sector(const struct btrfs_raid_bio *rbio,
622                                               unsigned int sector_nr)
623 {
624         if (rbio->nr_data + 1 == rbio->real_stripes)
625                 return NULL;
626         return rbio_stripe_sector(rbio, rbio->nr_data + 1, sector_nr);
627 }
628
629 /*
630  * The first stripe in the table for a logical address
631  * has the lock.  rbios are added in one of three ways:
632  *
633  * 1) Nobody has the stripe locked yet.  The rbio is given
634  * the lock and 0 is returned.  The caller must start the IO
635  * themselves.
636  *
637  * 2) Someone has the stripe locked, but we're able to merge
638  * with the lock owner.  The rbio is freed and the IO will
639  * start automatically along with the existing rbio.  1 is returned.
640  *
641  * 3) Someone has the stripe locked, but we're not able to merge.
642  * The rbio is added to the lock owner's plug list, or merged into
643  * an rbio already on the plug list.  When the lock owner unlocks,
644  * the next rbio on the list is run and the IO is started automatically.
645  * 1 is returned
646  *
647  * If we return 0, the caller still owns the rbio and must continue with
648  * IO submission.  If we return 1, the caller must assume the rbio has
649  * already been freed.
650  */
651 static noinline int lock_stripe_add(struct btrfs_raid_bio *rbio)
652 {
653         struct btrfs_stripe_hash *h;
654         struct btrfs_raid_bio *cur;
655         struct btrfs_raid_bio *pending;
656         struct btrfs_raid_bio *freeit = NULL;
657         struct btrfs_raid_bio *cache_drop = NULL;
658         int ret = 0;
659
660         h = rbio->bioc->fs_info->stripe_hash_table->table + rbio_bucket(rbio);
661
662         spin_lock(&h->lock);
663         list_for_each_entry(cur, &h->hash_list, hash_list) {
664                 if (cur->bioc->full_stripe_logical != rbio->bioc->full_stripe_logical)
665                         continue;
666
667                 spin_lock(&cur->bio_list_lock);
668
669                 /* Can we steal this cached rbio's pages? */
670                 if (bio_list_empty(&cur->bio_list) &&
671                     list_empty(&cur->plug_list) &&
672                     test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &cur->flags) &&
673                     !test_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &cur->flags)) {
674                         list_del_init(&cur->hash_list);
675                         refcount_dec(&cur->refs);
676
677                         steal_rbio(cur, rbio);
678                         cache_drop = cur;
679                         spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
680
681                         goto lockit;
682                 }
683
684                 /* Can we merge into the lock owner? */
685                 if (rbio_can_merge(cur, rbio)) {
686                         merge_rbio(cur, rbio);
687                         spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
688                         freeit = rbio;
689                         ret = 1;
690                         goto out;
691                 }
692
693
694                 /*
695                  * We couldn't merge with the running rbio, see if we can merge
696                  * with the pending ones.  We don't have to check for rmw_locked
697                  * because there is no way they are inside finish_rmw right now
698                  */
699                 list_for_each_entry(pending, &cur->plug_list, plug_list) {
700                         if (rbio_can_merge(pending, rbio)) {
701                                 merge_rbio(pending, rbio);
702                                 spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
703                                 freeit = rbio;
704                                 ret = 1;
705                                 goto out;
706                         }
707                 }
708
709                 /*
710                  * No merging, put us on the tail of the plug list, our rbio
711                  * will be started with the currently running rbio unlocks
712                  */
713                 list_add_tail(&rbio->plug_list, &cur->plug_list);
714                 spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
715                 ret = 1;
716                 goto out;
717         }
718 lockit:
719         refcount_inc(&rbio->refs);
720         list_add(&rbio->hash_list, &h->hash_list);
721 out:
722         spin_unlock(&h->lock);
723         if (cache_drop)
724                 remove_rbio_from_cache(cache_drop);
725         if (freeit)
726                 free_raid_bio(freeit);
727         return ret;
728 }
729
730 static void recover_rbio_work_locked(struct work_struct *work);
731
732 /*
733  * called as rmw or parity rebuild is completed.  If the plug list has more
734  * rbios waiting for this stripe, the next one on the list will be started
735  */
736 static noinline void unlock_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio)
737 {
738         int bucket;
739         struct btrfs_stripe_hash *h;
740         int keep_cache = 0;
741
742         bucket = rbio_bucket(rbio);
743         h = rbio->bioc->fs_info->stripe_hash_table->table + bucket;
744
745         if (list_empty(&rbio->plug_list))
746                 cache_rbio(rbio);
747
748         spin_lock(&h->lock);
749         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
750
751         if (!list_empty(&rbio->hash_list)) {
752                 /*
753                  * if we're still cached and there is no other IO
754                  * to perform, just leave this rbio here for others
755                  * to steal from later
756                  */
757                 if (list_empty(&rbio->plug_list) &&
758                     test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags)) {
759                         keep_cache = 1;
760                         clear_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &rbio->flags);
761                         BUG_ON(!bio_list_empty(&rbio->bio_list));
762                         goto done;
763                 }
764
765                 list_del_init(&rbio->hash_list);
766                 refcount_dec(&rbio->refs);
767
768                 /*
769                  * we use the plug list to hold all the rbios
770                  * waiting for the chance to lock this stripe.
771                  * hand the lock over to one of them.
772                  */
773                 if (!list_empty(&rbio->plug_list)) {
774                         struct btrfs_raid_bio *next;
775                         struct list_head *head = rbio->plug_list.next;
776
777                         next = list_entry(head, struct btrfs_raid_bio,
778                                           plug_list);
779
780                         list_del_init(&rbio->plug_list);
781
782                         list_add(&next->hash_list, &h->hash_list);
783                         refcount_inc(&next->refs);
784                         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
785                         spin_unlock(&h->lock);
786
787                         if (next->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD)
788                                 start_async_work(next, recover_rbio_work_locked);
789                         else if (next->operation == BTRFS_RBIO_REBUILD_MISSING) {
790                                 steal_rbio(rbio, next);
791                                 start_async_work(next, recover_rbio_work_locked);
792                         } else if (next->operation == BTRFS_RBIO_WRITE) {
793                                 steal_rbio(rbio, next);
794                                 start_async_work(next, rmw_rbio_work_locked);
795                         } else if (next->operation == BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB) {
796                                 steal_rbio(rbio, next);
797                                 start_async_work(next, scrub_rbio_work_locked);
798                         }
799
800                         goto done_nolock;
801                 }
802         }
803 done:
804         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
805         spin_unlock(&h->lock);
806
807 done_nolock:
808         if (!keep_cache)
809                 remove_rbio_from_cache(rbio);
810 }
811
812 static void rbio_endio_bio_list(struct bio *cur, blk_status_t err)
813 {
814         struct bio *next;
815
816         while (cur) {
817                 next = cur->bi_next;
818                 cur->bi_next = NULL;
819                 cur->bi_status = err;
820                 bio_endio(cur);
821                 cur = next;
822         }
823 }
824
825 /*
826  * this frees the rbio and runs through all the bios in the
827  * bio_list and calls end_io on them
828  */
829 static void rbio_orig_end_io(struct btrfs_raid_bio *rbio, blk_status_t err)
830 {
831         struct bio *cur = bio_list_get(&rbio->bio_list);
832         struct bio *extra;
833
834         kfree(rbio->csum_buf);
835         bitmap_free(rbio->csum_bitmap);
836         rbio->csum_buf = NULL;
837         rbio->csum_bitmap = NULL;
838
839         /*
840          * Clear the data bitmap, as the rbio may be cached for later usage.
841          * do this before before unlock_stripe() so there will be no new bio
842          * for this bio.
843          */
844         bitmap_clear(&rbio->dbitmap, 0, rbio->stripe_nsectors);
845
846         /*
847          * At this moment, rbio->bio_list is empty, however since rbio does not
848          * always have RBIO_RMW_LOCKED_BIT set and rbio is still linked on the
849          * hash list, rbio may be merged with others so that rbio->bio_list
850          * becomes non-empty.
851          * Once unlock_stripe() is done, rbio->bio_list will not be updated any
852          * more and we can call bio_endio() on all queued bios.
853          */
854         unlock_stripe(rbio);
855         extra = bio_list_get(&rbio->bio_list);
856         free_raid_bio(rbio);
857
858         rbio_endio_bio_list(cur, err);
859         if (extra)
860                 rbio_endio_bio_list(extra, err);
861 }
862
863 /*
864  * Get a sector pointer specified by its @stripe_nr and @sector_nr.
865  *
866  * @rbio:               The raid bio
867  * @stripe_nr:          Stripe number, valid range [0, real_stripe)
868  * @sector_nr:          Sector number inside the stripe,
869  *                      valid range [0, stripe_nsectors)
870  * @bio_list_only:      Whether to use sectors inside the bio list only.
871  *
872  * The read/modify/write code wants to reuse the original bio page as much
873  * as possible, and only use stripe_sectors as fallback.
874  */
875 static struct sector_ptr *sector_in_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio,
876                                          int stripe_nr, int sector_nr,
877                                          bool bio_list_only)
878 {
879         struct sector_ptr *sector;
880         int index;
881
882         ASSERT(stripe_nr >= 0 && stripe_nr < rbio->real_stripes);
883         ASSERT(sector_nr >= 0 && sector_nr < rbio->stripe_nsectors);
884
885         index = stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr;
886         ASSERT(index >= 0 && index < rbio->nr_sectors);
887
888         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
889         sector = &rbio->bio_sectors[index];
890         if (sector->page || bio_list_only) {
891                 /* Don't return sector without a valid page pointer */
892                 if (!sector->page)
893                         sector = NULL;
894                 spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
895                 return sector;
896         }
897         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
898
899         return &rbio->stripe_sectors[index];
900 }
901
902 /*
903  * allocation and initial setup for the btrfs_raid_bio.  Not
904  * this does not allocate any pages for rbio->pages.
905  */
906 static struct btrfs_raid_bio *alloc_rbio(struct btrfs_fs_info *fs_info,
907                                          struct btrfs_io_context *bioc)
908 {
909         const unsigned int real_stripes = bioc->num_stripes - bioc->replace_nr_stripes;
910         const unsigned int stripe_npages = BTRFS_STRIPE_LEN >> PAGE_SHIFT;
911         const unsigned int num_pages = stripe_npages * real_stripes;
912         const unsigned int stripe_nsectors =
913                 BTRFS_STRIPE_LEN >> fs_info->sectorsize_bits;
914         const unsigned int num_sectors = stripe_nsectors * real_stripes;
915         struct btrfs_raid_bio *rbio;
916
917         /* PAGE_SIZE must also be aligned to sectorsize for subpage support */
918         ASSERT(IS_ALIGNED(PAGE_SIZE, fs_info->sectorsize));
919         /*
920          * Our current stripe len should be fixed to 64k thus stripe_nsectors
921          * (at most 16) should be no larger than BITS_PER_LONG.
922          */
923         ASSERT(stripe_nsectors <= BITS_PER_LONG);
924
925         rbio = kzalloc(sizeof(*rbio), GFP_NOFS);
926         if (!rbio)
927                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
928         rbio->stripe_pages = kcalloc(num_pages, sizeof(struct page *),
929                                      GFP_NOFS);
930         rbio->bio_sectors = kcalloc(num_sectors, sizeof(struct sector_ptr),
931                                     GFP_NOFS);
932         rbio->stripe_sectors = kcalloc(num_sectors, sizeof(struct sector_ptr),
933                                        GFP_NOFS);
934         rbio->finish_pointers = kcalloc(real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
935         rbio->error_bitmap = bitmap_zalloc(num_sectors, GFP_NOFS);
936
937         if (!rbio->stripe_pages || !rbio->bio_sectors || !rbio->stripe_sectors ||
938             !rbio->finish_pointers || !rbio->error_bitmap) {
939                 free_raid_bio_pointers(rbio);
940                 kfree(rbio);
941                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
942         }
943
944         bio_list_init(&rbio->bio_list);
945         init_waitqueue_head(&rbio->io_wait);
946         INIT_LIST_HEAD(&rbio->plug_list);
947         spin_lock_init(&rbio->bio_list_lock);
948         INIT_LIST_HEAD(&rbio->stripe_cache);
949         INIT_LIST_HEAD(&rbio->hash_list);
950         btrfs_get_bioc(bioc);
951         rbio->bioc = bioc;
952         rbio->nr_pages = num_pages;
953         rbio->nr_sectors = num_sectors;
954         rbio->real_stripes = real_stripes;
955         rbio->stripe_npages = stripe_npages;
956         rbio->stripe_nsectors = stripe_nsectors;
957         refcount_set(&rbio->refs, 1);
958         atomic_set(&rbio->stripes_pending, 0);
959
960         ASSERT(btrfs_nr_parity_stripes(bioc->map_type));
961         rbio->nr_data = real_stripes - btrfs_nr_parity_stripes(bioc->map_type);
962
963         return rbio;
964 }
965
966 /* allocate pages for all the stripes in the bio, including parity */
967 static int alloc_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
968 {
969         int ret;
970
971         ret = btrfs_alloc_page_array(rbio->nr_pages, rbio->stripe_pages);
972         if (ret < 0)
973                 return ret;
974         /* Mapping all sectors */
975         index_stripe_sectors(rbio);
976         return 0;
977 }
978
979 /* only allocate pages for p/q stripes */
980 static int alloc_rbio_parity_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
981 {
982         const int data_pages = rbio->nr_data * rbio->stripe_npages;
983         int ret;
984
985         ret = btrfs_alloc_page_array(rbio->nr_pages - data_pages,
986                                      rbio->stripe_pages + data_pages);
987         if (ret < 0)
988                 return ret;
989
990         index_stripe_sectors(rbio);
991         return 0;
992 }
993
994 /*
995  * Return the total number of errors found in the vertical stripe of @sector_nr.
996  *
997  * @faila and @failb will also be updated to the first and second stripe
998  * number of the errors.
999  */
1000 static int get_rbio_veritical_errors(struct btrfs_raid_bio *rbio, int sector_nr,
1001                                      int *faila, int *failb)
1002 {
1003         int stripe_nr;
1004         int found_errors = 0;
1005
1006         if (faila || failb) {
1007                 /*
1008                  * Both @faila and @failb should be valid pointers if any of
1009                  * them is specified.
1010                  */
1011                 ASSERT(faila && failb);
1012                 *faila = -1;
1013                 *failb = -1;
1014         }
1015
1016         for (stripe_nr = 0; stripe_nr < rbio->real_stripes; stripe_nr++) {
1017                 int total_sector_nr = stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr;
1018
1019                 if (test_bit(total_sector_nr, rbio->error_bitmap)) {
1020                         found_errors++;
1021                         if (faila) {
1022                                 /* Update faila and failb. */
1023                                 if (*faila < 0)
1024                                         *faila = stripe_nr;
1025                                 else if (*failb < 0)
1026                                         *failb = stripe_nr;
1027                         }
1028                 }
1029         }
1030         return found_errors;
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Add a single sector @sector into our list of bios for IO.
1035  *
1036  * Return 0 if everything went well.
1037  * Return <0 for error.
1038  */
1039 static int rbio_add_io_sector(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1040                               struct bio_list *bio_list,
1041                               struct sector_ptr *sector,
1042                               unsigned int stripe_nr,
1043                               unsigned int sector_nr,
1044                               enum req_op op)
1045 {
1046         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
1047         struct bio *last = bio_list->tail;
1048         int ret;
1049         struct bio *bio;
1050         struct btrfs_io_stripe *stripe;
1051         u64 disk_start;
1052
1053         /*
1054          * Note: here stripe_nr has taken device replace into consideration,
1055          * thus it can be larger than rbio->real_stripe.
1056          * So here we check against bioc->num_stripes, not rbio->real_stripes.
1057          */
1058         ASSERT(stripe_nr >= 0 && stripe_nr < rbio->bioc->num_stripes);
1059         ASSERT(sector_nr >= 0 && sector_nr < rbio->stripe_nsectors);
1060         ASSERT(sector->page);
1061
1062         stripe = &rbio->bioc->stripes[stripe_nr];
1063         disk_start = stripe->physical + sector_nr * sectorsize;
1064
1065         /* if the device is missing, just fail this stripe */
1066         if (!stripe->dev->bdev) {
1067                 int found_errors;
1068
1069                 set_bit(stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr,
1070                         rbio->error_bitmap);
1071
1072                 /* Check if we have reached tolerance early. */
1073                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr,
1074                                                          NULL, NULL);
1075                 if (found_errors > rbio->bioc->max_errors)
1076                         return -EIO;
1077                 return 0;
1078         }
1079
1080         /* see if we can add this page onto our existing bio */
1081         if (last) {
1082                 u64 last_end = last->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
1083                 last_end += last->bi_iter.bi_size;
1084
1085                 /*
1086                  * we can't merge these if they are from different
1087                  * devices or if they are not contiguous
1088                  */
1089                 if (last_end == disk_start && !last->bi_status &&
1090                     last->bi_bdev == stripe->dev->bdev) {
1091                         ret = bio_add_page(last, sector->page, sectorsize,
1092                                            sector->pgoff);
1093                         if (ret == sectorsize)
1094                                 return 0;
1095                 }
1096         }
1097
1098         /* put a new bio on the list */
1099         bio = bio_alloc(stripe->dev->bdev,
1100                         max(BTRFS_STRIPE_LEN >> PAGE_SHIFT, 1),
1101                         op, GFP_NOFS);
1102         bio->bi_iter.bi_sector = disk_start >> SECTOR_SHIFT;
1103         bio->bi_private = rbio;
1104
1105         __bio_add_page(bio, sector->page, sectorsize, sector->pgoff);
1106         bio_list_add(bio_list, bio);
1107         return 0;
1108 }
1109
1110 static void index_one_bio(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1111 {
1112         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
1113         struct bio_vec bvec;
1114         struct bvec_iter iter;
1115         u32 offset = (bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT) -
1116                      rbio->bioc->full_stripe_logical;
1117
1118         bio_for_each_segment(bvec, bio, iter) {
1119                 u32 bvec_offset;
1120
1121                 for (bvec_offset = 0; bvec_offset < bvec.bv_len;
1122                      bvec_offset += sectorsize, offset += sectorsize) {
1123                         int index = offset / sectorsize;
1124                         struct sector_ptr *sector = &rbio->bio_sectors[index];
1125
1126                         sector->page = bvec.bv_page;
1127                         sector->pgoff = bvec.bv_offset + bvec_offset;
1128                         ASSERT(sector->pgoff < PAGE_SIZE);
1129                 }
1130         }
1131 }
1132
1133 /*
1134  * helper function to walk our bio list and populate the bio_pages array with
1135  * the result.  This seems expensive, but it is faster than constantly
1136  * searching through the bio list as we setup the IO in finish_rmw or stripe
1137  * reconstruction.
1138  *
1139  * This must be called before you trust the answers from page_in_rbio
1140  */
1141 static void index_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
1142 {
1143         struct bio *bio;
1144
1145         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
1146         bio_list_for_each(bio, &rbio->bio_list)
1147                 index_one_bio(rbio, bio);
1148
1149         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
1150 }
1151
1152 static void bio_get_trace_info(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio,
1153                                struct raid56_bio_trace_info *trace_info)
1154 {
1155         const struct btrfs_io_context *bioc = rbio->bioc;
1156         int i;
1157
1158         ASSERT(bioc);
1159
1160         /* We rely on bio->bi_bdev to find the stripe number. */
1161         if (!bio->bi_bdev)
1162                 goto not_found;
1163
1164         for (i = 0; i < bioc->num_stripes; i++) {
1165                 if (bio->bi_bdev != bioc->stripes[i].dev->bdev)
1166                         continue;
1167                 trace_info->stripe_nr = i;
1168                 trace_info->devid = bioc->stripes[i].dev->devid;
1169                 trace_info->offset = (bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT) -
1170                                      bioc->stripes[i].physical;
1171                 return;
1172         }
1173
1174 not_found:
1175         trace_info->devid = -1;
1176         trace_info->offset = -1;
1177         trace_info->stripe_nr = -1;
1178 }
1179
1180 static inline void bio_list_put(struct bio_list *bio_list)
1181 {
1182         struct bio *bio;
1183
1184         while ((bio = bio_list_pop(bio_list)))
1185                 bio_put(bio);
1186 }
1187
1188 /* Generate PQ for one vertical stripe. */
1189 static void generate_pq_vertical(struct btrfs_raid_bio *rbio, int sectornr)
1190 {
1191         void **pointers = rbio->finish_pointers;
1192         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
1193         struct sector_ptr *sector;
1194         int stripe;
1195         const bool has_qstripe = rbio->bioc->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6;
1196
1197         /* First collect one sector from each data stripe */
1198         for (stripe = 0; stripe < rbio->nr_data; stripe++) {
1199                 sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 0);
1200                 pointers[stripe] = kmap_local_page(sector->page) +
1201                                    sector->pgoff;
1202         }
1203
1204         /* Then add the parity stripe */
1205         sector = rbio_pstripe_sector(rbio, sectornr);
1206         sector->uptodate = 1;
1207         pointers[stripe++] = kmap_local_page(sector->page) + sector->pgoff;
1208
1209         if (has_qstripe) {
1210                 /*
1211                  * RAID6, add the qstripe and call the library function
1212                  * to fill in our p/q
1213                  */
1214                 sector = rbio_qstripe_sector(rbio, sectornr);
1215                 sector->uptodate = 1;
1216                 pointers[stripe++] = kmap_local_page(sector->page) +
1217                                      sector->pgoff;
1218
1219                 raid6_call.gen_syndrome(rbio->real_stripes, sectorsize,
1220                                         pointers);
1221         } else {
1222                 /* raid5 */
1223                 memcpy(pointers[rbio->nr_data], pointers[0], sectorsize);
1224                 run_xor(pointers + 1, rbio->nr_data - 1, sectorsize);
1225         }
1226         for (stripe = stripe - 1; stripe >= 0; stripe--)
1227                 kunmap_local(pointers[stripe]);
1228 }
1229
1230 static int rmw_assemble_write_bios(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1231                                    struct bio_list *bio_list)
1232 {
1233         /* The total sector number inside the full stripe. */
1234         int total_sector_nr;
1235         int sectornr;
1236         int stripe;
1237         int ret;
1238
1239         ASSERT(bio_list_size(bio_list) == 0);
1240
1241         /* We should have at least one data sector. */
1242         ASSERT(bitmap_weight(&rbio->dbitmap, rbio->stripe_nsectors));
1243
1244         /*
1245          * Reset errors, as we may have errors inherited from from degraded
1246          * write.
1247          */
1248         bitmap_clear(rbio->error_bitmap, 0, rbio->nr_sectors);
1249
1250         /*
1251          * Start assembly.  Make bios for everything from the higher layers (the
1252          * bio_list in our rbio) and our P/Q.  Ignore everything else.
1253          */
1254         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
1255              total_sector_nr++) {
1256                 struct sector_ptr *sector;
1257
1258                 stripe = total_sector_nr / rbio->stripe_nsectors;
1259                 sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
1260
1261                 /* This vertical stripe has no data, skip it. */
1262                 if (!test_bit(sectornr, &rbio->dbitmap))
1263                         continue;
1264
1265                 if (stripe < rbio->nr_data) {
1266                         sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 1);
1267                         if (!sector)
1268                                 continue;
1269                 } else {
1270                         sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
1271                 }
1272
1273                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, bio_list, sector, stripe,
1274                                          sectornr, REQ_OP_WRITE);
1275                 if (ret)
1276                         goto error;
1277         }
1278
1279         if (likely(!rbio->bioc->replace_nr_stripes))
1280                 return 0;
1281
1282         /*
1283          * Make a copy for the replace target device.
1284          *
1285          * Thus the source stripe number (in replace_stripe_src) should be valid.
1286          */
1287         ASSERT(rbio->bioc->replace_stripe_src >= 0);
1288
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                 /*
1297                  * For RAID56, there is only one device that can be replaced,
1298                  * and replace_stripe_src[0] indicates the stripe number we
1299                  * need to copy from.
1300                  */
1301                 if (stripe != rbio->bioc->replace_stripe_src) {
1302                         /*
1303                          * We can skip the whole stripe completely, note
1304                          * total_sector_nr will be increased by one anyway.
1305                          */
1306                         ASSERT(sectornr == 0);
1307                         total_sector_nr += rbio->stripe_nsectors - 1;
1308                         continue;
1309                 }
1310
1311                 /* This vertical stripe has no data, skip it. */
1312                 if (!test_bit(sectornr, &rbio->dbitmap))
1313                         continue;
1314
1315                 if (stripe < rbio->nr_data) {
1316                         sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 1);
1317                         if (!sector)
1318                                 continue;
1319                 } else {
1320                         sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
1321                 }
1322
1323                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, bio_list, sector,
1324                                          rbio->real_stripes,
1325                                          sectornr, REQ_OP_WRITE);
1326                 if (ret)
1327                         goto error;
1328         }
1329
1330         return 0;
1331 error:
1332         bio_list_put(bio_list);
1333         return -EIO;
1334 }
1335
1336 static void set_rbio_range_error(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1337 {
1338         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1339         u32 offset = (bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT) -
1340                      rbio->bioc->full_stripe_logical;
1341         int total_nr_sector = offset >> fs_info->sectorsize_bits;
1342
1343         ASSERT(total_nr_sector < rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors);
1344
1345         bitmap_set(rbio->error_bitmap, total_nr_sector,
1346                    bio->bi_iter.bi_size >> fs_info->sectorsize_bits);
1347
1348         /*
1349          * Special handling for raid56_alloc_missing_rbio() used by
1350          * scrub/replace.  Unlike call path in raid56_parity_recover(), they
1351          * pass an empty bio here.  Thus we have to find out the missing device
1352          * and mark the stripe error instead.
1353          */
1354         if (bio->bi_iter.bi_size == 0) {
1355                 bool found_missing = false;
1356                 int stripe_nr;
1357
1358                 for (stripe_nr = 0; stripe_nr < rbio->real_stripes; stripe_nr++) {
1359                         if (!rbio->bioc->stripes[stripe_nr].dev->bdev) {
1360                                 found_missing = true;
1361                                 bitmap_set(rbio->error_bitmap,
1362                                            stripe_nr * rbio->stripe_nsectors,
1363                                            rbio->stripe_nsectors);
1364                         }
1365                 }
1366                 ASSERT(found_missing);
1367         }
1368 }
1369
1370 /*
1371  * For subpage case, we can no longer set page Up-to-date directly for
1372  * stripe_pages[], thus we need to locate the sector.
1373  */
1374 static struct sector_ptr *find_stripe_sector(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1375                                              struct page *page,
1376                                              unsigned int pgoff)
1377 {
1378         int i;
1379
1380         for (i = 0; i < rbio->nr_sectors; i++) {
1381                 struct sector_ptr *sector = &rbio->stripe_sectors[i];
1382
1383                 if (sector->page == page && sector->pgoff == pgoff)
1384                         return sector;
1385         }
1386         return NULL;
1387 }
1388
1389 /*
1390  * this sets each page in the bio uptodate.  It should only be used on private
1391  * rbio pages, nothing that comes in from the higher layers
1392  */
1393 static void set_bio_pages_uptodate(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1394 {
1395         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
1396         struct bio_vec *bvec;
1397         struct bvec_iter_all iter_all;
1398
1399         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
1400
1401         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1402                 struct sector_ptr *sector;
1403                 int pgoff;
1404
1405                 for (pgoff = bvec->bv_offset; pgoff - bvec->bv_offset < bvec->bv_len;
1406                      pgoff += sectorsize) {
1407                         sector = find_stripe_sector(rbio, bvec->bv_page, pgoff);
1408                         ASSERT(sector);
1409                         if (sector)
1410                                 sector->uptodate = 1;
1411                 }
1412         }
1413 }
1414
1415 static int get_bio_sector_nr(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1416 {
1417         struct bio_vec *bv = bio_first_bvec_all(bio);
1418         int i;
1419
1420         for (i = 0; i < rbio->nr_sectors; i++) {
1421                 struct sector_ptr *sector;
1422
1423                 sector = &rbio->stripe_sectors[i];
1424                 if (sector->page == bv->bv_page && sector->pgoff == bv->bv_offset)
1425                         break;
1426                 sector = &rbio->bio_sectors[i];
1427                 if (sector->page == bv->bv_page && sector->pgoff == bv->bv_offset)
1428                         break;
1429         }
1430         ASSERT(i < rbio->nr_sectors);
1431         return i;
1432 }
1433
1434 static void rbio_update_error_bitmap(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1435 {
1436         int total_sector_nr = get_bio_sector_nr(rbio, bio);
1437         u32 bio_size = 0;
1438         struct bio_vec *bvec;
1439         int i;
1440
1441         bio_for_each_bvec_all(bvec, bio, i)
1442                 bio_size += bvec->bv_len;
1443
1444         /*
1445          * Since we can have multiple bios touching the error_bitmap, we cannot
1446          * call bitmap_set() without protection.
1447          *
1448          * Instead use set_bit() for each bit, as set_bit() itself is atomic.
1449          */
1450         for (i = total_sector_nr; i < total_sector_nr +
1451              (bio_size >> rbio->bioc->fs_info->sectorsize_bits); i++)
1452                 set_bit(i, rbio->error_bitmap);
1453 }
1454
1455 /* Verify the data sectors at read time. */
1456 static void verify_bio_data_sectors(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1457                                     struct bio *bio)
1458 {
1459         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1460         int total_sector_nr = get_bio_sector_nr(rbio, bio);
1461         struct bio_vec *bvec;
1462         struct bvec_iter_all iter_all;
1463
1464         /* No data csum for the whole stripe, no need to verify. */
1465         if (!rbio->csum_bitmap || !rbio->csum_buf)
1466                 return;
1467
1468         /* P/Q stripes, they have no data csum to verify against. */
1469         if (total_sector_nr >= rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors)
1470                 return;
1471
1472         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1473                 int bv_offset;
1474
1475                 for (bv_offset = bvec->bv_offset;
1476                      bv_offset < bvec->bv_offset + bvec->bv_len;
1477                      bv_offset += fs_info->sectorsize, total_sector_nr++) {
1478                         u8 csum_buf[BTRFS_CSUM_SIZE];
1479                         u8 *expected_csum = rbio->csum_buf +
1480                                             total_sector_nr * fs_info->csum_size;
1481                         int ret;
1482
1483                         /* No csum for this sector, skip to the next sector. */
1484                         if (!test_bit(total_sector_nr, rbio->csum_bitmap))
1485                                 continue;
1486
1487                         ret = btrfs_check_sector_csum(fs_info, bvec->bv_page,
1488                                 bv_offset, csum_buf, expected_csum);
1489                         if (ret < 0)
1490                                 set_bit(total_sector_nr, rbio->error_bitmap);
1491                 }
1492         }
1493 }
1494
1495 static void raid_wait_read_end_io(struct bio *bio)
1496 {
1497         struct btrfs_raid_bio *rbio = bio->bi_private;
1498
1499         if (bio->bi_status) {
1500                 rbio_update_error_bitmap(rbio, bio);
1501         } else {
1502                 set_bio_pages_uptodate(rbio, bio);
1503                 verify_bio_data_sectors(rbio, bio);
1504         }
1505
1506         bio_put(bio);
1507         if (atomic_dec_and_test(&rbio->stripes_pending))
1508                 wake_up(&rbio->io_wait);
1509 }
1510
1511 static void submit_read_wait_bio_list(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1512                              struct bio_list *bio_list)
1513 {
1514         struct bio *bio;
1515
1516         atomic_set(&rbio->stripes_pending, bio_list_size(bio_list));
1517         while ((bio = bio_list_pop(bio_list))) {
1518                 bio->bi_end_io = raid_wait_read_end_io;
1519
1520                 if (trace_raid56_scrub_read_recover_enabled()) {
1521                         struct raid56_bio_trace_info trace_info = { 0 };
1522
1523                         bio_get_trace_info(rbio, bio, &trace_info);
1524                         trace_raid56_scrub_read_recover(rbio, bio, &trace_info);
1525                 }
1526                 submit_bio(bio);
1527         }
1528
1529         wait_event(rbio->io_wait, atomic_read(&rbio->stripes_pending) == 0);
1530 }
1531
1532 static int alloc_rbio_data_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
1533 {
1534         const int data_pages = rbio->nr_data * rbio->stripe_npages;
1535         int ret;
1536
1537         ret = btrfs_alloc_page_array(data_pages, rbio->stripe_pages);
1538         if (ret < 0)
1539                 return ret;
1540
1541         index_stripe_sectors(rbio);
1542         return 0;
1543 }
1544
1545 /*
1546  * We use plugging call backs to collect full stripes.
1547  * Any time we get a partial stripe write while plugged
1548  * we collect it into a list.  When the unplug comes down,
1549  * we sort the list by logical block number and merge
1550  * everything we can into the same rbios
1551  */
1552 struct btrfs_plug_cb {
1553         struct blk_plug_cb cb;
1554         struct btrfs_fs_info *info;
1555         struct list_head rbio_list;
1556         struct work_struct work;
1557 };
1558
1559 /*
1560  * rbios on the plug list are sorted for easier merging.
1561  */
1562 static int plug_cmp(void *priv, const struct list_head *a,
1563                     const struct list_head *b)
1564 {
1565         const struct btrfs_raid_bio *ra = container_of(a, struct btrfs_raid_bio,
1566                                                        plug_list);
1567         const struct btrfs_raid_bio *rb = container_of(b, struct btrfs_raid_bio,
1568                                                        plug_list);
1569         u64 a_sector = ra->bio_list.head->bi_iter.bi_sector;
1570         u64 b_sector = rb->bio_list.head->bi_iter.bi_sector;
1571
1572         if (a_sector < b_sector)
1573                 return -1;
1574         if (a_sector > b_sector)
1575                 return 1;
1576         return 0;
1577 }
1578
1579 static void raid_unplug(struct blk_plug_cb *cb, bool from_schedule)
1580 {
1581         struct btrfs_plug_cb *plug = container_of(cb, struct btrfs_plug_cb, cb);
1582         struct btrfs_raid_bio *cur;
1583         struct btrfs_raid_bio *last = NULL;
1584
1585         list_sort(NULL, &plug->rbio_list, plug_cmp);
1586
1587         while (!list_empty(&plug->rbio_list)) {
1588                 cur = list_entry(plug->rbio_list.next,
1589                                  struct btrfs_raid_bio, plug_list);
1590                 list_del_init(&cur->plug_list);
1591
1592                 if (rbio_is_full(cur)) {
1593                         /* We have a full stripe, queue it down. */
1594                         start_async_work(cur, rmw_rbio_work);
1595                         continue;
1596                 }
1597                 if (last) {
1598                         if (rbio_can_merge(last, cur)) {
1599                                 merge_rbio(last, cur);
1600                                 free_raid_bio(cur);
1601                                 continue;
1602                         }
1603                         start_async_work(last, rmw_rbio_work);
1604                 }
1605                 last = cur;
1606         }
1607         if (last)
1608                 start_async_work(last, rmw_rbio_work);
1609         kfree(plug);
1610 }
1611
1612 /* Add the original bio into rbio->bio_list, and update rbio::dbitmap. */
1613 static void rbio_add_bio(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *orig_bio)
1614 {
1615         const struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1616         const u64 orig_logical = orig_bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
1617         const u64 full_stripe_start = rbio->bioc->full_stripe_logical;
1618         const u32 orig_len = orig_bio->bi_iter.bi_size;
1619         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
1620         u64 cur_logical;
1621
1622         ASSERT(orig_logical >= full_stripe_start &&
1623                orig_logical + orig_len <= full_stripe_start +
1624                rbio->nr_data * BTRFS_STRIPE_LEN);
1625
1626         bio_list_add(&rbio->bio_list, orig_bio);
1627         rbio->bio_list_bytes += orig_bio->bi_iter.bi_size;
1628
1629         /* Update the dbitmap. */
1630         for (cur_logical = orig_logical; cur_logical < orig_logical + orig_len;
1631              cur_logical += sectorsize) {
1632                 int bit = ((u32)(cur_logical - full_stripe_start) >>
1633                            fs_info->sectorsize_bits) % rbio->stripe_nsectors;
1634
1635                 set_bit(bit, &rbio->dbitmap);
1636         }
1637 }
1638
1639 /*
1640  * our main entry point for writes from the rest of the FS.
1641  */
1642 void raid56_parity_write(struct bio *bio, struct btrfs_io_context *bioc)
1643 {
1644         struct btrfs_fs_info *fs_info = bioc->fs_info;
1645         struct btrfs_raid_bio *rbio;
1646         struct btrfs_plug_cb *plug = NULL;
1647         struct blk_plug_cb *cb;
1648
1649         rbio = alloc_rbio(fs_info, bioc);
1650         if (IS_ERR(rbio)) {
1651                 bio->bi_status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(rbio));
1652                 bio_endio(bio);
1653                 return;
1654         }
1655         rbio->operation = BTRFS_RBIO_WRITE;
1656         rbio_add_bio(rbio, bio);
1657
1658         /*
1659          * Don't plug on full rbios, just get them out the door
1660          * as quickly as we can
1661          */
1662         if (!rbio_is_full(rbio)) {
1663                 cb = blk_check_plugged(raid_unplug, fs_info, sizeof(*plug));
1664                 if (cb) {
1665                         plug = container_of(cb, struct btrfs_plug_cb, cb);
1666                         if (!plug->info) {
1667                                 plug->info = fs_info;
1668                                 INIT_LIST_HEAD(&plug->rbio_list);
1669                         }
1670                         list_add_tail(&rbio->plug_list, &plug->rbio_list);
1671                         return;
1672                 }
1673         }
1674
1675         /*
1676          * Either we don't have any existing plug, or we're doing a full stripe,
1677          * queue the rmw work now.
1678          */
1679         start_async_work(rbio, rmw_rbio_work);
1680 }
1681
1682 static int verify_one_sector(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1683                              int stripe_nr, int sector_nr)
1684 {
1685         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1686         struct sector_ptr *sector;
1687         u8 csum_buf[BTRFS_CSUM_SIZE];
1688         u8 *csum_expected;
1689         int ret;
1690
1691         if (!rbio->csum_bitmap || !rbio->csum_buf)
1692                 return 0;
1693
1694         /* No way to verify P/Q as they are not covered by data csum. */
1695         if (stripe_nr >= rbio->nr_data)
1696                 return 0;
1697         /*
1698          * If we're rebuilding a read, we have to use pages from the
1699          * bio list if possible.
1700          */
1701         if ((rbio->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD ||
1702              rbio->operation == BTRFS_RBIO_REBUILD_MISSING)) {
1703                 sector = sector_in_rbio(rbio, stripe_nr, sector_nr, 0);
1704         } else {
1705                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe_nr, sector_nr);
1706         }
1707
1708         ASSERT(sector->page);
1709
1710         csum_expected = rbio->csum_buf +
1711                         (stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr) *
1712                         fs_info->csum_size;
1713         ret = btrfs_check_sector_csum(fs_info, sector->page, sector->pgoff,
1714                                       csum_buf, csum_expected);
1715         return ret;
1716 }
1717
1718 /*
1719  * Recover a vertical stripe specified by @sector_nr.
1720  * @*pointers are the pre-allocated pointers by the caller, so we don't
1721  * need to allocate/free the pointers again and again.
1722  */
1723 static int recover_vertical(struct btrfs_raid_bio *rbio, int sector_nr,
1724                             void **pointers, void **unmap_array)
1725 {
1726         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1727         struct sector_ptr *sector;
1728         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
1729         int found_errors;
1730         int faila;
1731         int failb;
1732         int stripe_nr;
1733         int ret = 0;
1734
1735         /*
1736          * Now we just use bitmap to mark the horizontal stripes in
1737          * which we have data when doing parity scrub.
1738          */
1739         if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB &&
1740             !test_bit(sector_nr, &rbio->dbitmap))
1741                 return 0;
1742
1743         found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr, &faila,
1744                                                  &failb);
1745         /*
1746          * No errors in the vertical stripe, skip it.  Can happen for recovery
1747          * which only part of a stripe failed csum check.
1748          */
1749         if (!found_errors)
1750                 return 0;
1751
1752         if (found_errors > rbio->bioc->max_errors)
1753                 return -EIO;
1754
1755         /*
1756          * Setup our array of pointers with sectors from each stripe
1757          *
1758          * NOTE: store a duplicate array of pointers to preserve the
1759          * pointer order.
1760          */
1761         for (stripe_nr = 0; stripe_nr < rbio->real_stripes; stripe_nr++) {
1762                 /*
1763                  * If we're rebuilding a read, we have to use pages from the
1764                  * bio list if possible.
1765                  */
1766                 if ((rbio->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD ||
1767                      rbio->operation == BTRFS_RBIO_REBUILD_MISSING)) {
1768                         sector = sector_in_rbio(rbio, stripe_nr, sector_nr, 0);
1769                 } else {
1770                         sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe_nr, sector_nr);
1771                 }
1772                 ASSERT(sector->page);
1773                 pointers[stripe_nr] = kmap_local_page(sector->page) +
1774                                    sector->pgoff;
1775                 unmap_array[stripe_nr] = pointers[stripe_nr];
1776         }
1777
1778         /* All raid6 handling here */
1779         if (rbio->bioc->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6) {
1780                 /* Single failure, rebuild from parity raid5 style */
1781                 if (failb < 0) {
1782                         if (faila == rbio->nr_data)
1783                                 /*
1784                                  * Just the P stripe has failed, without
1785                                  * a bad data or Q stripe.
1786                                  * We have nothing to do, just skip the
1787                                  * recovery for this stripe.
1788                                  */
1789                                 goto cleanup;
1790                         /*
1791                          * a single failure in raid6 is rebuilt
1792                          * in the pstripe code below
1793                          */
1794                         goto pstripe;
1795                 }
1796
1797                 /*
1798                  * If the q stripe is failed, do a pstripe reconstruction from
1799                  * the xors.
1800                  * If both the q stripe and the P stripe are failed, we're
1801                  * here due to a crc mismatch and we can't give them the
1802                  * data they want.
1803                  */
1804                 if (failb == rbio->real_stripes - 1) {
1805                         if (faila == rbio->real_stripes - 2)
1806                                 /*
1807                                  * Only P and Q are corrupted.
1808                                  * We only care about data stripes recovery,
1809                                  * can skip this vertical stripe.
1810                                  */
1811                                 goto cleanup;
1812                         /*
1813                          * Otherwise we have one bad data stripe and
1814                          * a good P stripe.  raid5!
1815                          */
1816                         goto pstripe;
1817                 }
1818
1819                 if (failb == rbio->real_stripes - 2) {
1820                         raid6_datap_recov(rbio->real_stripes, sectorsize,
1821                                           faila, pointers);
1822                 } else {
1823                         raid6_2data_recov(rbio->real_stripes, sectorsize,
1824                                           faila, failb, pointers);
1825                 }
1826         } else {
1827                 void *p;
1828
1829                 /* Rebuild from P stripe here (raid5 or raid6). */
1830                 ASSERT(failb == -1);
1831 pstripe:
1832                 /* Copy parity block into failed block to start with */
1833                 memcpy(pointers[faila], pointers[rbio->nr_data], sectorsize);
1834
1835                 /* Rearrange the pointer array */
1836                 p = pointers[faila];
1837                 for (stripe_nr = faila; stripe_nr < rbio->nr_data - 1;
1838                      stripe_nr++)
1839                         pointers[stripe_nr] = pointers[stripe_nr + 1];
1840                 pointers[rbio->nr_data - 1] = p;
1841
1842                 /* Xor in the rest */
1843                 run_xor(pointers, rbio->nr_data - 1, sectorsize);
1844
1845         }
1846
1847         /*
1848          * No matter if this is a RMW or recovery, we should have all
1849          * failed sectors repaired in the vertical stripe, thus they are now
1850          * uptodate.
1851          * Especially if we determine to cache the rbio, we need to
1852          * have at least all data sectors uptodate.
1853          *
1854          * If possible, also check if the repaired sector matches its data
1855          * checksum.
1856          */
1857         if (faila >= 0) {
1858                 ret = verify_one_sector(rbio, faila, sector_nr);
1859                 if (ret < 0)
1860                         goto cleanup;
1861
1862                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, faila, sector_nr);
1863                 sector->uptodate = 1;
1864         }
1865         if (failb >= 0) {
1866                 ret = verify_one_sector(rbio, failb, sector_nr);
1867                 if (ret < 0)
1868                         goto cleanup;
1869
1870                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, failb, sector_nr);
1871                 sector->uptodate = 1;
1872         }
1873
1874 cleanup:
1875         for (stripe_nr = rbio->real_stripes - 1; stripe_nr >= 0; stripe_nr--)
1876                 kunmap_local(unmap_array[stripe_nr]);
1877         return ret;
1878 }
1879
1880 static int recover_sectors(struct btrfs_raid_bio *rbio)
1881 {
1882         void **pointers = NULL;
1883         void **unmap_array = NULL;
1884         int sectornr;
1885         int ret = 0;
1886
1887         /*
1888          * @pointers array stores the pointer for each sector.
1889          *
1890          * @unmap_array stores copy of pointers that does not get reordered
1891          * during reconstruction so that kunmap_local works.
1892          */
1893         pointers = kcalloc(rbio->real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
1894         unmap_array = kcalloc(rbio->real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
1895         if (!pointers || !unmap_array) {
1896                 ret = -ENOMEM;
1897                 goto out;
1898         }
1899
1900         if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD ||
1901             rbio->operation == BTRFS_RBIO_REBUILD_MISSING) {
1902                 spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
1903                 set_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &rbio->flags);
1904                 spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
1905         }
1906
1907         index_rbio_pages(rbio);
1908
1909         for (sectornr = 0; sectornr < rbio->stripe_nsectors; sectornr++) {
1910                 ret = recover_vertical(rbio, sectornr, pointers, unmap_array);
1911                 if (ret < 0)
1912                         break;
1913         }
1914
1915 out:
1916         kfree(pointers);
1917         kfree(unmap_array);
1918         return ret;
1919 }
1920
1921 static void recover_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
1922 {
1923         struct bio_list bio_list = BIO_EMPTY_LIST;
1924         int total_sector_nr;
1925         int ret = 0;
1926
1927         /*
1928          * Either we're doing recover for a read failure or degraded write,
1929          * caller should have set error bitmap correctly.
1930          */
1931         ASSERT(bitmap_weight(rbio->error_bitmap, rbio->nr_sectors));
1932
1933         /* For recovery, we need to read all sectors including P/Q. */
1934         ret = alloc_rbio_pages(rbio);
1935         if (ret < 0)
1936                 goto out;
1937
1938         index_rbio_pages(rbio);
1939
1940         /*
1941          * Read everything that hasn't failed. However this time we will
1942          * not trust any cached sector.
1943          * As we may read out some stale data but higher layer is not reading
1944          * that stale part.
1945          *
1946          * So here we always re-read everything in recovery path.
1947          */
1948         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
1949              total_sector_nr++) {
1950                 int stripe = total_sector_nr / rbio->stripe_nsectors;
1951                 int sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
1952                 struct sector_ptr *sector;
1953
1954                 /*
1955                  * Skip the range which has error.  It can be a range which is
1956                  * marked error (for csum mismatch), or it can be a missing
1957                  * device.
1958                  */
1959                 if (!rbio->bioc->stripes[stripe].dev->bdev ||
1960                     test_bit(total_sector_nr, rbio->error_bitmap)) {
1961                         /*
1962                          * Also set the error bit for missing device, which
1963                          * may not yet have its error bit set.
1964                          */
1965                         set_bit(total_sector_nr, rbio->error_bitmap);
1966                         continue;
1967                 }
1968
1969                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
1970                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector, stripe,
1971                                          sectornr, REQ_OP_READ);
1972                 if (ret < 0) {
1973                         bio_list_put(&bio_list);
1974                         goto out;
1975                 }
1976         }
1977
1978         submit_read_wait_bio_list(rbio, &bio_list);
1979         ret = recover_sectors(rbio);
1980 out:
1981         rbio_orig_end_io(rbio, errno_to_blk_status(ret));
1982 }
1983
1984 static void recover_rbio_work(struct work_struct *work)
1985 {
1986         struct btrfs_raid_bio *rbio;
1987
1988         rbio = container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work);
1989         if (!lock_stripe_add(rbio))
1990                 recover_rbio(rbio);
1991 }
1992
1993 static void recover_rbio_work_locked(struct work_struct *work)
1994 {
1995         recover_rbio(container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work));
1996 }
1997
1998 static void set_rbio_raid6_extra_error(struct btrfs_raid_bio *rbio, int mirror_num)
1999 {
2000         bool found = false;
2001         int sector_nr;
2002
2003         /*
2004          * This is for RAID6 extra recovery tries, thus mirror number should
2005          * be large than 2.
2006          * Mirror 1 means read from data stripes. Mirror 2 means rebuild using
2007          * RAID5 methods.
2008          */
2009         ASSERT(mirror_num > 2);
2010         for (sector_nr = 0; sector_nr < rbio->stripe_nsectors; sector_nr++) {
2011                 int found_errors;
2012                 int faila;
2013                 int failb;
2014
2015                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr,
2016                                                          &faila, &failb);
2017                 /* This vertical stripe doesn't have errors. */
2018                 if (!found_errors)
2019                         continue;
2020
2021                 /*
2022                  * If we found errors, there should be only one error marked
2023                  * by previous set_rbio_range_error().
2024                  */
2025                 ASSERT(found_errors == 1);
2026                 found = true;
2027
2028                 /* Now select another stripe to mark as error. */
2029                 failb = rbio->real_stripes - (mirror_num - 1);
2030                 if (failb <= faila)
2031                         failb--;
2032
2033                 /* Set the extra bit in error bitmap. */
2034                 if (failb >= 0)
2035                         set_bit(failb * rbio->stripe_nsectors + sector_nr,
2036                                 rbio->error_bitmap);
2037         }
2038
2039         /* We should found at least one vertical stripe with error.*/
2040         ASSERT(found);
2041 }
2042
2043 /*
2044  * the main entry point for reads from the higher layers.  This
2045  * is really only called when the normal read path had a failure,
2046  * so we assume the bio they send down corresponds to a failed part
2047  * of the drive.
2048  */
2049 void raid56_parity_recover(struct bio *bio, struct btrfs_io_context *bioc,
2050                            int mirror_num)
2051 {
2052         struct btrfs_fs_info *fs_info = bioc->fs_info;
2053         struct btrfs_raid_bio *rbio;
2054
2055         rbio = alloc_rbio(fs_info, bioc);
2056         if (IS_ERR(rbio)) {
2057                 bio->bi_status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(rbio));
2058                 bio_endio(bio);
2059                 return;
2060         }
2061
2062         rbio->operation = BTRFS_RBIO_READ_REBUILD;
2063         rbio_add_bio(rbio, bio);
2064
2065         set_rbio_range_error(rbio, bio);
2066
2067         /*
2068          * Loop retry:
2069          * for 'mirror == 2', reconstruct from all other stripes.
2070          * for 'mirror_num > 2', select a stripe to fail on every retry.
2071          */
2072         if (mirror_num > 2)
2073                 set_rbio_raid6_extra_error(rbio, mirror_num);
2074
2075         start_async_work(rbio, recover_rbio_work);
2076 }
2077
2078 static void fill_data_csums(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2079 {
2080         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
2081         struct btrfs_root *csum_root = btrfs_csum_root(fs_info,
2082                                                        rbio->bioc->full_stripe_logical);
2083         const u64 start = rbio->bioc->full_stripe_logical;
2084         const u32 len = (rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors) <<
2085                         fs_info->sectorsize_bits;
2086         int ret;
2087
2088         /* The rbio should not have its csum buffer initialized. */
2089         ASSERT(!rbio->csum_buf && !rbio->csum_bitmap);
2090
2091         /*
2092          * Skip the csum search if:
2093          *
2094          * - The rbio doesn't belong to data block groups
2095          *   Then we are doing IO for tree blocks, no need to search csums.
2096          *
2097          * - The rbio belongs to mixed block groups
2098          *   This is to avoid deadlock, as we're already holding the full
2099          *   stripe lock, if we trigger a metadata read, and it needs to do
2100          *   raid56 recovery, we will deadlock.
2101          */
2102         if (!(rbio->bioc->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA) ||
2103             rbio->bioc->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
2104                 return;
2105
2106         rbio->csum_buf = kzalloc(rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors *
2107                                  fs_info->csum_size, GFP_NOFS);
2108         rbio->csum_bitmap = bitmap_zalloc(rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors,
2109                                           GFP_NOFS);
2110         if (!rbio->csum_buf || !rbio->csum_bitmap) {
2111                 ret = -ENOMEM;
2112                 goto error;
2113         }
2114
2115         ret = btrfs_lookup_csums_bitmap(csum_root, start, start + len - 1,
2116                                         rbio->csum_buf, rbio->csum_bitmap, false);
2117         if (ret < 0)
2118                 goto error;
2119         if (bitmap_empty(rbio->csum_bitmap, len >> fs_info->sectorsize_bits))
2120                 goto no_csum;
2121         return;
2122
2123 error:
2124         /*
2125          * We failed to allocate memory or grab the csum, but it's not fatal,
2126          * we can still continue.  But better to warn users that RMW is no
2127          * longer safe for this particular sub-stripe write.
2128          */
2129         btrfs_warn_rl(fs_info,
2130 "sub-stripe write for full stripe %llu is not safe, failed to get csum: %d",
2131                         rbio->bioc->full_stripe_logical, ret);
2132 no_csum:
2133         kfree(rbio->csum_buf);
2134         bitmap_free(rbio->csum_bitmap);
2135         rbio->csum_buf = NULL;
2136         rbio->csum_bitmap = NULL;
2137 }
2138
2139 static int rmw_read_wait_recover(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2140 {
2141         struct bio_list bio_list = BIO_EMPTY_LIST;
2142         int total_sector_nr;
2143         int ret = 0;
2144
2145         /*
2146          * Fill the data csums we need for data verification.  We need to fill
2147          * the csum_bitmap/csum_buf first, as our endio function will try to
2148          * verify the data sectors.
2149          */
2150         fill_data_csums(rbio);
2151
2152         /*
2153          * Build a list of bios to read all sectors (including data and P/Q).
2154          *
2155          * This behavior is to compensate the later csum verification and recovery.
2156          */
2157         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
2158              total_sector_nr++) {
2159                 struct sector_ptr *sector;
2160                 int stripe = total_sector_nr / rbio->stripe_nsectors;
2161                 int sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
2162
2163                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
2164                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector,
2165                                stripe, sectornr, REQ_OP_READ);
2166                 if (ret) {
2167                         bio_list_put(&bio_list);
2168                         return ret;
2169                 }
2170         }
2171
2172         /*
2173          * We may or may not have any corrupted sectors (including missing dev
2174          * and csum mismatch), just let recover_sectors() to handle them all.
2175          */
2176         submit_read_wait_bio_list(rbio, &bio_list);
2177         return recover_sectors(rbio);
2178 }
2179
2180 static void raid_wait_write_end_io(struct bio *bio)
2181 {
2182         struct btrfs_raid_bio *rbio = bio->bi_private;
2183         blk_status_t err = bio->bi_status;
2184
2185         if (err)
2186                 rbio_update_error_bitmap(rbio, bio);
2187         bio_put(bio);
2188         if (atomic_dec_and_test(&rbio->stripes_pending))
2189                 wake_up(&rbio->io_wait);
2190 }
2191
2192 static void submit_write_bios(struct btrfs_raid_bio *rbio,
2193                               struct bio_list *bio_list)
2194 {
2195         struct bio *bio;
2196
2197         atomic_set(&rbio->stripes_pending, bio_list_size(bio_list));
2198         while ((bio = bio_list_pop(bio_list))) {
2199                 bio->bi_end_io = raid_wait_write_end_io;
2200
2201                 if (trace_raid56_write_stripe_enabled()) {
2202                         struct raid56_bio_trace_info trace_info = { 0 };
2203
2204                         bio_get_trace_info(rbio, bio, &trace_info);
2205                         trace_raid56_write_stripe(rbio, bio, &trace_info);
2206                 }
2207                 submit_bio(bio);
2208         }
2209 }
2210
2211 /*
2212  * To determine if we need to read any sector from the disk.
2213  * Should only be utilized in RMW path, to skip cached rbio.
2214  */
2215 static bool need_read_stripe_sectors(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2216 {
2217         int i;
2218
2219         for (i = 0; i < rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors; i++) {
2220                 struct sector_ptr *sector = &rbio->stripe_sectors[i];
2221
2222                 /*
2223                  * We have a sector which doesn't have page nor uptodate,
2224                  * thus this rbio can not be cached one, as cached one must
2225                  * have all its data sectors present and uptodate.
2226                  */
2227                 if (!sector->page || !sector->uptodate)
2228                         return true;
2229         }
2230         return false;
2231 }
2232
2233 static void rmw_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2234 {
2235         struct bio_list bio_list;
2236         int sectornr;
2237         int ret = 0;
2238
2239         /*
2240          * Allocate the pages for parity first, as P/Q pages will always be
2241          * needed for both full-stripe and sub-stripe writes.
2242          */
2243         ret = alloc_rbio_parity_pages(rbio);
2244         if (ret < 0)
2245                 goto out;
2246
2247         /*
2248          * Either full stripe write, or we have every data sector already
2249          * cached, can go to write path immediately.
2250          */
2251         if (!rbio_is_full(rbio) && need_read_stripe_sectors(rbio)) {
2252                 /*
2253                  * Now we're doing sub-stripe write, also need all data stripes
2254                  * to do the full RMW.
2255                  */
2256                 ret = alloc_rbio_data_pages(rbio);
2257                 if (ret < 0)
2258                         goto out;
2259
2260                 index_rbio_pages(rbio);
2261
2262                 ret = rmw_read_wait_recover(rbio);
2263                 if (ret < 0)
2264                         goto out;
2265         }
2266
2267         /*
2268          * At this stage we're not allowed to add any new bios to the
2269          * bio list any more, anyone else that wants to change this stripe
2270          * needs to do their own rmw.
2271          */
2272         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
2273         set_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &rbio->flags);
2274         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
2275
2276         bitmap_clear(rbio->error_bitmap, 0, rbio->nr_sectors);
2277
2278         index_rbio_pages(rbio);
2279
2280         /*
2281          * We don't cache full rbios because we're assuming
2282          * the higher layers are unlikely to use this area of
2283          * the disk again soon.  If they do use it again,
2284          * hopefully they will send another full bio.
2285          */
2286         if (!rbio_is_full(rbio))
2287                 cache_rbio_pages(rbio);
2288         else
2289                 clear_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags);
2290
2291         for (sectornr = 0; sectornr < rbio->stripe_nsectors; sectornr++)
2292                 generate_pq_vertical(rbio, sectornr);
2293
2294         bio_list_init(&bio_list);
2295         ret = rmw_assemble_write_bios(rbio, &bio_list);
2296         if (ret < 0)
2297                 goto out;
2298
2299         /* We should have at least one bio assembled. */
2300         ASSERT(bio_list_size(&bio_list));
2301         submit_write_bios(rbio, &bio_list);
2302         wait_event(rbio->io_wait, atomic_read(&rbio->stripes_pending) == 0);
2303
2304         /* We may have more errors than our tolerance during the read. */
2305         for (sectornr = 0; sectornr < rbio->stripe_nsectors; sectornr++) {
2306                 int found_errors;
2307
2308                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sectornr, NULL, NULL);
2309                 if (found_errors > rbio->bioc->max_errors) {
2310                         ret = -EIO;
2311                         break;
2312                 }
2313         }
2314 out:
2315         rbio_orig_end_io(rbio, errno_to_blk_status(ret));
2316 }
2317
2318 static void rmw_rbio_work(struct work_struct *work)
2319 {
2320         struct btrfs_raid_bio *rbio;
2321
2322         rbio = container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work);
2323         if (lock_stripe_add(rbio) == 0)
2324                 rmw_rbio(rbio);
2325 }
2326
2327 static void rmw_rbio_work_locked(struct work_struct *work)
2328 {
2329         rmw_rbio(container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work));
2330 }
2331
2332 /*
2333  * The following code is used to scrub/replace the parity stripe
2334  *
2335  * Caller must have already increased bio_counter for getting @bioc.
2336  *
2337  * Note: We need make sure all the pages that add into the scrub/replace
2338  * raid bio are correct and not be changed during the scrub/replace. That
2339  * is those pages just hold metadata or file data with checksum.
2340  */
2341
2342 struct btrfs_raid_bio *raid56_parity_alloc_scrub_rbio(struct bio *bio,
2343                                 struct btrfs_io_context *bioc,
2344                                 struct btrfs_device *scrub_dev,
2345                                 unsigned long *dbitmap, int stripe_nsectors)
2346 {
2347         struct btrfs_fs_info *fs_info = bioc->fs_info;
2348         struct btrfs_raid_bio *rbio;
2349         int i;
2350
2351         rbio = alloc_rbio(fs_info, bioc);
2352         if (IS_ERR(rbio))
2353                 return NULL;
2354         bio_list_add(&rbio->bio_list, bio);
2355         /*
2356          * This is a special bio which is used to hold the completion handler
2357          * and make the scrub rbio is similar to the other types
2358          */
2359         ASSERT(!bio->bi_iter.bi_size);
2360         rbio->operation = BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB;
2361
2362         /*
2363          * After mapping bioc with BTRFS_MAP_WRITE, parities have been sorted
2364          * to the end position, so this search can start from the first parity
2365          * stripe.
2366          */
2367         for (i = rbio->nr_data; i < rbio->real_stripes; i++) {
2368                 if (bioc->stripes[i].dev == scrub_dev) {
2369                         rbio->scrubp = i;
2370                         break;
2371                 }
2372         }
2373         ASSERT(i < rbio->real_stripes);
2374
2375         bitmap_copy(&rbio->dbitmap, dbitmap, stripe_nsectors);
2376         return rbio;
2377 }
2378
2379 /*
2380  * We just scrub the parity that we have correct data on the same horizontal,
2381  * so we needn't allocate all pages for all the stripes.
2382  */
2383 static int alloc_rbio_essential_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2384 {
2385         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
2386         int total_sector_nr;
2387
2388         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
2389              total_sector_nr++) {
2390                 struct page *page;
2391                 int sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
2392                 int index = (total_sector_nr * sectorsize) >> PAGE_SHIFT;
2393
2394                 if (!test_bit(sectornr, &rbio->dbitmap))
2395                         continue;
2396                 if (rbio->stripe_pages[index])
2397                         continue;
2398                 page = alloc_page(GFP_NOFS);
2399                 if (!page)
2400                         return -ENOMEM;
2401                 rbio->stripe_pages[index] = page;
2402         }
2403         index_stripe_sectors(rbio);
2404         return 0;
2405 }
2406
2407 static int finish_parity_scrub(struct btrfs_raid_bio *rbio, int need_check)
2408 {
2409         struct btrfs_io_context *bioc = rbio->bioc;
2410         const u32 sectorsize = bioc->fs_info->sectorsize;
2411         void **pointers = rbio->finish_pointers;
2412         unsigned long *pbitmap = &rbio->finish_pbitmap;
2413         int nr_data = rbio->nr_data;
2414         int stripe;
2415         int sectornr;
2416         bool has_qstripe;
2417         struct sector_ptr p_sector = { 0 };
2418         struct sector_ptr q_sector = { 0 };
2419         struct bio_list bio_list;
2420         int is_replace = 0;
2421         int ret;
2422
2423         bio_list_init(&bio_list);
2424
2425         if (rbio->real_stripes - rbio->nr_data == 1)
2426                 has_qstripe = false;
2427         else if (rbio->real_stripes - rbio->nr_data == 2)
2428                 has_qstripe = true;
2429         else
2430                 BUG();
2431
2432         /*
2433          * Replace is running and our P/Q stripe is being replaced, then we
2434          * need to duplicate the final write to replace target.
2435          */
2436         if (bioc->replace_nr_stripes && bioc->replace_stripe_src == rbio->scrubp) {
2437                 is_replace = 1;
2438                 bitmap_copy(pbitmap, &rbio->dbitmap, rbio->stripe_nsectors);
2439         }
2440
2441         /*
2442          * Because the higher layers(scrubber) are unlikely to
2443          * use this area of the disk again soon, so don't cache
2444          * it.
2445          */
2446         clear_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags);
2447
2448         if (!need_check)
2449                 goto writeback;
2450
2451         p_sector.page = alloc_page(GFP_NOFS);
2452         if (!p_sector.page)
2453                 return -ENOMEM;
2454         p_sector.pgoff = 0;
2455         p_sector.uptodate = 1;
2456
2457         if (has_qstripe) {
2458                 /* RAID6, allocate and map temp space for the Q stripe */
2459                 q_sector.page = alloc_page(GFP_NOFS);
2460                 if (!q_sector.page) {
2461                         __free_page(p_sector.page);
2462                         p_sector.page = NULL;
2463                         return -ENOMEM;
2464                 }
2465                 q_sector.pgoff = 0;
2466                 q_sector.uptodate = 1;
2467                 pointers[rbio->real_stripes - 1] = kmap_local_page(q_sector.page);
2468         }
2469
2470         bitmap_clear(rbio->error_bitmap, 0, rbio->nr_sectors);
2471
2472         /* Map the parity stripe just once */
2473         pointers[nr_data] = kmap_local_page(p_sector.page);
2474
2475         for_each_set_bit(sectornr, &rbio->dbitmap, rbio->stripe_nsectors) {
2476                 struct sector_ptr *sector;
2477                 void *parity;
2478
2479                 /* first collect one page from each data stripe */
2480                 for (stripe = 0; stripe < nr_data; stripe++) {
2481                         sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 0);
2482                         pointers[stripe] = kmap_local_page(sector->page) +
2483                                            sector->pgoff;
2484                 }
2485
2486                 if (has_qstripe) {
2487                         /* RAID6, call the library function to fill in our P/Q */
2488                         raid6_call.gen_syndrome(rbio->real_stripes, sectorsize,
2489                                                 pointers);
2490                 } else {
2491                         /* raid5 */
2492                         memcpy(pointers[nr_data], pointers[0], sectorsize);
2493                         run_xor(pointers + 1, nr_data - 1, sectorsize);
2494                 }
2495
2496                 /* Check scrubbing parity and repair it */
2497                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, rbio->scrubp, sectornr);
2498                 parity = kmap_local_page(sector->page) + sector->pgoff;
2499                 if (memcmp(parity, pointers[rbio->scrubp], sectorsize) != 0)
2500                         memcpy(parity, pointers[rbio->scrubp], sectorsize);
2501                 else
2502                         /* Parity is right, needn't writeback */
2503                         bitmap_clear(&rbio->dbitmap, sectornr, 1);
2504                 kunmap_local(parity);
2505
2506                 for (stripe = nr_data - 1; stripe >= 0; stripe--)
2507                         kunmap_local(pointers[stripe]);
2508         }
2509
2510         kunmap_local(pointers[nr_data]);
2511         __free_page(p_sector.page);
2512         p_sector.page = NULL;
2513         if (q_sector.page) {
2514                 kunmap_local(pointers[rbio->real_stripes - 1]);
2515                 __free_page(q_sector.page);
2516                 q_sector.page = NULL;
2517         }
2518
2519 writeback:
2520         /*
2521          * time to start writing.  Make bios for everything from the
2522          * higher layers (the bio_list in our rbio) and our p/q.  Ignore
2523          * everything else.
2524          */
2525         for_each_set_bit(sectornr, &rbio->dbitmap, rbio->stripe_nsectors) {
2526                 struct sector_ptr *sector;
2527
2528                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, rbio->scrubp, sectornr);
2529                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector, rbio->scrubp,
2530                                          sectornr, REQ_OP_WRITE);
2531                 if (ret)
2532                         goto cleanup;
2533         }
2534
2535         if (!is_replace)
2536                 goto submit_write;
2537
2538         /*
2539          * Replace is running and our parity stripe needs to be duplicated to
2540          * the target device.  Check we have a valid source stripe number.
2541          */
2542         ASSERT(rbio->bioc->replace_stripe_src >= 0);
2543         for_each_set_bit(sectornr, pbitmap, rbio->stripe_nsectors) {
2544                 struct sector_ptr *sector;
2545
2546                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, rbio->scrubp, sectornr);
2547                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector,
2548                                          rbio->real_stripes,
2549                                          sectornr, REQ_OP_WRITE);
2550                 if (ret)
2551                         goto cleanup;
2552         }
2553
2554 submit_write:
2555         submit_write_bios(rbio, &bio_list);
2556         return 0;
2557
2558 cleanup:
2559         bio_list_put(&bio_list);
2560         return ret;
2561 }
2562
2563 static inline int is_data_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio, int stripe)
2564 {
2565         if (stripe >= 0 && stripe < rbio->nr_data)
2566                 return 1;
2567         return 0;
2568 }
2569
2570 static int recover_scrub_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2571 {
2572         void **pointers = NULL;
2573         void **unmap_array = NULL;
2574         int sector_nr;
2575         int ret = 0;
2576
2577         /*
2578          * @pointers array stores the pointer for each sector.
2579          *
2580          * @unmap_array stores copy of pointers that does not get reordered
2581          * during reconstruction so that kunmap_local works.
2582          */
2583         pointers = kcalloc(rbio->real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
2584         unmap_array = kcalloc(rbio->real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
2585         if (!pointers || !unmap_array) {
2586                 ret = -ENOMEM;
2587                 goto out;
2588         }
2589
2590         for (sector_nr = 0; sector_nr < rbio->stripe_nsectors; sector_nr++) {
2591                 int dfail = 0, failp = -1;
2592                 int faila;
2593                 int failb;
2594                 int found_errors;
2595
2596                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr,
2597                                                          &faila, &failb);
2598                 if (found_errors > rbio->bioc->max_errors) {
2599                         ret = -EIO;
2600                         goto out;
2601                 }
2602                 if (found_errors == 0)
2603                         continue;
2604
2605                 /* We should have at least one error here. */
2606                 ASSERT(faila >= 0 || failb >= 0);
2607
2608                 if (is_data_stripe(rbio, faila))
2609                         dfail++;
2610                 else if (is_parity_stripe(faila))
2611                         failp = faila;
2612
2613                 if (is_data_stripe(rbio, failb))
2614                         dfail++;
2615                 else if (is_parity_stripe(failb))
2616                         failp = failb;
2617                 /*
2618                  * Because we can not use a scrubbing parity to repair the
2619                  * data, so the capability of the repair is declined.  (In the
2620                  * case of RAID5, we can not repair anything.)
2621                  */
2622                 if (dfail > rbio->bioc->max_errors - 1) {
2623                         ret = -EIO;
2624                         goto out;
2625                 }
2626                 /*
2627                  * If all data is good, only parity is correctly, just repair
2628                  * the parity, no need to recover data stripes.
2629                  */
2630                 if (dfail == 0)
2631                         continue;
2632
2633                 /*
2634                  * Here means we got one corrupted data stripe and one
2635                  * corrupted parity on RAID6, if the corrupted parity is
2636                  * scrubbing parity, luckily, use the other one to repair the
2637                  * data, or we can not repair the data stripe.
2638                  */
2639                 if (failp != rbio->scrubp) {
2640                         ret = -EIO;
2641                         goto out;
2642                 }
2643
2644                 ret = recover_vertical(rbio, sector_nr, pointers, unmap_array);
2645                 if (ret < 0)
2646                         goto out;
2647         }
2648 out:
2649         kfree(pointers);
2650         kfree(unmap_array);
2651         return ret;
2652 }
2653
2654 static int scrub_assemble_read_bios(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2655 {
2656         struct bio_list bio_list = BIO_EMPTY_LIST;
2657         int total_sector_nr;
2658         int ret = 0;
2659
2660         /* Build a list of bios to read all the missing parts. */
2661         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
2662              total_sector_nr++) {
2663                 int sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
2664                 int stripe = total_sector_nr / rbio->stripe_nsectors;
2665                 struct sector_ptr *sector;
2666
2667                 /* No data in the vertical stripe, no need to read. */
2668                 if (!test_bit(sectornr, &rbio->dbitmap))
2669                         continue;
2670
2671                 /*
2672                  * We want to find all the sectors missing from the rbio and
2673                  * read them from the disk. If sector_in_rbio() finds a sector
2674                  * in the bio list we don't need to read it off the stripe.
2675                  */
2676                 sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 1);
2677                 if (sector)
2678                         continue;
2679
2680                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
2681                 /*
2682                  * The bio cache may have handed us an uptodate sector.  If so,
2683                  * use it.
2684                  */
2685                 if (sector->uptodate)
2686                         continue;
2687
2688                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector, stripe,
2689                                          sectornr, REQ_OP_READ);
2690                 if (ret) {
2691                         bio_list_put(&bio_list);
2692                         return ret;
2693                 }
2694         }
2695
2696         submit_read_wait_bio_list(rbio, &bio_list);
2697         return 0;
2698 }
2699
2700 static void scrub_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2701 {
2702         bool need_check = false;
2703         int sector_nr;
2704         int ret;
2705
2706         ret = alloc_rbio_essential_pages(rbio);
2707         if (ret)
2708                 goto out;
2709
2710         bitmap_clear(rbio->error_bitmap, 0, rbio->nr_sectors);
2711
2712         ret = scrub_assemble_read_bios(rbio);
2713         if (ret < 0)
2714                 goto out;
2715
2716         /* We may have some failures, recover the failed sectors first. */
2717         ret = recover_scrub_rbio(rbio);
2718         if (ret < 0)
2719                 goto out;
2720
2721         /*
2722          * We have every sector properly prepared. Can finish the scrub
2723          * and writeback the good content.
2724          */
2725         ret = finish_parity_scrub(rbio, need_check);
2726         wait_event(rbio->io_wait, atomic_read(&rbio->stripes_pending) == 0);
2727         for (sector_nr = 0; sector_nr < rbio->stripe_nsectors; sector_nr++) {
2728                 int found_errors;
2729
2730                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr, NULL, NULL);
2731                 if (found_errors > rbio->bioc->max_errors) {
2732                         ret = -EIO;
2733                         break;
2734                 }
2735         }
2736 out:
2737         rbio_orig_end_io(rbio, errno_to_blk_status(ret));
2738 }
2739
2740 static void scrub_rbio_work_locked(struct work_struct *work)
2741 {
2742         scrub_rbio(container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work));
2743 }
2744
2745 void raid56_parity_submit_scrub_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2746 {
2747         if (!lock_stripe_add(rbio))
2748                 start_async_work(rbio, scrub_rbio_work_locked);
2749 }
2750
2751 /*
2752  * This is for scrub call sites where we already have correct data contents.
2753  * This allows us to avoid reading data stripes again.
2754  *
2755  * Unfortunately here we have to do page copy, other than reusing the pages.
2756  * This is due to the fact rbio has its own page management for its cache.
2757  */
2758 void raid56_parity_cache_data_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio,
2759                                     struct page **data_pages, u64 data_logical)
2760 {
2761         const u64 offset_in_full_stripe = data_logical -
2762                                           rbio->bioc->full_stripe_logical;
2763         const int page_index = offset_in_full_stripe >> PAGE_SHIFT;
2764         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
2765         const u32 sectors_per_page = PAGE_SIZE / sectorsize;
2766         int ret;
2767
2768         /*
2769          * If we hit ENOMEM temporarily, but later at
2770          * raid56_parity_submit_scrub_rbio() time it succeeded, we just do
2771          * the extra read, not a big deal.
2772          *
2773          * If we hit ENOMEM later at raid56_parity_submit_scrub_rbio() time,
2774          * the bio would got proper error number set.
2775          */
2776         ret = alloc_rbio_data_pages(rbio);
2777         if (ret < 0)
2778                 return;
2779
2780         /* data_logical must be at stripe boundary and inside the full stripe. */
2781         ASSERT(IS_ALIGNED(offset_in_full_stripe, BTRFS_STRIPE_LEN));
2782         ASSERT(offset_in_full_stripe < (rbio->nr_data << BTRFS_STRIPE_LEN_SHIFT));
2783
2784         for (int page_nr = 0; page_nr < (BTRFS_STRIPE_LEN >> PAGE_SHIFT); page_nr++) {
2785                 struct page *dst = rbio->stripe_pages[page_nr + page_index];
2786                 struct page *src = data_pages[page_nr];
2787
2788                 memcpy_page(dst, 0, src, 0, PAGE_SIZE);
2789                 for (int sector_nr = sectors_per_page * page_index;
2790                      sector_nr < sectors_per_page * (page_index + 1);
2791                      sector_nr++)
2792                         rbio->stripe_sectors[sector_nr].uptodate = true;
2793         }
2794 }