fs/btrfs/extent_io.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2
   3 #include <linux/bitops.h>
   4 #include <linux/slab.h>
   5 #include <linux/bio.h>
   6 #include <linux/mm.h>
   7 #include <linux/pagemap.h>
   8 #include <linux/page-flags.h>
   9 #include <linux/spinlock.h>
  10 #include <linux/blkdev.h>
  11 #include <linux/swap.h>
  12 #include <linux/writeback.h>
  13 #include <linux/pagevec.h>
  14 #include <linux/prefetch.h>
  15 #include <linux/cleancache.h>
  16 #include "extent_io.h"
  17 #include "extent-io-tree.h"
  18 #include "extent_map.h"
  19 #include "ctree.h"
  20 #include "btrfs_inode.h"
  21 #include "volumes.h"
  22 #include "check-integrity.h"
  23 #include "locking.h"
  24 #include "rcu-string.h"
  25 #include "backref.h"
  26 #include "disk-io.h"
  27 #include "subpage.h"
  28 #include "zoned.h"
  29 #include "block-group.h"
  30
  31 static struct kmem_cache *extent_state_cache;
  32 static struct kmem_cache *extent_buffer_cache;
  33 static struct bio_set btrfs_bioset;
  34
  35 static inline bool extent_state_in_tree(const struct extent_state *state)
  36 {
  37         return !RB_EMPTY_NODE(&state->rb_node);
  38 }
  39
  40 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
  41 static LIST_HEAD(states);
  42 static DEFINE_SPINLOCK(leak_lock);
  43
  44 static inline void btrfs_leak_debug_add(spinlock_t *lock,
  45                                         struct list_head *new,
  46                                         struct list_head *head)
  47 {
  48         unsigned long flags;
  49
  50         spin_lock_irqsave(lock, flags);
  51         list_add(new, head);
  52         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
  53 }
  54
  55 static inline void btrfs_leak_debug_del(spinlock_t *lock,
  56                                         struct list_head *entry)
  57 {
  58         unsigned long flags;
  59
  60         spin_lock_irqsave(lock, flags);
  61         list_del(entry);
  62         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
  63 }
  64
  65 void btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(struct btrfs_fs_info *fs_info)
  66 {
  67         struct extent_buffer *eb;
  68         unsigned long flags;
  69
  70         /*
  71          * If we didn't get into open_ctree our allocated_ebs will not be
  72          * initialized, so just skip this.
  73          */
  74         if (!fs_info->allocated_ebs.next)
  75                 return;
  76
  77         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
  78         while (!list_empty(&fs_info->allocated_ebs)) {
  79                 eb = list_first_entry(&fs_info->allocated_ebs,
  80                                       struct extent_buffer, leak_list);
  81                 pr_err(
  82         "BTRFS: buffer leak start %llu len %lu refs %d bflags %lu owner %llu\n",
  83                        eb->start, eb->len, atomic_read(&eb->refs), eb->bflags,
  84                        btrfs_header_owner(eb));
  85                 list_del(&eb->leak_list);
  86                 kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
  87         }
  88         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
  89 }
  90
  91 static inline void btrfs_extent_state_leak_debug_check(void)
  92 {
  93         struct extent_state *state;
  94
  95         while (!list_empty(&states)) {
  96                 state = list_entry(states.next, struct extent_state, leak_list);
  97                 pr_err("BTRFS: state leak: start %llu end %llu state %u in tree %d refs %d\n",
  98                        state->start, state->end, state->state,
  99                        extent_state_in_tree(state),
 100                        refcount_read(&state->refs));
 101                 list_del(&state->leak_list);
 102                 kmem_cache_free(extent_state_cache, state);
 103         }
 104 }
 105
 106 #define btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end)             \
 107         __btrfs_debug_check_extent_io_range(__func__, (tree), (start), (end))
 108 static inline void __btrfs_debug_check_extent_io_range(const char *caller,
 109                 struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
 110 {
 111         struct inode *inode = tree->private_data;
 112         u64 isize;
 113
 114         if (!inode || !is_data_inode(inode))
 115                 return;
 116
 117         isize = i_size_read(inode);
 118         if (end >= PAGE_SIZE && (end % 2) == 0 && end != isize - 1) {
 119                 btrfs_debug_rl(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
 120                     "%s: ino %llu isize %llu odd range [%llu,%llu]",
 121                         caller, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), isize, start, end);
 122         }
 123 }
 124 #else
 125 #define btrfs_leak_debug_add(lock, new, head)   do {} while (0)
 126 #define btrfs_leak_debug_del(lock, entry)       do {} while (0)
 127 #define btrfs_extent_state_leak_debug_check()   do {} while (0)
 128 #define btrfs_debug_check_extent_io_range(c, s, e)      do {} while (0)
 129 #endif
 130
 131 struct tree_entry {
 132         u64 start;
 133         u64 end;
 134         struct rb_node rb_node;
 135 };
 136
 137 struct extent_page_data {
 138         struct bio *bio;
 139         /* tells writepage not to lock the state bits for this range
 140          * it still does the unlocking
 141          */
 142         unsigned int extent_locked:1;
 143
 144         /* tells the submit_bio code to use REQ_SYNC */
 145         unsigned int sync_io:1;
 146 };
 147
 148 static int add_extent_changeset(struct extent_state *state, u32 bits,
 149                                  struct extent_changeset *changeset,
 150                                  int set)
 151 {
 152         int ret;
 153
 154         if (!changeset)
 155                 return 0;
 156         if (set && (state->state & bits) == bits)
 157                 return 0;
 158         if (!set && (state->state & bits) == 0)
 159                 return 0;
 160         changeset->bytes_changed += state->end - state->start + 1;
 161         ret = ulist_add(&changeset->range_changed, state->start, state->end,
 162                         GFP_ATOMIC);
 163         return ret;
 164 }
 165
 166 int __must_check submit_one_bio(struct bio *bio, int mirror_num,
 167                                 unsigned long bio_flags)
 168 {
 169         blk_status_t ret = 0;
 170         struct extent_io_tree *tree = bio->bi_private;
 171
 172         bio->bi_private = NULL;
 173
 174         if (is_data_inode(tree->private_data))
 175                 ret = btrfs_submit_data_bio(tree->private_data, bio, mirror_num,
 176                                             bio_flags);
 177         else
 178                 ret = btrfs_submit_metadata_bio(tree->private_data, bio,
 179                                                 mirror_num, bio_flags);
 180
 181         return blk_status_to_errno(ret);
 182 }
 183
 184 /* Cleanup unsubmitted bios */
 185 static void end_write_bio(struct extent_page_data *epd, int ret)
 186 {
 187         if (epd->bio) {
 188                 epd->bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
 189                 bio_endio(epd->bio);
 190                 epd->bio = NULL;
 191         }
 192 }
 193
 194 /*
 195  * Submit bio from extent page data via submit_one_bio
 196  *
 197  * Return 0 if everything is OK.
 198  * Return <0 for error.
 199  */
 200 static int __must_check flush_write_bio(struct extent_page_data *epd)
 201 {
 202         int ret = 0;
 203
 204         if (epd->bio) {
 205                 ret = submit_one_bio(epd->bio, 0, 0);
 206                 /*
 207                  * Clean up of epd->bio is handled by its endio function.
 208                  * And endio is either triggered by successful bio execution
 209                  * or the error handler of submit bio hook.
 210                  * So at this point, no matter what happened, we don't need
 211                  * to clean up epd->bio.
 212                  */
 213                 epd->bio = NULL;
 214         }
 215         return ret;
 216 }
 217
 218 int __init extent_state_cache_init(void)
 219 {
 220         extent_state_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_state",
 221                         sizeof(struct extent_state), 0,
 222                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
 223         if (!extent_state_cache)
 224                 return -ENOMEM;
 225         return 0;
 226 }
 227
 228 int __init extent_io_init(void)
 229 {
 230         extent_buffer_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_buffer",
 231                         sizeof(struct extent_buffer), 0,
 232                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
 233         if (!extent_buffer_cache)
 234                 return -ENOMEM;
 235
 236         if (bioset_init(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE,
 237                         offsetof(struct btrfs_io_bio, bio),
 238                         BIOSET_NEED_BVECS))
 239                 goto free_buffer_cache;
 240
 241         if (bioset_integrity_create(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE))
 242                 goto free_bioset;
 243
 244         return 0;
 245
 246 free_bioset:
 247         bioset_exit(&btrfs_bioset);
 248
 249 free_buffer_cache:
 250         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
 251         extent_buffer_cache = NULL;
 252         return -ENOMEM;
 253 }
 254
 255 void __cold extent_state_cache_exit(void)
 256 {
 257         btrfs_extent_state_leak_debug_check();
 258         kmem_cache_destroy(extent_state_cache);
 259 }
 260
 261 void __cold extent_io_exit(void)
 262 {
 263         /*
 264          * Make sure all delayed rcu free are flushed before we
 265          * destroy caches.
 266          */
 267         rcu_barrier();
 268         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
 269         bioset_exit(&btrfs_bioset);
 270 }
 271
 272 /*
 273  * For the file_extent_tree, we want to hold the inode lock when we lookup and
 274  * update the disk_i_size, but lockdep will complain because our io_tree we hold
 275  * the tree lock and get the inode lock when setting delalloc.  These two things
 276  * are unrelated, so make a class for the file_extent_tree so we don't get the
 277  * two locking patterns mixed up.
 278  */
 279 static struct lock_class_key file_extent_tree_class;
 280
 281 void extent_io_tree_init(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 282                          struct extent_io_tree *tree, unsigned int owner,
 283                          void *private_data)
 284 {
 285         tree->fs_info = fs_info;
 286         tree->state = RB_ROOT;
 287         tree->dirty_bytes = 0;
 288         spin_lock_init(&tree->lock);
 289         tree->private_data = private_data;
 290         tree->owner = owner;
 291         if (owner == IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT)
 292                 lockdep_set_class(&tree->lock, &file_extent_tree_class);
 293 }
 294
 295 void extent_io_tree_release(struct extent_io_tree *tree)
 296 {
 297         spin_lock(&tree->lock);
 298         /*
 299          * Do a single barrier for the waitqueue_active check here, the state
 300          * of the waitqueue should not change once extent_io_tree_release is
 301          * called.
 302          */
 303         smp_mb();
 304         while (!RB_EMPTY_ROOT(&tree->state)) {
 305                 struct rb_node *node;
 306                 struct extent_state *state;
 307
 308                 node = rb_first(&tree->state);
 309                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
 310                 rb_erase(&state->rb_node, &tree->state);
 311                 RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
 312                 /*
 313                  * btree io trees aren't supposed to have tasks waiting for
 314                  * changes in the flags of extent states ever.
 315                  */
 316                 ASSERT(!waitqueue_active(&state->wq));
 317                 free_extent_state(state);
 318
 319                 cond_resched_lock(&tree->lock);
 320         }
 321         spin_unlock(&tree->lock);
 322 }
 323
 324 static struct extent_state *alloc_extent_state(gfp_t mask)
 325 {
 326         struct extent_state *state;
 327
 328         /*
 329          * The given mask might be not appropriate for the slab allocator,
 330          * drop the unsupported bits
 331          */
 332         mask &= ~(__GFP_DMA32|__GFP_HIGHMEM);
 333         state = kmem_cache_alloc(extent_state_cache, mask);
 334         if (!state)
 335                 return state;
 336         state->state = 0;
 337         state->failrec = NULL;
 338         RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
 339         btrfs_leak_debug_add(&leak_lock, &state->leak_list, &states);
 340         refcount_set(&state->refs, 1);
 341         init_waitqueue_head(&state->wq);
 342         trace_alloc_extent_state(state, mask, _RET_IP_);
 343         return state;
 344 }
 345
 346 void free_extent_state(struct extent_state *state)
 347 {
 348         if (!state)
 349                 return;
 350         if (refcount_dec_and_test(&state->refs)) {
 351                 WARN_ON(extent_state_in_tree(state));
 352                 btrfs_leak_debug_del(&leak_lock, &state->leak_list);
 353                 trace_free_extent_state(state, _RET_IP_);
 354                 kmem_cache_free(extent_state_cache, state);
 355         }
 356 }
 357
 358 static struct rb_node *tree_insert(struct rb_root *root,
 359                                    struct rb_node *search_start,
 360                                    u64 offset,
 361                                    struct rb_node *node,
 362                                    struct rb_node ***p_in,
 363                                    struct rb_node **parent_in)
 364 {
 365         struct rb_node **p;
 366         struct rb_node *parent = NULL;
 367         struct tree_entry *entry;
 368
 369         if (p_in && parent_in) {
 370                 p = *p_in;
 371                 parent = *parent_in;
 372                 goto do_insert;
 373         }
 374
 375         p = search_start ? &search_start : &root->rb_node;
 376         while (*p) {
 377                 parent = *p;
 378                 entry = rb_entry(parent, struct tree_entry, rb_node);
 379
 380                 if (offset < entry->start)
 381                         p = &(*p)->rb_left;
 382                 else if (offset > entry->end)
 383                         p = &(*p)->rb_right;
 384                 else
 385                         return parent;
 386         }
 387
 388 do_insert:
 389         rb_link_node(node, parent, p);
 390         rb_insert_color(node, root);
 391         return NULL;
 392 }
 393
 394 /**
 395  * Search @tree for an entry that contains @offset. Such entry would have
 396  * entry->start <= offset && entry->end >= offset.
 397  *
 398  * @tree:       the tree to search
 399  * @offset:     offset that should fall within an entry in @tree
 400  * @next_ret:   pointer to the first entry whose range ends after @offset
 401  * @prev_ret:   pointer to the first entry whose range begins before @offset
 402  * @p_ret:      pointer where new node should be anchored (used when inserting an
 403  *              entry in the tree)
 404  * @parent_ret: points to entry which would have been the parent of the entry,
 405  *               containing @offset
 406  *
 407  * This function returns a pointer to the entry that contains @offset byte
 408  * address. If no such entry exists, then NULL is returned and the other
 409  * pointer arguments to the function are filled, otherwise the found entry is
 410  * returned and other pointers are left untouched.
 411  */
 412 static struct rb_node *__etree_search(struct extent_io_tree *tree, u64 offset,
 413                                       struct rb_node **next_ret,
 414                                       struct rb_node **prev_ret,
 415                                       struct rb_node ***p_ret,
 416                                       struct rb_node **parent_ret)
 417 {
 418         struct rb_root *root = &tree->state;
 419         struct rb_node **n = &root->rb_node;
 420         struct rb_node *prev = NULL;
 421         struct rb_node *orig_prev = NULL;
 422         struct tree_entry *entry;
 423         struct tree_entry *prev_entry = NULL;
 424
 425         while (*n) {
 426                 prev = *n;
 427                 entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
 428                 prev_entry = entry;
 429
 430                 if (offset < entry->start)
 431                         n = &(*n)->rb_left;
 432                 else if (offset > entry->end)
 433                         n = &(*n)->rb_right;
 434                 else
 435                         return *n;
 436         }
 437
 438         if (p_ret)
 439                 *p_ret = n;
 440         if (parent_ret)
 441                 *parent_ret = prev;
 442
 443         if (next_ret) {
 444                 orig_prev = prev;
 445                 while (prev && offset > prev_entry->end) {
 446                         prev = rb_next(prev);
 447                         prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
 448                 }
 449                 *next_ret = prev;
 450                 prev = orig_prev;
 451         }
 452
 453         if (prev_ret) {
 454                 prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
 455                 while (prev && offset < prev_entry->start) {
 456                         prev = rb_prev(prev);
 457                         prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
 458                 }
 459                 *prev_ret = prev;
 460         }
 461         return NULL;
 462 }
 463
 464 static inline struct rb_node *
 465 tree_search_for_insert(struct extent_io_tree *tree,
 466                        u64 offset,
 467                        struct rb_node ***p_ret,
 468                        struct rb_node **parent_ret)
 469 {
 470         struct rb_node *next= NULL;
 471         struct rb_node *ret;
 472
 473         ret = __etree_search(tree, offset, &next, NULL, p_ret, parent_ret);
 474         if (!ret)
 475                 return next;
 476         return ret;
 477 }
 478
 479 static inline struct rb_node *tree_search(struct extent_io_tree *tree,
 480                                           u64 offset)
 481 {
 482         return tree_search_for_insert(tree, offset, NULL, NULL);
 483 }
 484
 485 /*
 486  * utility function to look for merge candidates inside a given range.
 487  * Any extents with matching state are merged together into a single
 488  * extent in the tree.  Extents with EXTENT_IO in their state field
 489  * are not merged because the end_io handlers need to be able to do
 490  * operations on them without sleeping (or doing allocations/splits).
 491  *
 492  * This should be called with the tree lock held.
 493  */
 494 static void merge_state(struct extent_io_tree *tree,
 495                         struct extent_state *state)
 496 {
 497         struct extent_state *other;
 498         struct rb_node *other_node;
 499
 500         if (state->state & (EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY))
 501                 return;
 502
 503         other_node = rb_prev(&state->rb_node);
 504         if (other_node) {
 505                 other = rb_entry(other_node, struct extent_state, rb_node);
 506                 if (other->end == state->start - 1 &&
 507                     other->state == state->state) {
 508                         if (tree->private_data &&
 509                             is_data_inode(tree->private_data))
 510                                 btrfs_merge_delalloc_extent(tree->private_data,
 511                                                             state, other);
 512                         state->start = other->start;
 513                         rb_erase(&other->rb_node, &tree->state);
 514                         RB_CLEAR_NODE(&other->rb_node);
 515                         free_extent_state(other);
 516                 }
 517         }
 518         other_node = rb_next(&state->rb_node);
 519         if (other_node) {
 520                 other = rb_entry(other_node, struct extent_state, rb_node);
 521                 if (other->start == state->end + 1 &&
 522                     other->state == state->state) {
 523                         if (tree->private_data &&
 524                             is_data_inode(tree->private_data))
 525                                 btrfs_merge_delalloc_extent(tree->private_data,
 526                                                             state, other);
 527                         state->end = other->end;
 528                         rb_erase(&other->rb_node, &tree->state);
 529                         RB_CLEAR_NODE(&other->rb_node);
 530                         free_extent_state(other);
 531                 }
 532         }
 533 }
 534
 535 static void set_state_bits(struct extent_io_tree *tree,
 536                            struct extent_state *state, u32 *bits,
 537                            struct extent_changeset *changeset);
 538
 539 /*
 540  * insert an extent_state struct into the tree.  'bits' are set on the
 541  * struct before it is inserted.
 542  *
 543  * This may return -EEXIST if the extent is already there, in which case the
 544  * state struct is freed.
 545  *
 546  * The tree lock is not taken internally.  This is a utility function and
 547  * probably isn't what you want to call (see set/clear_extent_bit).
 548  */
 549 static int insert_state(struct extent_io_tree *tree,
 550                         struct extent_state *state, u64 start, u64 end,
 551                         struct rb_node ***p,
 552                         struct rb_node **parent,
 553                         u32 *bits, struct extent_changeset *changeset)
 554 {
 555         struct rb_node *node;
 556
 557         if (end < start) {
 558                 btrfs_err(tree->fs_info,
 559                         "insert state: end < start %llu %llu", end, start);
 560                 WARN_ON(1);
 561         }
 562         state->start = start;
 563         state->end = end;
 564
 565         set_state_bits(tree, state, bits, changeset);
 566
 567         node = tree_insert(&tree->state, NULL, end, &state->rb_node, p, parent);
 568         if (node) {
 569                 struct extent_state *found;
 570                 found = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
 571                 btrfs_err(tree->fs_info,
 572                        "found node %llu %llu on insert of %llu %llu",
 573                        found->start, found->end, start, end);
 574                 return -EEXIST;
 575         }
 576         merge_state(tree, state);
 577         return 0;
 578 }
 579
 580 /*
 581  * split a given extent state struct in two, inserting the preallocated
 582  * struct 'prealloc' as the newly created second half.  'split' indicates an
 583  * offset inside 'orig' where it should be split.
 584  *
 585  * Before calling,
 586  * the tree has 'orig' at [orig->start, orig->end].  After calling, there
 587  * are two extent state structs in the tree:
 588  * prealloc: [orig->start, split - 1]
 589  * orig: [ split, orig->end ]
 590  *
 591  * The tree locks are not taken by this function. They need to be held
 592  * by the caller.
 593  */
 594 static int split_state(struct extent_io_tree *tree, struct extent_state *orig,
 595                        struct extent_state *prealloc, u64 split)
 596 {
 597         struct rb_node *node;
 598
 599         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
 600                 btrfs_split_delalloc_extent(tree->private_data, orig, split);
 601
 602         prealloc->start = orig->start;
 603         prealloc->end = split - 1;
 604         prealloc->state = orig->state;
 605         orig->start = split;
 606
 607         node = tree_insert(&tree->state, &orig->rb_node, prealloc->end,
 608                            &prealloc->rb_node, NULL, NULL);
 609         if (node) {
 610                 free_extent_state(prealloc);
 611                 return -EEXIST;
 612         }
 613         return 0;
 614 }
 615
 616 static struct extent_state *next_state(struct extent_state *state)
 617 {
 618         struct rb_node *next = rb_next(&state->rb_node);
 619         if (next)
 620                 return rb_entry(next, struct extent_state, rb_node);
 621         else
 622                 return NULL;
 623 }
 624
 625 /*
 626  * utility function to clear some bits in an extent state struct.
 627  * it will optionally wake up anyone waiting on this state (wake == 1).
 628  *
 629  * If no bits are set on the state struct after clearing things, the
 630  * struct is freed and removed from the tree
 631  */
 632 static struct extent_state *clear_state_bit(struct extent_io_tree *tree,
 633                                             struct extent_state *state,
 634                                             u32 *bits, int wake,
 635                                             struct extent_changeset *changeset)
 636 {
 637         struct extent_state *next;
 638         u32 bits_to_clear = *bits & ~EXTENT_CTLBITS;
 639         int ret;
 640
 641         if ((bits_to_clear & EXTENT_DIRTY) && (state->state & EXTENT_DIRTY)) {
 642                 u64 range = state->end - state->start + 1;
 643                 WARN_ON(range > tree->dirty_bytes);
 644                 tree->dirty_bytes -= range;
 645         }
 646
 647         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
 648                 btrfs_clear_delalloc_extent(tree->private_data, state, bits);
 649
 650         ret = add_extent_changeset(state, bits_to_clear, changeset, 0);
 651         BUG_ON(ret < 0);
 652         state->state &= ~bits_to_clear;
 653         if (wake)
 654                 wake_up(&state->wq);
 655         if (state->state == 0) {
 656                 next = next_state(state);
 657                 if (extent_state_in_tree(state)) {
 658                         rb_erase(&state->rb_node, &tree->state);
 659                         RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
 660                         free_extent_state(state);
 661                 } else {
 662                         WARN_ON(1);
 663                 }
 664         } else {
 665                 merge_state(tree, state);
 666                 next = next_state(state);
 667         }
 668         return next;
 669 }
 670
 671 static struct extent_state *
 672 alloc_extent_state_atomic(struct extent_state *prealloc)
 673 {
 674         if (!prealloc)
 675                 prealloc = alloc_extent_state(GFP_ATOMIC);
 676
 677         return prealloc;
 678 }
 679
 680 static void extent_io_tree_panic(struct extent_io_tree *tree, int err)
 681 {
 682         btrfs_panic(tree->fs_info, err,
 683         "locking error: extent tree was modified by another thread while locked");
 684 }
 685
 686 /*
 687  * clear some bits on a range in the tree.  This may require splitting
 688  * or inserting elements in the tree, so the gfp mask is used to
 689  * indicate which allocations or sleeping are allowed.
 690  *
 691  * pass 'wake' == 1 to kick any sleepers, and 'delete' == 1 to remove
 692  * the given range from the tree regardless of state (ie for truncate).
 693  *
 694  * the range [start, end] is inclusive.
 695  *
 696  * This takes the tree lock, and returns 0 on success and < 0 on error.
 697  */
 698 int __clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
 699                        u32 bits, int wake, int delete,
 700                        struct extent_state **cached_state,
 701                        gfp_t mask, struct extent_changeset *changeset)
 702 {
 703         struct extent_state *state;
 704         struct extent_state *cached;
 705         struct extent_state *prealloc = NULL;
 706         struct rb_node *node;
 707         u64 last_end;
 708         int err;
 709         int clear = 0;
 710
 711         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
 712         trace_btrfs_clear_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits);
 713
 714         if (bits & EXTENT_DELALLOC)
 715                 bits |= EXTENT_NORESERVE;
 716
 717         if (delete)
 718                 bits |= ~EXTENT_CTLBITS;
 719
 720         if (bits & (EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY))
 721                 clear = 1;
 722 again:
 723         if (!prealloc && gfpflags_allow_blocking(mask)) {
 724                 /*
 725                  * Don't care for allocation failure here because we might end
 726                  * up not needing the pre-allocated extent state at all, which
 727                  * is the case if we only have in the tree extent states that
 728                  * cover our input range and don't cover too any other range.
 729                  * If we end up needing a new extent state we allocate it later.
 730                  */
 731                 prealloc = alloc_extent_state(mask);
 732         }
 733
 734         spin_lock(&tree->lock);
 735         if (cached_state) {
 736                 cached = *cached_state;
 737
 738                 if (clear) {
 739                         *cached_state = NULL;
 740                         cached_state = NULL;
 741                 }
 742
 743                 if (cached && extent_state_in_tree(cached) &&
 744                     cached->start <= start && cached->end > start) {
 745                         if (clear)
 746                                 refcount_dec(&cached->refs);
 747                         state = cached;
 748                         goto hit_next;
 749                 }
 750                 if (clear)
 751                         free_extent_state(cached);
 752         }
 753         /*
 754          * this search will find the extents that end after
 755          * our range starts
 756          */
 757         node = tree_search(tree, start);
 758         if (!node)
 759                 goto out;
 760         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
 761 hit_next:
 762         if (state->start > end)
 763                 goto out;
 764         WARN_ON(state->end < start);
 765         last_end = state->end;
 766
 767         /* the state doesn't have the wanted bits, go ahead */
 768         if (!(state->state & bits)) {
 769                 state = next_state(state);
 770                 goto next;
 771         }
 772
 773         /*
 774          *     | ---- desired range ---- |
 775          *  | state | or
 776          *  | ------------- state -------------- |
 777          *
 778          * We need to split the extent we found, and may flip
 779          * bits on second half.
 780          *
 781          * If the extent we found extends past our range, we
 782          * just split and search again.  It'll get split again
 783          * the next time though.
 784          *
 785          * If the extent we found is inside our range, we clear
 786          * the desired bit on it.
 787          */
 788
 789         if (state->start < start) {
 790                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
 791                 BUG_ON(!prealloc);
 792                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
 793                 if (err)
 794                         extent_io_tree_panic(tree, err);
 795
 796                 prealloc = NULL;
 797                 if (err)
 798                         goto out;
 799                 if (state->end <= end) {
 800                         state = clear_state_bit(tree, state, &bits, wake,
 801                                                 changeset);
 802                         goto next;
 803                 }
 804                 goto search_again;
 805         }
 806         /*
 807          * | ---- desired range ---- |
 808          *                        | state |
 809          * We need to split the extent, and clear the bit
 810          * on the first half
 811          */
 812         if (state->start <= end && state->end > end) {
 813                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
 814                 BUG_ON(!prealloc);
 815                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
 816                 if (err)
 817                         extent_io_tree_panic(tree, err);
 818
 819                 if (wake)
 820                         wake_up(&state->wq);
 821
 822                 clear_state_bit(tree, prealloc, &bits, wake, changeset);
 823
 824                 prealloc = NULL;
 825                 goto out;
 826         }
 827
 828         state = clear_state_bit(tree, state, &bits, wake, changeset);
 829 next:
 830         if (last_end == (u64)-1)
 831                 goto out;
 832         start = last_end + 1;
 833         if (start <= end && state && !need_resched())
 834                 goto hit_next;
 835
 836 search_again:
 837         if (start > end)
 838                 goto out;
 839         spin_unlock(&tree->lock);
 840         if (gfpflags_allow_blocking(mask))
 841                 cond_resched();
 842         goto again;
 843
 844 out:
 845         spin_unlock(&tree->lock);
 846         if (prealloc)
 847                 free_extent_state(prealloc);
 848
 849         return 0;
 850
 851 }
 852
 853 static void wait_on_state(struct extent_io_tree *tree,
 854                           struct extent_state *state)
 855                 __releases(tree->lock)
 856                 __acquires(tree->lock)
 857 {
 858         DEFINE_WAIT(wait);
 859         prepare_to_wait(&state->wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 860         spin_unlock(&tree->lock);
 861         schedule();
 862         spin_lock(&tree->lock);
 863         finish_wait(&state->wq, &wait);
 864 }
 865
 866 /*
 867  * waits for one or more bits to clear on a range in the state tree.
 868  * The range [start, end] is inclusive.
 869  * The tree lock is taken by this function
 870  */
 871 static void wait_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
 872                             u32 bits)
 873 {
 874         struct extent_state *state;
 875         struct rb_node *node;
 876
 877         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
 878
 879         spin_lock(&tree->lock);
 880 again:
 881         while (1) {
 882                 /*
 883                  * this search will find all the extents that end after
 884                  * our range starts
 885                  */
 886                 node = tree_search(tree, start);
 887 process_node:
 888                 if (!node)
 889                         break;
 890
 891                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
 892
 893                 if (state->start > end)
 894                         goto out;
 895
 896                 if (state->state & bits) {
 897                         start = state->start;
 898                         refcount_inc(&state->refs);
 899                         wait_on_state(tree, state);
 900                         free_extent_state(state);
 901                         goto again;
 902                 }
 903                 start = state->end + 1;
 904
 905                 if (start > end)
 906                         break;
 907
 908                 if (!cond_resched_lock(&tree->lock)) {
 909                         node = rb_next(node);
 910                         goto process_node;
 911                 }
 912         }
 913 out:
 914         spin_unlock(&tree->lock);
 915 }
 916
 917 static void set_state_bits(struct extent_io_tree *tree,
 918                            struct extent_state *state,
 919                            u32 *bits, struct extent_changeset *changeset)
 920 {
 921         u32 bits_to_set = *bits & ~EXTENT_CTLBITS;
 922         int ret;
 923
 924         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
 925                 btrfs_set_delalloc_extent(tree->private_data, state, bits);
 926
 927         if ((bits_to_set & EXTENT_DIRTY) && !(state->state & EXTENT_DIRTY)) {
 928                 u64 range = state->end - state->start + 1;
 929                 tree->dirty_bytes += range;
 930         }
 931         ret = add_extent_changeset(state, bits_to_set, changeset, 1);
 932         BUG_ON(ret < 0);
 933         state->state |= bits_to_set;
 934 }
 935
 936 static void cache_state_if_flags(struct extent_state *state,
 937                                  struct extent_state **cached_ptr,
 938                                  unsigned flags)
 939 {
 940         if (cached_ptr && !(*cached_ptr)) {
 941                 if (!flags || (state->state & flags)) {
 942                         *cached_ptr = state;
 943                         refcount_inc(&state->refs);
 944                 }
 945         }
 946 }
 947
 948 static void cache_state(struct extent_state *state,
 949                         struct extent_state **cached_ptr)
 950 {
 951         return cache_state_if_flags(state, cached_ptr,
 952                                     EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY);
 953 }
 954
 955 /*
 956  * set some bits on a range in the tree.  This may require allocations or
 957  * sleeping, so the gfp mask is used to indicate what is allowed.
 958  *
 959  * If any of the exclusive bits are set, this will fail with -EEXIST if some
 960  * part of the range already has the desired bits set.  The start of the
 961  * existing range is returned in failed_start in this case.
 962  *
 963  * [start, end] is inclusive This takes the tree lock.
 964  */
 965 int set_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end, u32 bits,
 966                    u32 exclusive_bits, u64 *failed_start,
 967                    struct extent_state **cached_state, gfp_t mask,
 968                    struct extent_changeset *changeset)
 969 {
 970         struct extent_state *state;
 971         struct extent_state *prealloc = NULL;
 972         struct rb_node *node;
 973         struct rb_node **p;
 974         struct rb_node *parent;
 975         int err = 0;
 976         u64 last_start;
 977         u64 last_end;
 978
 979         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
 980         trace_btrfs_set_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits);
 981
 982         if (exclusive_bits)
 983                 ASSERT(failed_start);
 984         else
 985                 ASSERT(failed_start == NULL);
 986 again:
 987         if (!prealloc && gfpflags_allow_blocking(mask)) {
 988                 /*
 989                  * Don't care for allocation failure here because we might end
 990                  * up not needing the pre-allocated extent state at all, which
 991                  * is the case if we only have in the tree extent states that
 992                  * cover our input range and don't cover too any other range.
 993                  * If we end up needing a new extent state we allocate it later.
 994                  */
 995                 prealloc = alloc_extent_state(mask);
 996         }
 997
 998         spin_lock(&tree->lock);
 999         if (cached_state && *cached_state) {
1000                 state = *cached_state;
1001                 if (state->start <= start && state->end > start &&
1002                     extent_state_in_tree(state)) {
1003                         node = &state->rb_node;
1004                         goto hit_next;
1005                 }
1006         }
1007         /*
1008          * this search will find all the extents that end after
1009          * our range starts.
1010          */
1011         node = tree_search_for_insert(tree, start, &p, &parent);
1012         if (!node) {
1013                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1014                 BUG_ON(!prealloc);
1015                 err = insert_state(tree, prealloc, start, end,
1016                                    &p, &parent, &bits, changeset);
1017                 if (err)
1018                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1019
1020                 cache_state(prealloc, cached_state);
1021                 prealloc = NULL;
1022                 goto out;
1023         }
1024         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1025 hit_next:
1026         last_start = state->start;
1027         last_end = state->end;
1028
1029         /*
1030          * | ---- desired range ---- |
1031          * | state |
1032          *
1033          * Just lock what we found and keep going
1034          */
1035         if (state->start == start && state->end <= end) {
1036                 if (state->state & exclusive_bits) {
1037                         *failed_start = state->start;
1038                         err = -EEXIST;
1039                         goto out;
1040                 }
1041
1042                 set_state_bits(tree, state, &bits, changeset);
1043                 cache_state(state, cached_state);
1044                 merge_state(tree, state);
1045                 if (last_end == (u64)-1)
1046                         goto out;
1047                 start = last_end + 1;
1048                 state = next_state(state);
1049                 if (start < end && state && state->start == start &&
1050                     !need_resched())
1051                         goto hit_next;
1052                 goto search_again;
1053         }
1054
1055         /*
1056          *     | ---- desired range ---- |
1057          * | state |
1058          *   or
1059          * | ------------- state -------------- |
1060          *
1061          * We need to split the extent we found, and may flip bits on
1062          * second half.
1063          *
1064          * If the extent we found extends past our
1065          * range, we just split and search again.  It'll get split
1066          * again the next time though.
1067          *
1068          * If the extent we found is inside our range, we set the
1069          * desired bit on it.
1070          */
1071         if (state->start < start) {
1072                 if (state->state & exclusive_bits) {
1073                         *failed_start = start;
1074                         err = -EEXIST;
1075                         goto out;
1076                 }
1077
1078                 /*
1079                  * If this extent already has all the bits we want set, then
1080                  * skip it, not necessary to split it or do anything with it.
1081                  */
1082                 if ((state->state & bits) == bits) {
1083                         start = state->end + 1;
1084                         cache_state(state, cached_state);
1085                         goto search_again;
1086                 }
1087
1088                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1089                 BUG_ON(!prealloc);
1090                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
1091                 if (err)
1092                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1093
1094                 prealloc = NULL;
1095                 if (err)
1096                         goto out;
1097                 if (state->end <= end) {
1098                         set_state_bits(tree, state, &bits, changeset);
1099                         cache_state(state, cached_state);
1100                         merge_state(tree, state);
1101                         if (last_end == (u64)-1)
1102                                 goto out;
1103                         start = last_end + 1;
1104                         state = next_state(state);
1105                         if (start < end && state && state->start == start &&
1106                             !need_resched())
1107                                 goto hit_next;
1108                 }
1109                 goto search_again;
1110         }
1111         /*
1112          * | ---- desired range ---- |
1113          *     | state | or               | state |
1114          *
1115          * There's a hole, we need to insert something in it and
1116          * ignore the extent we found.
1117          */
1118         if (state->start > start) {
1119                 u64 this_end;
1120                 if (end < last_start)
1121                         this_end = end;
1122                 else
1123                         this_end = last_start - 1;
1124
1125                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1126                 BUG_ON(!prealloc);
1127
1128                 /*
1129                  * Avoid to free 'prealloc' if it can be merged with
1130                  * the later extent.
1131                  */
1132                 err = insert_state(tree, prealloc, start, this_end,
1133                                    NULL, NULL, &bits, changeset);
1134                 if (err)
1135                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1136
1137                 cache_state(prealloc, cached_state);
1138                 prealloc = NULL;
1139                 start = this_end + 1;
1140                 goto search_again;
1141         }
1142         /*
1143          * | ---- desired range ---- |
1144          *                        | state |
1145          * We need to split the extent, and set the bit
1146          * on the first half
1147          */
1148         if (state->start <= end && state->end > end) {
1149                 if (state->state & exclusive_bits) {
1150                         *failed_start = start;
1151                         err = -EEXIST;
1152                         goto out;
1153                 }
1154
1155                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1156                 BUG_ON(!prealloc);
1157                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
1158                 if (err)
1159                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1160
1161                 set_state_bits(tree, prealloc, &bits, changeset);
1162                 cache_state(prealloc, cached_state);
1163                 merge_state(tree, prealloc);
1164                 prealloc = NULL;
1165                 goto out;
1166         }
1167
1168 search_again:
1169         if (start > end)
1170                 goto out;
1171         spin_unlock(&tree->lock);
1172         if (gfpflags_allow_blocking(mask))
1173                 cond_resched();
1174         goto again;
1175
1176 out:
1177         spin_unlock(&tree->lock);
1178         if (prealloc)
1179                 free_extent_state(prealloc);
1180
1181         return err;
1182
1183 }
1184
1185 /**
1186  * convert_extent_bit - convert all bits in a given range from one bit to
1187  *                      another
1188  * @tree:       the io tree to search
1189  * @start:      the start offset in bytes
1190  * @end:        the end offset in bytes (inclusive)
1191  * @bits:       the bits to set in this range
1192  * @clear_bits: the bits to clear in this range
1193  * @cached_state:       state that we're going to cache
1194  *
1195  * This will go through and set bits for the given range.  If any states exist
1196  * already in this range they are set with the given bit and cleared of the
1197  * clear_bits.  This is only meant to be used by things that are mergeable, ie
1198  * converting from say DELALLOC to DIRTY.  This is not meant to be used with
1199  * boundary bits like LOCK.
1200  *
1201  * All allocations are done with GFP_NOFS.
1202  */
1203 int convert_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1204                        u32 bits, u32 clear_bits,
1205                        struct extent_state **cached_state)
1206 {
1207         struct extent_state *state;
1208         struct extent_state *prealloc = NULL;
1209         struct rb_node *node;
1210         struct rb_node **p;
1211         struct rb_node *parent;
1212         int err = 0;
1213         u64 last_start;
1214         u64 last_end;
1215         bool first_iteration = true;
1216
1217         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
1218         trace_btrfs_convert_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits,
1219                                        clear_bits);
1220
1221 again:
1222         if (!prealloc) {
1223                 /*
1224                  * Best effort, don't worry if extent state allocation fails
1225                  * here for the first iteration. We might have a cached state
1226                  * that matches exactly the target range, in which case no
1227                  * extent state allocations are needed. We'll only know this
1228                  * after locking the tree.
1229                  */
1230                 prealloc = alloc_extent_state(GFP_NOFS);
1231                 if (!prealloc && !first_iteration)
1232                         return -ENOMEM;
1233         }
1234
1235         spin_lock(&tree->lock);
1236         if (cached_state && *cached_state) {
1237                 state = *cached_state;
1238                 if (state->start <= start && state->end > start &&
1239                     extent_state_in_tree(state)) {
1240                         node = &state->rb_node;
1241                         goto hit_next;
1242                 }
1243         }
1244
1245         /*
1246          * this search will find all the extents that end after
1247          * our range starts.
1248          */
1249         node = tree_search_for_insert(tree, start, &p, &parent);
1250         if (!node) {
1251                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1252                 if (!prealloc) {
1253                         err = -ENOMEM;
1254                         goto out;
1255                 }
1256                 err = insert_state(tree, prealloc, start, end,
1257                                    &p, &parent, &bits, NULL);
1258                 if (err)
1259                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1260                 cache_state(prealloc, cached_state);
1261                 prealloc = NULL;
1262                 goto out;
1263         }
1264         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1265 hit_next:
1266         last_start = state->start;
1267         last_end = state->end;
1268
1269         /*
1270          * | ---- desired range ---- |
1271          * | state |
1272          *
1273          * Just lock what we found and keep going
1274          */
1275         if (state->start == start && state->end <= end) {
1276                 set_state_bits(tree, state, &bits, NULL);
1277                 cache_state(state, cached_state);
1278                 state = clear_state_bit(tree, state, &clear_bits, 0, NULL);
1279                 if (last_end == (u64)-1)
1280                         goto out;
1281                 start = last_end + 1;
1282                 if (start < end && state && state->start == start &&
1283                     !need_resched())
1284                         goto hit_next;
1285                 goto search_again;
1286         }
1287
1288         /*
1289          *     | ---- desired range ---- |
1290          * | state |
1291          *   or
1292          * | ------------- state -------------- |
1293          *
1294          * We need to split the extent we found, and may flip bits on
1295          * second half.
1296          *
1297          * If the extent we found extends past our
1298          * range, we just split and search again.  It'll get split
1299          * again the next time though.
1300          *
1301          * If the extent we found is inside our range, we set the
1302          * desired bit on it.
1303          */
1304         if (state->start < start) {
1305                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1306                 if (!prealloc) {
1307                         err = -ENOMEM;
1308                         goto out;
1309                 }
1310                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
1311                 if (err)
1312                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1313                 prealloc = NULL;
1314                 if (err)
1315                         goto out;
1316                 if (state->end <= end) {
1317                         set_state_bits(tree, state, &bits, NULL);
1318                         cache_state(state, cached_state);
1319                         state = clear_state_bit(tree, state, &clear_bits, 0,
1320                                                 NULL);
1321                         if (last_end == (u64)-1)
1322                                 goto out;
1323                         start = last_end + 1;
1324                         if (start < end && state && state->start == start &&
1325                             !need_resched())
1326                                 goto hit_next;
1327                 }
1328                 goto search_again;
1329         }
1330         /*
1331          * | ---- desired range ---- |
1332          *     | state | or               | state |
1333          *
1334          * There's a hole, we need to insert something in it and
1335          * ignore the extent we found.
1336          */
1337         if (state->start > start) {
1338                 u64 this_end;
1339                 if (end < last_start)
1340                         this_end = end;
1341                 else
1342                         this_end = last_start - 1;
1343
1344                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1345                 if (!prealloc) {
1346                         err = -ENOMEM;
1347                         goto out;
1348                 }
1349
1350                 /*
1351                  * Avoid to free 'prealloc' if it can be merged with
1352                  * the later extent.
1353                  */
1354                 err = insert_state(tree, prealloc, start, this_end,
1355                                    NULL, NULL, &bits, NULL);
1356                 if (err)
1357                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1358                 cache_state(prealloc, cached_state);
1359                 prealloc = NULL;
1360                 start = this_end + 1;
1361                 goto search_again;
1362         }
1363         /*
1364          * | ---- desired range ---- |
1365          *                        | state |
1366          * We need to split the extent, and set the bit
1367          * on the first half
1368          */
1369         if (state->start <= end && state->end > end) {
1370                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1371                 if (!prealloc) {
1372                         err = -ENOMEM;
1373                         goto out;
1374                 }
1375
1376                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
1377                 if (err)
1378                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1379
1380                 set_state_bits(tree, prealloc, &bits, NULL);
1381                 cache_state(prealloc, cached_state);
1382                 clear_state_bit(tree, prealloc, &clear_bits, 0, NULL);
1383                 prealloc = NULL;
1384                 goto out;
1385         }
1386
1387 search_again:
1388         if (start > end)
1389                 goto out;
1390         spin_unlock(&tree->lock);
1391         cond_resched();
1392         first_iteration = false;
1393         goto again;
1394
1395 out:
1396         spin_unlock(&tree->lock);
1397         if (prealloc)
1398                 free_extent_state(prealloc);
1399
1400         return err;
1401 }
1402
1403 /* wrappers around set/clear extent bit */
1404 int set_record_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1405                            u32 bits, struct extent_changeset *changeset)
1406 {
1407         /*
1408          * We don't support EXTENT_LOCKED yet, as current changeset will
1409          * record any bits changed, so for EXTENT_LOCKED case, it will
1410          * either fail with -EEXIST or changeset will record the whole
1411          * range.
1412          */
1413         BUG_ON(bits & EXTENT_LOCKED);
1414
1415         return set_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS,
1416                               changeset);
1417 }
1418
1419 int set_extent_bits_nowait(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1420                            u32 bits)
1421 {
1422         return set_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, NULL, NULL,
1423                               GFP_NOWAIT, NULL);
1424 }
1425
1426 int clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1427                      u32 bits, int wake, int delete,
1428                      struct extent_state **cached)
1429 {
1430         return __clear_extent_bit(tree, start, end, bits, wake, delete,
1431                                   cached, GFP_NOFS, NULL);
1432 }
1433
1434 int clear_record_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1435                 u32 bits, struct extent_changeset *changeset)
1436 {
1437         /*
1438          * Don't support EXTENT_LOCKED case, same reason as
1439          * set_record_extent_bits().
1440          */
1441         BUG_ON(bits & EXTENT_LOCKED);
1442
1443         return __clear_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, 0, NULL, GFP_NOFS,
1444                                   changeset);
1445 }
1446
1447 /*
1448  * either insert or lock state struct between start and end use mask to tell
1449  * us if waiting is desired.
1450  */
1451 int lock_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1452                      struct extent_state **cached_state)
1453 {
1454         int err;
1455         u64 failed_start;
1456
1457         while (1) {
1458                 err = set_extent_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED,
1459                                      EXTENT_LOCKED, &failed_start,
1460                                      cached_state, GFP_NOFS, NULL);
1461                 if (err == -EEXIST) {
1462                         wait_extent_bit(tree, failed_start, end, EXTENT_LOCKED);
1463                         start = failed_start;
1464                 } else
1465                         break;
1466                 WARN_ON(start > end);
1467         }
1468         return err;
1469 }
1470
1471 int try_lock_extent(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
1472 {
1473         int err;
1474         u64 failed_start;
1475
1476         err = set_extent_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, EXTENT_LOCKED,
1477                              &failed_start, NULL, GFP_NOFS, NULL);
1478         if (err == -EEXIST) {
1479                 if (failed_start > start)
1480                         clear_extent_bit(tree, start, failed_start - 1,
1481                                          EXTENT_LOCKED, 1, 0, NULL);
1482                 return 0;
1483         }
1484         return 1;
1485 }
1486
1487 void extent_range_clear_dirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
1488 {
1489         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1490         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1491         struct page *page;
1492
1493         while (index <= end_index) {
1494                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
1495                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
1496                 clear_page_dirty_for_io(page);
1497                 put_page(page);
1498                 index++;
1499         }
1500 }
1501
1502 void extent_range_redirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
1503 {
1504         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1505         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1506         struct page *page;
1507
1508         while (index <= end_index) {
1509                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
1510                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
1511                 __set_page_dirty_nobuffers(page);
1512                 account_page_redirty(page);
1513                 put_page(page);
1514                 index++;
1515         }
1516 }
1517
1518 /* find the first state struct with 'bits' set after 'start', and
1519  * return it.  tree->lock must be held.  NULL will returned if
1520  * nothing was found after 'start'
1521  */
1522 static struct extent_state *
1523 find_first_extent_bit_state(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u32 bits)
1524 {
1525         struct rb_node *node;
1526         struct extent_state *state;
1527
1528         /*
1529          * this search will find all the extents that end after
1530          * our range starts.
1531          */
1532         node = tree_search(tree, start);
1533         if (!node)
1534                 goto out;
1535
1536         while (1) {
1537                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1538                 if (state->end >= start && (state->state & bits))
1539                         return state;
1540
1541                 node = rb_next(node);
1542                 if (!node)
1543                         break;
1544         }
1545 out:
1546         return NULL;
1547 }
1548
1549 /*
1550  * Find the first offset in the io tree with one or more @bits set.
1551  *
1552  * Note: If there are multiple bits set in @bits, any of them will match.
1553  *
1554  * Return 0 if we find something, and update @start_ret and @end_ret.
1555  * Return 1 if we found nothing.
1556  */
1557 int find_first_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1558                           u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits,
1559                           struct extent_state **cached_state)
1560 {
1561         struct extent_state *state;
1562         int ret = 1;
1563
1564         spin_lock(&tree->lock);
1565         if (cached_state && *cached_state) {
1566                 state = *cached_state;
1567                 if (state->end == start - 1 && extent_state_in_tree(state)) {
1568                         while ((state = next_state(state)) != NULL) {
1569                                 if (state->state & bits)
1570                                         goto got_it;
1571                         }
1572                         free_extent_state(*cached_state);
1573                         *cached_state = NULL;
1574                         goto out;
1575                 }
1576                 free_extent_state(*cached_state);
1577                 *cached_state = NULL;
1578         }
1579
1580         state = find_first_extent_bit_state(tree, start, bits);
1581 got_it:
1582         if (state) {
1583                 cache_state_if_flags(state, cached_state, 0);
1584                 *start_ret = state->start;
1585                 *end_ret = state->end;
1586                 ret = 0;
1587         }
1588 out:
1589         spin_unlock(&tree->lock);
1590         return ret;
1591 }
1592
1593 /**
1594  * Find a contiguous area of bits
1595  *
1596  * @tree:      io tree to check
1597  * @start:     offset to start the search from
1598  * @start_ret: the first offset we found with the bits set
1599  * @end_ret:   the final contiguous range of the bits that were set
1600  * @bits:      bits to look for
1601  *
1602  * set_extent_bit and clear_extent_bit can temporarily split contiguous ranges
1603  * to set bits appropriately, and then merge them again.  During this time it
1604  * will drop the tree->lock, so use this helper if you want to find the actual
1605  * contiguous area for given bits.  We will search to the first bit we find, and
1606  * then walk down the tree until we find a non-contiguous area.  The area
1607  * returned will be the full contiguous area with the bits set.
1608  */
1609 int find_contiguous_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1610                                u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits)
1611 {
1612         struct extent_state *state;
1613         int ret = 1;
1614
1615         spin_lock(&tree->lock);
1616         state = find_first_extent_bit_state(tree, start, bits);
1617         if (state) {
1618                 *start_ret = state->start;
1619                 *end_ret = state->end;
1620                 while ((state = next_state(state)) != NULL) {
1621                         if (state->start > (*end_ret + 1))
1622                                 break;
1623                         *end_ret = state->end;
1624                 }
1625                 ret = 0;
1626         }
1627         spin_unlock(&tree->lock);
1628         return ret;
1629 }
1630
1631 /**
1632  * Find the first range that has @bits not set. This range could start before
1633  * @start.
1634  *
1635  * @tree:      the tree to search
1636  * @start:     offset at/after which the found extent should start
1637  * @start_ret: records the beginning of the range
1638  * @end_ret:   records the end of the range (inclusive)
1639  * @bits:      the set of bits which must be unset
1640  *
1641  * Since unallocated range is also considered one which doesn't have the bits
1642  * set it's possible that @end_ret contains -1, this happens in case the range
1643  * spans (last_range_end, end of device]. In this case it's up to the caller to
1644  * trim @end_ret to the appropriate size.
1645  */
1646 void find_first_clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1647                                  u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits)
1648 {
1649         struct extent_state *state;
1650         struct rb_node *node, *prev = NULL, *next;
1651
1652         spin_lock(&tree->lock);
1653
1654         /* Find first extent with bits cleared */
1655         while (1) {
1656                 node = __etree_search(tree, start, &next, &prev, NULL, NULL);
1657                 if (!node && !next && !prev) {
1658                         /*
1659                          * Tree is completely empty, send full range and let
1660                          * caller deal with it
1661                          */
1662                         *start_ret = 0;
1663                         *end_ret = -1;
1664                         goto out;
1665                 } else if (!node && !next) {
1666                         /*
1667                          * We are past the last allocated chunk, set start at
1668                          * the end of the last extent.
1669                          */
1670                         state = rb_entry(prev, struct extent_state, rb_node);
1671                         *start_ret = state->end + 1;
1672                         *end_ret = -1;
1673                         goto out;
1674                 } else if (!node) {
1675                         node = next;
1676                 }
1677                 /*
1678                  * At this point 'node' either contains 'start' or start is
1679                  * before 'node'
1680                  */
1681                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1682
1683                 if (in_range(start, state->start, state->end - state->start + 1)) {
1684                         if (state->state & bits) {
1685                                 /*
1686                                  * |--range with bits sets--|
1687                                  *    |
1688                                  *    start
1689                                  */
1690                                 start = state->end + 1;
1691                         } else {
1692                                 /*
1693                                  * 'start' falls within a range that doesn't
1694                                  * have the bits set, so take its start as
1695                                  * the beginning of the desired range
1696                                  *
1697                                  * |--range with bits cleared----|
1698                                  *      |
1699                                  *      start
1700                                  */
1701                                 *start_ret = state->start;
1702                                 break;
1703                         }
1704                 } else {
1705                         /*
1706                          * |---prev range---|---hole/unset---|---node range---|
1707                          *                          |
1708                          *                        start
1709                          *
1710                          *                        or
1711                          *
1712                          * |---hole/unset--||--first node--|
1713                          * 0   |
1714                          *    start
1715                          */
1716                         if (prev) {
1717                                 state = rb_entry(prev, struct extent_state,
1718                                                  rb_node);
1719                                 *start_ret = state->end + 1;
1720                         } else {
1721                                 *start_ret = 0;
1722                         }
1723                         break;
1724                 }
1725         }
1726
1727         /*
1728          * Find the longest stretch from start until an entry which has the
1729          * bits set
1730          */
1731         while (1) {
1732                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1733                 if (state->end >= start && !(state->state & bits)) {
1734                         *end_ret = state->end;
1735                 } else {
1736                         *end_ret = state->start - 1;
1737                         break;
1738                 }
1739
1740                 node = rb_next(node);
1741                 if (!node)
1742                         break;
1743         }
1744 out:
1745         spin_unlock(&tree->lock);
1746 }
1747
1748 /*
1749  * find a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, not
1750  * more than 'max_bytes'.  start and end are used to return the range,
1751  *
1752  * true is returned if we find something, false if nothing was in the tree
1753  */
1754 bool btrfs_find_delalloc_range(struct extent_io_tree *tree, u64 *start,
1755                                u64 *end, u64 max_bytes,
1756                                struct extent_state **cached_state)
1757 {
1758         struct rb_node *node;
1759         struct extent_state *state;
1760         u64 cur_start = *start;
1761         bool found = false;
1762         u64 total_bytes = 0;
1763
1764         spin_lock(&tree->lock);
1765
1766         /*
1767          * this search will find all the extents that end after
1768          * our range starts.
1769          */
1770         node = tree_search(tree, cur_start);
1771         if (!node) {
1772                 *end = (u64)-1;
1773                 goto out;
1774         }
1775
1776         while (1) {
1777                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1778                 if (found && (state->start != cur_start ||
1779                               (state->state & EXTENT_BOUNDARY))) {
1780                         goto out;
1781                 }
1782                 if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC)) {
1783                         if (!found)
1784                                 *end = state->end;
1785                         goto out;
1786                 }
1787                 if (!found) {
1788                         *start = state->start;
1789                         *cached_state = state;
1790                         refcount_inc(&state->refs);
1791                 }
1792                 found = true;
1793                 *end = state->end;
1794                 cur_start = state->end + 1;
1795                 node = rb_next(node);
1796                 total_bytes += state->end - state->start + 1;
1797                 if (total_bytes >= max_bytes)
1798                         break;
1799                 if (!node)
1800                         break;
1801         }
1802 out:
1803         spin_unlock(&tree->lock);
1804         return found;
1805 }
1806
1807 static int __process_pages_contig(struct address_space *mapping,
1808                                   struct page *locked_page,
1809                                   pgoff_t start_index, pgoff_t end_index,
1810                                   unsigned long page_ops, pgoff_t *index_ret);
1811
1812 static noinline void __unlock_for_delalloc(struct inode *inode,
1813                                            struct page *locked_page,
1814                                            u64 start, u64 end)
1815 {
1816         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1817         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1818
1819         ASSERT(locked_page);
1820         if (index == locked_page->index && end_index == index)
1821                 return;
1822
1823         __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, index, end_index,
1824                                PAGE_UNLOCK, NULL);
1825 }
1826
1827 static noinline int lock_delalloc_pages(struct inode *inode,
1828                                         struct page *locked_page,
1829                                         u64 delalloc_start,
1830                                         u64 delalloc_end)
1831 {
1832         unsigned long index = delalloc_start >> PAGE_SHIFT;
1833         unsigned long index_ret = index;
1834         unsigned long end_index = delalloc_end >> PAGE_SHIFT;
1835         int ret;
1836
1837         ASSERT(locked_page);
1838         if (index == locked_page->index && index == end_index)
1839                 return 0;
1840
1841         ret = __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, index,
1842                                      end_index, PAGE_LOCK, &index_ret);
1843         if (ret == -EAGAIN)
1844                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page, delalloc_start,
1845                                       (u64)index_ret << PAGE_SHIFT);
1846         return ret;
1847 }
1848
1849 /*
1850  * Find and lock a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, no
1851  * more than @max_bytes.  @Start and @end are used to return the range,
1852  *
1853  * Return: true if we find something
1854  *         false if nothing was in the tree
1855  */
1856 EXPORT_FOR_TESTS
1857 noinline_for_stack bool find_lock_delalloc_range(struct inode *inode,
1858                                     struct page *locked_page, u64 *start,
1859                                     u64 *end)
1860 {
1861         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
1862         u64 max_bytes = BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE;
1863         u64 delalloc_start;
1864         u64 delalloc_end;
1865         bool found;
1866         struct extent_state *cached_state = NULL;
1867         int ret;
1868         int loops = 0;
1869
1870 again:
1871         /* step one, find a bunch of delalloc bytes starting at start */
1872         delalloc_start = *start;
1873         delalloc_end = 0;
1874         found = btrfs_find_delalloc_range(tree, &delalloc_start, &delalloc_end,
1875                                           max_bytes, &cached_state);
1876         if (!found || delalloc_end <= *start) {
1877                 *start = delalloc_start;
1878                 *end = delalloc_end;
1879                 free_extent_state(cached_state);
1880                 return false;
1881         }
1882
1883         /*
1884          * start comes from the offset of locked_page.  We have to lock
1885          * pages in order, so we can't process delalloc bytes before
1886          * locked_page
1887          */
1888         if (delalloc_start < *start)
1889                 delalloc_start = *start;
1890
1891         /*
1892          * make sure to limit the number of pages we try to lock down
1893          */
1894         if (delalloc_end + 1 - delalloc_start > max_bytes)
1895                 delalloc_end = delalloc_start + max_bytes - 1;
1896
1897         /* step two, lock all the pages after the page that has start */
1898         ret = lock_delalloc_pages(inode, locked_page,
1899                                   delalloc_start, delalloc_end);
1900         ASSERT(!ret || ret == -EAGAIN);
1901         if (ret == -EAGAIN) {
1902                 /* some of the pages are gone, lets avoid looping by
1903                  * shortening the size of the delalloc range we're searching
1904                  */
1905                 free_extent_state(cached_state);
1906                 cached_state = NULL;
1907                 if (!loops) {
1908                         max_bytes = PAGE_SIZE;
1909                         loops = 1;
1910                         goto again;
1911                 } else {
1912                         found = false;
1913                         goto out_failed;
1914                 }
1915         }
1916
1917         /* step three, lock the state bits for the whole range */
1918         lock_extent_bits(tree, delalloc_start, delalloc_end, &cached_state);
1919
1920         /* then test to make sure it is all still delalloc */
1921         ret = test_range_bit(tree, delalloc_start, delalloc_end,
1922                              EXTENT_DELALLOC, 1, cached_state);
1923         if (!ret) {
1924                 unlock_extent_cached(tree, delalloc_start, delalloc_end,
1925                                      &cached_state);
1926                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page,
1927                               delalloc_start, delalloc_end);
1928                 cond_resched();
1929                 goto again;
1930         }
1931         free_extent_state(cached_state);
1932         *start = delalloc_start;
1933         *end = delalloc_end;
1934 out_failed:
1935         return found;
1936 }
1937
1938 static int __process_pages_contig(struct address_space *mapping,
1939                                   struct page *locked_page,
1940                                   pgoff_t start_index, pgoff_t end_index,
1941                                   unsigned long page_ops, pgoff_t *index_ret)
1942 {
1943         unsigned long nr_pages = end_index - start_index + 1;
1944         unsigned long pages_processed = 0;
1945         pgoff_t index = start_index;
1946         struct page *pages[16];
1947         unsigned ret;
1948         int err = 0;
1949         int i;
1950
1951         if (page_ops & PAGE_LOCK) {
1952                 ASSERT(page_ops == PAGE_LOCK);
1953                 ASSERT(index_ret && *index_ret == start_index);
1954         }
1955
1956         if ((page_ops & PAGE_SET_ERROR) && nr_pages > 0)
1957                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
1958
1959         while (nr_pages > 0) {
1960                 ret = find_get_pages_contig(mapping, index,
1961                                      min_t(unsigned long,
1962                                      nr_pages, ARRAY_SIZE(pages)), pages);
1963                 if (ret == 0) {
1964                         /*
1965                          * Only if we're going to lock these pages,
1966                          * can we find nothing at @index.
1967                          */
1968                         ASSERT(page_ops & PAGE_LOCK);
1969                         err = -EAGAIN;
1970                         goto out;
1971                 }
1972
1973                 for (i = 0; i < ret; i++) {
1974                         if (page_ops & PAGE_SET_PRIVATE2)
1975                                 SetPagePrivate2(pages[i]);
1976
1977                         if (locked_page && pages[i] == locked_page) {
1978                                 put_page(pages[i]);
1979                                 pages_processed++;
1980                                 continue;
1981                         }
1982                         if (page_ops & PAGE_START_WRITEBACK) {
1983                                 clear_page_dirty_for_io(pages[i]);
1984                                 set_page_writeback(pages[i]);
1985                         }
1986                         if (page_ops & PAGE_SET_ERROR)
1987                                 SetPageError(pages[i]);
1988                         if (page_ops & PAGE_END_WRITEBACK)
1989                                 end_page_writeback(pages[i]);
1990                         if (page_ops & PAGE_UNLOCK)
1991                                 unlock_page(pages[i]);
1992                         if (page_ops & PAGE_LOCK) {
1993                                 lock_page(pages[i]);
1994                                 if (!PageDirty(pages[i]) ||
1995                                     pages[i]->mapping != mapping) {
1996                                         unlock_page(pages[i]);
1997                                         for (; i < ret; i++)
1998                                                 put_page(pages[i]);
1999                                         err = -EAGAIN;
2000                                         goto out;
2001                                 }
2002                         }
2003                         put_page(pages[i]);
2004                         pages_processed++;
2005                 }
2006                 nr_pages -= ret;
2007                 index += ret;
2008                 cond_resched();
2009         }
2010 out:
2011         if (err && index_ret)
2012                 *index_ret = start_index + pages_processed - 1;
2013         return err;
2014 }
2015
2016 void extent_clear_unlock_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2017                                   struct page *locked_page,
2018                                   u32 clear_bits, unsigned long page_ops)
2019 {
2020         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits, 1, 0, NULL);
2021
2022         __process_pages_contig(inode->vfs_inode.i_mapping, locked_page,
2023                                start >> PAGE_SHIFT, end >> PAGE_SHIFT,
2024                                page_ops, NULL);
2025 }
2026
2027 /*
2028  * count the number of bytes in the tree that have a given bit(s)
2029  * set.  This can be fairly slow, except for EXTENT_DIRTY which is
2030  * cached.  The total number found is returned.
2031  */
2032 u64 count_range_bits(struct extent_io_tree *tree,
2033                      u64 *start, u64 search_end, u64 max_bytes,
2034                      u32 bits, int contig)
2035 {
2036         struct rb_node *node;
2037         struct extent_state *state;
2038         u64 cur_start = *start;
2039         u64 total_bytes = 0;
2040         u64 last = 0;
2041         int found = 0;
2042
2043         if (WARN_ON(search_end <= cur_start))
2044                 return 0;
2045
2046         spin_lock(&tree->lock);
2047         if (cur_start == 0 && bits == EXTENT_DIRTY) {
2048                 total_bytes = tree->dirty_bytes;
2049                 goto out;
2050         }
2051         /*
2052          * this search will find all the extents that end after
2053          * our range starts.
2054          */
2055         node = tree_search(tree, cur_start);
2056         if (!node)
2057                 goto out;
2058
2059         while (1) {
2060                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2061                 if (state->start > search_end)
2062                         break;
2063                 if (contig && found && state->start > last + 1)
2064                         break;
2065                 if (state->end >= cur_start && (state->state & bits) == bits) {
2066                         total_bytes += min(search_end, state->end) + 1 -
2067                                        max(cur_start, state->start);
2068                         if (total_bytes >= max_bytes)
2069                                 break;
2070                         if (!found) {
2071                                 *start = max(cur_start, state->start);
2072                                 found = 1;
2073                         }
2074                         last = state->end;
2075                 } else if (contig && found) {
2076                         break;
2077                 }
2078                 node = rb_next(node);
2079                 if (!node)
2080                         break;
2081         }
2082 out:
2083         spin_unlock(&tree->lock);
2084         return total_bytes;
2085 }
2086
2087 /*
2088  * set the private field for a given byte offset in the tree.  If there isn't
2089  * an extent_state there already, this does nothing.
2090  */
2091 int set_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
2092                       struct io_failure_record *failrec)
2093 {
2094         struct rb_node *node;
2095         struct extent_state *state;
2096         int ret = 0;
2097
2098         spin_lock(&tree->lock);
2099         /*
2100          * this search will find all the extents that end after
2101          * our range starts.
2102          */
2103         node = tree_search(tree, start);
2104         if (!node) {
2105                 ret = -ENOENT;
2106                 goto out;
2107         }
2108         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2109         if (state->start != start) {
2110                 ret = -ENOENT;
2111                 goto out;
2112         }
2113         state->failrec = failrec;
2114 out:
2115         spin_unlock(&tree->lock);
2116         return ret;
2117 }
2118
2119 struct io_failure_record *get_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start)
2120 {
2121         struct rb_node *node;
2122         struct extent_state *state;
2123         struct io_failure_record *failrec;
2124
2125         spin_lock(&tree->lock);
2126         /*
2127          * this search will find all the extents that end after
2128          * our range starts.
2129          */
2130         node = tree_search(tree, start);
2131         if (!node) {
2132                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2133                 goto out;
2134         }
2135         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2136         if (state->start != start) {
2137                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2138                 goto out;
2139         }
2140
2141         failrec = state->failrec;
2142 out:
2143         spin_unlock(&tree->lock);
2144         return failrec;
2145 }
2146
2147 /*
2148  * searches a range in the state tree for a given mask.
2149  * If 'filled' == 1, this returns 1 only if every extent in the tree
2150  * has the bits set.  Otherwise, 1 is returned if any bit in the
2151  * range is found set.
2152  */
2153 int test_range_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
2154                    u32 bits, int filled, struct extent_state *cached)
2155 {
2156         struct extent_state *state = NULL;
2157         struct rb_node *node;
2158         int bitset = 0;
2159
2160         spin_lock(&tree->lock);
2161         if (cached && extent_state_in_tree(cached) && cached->start <= start &&
2162             cached->end > start)
2163                 node = &cached->rb_node;
2164         else
2165                 node = tree_search(tree, start);
2166         while (node && start <= end) {
2167                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2168
2169                 if (filled && state->start > start) {
2170                         bitset = 0;
2171                         break;
2172                 }
2173
2174                 if (state->start > end)
2175                         break;
2176
2177                 if (state->state & bits) {
2178                         bitset = 1;
2179                         if (!filled)
2180                                 break;
2181                 } else if (filled) {
2182                         bitset = 0;
2183                         break;
2184                 }
2185
2186                 if (state->end == (u64)-1)
2187                         break;
2188
2189                 start = state->end + 1;
2190                 if (start > end)
2191                         break;
2192                 node = rb_next(node);
2193                 if (!node) {
2194                         if (filled)
2195                                 bitset = 0;
2196                         break;
2197                 }
2198         }
2199         spin_unlock(&tree->lock);
2200         return bitset;
2201 }
2202
2203 /*
2204  * helper function to set a given page up to date if all the
2205  * extents in the tree for that page are up to date
2206  */
2207 static void check_page_uptodate(struct extent_io_tree *tree, struct page *page)
2208 {
2209         u64 start = page_offset(page);
2210         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
2211         if (test_range_bit(tree, start, end, EXTENT_UPTODATE, 1, NULL))
2212                 SetPageUptodate(page);
2213 }
2214
2215 int free_io_failure(struct extent_io_tree *failure_tree,
2216                     struct extent_io_tree *io_tree,
2217                     struct io_failure_record *rec)
2218 {
2219         int ret;
2220         int err = 0;
2221
2222         set_state_failrec(failure_tree, rec->start, NULL);
2223         ret = clear_extent_bits(failure_tree, rec->start,
2224                                 rec->start + rec->len - 1,
2225                                 EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2226         if (ret)
2227                 err = ret;
2228
2229         ret = clear_extent_bits(io_tree, rec->start,
2230                                 rec->start + rec->len - 1,
2231                                 EXTENT_DAMAGED);
2232         if (ret && !err)
2233                 err = ret;
2234
2235         kfree(rec);
2236         return err;
2237 }
2238
2239 /*
2240  * this bypasses the standard btrfs submit functions deliberately, as
2241  * the standard behavior is to write all copies in a raid setup. here we only
2242  * want to write the one bad copy. so we do the mapping for ourselves and issue
2243  * submit_bio directly.
2244  * to avoid any synchronization issues, wait for the data after writing, which
2245  * actually prevents the read that triggered the error from finishing.
2246  * currently, there can be no more than two copies of every data bit. thus,
2247  * exactly one rewrite is required.
2248  */
2249 int repair_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 ino, u64 start,
2250                       u64 length, u64 logical, struct page *page,
2251                       unsigned int pg_offset, int mirror_num)
2252 {
2253         struct bio *bio;
2254         struct btrfs_device *dev;
2255         u64 map_length = 0;
2256         u64 sector;
2257         struct btrfs_bio *bbio = NULL;
2258         int ret;
2259
2260         ASSERT(!(fs_info->sb->s_flags & SB_RDONLY));
2261         BUG_ON(!mirror_num);
2262
2263         if (btrfs_is_zoned(fs_info))
2264                 return btrfs_repair_one_zone(fs_info, logical);
2265
2266         bio = btrfs_io_bio_alloc(1);
2267         bio->bi_iter.bi_size = 0;
2268         map_length = length;
2269
2270         /*
2271          * Avoid races with device replace and make sure our bbio has devices
2272          * associated to its stripes that don't go away while we are doing the
2273          * read repair operation.
2274          */
2275         btrfs_bio_counter_inc_blocked(fs_info);
2276         if (btrfs_is_parity_mirror(fs_info, logical, length)) {
2277                 /*
2278                  * Note that we don't use BTRFS_MAP_WRITE because it's supposed
2279                  * to update all raid stripes, but here we just want to correct
2280                  * bad stripe, thus BTRFS_MAP_READ is abused to only get the bad
2281                  * stripe's dev and sector.
2282                  */
2283                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_READ, logical,
2284                                       &map_length, &bbio, 0);
2285                 if (ret) {
2286                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2287                         bio_put(bio);
2288                         return -EIO;
2289                 }
2290                 ASSERT(bbio->mirror_num == 1);
2291         } else {
2292                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_WRITE, logical,
2293                                       &map_length, &bbio, mirror_num);
2294                 if (ret) {
2295                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2296                         bio_put(bio);
2297                         return -EIO;
2298                 }
2299                 BUG_ON(mirror_num != bbio->mirror_num);
2300         }
2301
2302         sector = bbio->stripes[bbio->mirror_num - 1].physical >> 9;
2303         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
2304         dev = bbio->stripes[bbio->mirror_num - 1].dev;
2305         btrfs_put_bbio(bbio);
2306         if (!dev || !dev->bdev ||
2307             !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state)) {
2308                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2309                 bio_put(bio);
2310                 return -EIO;
2311         }
2312         bio_set_dev(bio, dev->bdev);
2313         bio->bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC;
2314         bio_add_page(bio, page, length, pg_offset);
2315
2316         if (btrfsic_submit_bio_wait(bio)) {
2317                 /* try to remap that extent elsewhere? */
2318                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2319                 bio_put(bio);
2320                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS);
2321                 return -EIO;
2322         }
2323
2324         btrfs_info_rl_in_rcu(fs_info,
2325                 "read error corrected: ino %llu off %llu (dev %s sector %llu)",
2326                                   ino, start,
2327                                   rcu_str_deref(dev->name), sector);
2328         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2329         bio_put(bio);
2330         return 0;
2331 }
2332
2333 int btrfs_repair_eb_io_failure(const struct extent_buffer *eb, int mirror_num)
2334 {
2335         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
2336         u64 start = eb->start;
2337         int i, num_pages = num_extent_pages(eb);
2338         int ret = 0;
2339
2340         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2341                 return -EROFS;
2342
2343         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
2344                 struct page *p = eb->pages[i];
2345
2346                 ret = repair_io_failure(fs_info, 0, start, PAGE_SIZE, start, p,
2347                                         start - page_offset(p), mirror_num);
2348                 if (ret)
2349                         break;
2350                 start += PAGE_SIZE;
2351         }
2352
2353         return ret;
2354 }
2355
2356 /*
2357  * each time an IO finishes, we do a fast check in the IO failure tree
2358  * to see if we need to process or clean up an io_failure_record
2359  */
2360 int clean_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2361                      struct extent_io_tree *failure_tree,
2362                      struct extent_io_tree *io_tree, u64 start,
2363                      struct page *page, u64 ino, unsigned int pg_offset)
2364 {
2365         u64 private;
2366         struct io_failure_record *failrec;
2367         struct extent_state *state;
2368         int num_copies;
2369         int ret;
2370
2371         private = 0;
2372         ret = count_range_bits(failure_tree, &private, (u64)-1, 1,
2373                                EXTENT_DIRTY, 0);
2374         if (!ret)
2375                 return 0;
2376
2377         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2378         if (IS_ERR(failrec))
2379                 return 0;
2380
2381         BUG_ON(!failrec->this_mirror);
2382
2383         if (failrec->in_validation) {
2384                 /* there was no real error, just free the record */
2385                 btrfs_debug(fs_info,
2386                         "clean_io_failure: freeing dummy error at %llu",
2387                         failrec->start);
2388                 goto out;
2389         }
2390         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2391                 goto out;
2392
2393         spin_lock(&io_tree->lock);
2394         state = find_first_extent_bit_state(io_tree,
2395                                             failrec->start,
2396                                             EXTENT_LOCKED);
2397         spin_unlock(&io_tree->lock);
2398
2399         if (state && state->start <= failrec->start &&
2400             state->end >= failrec->start + failrec->len - 1) {
2401                 num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical,
2402                                               failrec->len);
2403                 if (num_copies > 1)  {
2404                         repair_io_failure(fs_info, ino, start, failrec->len,
2405                                           failrec->logical, page, pg_offset,
2406                                           failrec->failed_mirror);
2407                 }
2408         }
2409
2410 out:
2411         free_io_failure(failure_tree, io_tree, failrec);
2412
2413         return 0;
2414 }
2415
2416 /*
2417  * Can be called when
2418  * - hold extent lock
2419  * - under ordered extent
2420  * - the inode is freeing
2421  */
2422 void btrfs_free_io_failure_record(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
2423 {
2424         struct extent_io_tree *failure_tree = &inode->io_failure_tree;
2425         struct io_failure_record *failrec;
2426         struct extent_state *state, *next;
2427
2428         if (RB_EMPTY_ROOT(&failure_tree->state))
2429                 return;
2430
2431         spin_lock(&failure_tree->lock);
2432         state = find_first_extent_bit_state(failure_tree, start, EXTENT_DIRTY);
2433         while (state) {
2434                 if (state->start > end)
2435                         break;
2436
2437                 ASSERT(state->end <= end);
2438
2439                 next = next_state(state);
2440
2441                 failrec = state->failrec;
2442                 free_extent_state(state);
2443                 kfree(failrec);
2444
2445                 state = next;
2446         }
2447         spin_unlock(&failure_tree->lock);
2448 }
2449
2450 static struct io_failure_record *btrfs_get_io_failure_record(struct inode *inode,
2451                                                              u64 start, u64 end)
2452 {
2453         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2454         struct io_failure_record *failrec;
2455         struct extent_map *em;
2456         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2457         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2458         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
2459         int ret;
2460         u64 logical;
2461
2462         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2463         if (!IS_ERR(failrec)) {
2464                 btrfs_debug(fs_info,
2465                         "Get IO Failure Record: (found) logical=%llu, start=%llu, len=%llu, validation=%d",
2466                         failrec->logical, failrec->start, failrec->len,
2467                         failrec->in_validation);
2468                 /*
2469                  * when data can be on disk more than twice, add to failrec here
2470                  * (e.g. with a list for failed_mirror) to make
2471                  * clean_io_failure() clean all those errors at once.
2472                  */
2473
2474                 return failrec;
2475         }
2476
2477         failrec = kzalloc(sizeof(*failrec), GFP_NOFS);
2478         if (!failrec)
2479                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2480
2481         failrec->start = start;
2482         failrec->len = end - start + 1;
2483         failrec->this_mirror = 0;
2484         failrec->bio_flags = 0;
2485         failrec->in_validation = 0;
2486
2487         read_lock(&em_tree->lock);
2488         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, failrec->len);
2489         if (!em) {
2490                 read_unlock(&em_tree->lock);
2491                 kfree(failrec);
2492                 return ERR_PTR(-EIO);
2493         }
2494
2495         if (em->start > start || em->start + em->len <= start) {
2496                 free_extent_map(em);
2497                 em = NULL;
2498         }
2499         read_unlock(&em_tree->lock);
2500         if (!em) {
2501                 kfree(failrec);
2502                 return ERR_PTR(-EIO);
2503         }
2504
2505         logical = start - em->start;
2506         logical = em->block_start + logical;
2507         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
2508                 logical = em->block_start;
2509                 failrec->bio_flags = EXTENT_BIO_COMPRESSED;
2510                 extent_set_compress_type(&failrec->bio_flags, em->compress_type);
2511         }
2512
2513         btrfs_debug(fs_info,
2514                     "Get IO Failure Record: (new) logical=%llu, start=%llu, len=%llu",
2515                     logical, start, failrec->len);
2516
2517         failrec->logical = logical;
2518         free_extent_map(em);
2519
2520         /* Set the bits in the private failure tree */
2521         ret = set_extent_bits(failure_tree, start, end,
2522                               EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2523         if (ret >= 0) {
2524                 ret = set_state_failrec(failure_tree, start, failrec);
2525                 /* Set the bits in the inode's tree */
2526                 ret = set_extent_bits(tree, start, end, EXTENT_DAMAGED);
2527         } else if (ret < 0) {
2528                 kfree(failrec);
2529                 return ERR_PTR(ret);
2530         }
2531
2532         return failrec;
2533 }
2534
2535 static bool btrfs_check_repairable(struct inode *inode, bool needs_validation,
2536                                    struct io_failure_record *failrec,
2537                                    int failed_mirror)
2538 {
2539         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2540         int num_copies;
2541
2542         num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical, failrec->len);
2543         if (num_copies == 1) {
2544                 /*
2545                  * we only have a single copy of the data, so don't bother with
2546                  * all the retry and error correction code that follows. no
2547                  * matter what the error is, it is very likely to persist.
2548                  */
2549                 btrfs_debug(fs_info,
2550                         "Check Repairable: cannot repair, num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2551                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2552                 return false;
2553         }
2554
2555         /*
2556          * there are two premises:
2557          *      a) deliver good data to the caller
2558          *      b) correct the bad sectors on disk
2559          */
2560         if (needs_validation) {
2561                 /*
2562                  * to fulfill b), we need to know the exact failing sectors, as
2563                  * we don't want to rewrite any more than the failed ones. thus,
2564                  * we need separate read requests for the failed bio
2565                  *
2566                  * if the following BUG_ON triggers, our validation request got
2567                  * merged. we need separate requests for our algorithm to work.
2568                  */
2569                 BUG_ON(failrec->in_validation);
2570                 failrec->in_validation = 1;
2571                 failrec->this_mirror = failed_mirror;
2572         } else {
2573                 /*
2574                  * we're ready to fulfill a) and b) alongside. get a good copy
2575                  * of the failed sector and if we succeed, we have setup
2576                  * everything for repair_io_failure to do the rest for us.
2577                  */
2578                 if (failrec->in_validation) {
2579                         BUG_ON(failrec->this_mirror != failed_mirror);
2580                         failrec->in_validation = 0;
2581                         failrec->this_mirror = 0;
2582                 }
2583                 failrec->failed_mirror = failed_mirror;
2584                 failrec->this_mirror++;
2585                 if (failrec->this_mirror == failed_mirror)
2586                         failrec->this_mirror++;
2587         }
2588
2589         if (failrec->this_mirror > num_copies) {
2590                 btrfs_debug(fs_info,
2591                         "Check Repairable: (fail) num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2592                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2593                 return false;
2594         }
2595
2596         return true;
2597 }
2598
2599 static bool btrfs_io_needs_validation(struct inode *inode, struct bio *bio)
2600 {
2601         u64 len = 0;
2602         const u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
2603
2604         /*
2605          * If bi_status is BLK_STS_OK, then this was a checksum error, not an
2606          * I/O error. In this case, we already know exactly which sector was
2607          * bad, so we don't need to validate.
2608          */
2609         if (bio->bi_status == BLK_STS_OK)
2610                 return false;
2611
2612         /*
2613          * We need to validate each sector individually if the failed I/O was
2614          * for multiple sectors.
2615          *
2616          * There are a few possible bios that can end up here:
2617          * 1. A buffered read bio, which is not cloned.
2618          * 2. A direct I/O read bio, which is cloned.
2619          * 3. A (buffered or direct) repair bio, which is not cloned.
2620          *
2621          * For cloned bios (case 2), we can get the size from
2622          * btrfs_io_bio->iter; for non-cloned bios (cases 1 and 3), we can get
2623          * it from the bvecs.
2624          */
2625         if (bio_flagged(bio, BIO_CLONED)) {
2626                 if (btrfs_io_bio(bio)->iter.bi_size > blocksize)
2627                         return true;
2628         } else {
2629                 struct bio_vec *bvec;
2630                 int i;
2631
2632                 bio_for_each_bvec_all(bvec, bio, i) {
2633                         len += bvec->bv_len;
2634                         if (len > blocksize)
2635                                 return true;
2636                 }
2637         }
2638         return false;
2639 }
2640
2641 blk_status_t btrfs_submit_read_repair(struct inode *inode,
2642                                       struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
2643                                       struct page *page, unsigned int pgoff,
2644                                       u64 start, u64 end, int failed_mirror,
2645                                       submit_bio_hook_t *submit_bio_hook)
2646 {
2647         struct io_failure_record *failrec;
2648         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2649         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2650         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2651         struct btrfs_io_bio *failed_io_bio = btrfs_io_bio(failed_bio);
2652         const int icsum = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
2653         bool need_validation;
2654         struct bio *repair_bio;
2655         struct btrfs_io_bio *repair_io_bio;
2656         blk_status_t status;
2657
2658         btrfs_debug(fs_info,
2659                    "repair read error: read error at %llu", start);
2660
2661         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2662
2663         failrec = btrfs_get_io_failure_record(inode, start, end);
2664         if (IS_ERR(failrec))
2665                 return errno_to_blk_status(PTR_ERR(failrec));
2666
2667         need_validation = btrfs_io_needs_validation(inode, failed_bio);
2668
2669         if (!btrfs_check_repairable(inode, need_validation, failrec,
2670                                     failed_mirror)) {
2671                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2672                 return BLK_STS_IOERR;
2673         }
2674
2675         repair_bio = btrfs_io_bio_alloc(1);
2676         repair_io_bio = btrfs_io_bio(repair_bio);
2677         repair_bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
2678         if (need_validation)
2679                 repair_bio->bi_opf |= REQ_FAILFAST_DEV;
2680         repair_bio->bi_end_io = failed_bio->bi_end_io;
2681         repair_bio->bi_iter.bi_sector = failrec->logical >> 9;
2682         repair_bio->bi_private = failed_bio->bi_private;
2683
2684         if (failed_io_bio->csum) {
2685                 const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
2686
2687                 repair_io_bio->csum = repair_io_bio->csum_inline;
2688                 memcpy(repair_io_bio->csum,
2689                        failed_io_bio->csum + csum_size * icsum, csum_size);
2690         }
2691
2692         bio_add_page(repair_bio, page, failrec->len, pgoff);
2693         repair_io_bio->logical = failrec->start;
2694         repair_io_bio->iter = repair_bio->bi_iter;
2695
2696         btrfs_debug(btrfs_sb(inode->i_sb),
2697 "repair read error: submitting new read to mirror %d, in_validation=%d",
2698                     failrec->this_mirror, failrec->in_validation);
2699
2700         status = submit_bio_hook(inode, repair_bio, failrec->this_mirror,
2701                                  failrec->bio_flags);
2702         if (status) {
2703                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2704                 bio_put(repair_bio);
2705         }
2706         return status;
2707 }
2708
2709 /* lots and lots of room for performance fixes in the end_bio funcs */
2710
2711 void end_extent_writepage(struct page *page, int err, u64 start, u64 end)
2712 {
2713         int uptodate = (err == 0);
2714         int ret = 0;
2715
2716         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, start, end, uptodate);
2717
2718         if (!uptodate) {
2719                 ClearPageUptodate(page);
2720                 SetPageError(page);
2721                 ret = err < 0 ? err : -EIO;
2722                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2723         }
2724 }
2725
2726 /*
2727  * after a writepage IO is done, we need to:
2728  * clear the uptodate bits on error
2729  * clear the writeback bits in the extent tree for this IO
2730  * end_page_writeback if the page has no more pending IO
2731  *
2732  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2733  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2734  */
2735 static void end_bio_extent_writepage(struct bio *bio)
2736 {
2737         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
2738         struct bio_vec *bvec;
2739         u64 start;
2740         u64 end;
2741         struct bvec_iter_all iter_all;
2742         bool first_bvec = true;
2743
2744         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
2745         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
2746                 struct page *page = bvec->bv_page;
2747                 struct inode *inode = page->mapping->host;
2748                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2749
2750                 /* We always issue full-page reads, but if some block
2751                  * in a page fails to read, blk_update_request() will
2752                  * advance bv_offset and adjust bv_len to compensate.
2753                  * Print a warning for nonzero offsets, and an error
2754                  * if they don't add up to a full page.  */
2755                 if (bvec->bv_offset || bvec->bv_len != PAGE_SIZE) {
2756                         if (bvec->bv_offset + bvec->bv_len != PAGE_SIZE)
2757                                 btrfs_err(fs_info,
2758                                    "partial page write in btrfs with offset %u and length %u",
2759                                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2760                         else
2761                                 btrfs_info(fs_info,
2762                                    "incomplete page write in btrfs with offset %u and length %u",
2763                                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2764                 }
2765
2766                 start = page_offset(page);
2767                 end = start + bvec->bv_offset + bvec->bv_len - 1;
2768
2769                 if (first_bvec) {
2770                         btrfs_record_physical_zoned(inode, start, bio);
2771                         first_bvec = false;
2772                 }
2773
2774                 end_extent_writepage(page, error, start, end);
2775                 end_page_writeback(page);
2776         }
2777
2778         bio_put(bio);
2779 }
2780
2781 /*
2782  * Record previously processed extent range
2783  *
2784  * For endio_readpage_release_extent() to handle a full extent range, reducing
2785  * the extent io operations.
2786  */
2787 struct processed_extent {
2788         struct btrfs_inode *inode;
2789         /* Start of the range in @inode */
2790         u64 start;
2791         /* End of the range in @inode */
2792         u64 end;
2793         bool uptodate;
2794 };
2795
2796 /*
2797  * Try to release processed extent range
2798  *
2799  * May not release the extent range right now if the current range is
2800  * contiguous to processed extent.
2801  *
2802  * Will release processed extent when any of @inode, @uptodate, the range is
2803  * no longer contiguous to the processed range.
2804  *
2805  * Passing @inode == NULL will force processed extent to be released.
2806  */
2807 static void endio_readpage_release_extent(struct processed_extent *processed,
2808                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2809                               bool uptodate)
2810 {
2811         struct extent_state *cached = NULL;
2812         struct extent_io_tree *tree;
2813
2814         /* The first extent, initialize @processed */
2815         if (!processed->inode)
2816                 goto update;
2817
2818         /*
2819          * Contiguous to processed extent, just uptodate the end.
2820          *
2821          * Several things to notice:
2822          *
2823          * - bio can be merged as long as on-disk bytenr is contiguous
2824          *   This means we can have page belonging to other inodes, thus need to
2825          *   check if the inode still matches.
2826          * - bvec can contain range beyond current page for multi-page bvec
2827          *   Thus we need to do processed->end + 1 >= start check
2828          */
2829         if (processed->inode == inode && processed->uptodate == uptodate &&
2830             processed->end + 1 >= start && end >= processed->end) {
2831                 processed->end = end;
2832                 return;
2833         }
2834
2835         tree = &processed->inode->io_tree;
2836         /*
2837          * Now we don't have range contiguous to the processed range, release
2838          * the processed range now.
2839          */
2840         if (processed->uptodate && tree->track_uptodate)
2841                 set_extent_uptodate(tree, processed->start, processed->end,
2842                                     &cached, GFP_ATOMIC);
2843         unlock_extent_cached_atomic(tree, processed->start, processed->end,
2844                                     &cached);
2845
2846 update:
2847         /* Update processed to current range */
2848         processed->inode = inode;
2849         processed->start = start;
2850         processed->end = end;
2851         processed->uptodate = uptodate;
2852 }
2853
2854 static void begin_page_read(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
2855 {
2856         ASSERT(PageLocked(page));
2857         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2858                 return;
2859
2860         ASSERT(PagePrivate(page));
2861         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
2862 }
2863
2864 static void end_page_read(struct page *page, bool uptodate, u64 start, u32 len)
2865 {
2866         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
2867
2868         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
2869                 start + len <= page_offset(page) + PAGE_SIZE);
2870
2871         if (uptodate) {
2872                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
2873         } else {
2874                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
2875                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2876         }
2877
2878         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2879                 unlock_page(page);
2880         else if (is_data_inode(page->mapping->host))
2881                 /*
2882                  * For subpage data, unlock the page if we're the last reader.
2883                  * For subpage metadata, page lock is not utilized for read.
2884                  */
2885                 btrfs_subpage_end_reader(fs_info, page, start, len);
2886 }
2887
2888 /*
2889  * Find extent buffer for a givne bytenr.
2890  *
2891  * This is for end_bio_extent_readpage(), thus we can't do any unsafe locking
2892  * in endio context.
2893  */
2894 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_readpage(
2895                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
2896 {
2897         struct extent_buffer *eb;
2898
2899         /*
2900          * For regular sectorsize, we can use page->private to grab extent
2901          * buffer
2902          */
2903         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
2904                 ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
2905                 return (struct extent_buffer *)page->private;
2906         }
2907
2908         /* For subpage case, we need to lookup buffer radix tree */
2909         rcu_read_lock();
2910         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
2911                                bytenr >> fs_info->sectorsize_bits);
2912         rcu_read_unlock();
2913         ASSERT(eb);
2914         return eb;
2915 }
2916
2917 /*
2918  * after a readpage IO is done, we need to:
2919  * clear the uptodate bits on error
2920  * set the uptodate bits if things worked
2921  * set the page up to date if all extents in the tree are uptodate
2922  * clear the lock bit in the extent tree
2923  * unlock the page if there are no other extents locked for it
2924  *
2925  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2926  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2927  */
2928 static void end_bio_extent_readpage(struct bio *bio)
2929 {
2930         struct bio_vec *bvec;
2931         int uptodate = !bio->bi_status;
2932         struct btrfs_io_bio *io_bio = btrfs_io_bio(bio);
2933         struct extent_io_tree *tree, *failure_tree;
2934         struct processed_extent processed = { 0 };
2935         /*
2936          * The offset to the beginning of a bio, since one bio can never be
2937          * larger than UINT_MAX, u32 here is enough.
2938          */
2939         u32 bio_offset = 0;
2940         int mirror;
2941         int ret;
2942         struct bvec_iter_all iter_all;
2943
2944         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
2945         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
2946                 struct page *page = bvec->bv_page;
2947                 struct inode *inode = page->mapping->host;
2948                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2949                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2950                 u64 start;
2951                 u64 end;
2952                 u32 len;
2953
2954                 btrfs_debug(fs_info,
2955                         "end_bio_extent_readpage: bi_sector=%llu, err=%d, mirror=%u",
2956                         bio->bi_iter.bi_sector, bio->bi_status,
2957                         io_bio->mirror_num);
2958                 tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2959                 failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2960
2961                 /*
2962                  * We always issue full-sector reads, but if some block in a
2963                  * page fails to read, blk_update_request() will advance
2964                  * bv_offset and adjust bv_len to compensate.  Print a warning
2965                  * for unaligned offsets, and an error if they don't add up to
2966                  * a full sector.
2967                  */
2968                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
2969                         btrfs_err(fs_info,
2970                 "partial page read in btrfs with offset %u and length %u",
2971                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2972                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset + bvec->bv_len,
2973                                      sectorsize))
2974                         btrfs_info(fs_info,
2975                 "incomplete page read with offset %u and length %u",
2976                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2977
2978                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
2979                 end = start + bvec->bv_len - 1;
2980                 len = bvec->bv_len;
2981
2982                 mirror = io_bio->mirror_num;
2983                 if (likely(uptodate)) {
2984                         if (is_data_inode(inode))
2985                                 ret = btrfs_verify_data_csum(io_bio,
2986                                                 bio_offset, page, start, end,
2987                                                 mirror);
2988                         else
2989                                 ret = btrfs_validate_metadata_buffer(io_bio,
2990                                         page, start, end, mirror);
2991                         if (ret)
2992                                 uptodate = 0;
2993                         else
2994                                 clean_io_failure(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
2995                                                  failure_tree, tree, start,
2996                                                  page,
2997                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), 0);
2998                 }
2999
3000                 if (likely(uptodate))
3001                         goto readpage_ok;
3002
3003                 if (is_data_inode(inode)) {
3004
3005                         /*
3006                          * The generic bio_readpage_error handles errors the
3007                          * following way: If possible, new read requests are
3008                          * created and submitted and will end up in
3009                          * end_bio_extent_readpage as well (if we're lucky,
3010                          * not in the !uptodate case). In that case it returns
3011                          * 0 and we just go on with the next page in our bio.
3012                          * If it can't handle the error it will return -EIO and
3013                          * we remain responsible for that page.
3014                          */
3015                         if (!btrfs_submit_read_repair(inode, bio, bio_offset,
3016                                                 page,
3017                                                 start - page_offset(page),
3018                                                 start, end, mirror,
3019                                                 btrfs_submit_data_bio)) {
3020                                 uptodate = !bio->bi_status;
3021                                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3022                                 bio_offset += len;
3023                                 continue;
3024                         }
3025                 } else {
3026                         struct extent_buffer *eb;
3027
3028                         eb = find_extent_buffer_readpage(fs_info, page, start);
3029                         set_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3030                         eb->read_mirror = mirror;
3031                         atomic_dec(&eb->io_pages);
3032                         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_READAHEAD,
3033                                                &eb->bflags))
3034                                 btree_readahead_hook(eb, -EIO);
3035                 }
3036 readpage_ok:
3037                 if (likely(uptodate)) {
3038                         loff_t i_size = i_size_read(inode);
3039                         pgoff_t end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
3040
3041                         /*
3042                          * Zero out the remaining part if this range straddles
3043                          * i_size.
3044                          *
3045                          * Here we should only zero the range inside the bvec,
3046                          * not touch anything else.
3047                          *
3048                          * NOTE: i_size is exclusive while end is inclusive.
3049                          */
3050                         if (page->index == end_index && i_size <= end) {
3051                                 u32 zero_start = max(offset_in_page(i_size),
3052                                                      offset_in_page(start));
3053
3054                                 zero_user_segment(page, zero_start,
3055                                                   offset_in_page(end) + 1);
3056                         }
3057                 }
3058                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3059                 bio_offset += len;
3060
3061                 /* Update page status and unlock */
3062                 end_page_read(page, uptodate, start, len);
3063                 endio_readpage_release_extent(&processed, BTRFS_I(inode),
3064                                               start, end, uptodate);
3065         }
3066         /* Release the last extent */
3067         endio_readpage_release_extent(&processed, NULL, 0, 0, false);
3068         btrfs_io_bio_free_csum(io_bio);
3069         bio_put(bio);
3070 }
3071
3072 /*
3073  * Initialize the members up to but not including 'bio'. Use after allocating a
3074  * new bio by bio_alloc_bioset as it does not initialize the bytes outside of
3075  * 'bio' because use of __GFP_ZERO is not supported.
3076  */
3077 static inline void btrfs_io_bio_init(struct btrfs_io_bio *btrfs_bio)
3078 {
3079         memset(btrfs_bio, 0, offsetof(struct btrfs_io_bio, bio));
3080 }
3081
3082 /*
3083  * The following helpers allocate a bio. As it's backed by a bioset, it'll
3084  * never fail.  We're returning a bio right now but you can call btrfs_io_bio
3085  * for the appropriate container_of magic
3086  */
3087 struct bio *btrfs_bio_alloc(u64 first_byte)
3088 {
3089         struct bio *bio;
3090
3091         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, BIO_MAX_VECS, &btrfs_bioset);
3092         bio->bi_iter.bi_sector = first_byte >> 9;
3093         btrfs_io_bio_init(btrfs_io_bio(bio));
3094         return bio;
3095 }
3096
3097 struct bio *btrfs_bio_clone(struct bio *bio)
3098 {
3099         struct btrfs_io_bio *btrfs_bio;
3100         struct bio *new;
3101
3102         /* Bio allocation backed by a bioset does not fail */
3103         new = bio_clone_fast(bio, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3104         btrfs_bio = btrfs_io_bio(new);
3105         btrfs_io_bio_init(btrfs_bio);
3106         btrfs_bio->iter = bio->bi_iter;
3107         return new;
3108 }
3109
3110 struct bio *btrfs_io_bio_alloc(unsigned int nr_iovecs)
3111 {
3112         struct bio *bio;
3113
3114         /* Bio allocation backed by a bioset does not fail */
3115         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, nr_iovecs, &btrfs_bioset);
3116         btrfs_io_bio_init(btrfs_io_bio(bio));
3117         return bio;
3118 }
3119
3120 struct bio *btrfs_bio_clone_partial(struct bio *orig, int offset, int size)
3121 {
3122         struct bio *bio;
3123         struct btrfs_io_bio *btrfs_bio;
3124
3125         /* this will never fail when it's backed by a bioset */
3126         bio = bio_clone_fast(orig, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3127         ASSERT(bio);
3128
3129         btrfs_bio = btrfs_io_bio(bio);
3130         btrfs_io_bio_init(btrfs_bio);
3131
3132         bio_trim(bio, offset >> 9, size >> 9);
3133         btrfs_bio->iter = bio->bi_iter;
3134         return bio;
3135 }
3136
3137 /**
3138  * Attempt to add a page to bio
3139  *
3140  * @bio:        destination bio
3141  * @page:       page to add to the bio
3142  * @disk_bytenr:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3143  *                a contiguous page to the previous one
3144  * @pg_offset:  starting offset in the page
3145  * @size:       portion of page that we want to write
3146  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3147  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3148  * @return:     true if page was added, false otherwise
3149  *
3150  * Attempt to add a page to bio considering stripe alignment etc.
3151  *
3152  * Return true if successfully page added. Otherwise, return false.
3153  */
3154 static bool btrfs_bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
3155                                u64 disk_bytenr, unsigned int size,
3156                                unsigned int pg_offset,
3157                                unsigned long prev_bio_flags,
3158                                unsigned long bio_flags)
3159 {
3160         const sector_t sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
3161         bool contig;
3162         int ret;
3163
3164         if (prev_bio_flags != bio_flags)
3165                 return false;
3166
3167         if (prev_bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3168                 contig = bio->bi_iter.bi_sector == sector;
3169         else
3170                 contig = bio_end_sector(bio) == sector;
3171         if (!contig)
3172                 return false;
3173
3174         if (btrfs_bio_fits_in_stripe(page, size, bio, bio_flags))
3175                 return false;
3176
3177         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3178                 struct page *first_page = bio_first_bvec_all(bio)->bv_page;
3179
3180                 if (!btrfs_bio_fits_in_ordered_extent(first_page, bio, size))
3181                         return false;
3182                 ret = bio_add_zone_append_page(bio, page, size, pg_offset);
3183         } else {
3184                 ret = bio_add_page(bio, page, size, pg_offset);
3185         }
3186
3187         return ret == size;
3188 }
3189
3190 /*
3191  * @opf:        bio REQ_OP_* and REQ_* flags as one value
3192  * @wbc:        optional writeback control for io accounting
3193  * @page:       page to add to the bio
3194  * @disk_bytenr: logical bytenr where the write will be
3195  * @size:       portion of page that we want to write to
3196  * @pg_offset:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3197  *              a contiguous page to the previous one
3198  * @bio_ret:    must be valid pointer, newly allocated bio will be stored there
3199  * @end_io_func:     end_io callback for new bio
3200  * @mirror_num:      desired mirror to read/write
3201  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3202  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3203  */
3204 static int submit_extent_page(unsigned int opf,
3205                               struct writeback_control *wbc,
3206                               struct page *page, u64 disk_bytenr,
3207                               size_t size, unsigned long pg_offset,
3208                               struct bio **bio_ret,
3209                               bio_end_io_t end_io_func,
3210                               int mirror_num,
3211                               unsigned long prev_bio_flags,
3212                               unsigned long bio_flags,
3213                               bool force_bio_submit)
3214 {
3215         int ret = 0;
3216         struct bio *bio;
3217         size_t io_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
3218         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
3219         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
3220         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3221
3222         ASSERT(bio_ret);
3223
3224         if (*bio_ret) {
3225                 bio = *bio_ret;
3226                 if (force_bio_submit ||
3227                     !btrfs_bio_add_page(bio, page, disk_bytenr, io_size,
3228                                         pg_offset, prev_bio_flags, bio_flags)) {
3229                         ret = submit_one_bio(bio, mirror_num, prev_bio_flags);
3230                         if (ret < 0) {
3231                                 *bio_ret = NULL;
3232                                 return ret;
3233                         }
3234                         bio = NULL;
3235                 } else {
3236                         if (wbc)
3237                                 wbc_account_cgroup_owner(wbc, page, io_size);
3238                         return 0;
3239                 }
3240         }
3241
3242         bio = btrfs_bio_alloc(disk_bytenr);
3243         bio_add_page(bio, page, io_size, pg_offset);
3244         bio->bi_end_io = end_io_func;
3245         bio->bi_private = tree;
3246         bio->bi_write_hint = page->mapping->host->i_write_hint;
3247         bio->bi_opf = opf;
3248         if (wbc) {
3249                 struct block_device *bdev;
3250
3251                 bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
3252                 bio_set_dev(bio, bdev);
3253                 wbc_init_bio(wbc, bio);
3254                 wbc_account_cgroup_owner(wbc, page, io_size);
3255         }
3256         if (btrfs_is_zoned(fs_info) && bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3257                 struct extent_map *em;
3258                 struct map_lookup *map;
3259
3260                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, disk_bytenr, io_size);
3261                 if (IS_ERR(em))
3262                         return PTR_ERR(em);
3263
3264                 map = em->map_lookup;
3265                 /* We only support single profile for now */
3266                 ASSERT(map->num_stripes == 1);
3267                 btrfs_io_bio(bio)->device = map->stripes[0].dev;
3268
3269                 free_extent_map(em);
3270         }
3271
3272         *bio_ret = bio;
3273
3274         return ret;
3275 }
3276
3277 static int attach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb,
3278                                      struct page *page,
3279                                      struct btrfs_subpage *prealloc)
3280 {
3281         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3282         int ret = 0;
3283
3284         /*
3285          * If the page is mapped to btree inode, we should hold the private
3286          * lock to prevent race.
3287          * For cloned or dummy extent buffers, their pages are not mapped and
3288          * will not race with any other ebs.
3289          */
3290         if (page->mapping)
3291                 lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
3292
3293         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
3294                 if (!PagePrivate(page))
3295                         attach_page_private(page, eb);
3296                 else
3297                         WARN_ON(page->private != (unsigned long)eb);
3298                 return 0;
3299         }
3300
3301         /* Already mapped, just free prealloc */
3302         if (PagePrivate(page)) {
3303                 btrfs_free_subpage(prealloc);
3304                 return 0;
3305         }
3306
3307         if (prealloc)
3308                 /* Has preallocated memory for subpage */
3309                 attach_page_private(page, prealloc);
3310         else
3311                 /* Do new allocation to attach subpage */
3312                 ret = btrfs_attach_subpage(fs_info, page,
3313                                            BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
3314         return ret;
3315 }
3316
3317 int set_page_extent_mapped(struct page *page)
3318 {
3319         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3320
3321         ASSERT(page->mapping);
3322
3323         if (PagePrivate(page))
3324                 return 0;
3325
3326         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3327
3328         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3329                 return btrfs_attach_subpage(fs_info, page, BTRFS_SUBPAGE_DATA);
3330
3331         attach_page_private(page, (void *)EXTENT_PAGE_PRIVATE);
3332         return 0;
3333 }
3334
3335 void clear_page_extent_mapped(struct page *page)
3336 {
3337         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3338
3339         ASSERT(page->mapping);
3340
3341         if (!PagePrivate(page))
3342                 return;
3343
3344         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3345         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3346                 return btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3347
3348         detach_page_private(page);
3349 }
3350
3351 static struct extent_map *
3352 __get_extent_map(struct inode *inode, struct page *page, size_t pg_offset,
3353                  u64 start, u64 len, struct extent_map **em_cached)
3354 {
3355         struct extent_map *em;
3356
3357         if (em_cached && *em_cached) {
3358                 em = *em_cached;
3359                 if (extent_map_in_tree(em) && start >= em->start &&
3360                     start < extent_map_end(em)) {
3361                         refcount_inc(&em->refs);
3362                         return em;
3363                 }
3364
3365                 free_extent_map(em);
3366                 *em_cached = NULL;
3367         }
3368
3369         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), page, pg_offset, start, len);
3370         if (em_cached && !IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3371                 BUG_ON(*em_cached);
3372                 refcount_inc(&em->refs);
3373                 *em_cached = em;
3374         }
3375         return em;
3376 }
3377 /*
3378  * basic readpage implementation.  Locked extent state structs are inserted
3379  * into the tree that are removed when the IO is done (by the end_io
3380  * handlers)
3381  * XXX JDM: This needs looking at to ensure proper page locking
3382  * return 0 on success, otherwise return error
3383  */
3384 int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
3385                       struct bio **bio, unsigned long *bio_flags,
3386                       unsigned int read_flags, u64 *prev_em_start)
3387 {
3388         struct inode *inode = page->mapping->host;
3389         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3390         u64 start = page_offset(page);
3391         const u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
3392         u64 cur = start;
3393         u64 extent_offset;
3394         u64 last_byte = i_size_read(inode);
3395         u64 block_start;
3396         u64 cur_end;
3397         struct extent_map *em;
3398         int ret = 0;
3399         int nr = 0;
3400         size_t pg_offset = 0;
3401         size_t iosize;
3402         size_t blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
3403         unsigned long this_bio_flag = 0;
3404         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3405
3406         ret = set_page_extent_mapped(page);
3407         if (ret < 0) {
3408                 unlock_extent(tree, start, end);
3409                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, PAGE_SIZE);
3410                 unlock_page(page);
3411                 goto out;
3412         }
3413
3414         if (!PageUptodate(page)) {
3415                 if (cleancache_get_page(page) == 0) {
3416                         BUG_ON(blocksize != PAGE_SIZE);
3417                         unlock_extent(tree, start, end);
3418                         unlock_page(page);
3419                         goto out;
3420                 }
3421         }
3422
3423         if (page->index == last_byte >> PAGE_SHIFT) {
3424                 char *userpage;
3425                 size_t zero_offset = offset_in_page(last_byte);
3426
3427                 if (zero_offset) {
3428                         iosize = PAGE_SIZE - zero_offset;
3429                         userpage = kmap_atomic(page);
3430                         memset(userpage + zero_offset, 0, iosize);
3431                         flush_dcache_page(page);
3432                         kunmap_atomic(userpage);
3433                 }
3434         }
3435         begin_page_read(fs_info, page);
3436         while (cur <= end) {
3437                 bool force_bio_submit = false;
3438                 u64 disk_bytenr;
3439
3440                 if (cur >= last_byte) {
3441                         char *userpage;
3442                         struct extent_state *cached = NULL;
3443
3444                         iosize = PAGE_SIZE - pg_offset;
3445                         userpage = kmap_atomic(page);
3446                         memset(userpage + pg_offset, 0, iosize);
3447                         flush_dcache_page(page);
3448                         kunmap_atomic(userpage);
3449                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3450                                             &cached, GFP_NOFS);
3451                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3452                                              cur + iosize - 1, &cached);
3453                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3454                         break;
3455                 }
3456                 em = __get_extent_map(inode, page, pg_offset, cur,
3457                                       end - cur + 1, em_cached);
3458                 if (IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3459                         unlock_extent(tree, cur, end);
3460                         end_page_read(page, false, cur, end + 1 - cur);
3461                         break;
3462                 }
3463                 extent_offset = cur - em->start;
3464                 BUG_ON(extent_map_end(em) <= cur);
3465                 BUG_ON(end < cur);
3466
3467                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
3468                         this_bio_flag |= EXTENT_BIO_COMPRESSED;
3469                         extent_set_compress_type(&this_bio_flag,
3470                                                  em->compress_type);
3471                 }
3472
3473                 iosize = min(extent_map_end(em) - cur, end - cur + 1);
3474                 cur_end = min(extent_map_end(em) - 1, end);
3475                 iosize = ALIGN(iosize, blocksize);
3476                 if (this_bio_flag & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3477                         disk_bytenr = em->block_start;
3478                 else
3479                         disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3480                 block_start = em->block_start;
3481                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
3482                         block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
3483
3484                 /*
3485                  * If we have a file range that points to a compressed extent
3486                  * and it's followed by a consecutive file range that points
3487                  * to the same compressed extent (possibly with a different
3488                  * offset and/or length, so it either points to the whole extent
3489                  * or only part of it), we must make sure we do not submit a
3490                  * single bio to populate the pages for the 2 ranges because
3491                  * this makes the compressed extent read zero out the pages
3492                  * belonging to the 2nd range. Imagine the following scenario:
3493                  *
3494                  *  File layout
3495                  *  [0 - 8K]                     [8K - 24K]
3496                  *    |                               |
3497                  *    |                               |
3498                  * points to extent X,         points to extent X,
3499                  * offset 4K, length of 8K     offset 0, length 16K
3500                  *
3501                  * [extent X, compressed length = 4K uncompressed length = 16K]
3502                  *
3503                  * If the bio to read the compressed extent covers both ranges,
3504                  * it will decompress extent X into the pages belonging to the
3505                  * first range and then it will stop, zeroing out the remaining
3506                  * pages that belong to the other range that points to extent X.
3507                  * So here we make sure we submit 2 bios, one for the first
3508                  * range and another one for the third range. Both will target
3509                  * the same physical extent from disk, but we can't currently
3510                  * make the compressed bio endio callback populate the pages
3511                  * for both ranges because each compressed bio is tightly
3512                  * coupled with a single extent map, and each range can have
3513                  * an extent map with a different offset value relative to the
3514                  * uncompressed data of our extent and different lengths. This
3515                  * is a corner case so we prioritize correctness over
3516                  * non-optimal behavior (submitting 2 bios for the same extent).
3517                  */
3518                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) &&
3519                     prev_em_start && *prev_em_start != (u64)-1 &&
3520                     *prev_em_start != em->start)
3521                         force_bio_submit = true;
3522
3523                 if (prev_em_start)
3524                         *prev_em_start = em->start;
3525
3526                 free_extent_map(em);
3527                 em = NULL;
3528
3529                 /* we've found a hole, just zero and go on */
3530                 if (block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
3531                         char *userpage;
3532                         struct extent_state *cached = NULL;
3533
3534                         userpage = kmap_atomic(page);
3535                         memset(userpage + pg_offset, 0, iosize);
3536                         flush_dcache_page(page);
3537                         kunmap_atomic(userpage);
3538
3539                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3540                                             &cached, GFP_NOFS);
3541                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3542                                              cur + iosize - 1, &cached);
3543                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3544                         cur = cur + iosize;
3545                         pg_offset += iosize;
3546                         continue;
3547                 }
3548                 /* the get_extent function already copied into the page */
3549                 if (test_range_bit(tree, cur, cur_end,
3550                                    EXTENT_UPTODATE, 1, NULL)) {
3551                         check_page_uptodate(tree, page);
3552                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3553                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3554                         cur = cur + iosize;
3555                         pg_offset += iosize;
3556                         continue;
3557                 }
3558                 /* we have an inline extent but it didn't get marked up
3559                  * to date.  Error out
3560                  */
3561                 if (block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3562                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3563                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3564                         cur = cur + iosize;
3565                         pg_offset += iosize;
3566                         continue;
3567                 }
3568
3569                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | read_flags, NULL,
3570                                          page, disk_bytenr, iosize,
3571                                          pg_offset, bio,
3572                                          end_bio_extent_readpage, 0,
3573                                          *bio_flags,
3574                                          this_bio_flag,
3575                                          force_bio_submit);
3576                 if (!ret) {
3577                         nr++;
3578                         *bio_flags = this_bio_flag;
3579                 } else {
3580                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3581                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3582                         goto out;
3583                 }
3584                 cur = cur + iosize;
3585                 pg_offset += iosize;
3586         }
3587 out:
3588         return ret;
3589 }
3590
3591 static inline void contiguous_readpages(struct page *pages[], int nr_pages,
3592                                              u64 start, u64 end,
3593                                              struct extent_map **em_cached,
3594                                              struct bio **bio,
3595                                              unsigned long *bio_flags,
3596                                              u64 *prev_em_start)
3597 {
3598         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(pages[0]->mapping->host);
3599         int index;
3600
3601         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
3602
3603         for (index = 0; index < nr_pages; index++) {
3604                 btrfs_do_readpage(pages[index], em_cached, bio, bio_flags,
3605                                   REQ_RAHEAD, prev_em_start);
3606                 put_page(pages[index]);
3607         }
3608 }
3609
3610 static void update_nr_written(struct writeback_control *wbc,
3611                               unsigned long nr_written)
3612 {
3613         wbc->nr_to_write -= nr_written;
3614 }
3615
3616 /*
3617  * helper for __extent_writepage, doing all of the delayed allocation setup.
3618  *
3619  * This returns 1 if btrfs_run_delalloc_range function did all the work required
3620  * to write the page (copy into inline extent).  In this case the IO has
3621  * been started and the page is already unlocked.
3622  *
3623  * This returns 0 if all went well (page still locked)
3624  * This returns < 0 if there were errors (page still locked)
3625  */
3626 static noinline_for_stack int writepage_delalloc(struct btrfs_inode *inode,
3627                 struct page *page, struct writeback_control *wbc,
3628                 u64 delalloc_start, unsigned long *nr_written)
3629 {
3630         u64 page_end = delalloc_start + PAGE_SIZE - 1;
3631         bool found;
3632         u64 delalloc_to_write = 0;
3633         u64 delalloc_end = 0;
3634         int ret;
3635         int page_started = 0;
3636
3637
3638         while (delalloc_end < page_end) {
3639                 found = find_lock_delalloc_range(&inode->vfs_inode, page,
3640                                                &delalloc_start,
3641                                                &delalloc_end);
3642                 if (!found) {
3643                         delalloc_start = delalloc_end + 1;
3644                         continue;
3645                 }
3646                 ret = btrfs_run_delalloc_range(inode, page, delalloc_start,
3647                                 delalloc_end, &page_started, nr_written, wbc);
3648                 if (ret) {
3649                         SetPageError(page);
3650                         /*
3651                          * btrfs_run_delalloc_range should return < 0 for error
3652                          * but just in case, we use > 0 here meaning the IO is
3653                          * started, so we don't want to return > 0 unless
3654                          * things are going well.
3655                          */
3656                         return ret < 0 ? ret : -EIO;
3657                 }
3658                 /*
3659                  * delalloc_end is already one less than the total length, so
3660                  * we don't subtract one from PAGE_SIZE
3661                  */
3662                 delalloc_to_write += (delalloc_end - delalloc_start +
3663                                       PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
3664                 delalloc_start = delalloc_end + 1;
3665         }
3666         if (wbc->nr_to_write < delalloc_to_write) {
3667                 int thresh = 8192;
3668
3669                 if (delalloc_to_write < thresh * 2)
3670                         thresh = delalloc_to_write;
3671                 wbc->nr_to_write = min_t(u64, delalloc_to_write,
3672                                          thresh);
3673         }
3674
3675         /* did the fill delalloc function already unlock and start
3676          * the IO?
3677          */
3678         if (page_started) {
3679                 /*
3680                  * we've unlocked the page, so we can't update
3681                  * the mapping's writeback index, just update
3682                  * nr_to_write.
3683                  */
3684                 wbc->nr_to_write -= *nr_written;
3685                 return 1;
3686         }
3687
3688         return 0;
3689 }
3690
3691 /*
3692  * helper for __extent_writepage.  This calls the writepage start hooks,
3693  * and does the loop to map the page into extents and bios.
3694  *
3695  * We return 1 if the IO is started and the page is unlocked,
3696  * 0 if all went well (page still locked)
3697  * < 0 if there were errors (page still locked)
3698  */
3699 static noinline_for_stack int __extent_writepage_io(struct btrfs_inode *inode,
3700                                  struct page *page,
3701                                  struct writeback_control *wbc,
3702                                  struct extent_page_data *epd,
3703                                  loff_t i_size,
3704                                  unsigned long nr_written,
3705                                  int *nr_ret)
3706 {
3707         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3708         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
3709         u64 start = page_offset(page);
3710         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
3711         u64 cur = start;
3712         u64 extent_offset;
3713         u64 block_start;
3714         struct extent_map *em;
3715         int ret = 0;
3716         int nr = 0;
3717         u32 opf = REQ_OP_WRITE;
3718         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
3719         bool compressed;
3720
3721         ret = btrfs_writepage_cow_fixup(page, start, end);
3722         if (ret) {
3723                 /* Fixup worker will requeue */
3724                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
3725                 update_nr_written(wbc, nr_written);
3726                 unlock_page(page);
3727                 return 1;
3728         }
3729
3730         /*
3731          * we don't want to touch the inode after unlocking the page,
3732          * so we update the mapping writeback index now
3733          */
3734         update_nr_written(wbc, nr_written + 1);
3735
3736         while (cur <= end) {
3737                 u64 disk_bytenr;
3738                 u64 em_end;
3739                 u32 iosize;
3740
3741                 if (cur >= i_size) {
3742                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, cur, end, 1);
3743                         break;
3744                 }
3745                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur, end - cur + 1);
3746                 if (IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3747                         SetPageError(page);
3748                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(em);
3749                         break;
3750                 }
3751
3752                 extent_offset = cur - em->start;
3753                 em_end = extent_map_end(em);
3754                 ASSERT(cur <= em_end);
3755                 ASSERT(cur < end);
3756                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->start, fs_info->sectorsize));
3757                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->len, fs_info->sectorsize));
3758                 block_start = em->block_start;
3759                 compressed = test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
3760                 disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3761
3762                 /* Note that em_end from extent_map_end() is exclusive */
3763                 iosize = min(em_end, end + 1) - cur;
3764
3765                 if (btrfs_use_zone_append(inode, em))
3766                         opf = REQ_OP_ZONE_APPEND;
3767
3768                 free_extent_map(em);
3769                 em = NULL;
3770
3771                 /*
3772                  * compressed and inline extents are written through other
3773                  * paths in the FS
3774                  */
3775                 if (compressed || block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
3776                     block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3777                         if (compressed)
3778                                 nr++;
3779                         else
3780                                 btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, cur,
3781                                                         cur + iosize - 1, 1);
3782                         cur += iosize;
3783                         continue;
3784                 }
3785
3786                 btrfs_set_range_writeback(tree, cur, cur + iosize - 1);
3787                 if (!PageWriteback(page)) {
3788                         btrfs_err(inode->root->fs_info,
3789                                    "page %lu not writeback, cur %llu end %llu",
3790                                page->index, cur, end);
3791                 }
3792
3793                 ret = submit_extent_page(opf | write_flags, wbc, page,
3794                                          disk_bytenr, iosize,
3795                                          cur - page_offset(page), &epd->bio,
3796                                          end_bio_extent_writepage,
3797                                          0, 0, 0, false);
3798                 if (ret) {
3799                         SetPageError(page);
3800                         if (PageWriteback(page))
3801                                 end_page_writeback(page);
3802                 }
3803
3804                 cur += iosize;
3805                 nr++;
3806         }
3807         *nr_ret = nr;
3808         return ret;
3809 }
3810
3811 /*
3812  * the writepage semantics are similar to regular writepage.  extent
3813  * records are inserted to lock ranges in the tree, and as dirty areas
3814  * are found, they are marked writeback.  Then the lock bits are removed
3815  * and the end_io handler clears the writeback ranges
3816  *
3817  * Return 0 if everything goes well.
3818  * Return <0 for error.
3819  */
3820 static int __extent_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
3821                               struct extent_page_data *epd)
3822 {
3823         struct inode *inode = page->mapping->host;
3824         u64 start = page_offset(page);
3825         u64 page_end = start + PAGE_SIZE - 1;
3826         int ret;
3827         int nr = 0;
3828         size_t pg_offset;
3829         loff_t i_size = i_size_read(inode);
3830         unsigned long end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
3831         unsigned long nr_written = 0;
3832
3833         trace___extent_writepage(page, inode, wbc);
3834
3835         WARN_ON(!PageLocked(page));
3836
3837         ClearPageError(page);
3838
3839         pg_offset = offset_in_page(i_size);
3840         if (page->index > end_index ||
3841            (page->index == end_index && !pg_offset)) {
3842                 page->mapping->a_ops->invalidatepage(page, 0, PAGE_SIZE);
3843                 unlock_page(page);
3844                 return 0;
3845         }
3846
3847         if (page->index == end_index) {
3848                 char *userpage;
3849
3850                 userpage = kmap_atomic(page);
3851                 memset(userpage + pg_offset, 0,
3852                        PAGE_SIZE - pg_offset);
3853                 kunmap_atomic(userpage);
3854                 flush_dcache_page(page);
3855         }
3856
3857         ret = set_page_extent_mapped(page);
3858         if (ret < 0) {
3859                 SetPageError(page);
3860                 goto done;
3861         }
3862
3863         if (!epd->extent_locked) {
3864                 ret = writepage_delalloc(BTRFS_I(inode), page, wbc, start,
3865                                          &nr_written);
3866                 if (ret == 1)
3867                         return 0;
3868                 if (ret)
3869                         goto done;
3870         }
3871
3872         ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, wbc, epd, i_size,
3873                                     nr_written, &nr);
3874         if (ret == 1)
3875                 return 0;
3876
3877 done:
3878         if (nr == 0) {
3879                 /* make sure the mapping tag for page dirty gets cleared */
3880                 set_page_writeback(page);
3881                 end_page_writeback(page);
3882         }
3883         if (PageError(page)) {
3884                 ret = ret < 0 ? ret : -EIO;
3885                 end_extent_writepage(page, ret, start, page_end);
3886         }
3887         unlock_page(page);
3888         ASSERT(ret <= 0);
3889         return ret;
3890 }
3891
3892 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
3893 {
3894         wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
3895                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3896 }
3897
3898 static void end_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
3899 {
3900         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
3901         smp_mb__after_atomic();
3902         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK);
3903 }
3904
3905 /*
3906  * Lock extent buffer status and pages for writeback.
3907  *
3908  * May try to flush write bio if we can't get the lock.
3909  *
3910  * Return  0 if the extent buffer doesn't need to be submitted.
3911  *           (E.g. the extent buffer is not dirty)
3912  * Return >0 is the extent buffer is submitted to bio.
3913  * Return <0 if something went wrong, no page is locked.
3914  */
3915 static noinline_for_stack int lock_extent_buffer_for_io(struct extent_buffer *eb,
3916                           struct extent_page_data *epd)
3917 {
3918         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3919         int i, num_pages, failed_page_nr;
3920         int flush = 0;
3921         int ret = 0;
3922
3923         if (!btrfs_try_tree_write_lock(eb)) {
3924                 ret = flush_write_bio(epd);
3925                 if (ret < 0)
3926                         return ret;
3927                 flush = 1;
3928                 btrfs_tree_lock(eb);
3929         }
3930
3931         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags)) {
3932                 btrfs_tree_unlock(eb);
3933                 if (!epd->sync_io)
3934                         return 0;
3935                 if (!flush) {
3936                         ret = flush_write_bio(epd);
3937                         if (ret < 0)
3938                                 return ret;
3939                         flush = 1;
3940                 }
3941                 while (1) {
3942                         wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
3943                         btrfs_tree_lock(eb);
3944                         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags))
3945                                 break;
3946                         btrfs_tree_unlock(eb);
3947                 }
3948         }
3949
3950         /*
3951          * We need to do this to prevent races in people who check if the eb is
3952          * under IO since we can end up having no IO bits set for a short period
3953          * of time.
3954          */
3955         spin_lock(&eb->refs_lock);
3956         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
3957                 set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
3958                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
3959                 btrfs_set_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
3960                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
3961                                          -eb->len,
3962                                          fs_info->dirty_metadata_batch);
3963                 ret = 1;
3964         } else {
3965                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
3966         }
3967
3968         btrfs_tree_unlock(eb);
3969
3970         if (!ret)
3971                 return ret;
3972
3973         num_pages = num_extent_pages(eb);
3974         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3975                 struct page *p = eb->pages[i];
3976
3977                 if (!trylock_page(p)) {
3978                         if (!flush) {
3979                                 int err;
3980
3981                                 err = flush_write_bio(epd);
3982                                 if (err < 0) {
3983                                         ret = err;
3984                                         failed_page_nr = i;
3985                                         goto err_unlock;
3986                                 }
3987                                 flush = 1;
3988                         }
3989                         lock_page(p);
3990                 }
3991         }
3992
3993         return ret;
3994 err_unlock:
3995         /* Unlock already locked pages */
3996         for (i = 0; i < failed_page_nr; i++)
3997                 unlock_page(eb->pages[i]);
3998         /*
3999          * Clear EXTENT_BUFFER_WRITEBACK and wake up anyone waiting on it.
4000          * Also set back EXTENT_BUFFER_DIRTY so future attempts to this eb can
4001          * be made and undo everything done before.
4002          */
4003         btrfs_tree_lock(eb);
4004         spin_lock(&eb->refs_lock);
4005         set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
4006         end_extent_buffer_writeback(eb);
4007         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4008         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes, eb->len,
4009                                  fs_info->dirty_metadata_batch);
4010         btrfs_clear_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
4011         btrfs_tree_unlock(eb);
4012         return ret;
4013 }
4014
4015 static void set_btree_ioerr(struct page *page)
4016 {
4017         struct extent_buffer *eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4018         struct btrfs_fs_info *fs_info;
4019
4020         SetPageError(page);
4021         if (test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags))
4022                 return;
4023
4024         /*
4025          * If we error out, we should add back the dirty_metadata_bytes
4026          * to make it consistent.
4027          */
4028         fs_info = eb->fs_info;
4029         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4030                                  eb->len, fs_info->dirty_metadata_batch);
4031
4032         /*
4033          * If writeback for a btree extent that doesn't belong to a log tree
4034          * failed, increment the counter transaction->eb_write_errors.
4035          * We do this because while the transaction is running and before it's
4036          * committing (when we call filemap_fdata[write|wait]_range against
4037          * the btree inode), we might have
4038          * btree_inode->i_mapping->a_ops->writepages() called by the VM - if it
4039          * returns an error or an error happens during writeback, when we're
4040          * committing the transaction we wouldn't know about it, since the pages
4041          * can be no longer dirty nor marked anymore for writeback (if a
4042          * subsequent modification to the extent buffer didn't happen before the
4043          * transaction commit), which makes filemap_fdata[write|wait]_range not
4044          * able to find the pages tagged with SetPageError at transaction
4045          * commit time. So if this happens we must abort the transaction,
4046          * otherwise we commit a super block with btree roots that point to
4047          * btree nodes/leafs whose content on disk is invalid - either garbage
4048          * or the content of some node/leaf from a past generation that got
4049          * cowed or deleted and is no longer valid.
4050          *
4051          * Note: setting AS_EIO/AS_ENOSPC in the btree inode's i_mapping would
4052          * not be enough - we need to distinguish between log tree extents vs
4053          * non-log tree extents, and the next filemap_fdatawait_range() call
4054          * will catch and clear such errors in the mapping - and that call might
4055          * be from a log sync and not from a transaction commit. Also, checking
4056          * for the eb flag EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR at transaction commit time is
4057          * not done and would not be reliable - the eb might have been released
4058          * from memory and reading it back again means that flag would not be
4059          * set (since it's a runtime flag, not persisted on disk).
4060          *
4061          * Using the flags below in the btree inode also makes us achieve the
4062          * goal of AS_EIO/AS_ENOSPC when writepages() returns success, started
4063          * writeback for all dirty pages and before filemap_fdatawait_range()
4064          * is called, the writeback for all dirty pages had already finished
4065          * with errors - because we were not using AS_EIO/AS_ENOSPC,
4066          * filemap_fdatawait_range() would return success, as it could not know
4067          * that writeback errors happened (the pages were no longer tagged for
4068          * writeback).
4069          */
4070         switch (eb->log_index) {
4071         case -1:
4072                 set_bit(BTRFS_FS_BTREE_ERR, &eb->fs_info->flags);
4073                 break;
4074         case 0:
4075                 set_bit(BTRFS_FS_LOG1_ERR, &eb->fs_info->flags);
4076                 break;
4077         case 1:
4078                 set_bit(BTRFS_FS_LOG2_ERR, &eb->fs_info->flags);
4079                 break;
4080         default:
4081                 BUG(); /* unexpected, logic error */
4082         }
4083 }
4084
4085 static void end_bio_extent_buffer_writepage(struct bio *bio)
4086 {
4087         struct bio_vec *bvec;
4088         struct extent_buffer *eb;
4089         int done;
4090         struct bvec_iter_all iter_all;
4091
4092         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4093         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4094                 struct page *page = bvec->bv_page;
4095
4096                 eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4097                 BUG_ON(!eb);
4098                 done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4099
4100                 if (bio->bi_status ||
4101                     test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4102                         ClearPageUptodate(page);
4103                         set_btree_ioerr(page);
4104                 }
4105
4106                 end_page_writeback(page);
4107
4108                 if (!done)
4109                         continue;
4110
4111                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4112         }
4113
4114         bio_put(bio);
4115 }
4116
4117 static noinline_for_stack int write_one_eb(struct extent_buffer *eb,
4118                         struct writeback_control *wbc,
4119                         struct extent_page_data *epd)
4120 {
4121         u64 disk_bytenr = eb->start;
4122         u32 nritems;
4123         int i, num_pages;
4124         unsigned long start, end;
4125         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4126         int ret = 0;
4127
4128         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
4129         num_pages = num_extent_pages(eb);
4130         atomic_set(&eb->io_pages, num_pages);
4131
4132         /* set btree blocks beyond nritems with 0 to avoid stale content. */
4133         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
4134         if (btrfs_header_level(eb) > 0) {
4135                 end = btrfs_node_key_ptr_offset(nritems);
4136
4137                 memzero_extent_buffer(eb, end, eb->len - end);
4138         } else {
4139                 /*
4140                  * leaf:
4141                  * header 0 1 2 .. N ... data_N .. data_2 data_1 data_0
4142                  */
4143                 start = btrfs_item_nr_offset(nritems);
4144                 end = BTRFS_LEAF_DATA_OFFSET + leaf_data_end(eb);
4145                 memzero_extent_buffer(eb, start, end - start);
4146         }
4147
4148         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4149                 struct page *p = eb->pages[i];
4150
4151                 clear_page_dirty_for_io(p);
4152                 set_page_writeback(p);
4153                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc,
4154                                          p, disk_bytenr, PAGE_SIZE, 0,
4155                                          &epd->bio,
4156                                          end_bio_extent_buffer_writepage,
4157                                          0, 0, 0, false);
4158                 if (ret) {
4159                         set_btree_ioerr(p);
4160                         if (PageWriteback(p))
4161                                 end_page_writeback(p);
4162                         if (atomic_sub_and_test(num_pages - i, &eb->io_pages))
4163                                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4164                         ret = -EIO;
4165                         break;
4166                 }
4167                 disk_bytenr += PAGE_SIZE;
4168                 update_nr_written(wbc, 1);
4169                 unlock_page(p);
4170         }
4171
4172         if (unlikely(ret)) {
4173                 for (; i < num_pages; i++) {
4174                         struct page *p = eb->pages[i];
4175                         clear_page_dirty_for_io(p);
4176                         unlock_page(p);
4177                 }
4178         }
4179
4180         return ret;
4181 }
4182
4183 /*
4184  * Submit all page(s) of one extent buffer.
4185  *
4186  * @page:       the page of one extent buffer
4187  * @eb_context: to determine if we need to submit this page, if current page
4188  *              belongs to this eb, we don't need to submit
4189  *
4190  * The caller should pass each page in their bytenr order, and here we use
4191  * @eb_context to determine if we have submitted pages of one extent buffer.
4192  *
4193  * If we have, we just skip until we hit a new page that doesn't belong to
4194  * current @eb_context.
4195  *
4196  * If not, we submit all the page(s) of the extent buffer.
4197  *
4198  * Return >0 if we have submitted the extent buffer successfully.
4199  * Return 0 if we don't need to submit the page, as it's already submitted by
4200  * previous call.
4201  * Return <0 for fatal error.
4202  */
4203 static int submit_eb_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
4204                           struct extent_page_data *epd,
4205                           struct extent_buffer **eb_context)
4206 {
4207         struct address_space *mapping = page->mapping;
4208         struct btrfs_block_group *cache = NULL;
4209         struct extent_buffer *eb;
4210         int ret;
4211
4212         if (!PagePrivate(page))
4213                 return 0;
4214
4215         spin_lock(&mapping->private_lock);
4216         if (!PagePrivate(page)) {
4217                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4218                 return 0;
4219         }
4220
4221         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4222
4223         /*
4224          * Shouldn't happen and normally this would be a BUG_ON but no point
4225          * crashing the machine for something we can survive anyway.
4226          */
4227         if (WARN_ON(!eb)) {
4228                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4229                 return 0;
4230         }
4231
4232         if (eb == *eb_context) {
4233                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4234                 return 0;
4235         }
4236         ret = atomic_inc_not_zero(&eb->refs);
4237         spin_unlock(&mapping->private_lock);
4238         if (!ret)
4239                 return 0;
4240
4241         if (!btrfs_check_meta_write_pointer(eb->fs_info, eb, &cache)) {
4242                 /*
4243                  * If for_sync, this hole will be filled with
4244                  * trasnsaction commit.
4245                  */
4246                 if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL && !wbc->for_sync)
4247                         ret = -EAGAIN;
4248                 else
4249                         ret = 0;
4250                 free_extent_buffer(eb);
4251                 return ret;
4252         }
4253
4254         *eb_context = eb;
4255
4256         ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4257         if (ret <= 0) {
4258                 btrfs_revert_meta_write_pointer(cache, eb);
4259                 if (cache)
4260                         btrfs_put_block_group(cache);
4261                 free_extent_buffer(eb);
4262                 return ret;
4263         }
4264         if (cache)
4265                 btrfs_put_block_group(cache);
4266         ret = write_one_eb(eb, wbc, epd);
4267         free_extent_buffer(eb);
4268         if (ret < 0)
4269                 return ret;
4270         return 1;
4271 }
4272
4273 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4274                                    struct writeback_control *wbc)
4275 {
4276         struct extent_buffer *eb_context = NULL;
4277         struct extent_page_data epd = {
4278                 .bio = NULL,
4279                 .extent_locked = 0,
4280                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4281         };
4282         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(mapping->host)->root->fs_info;
4283         int ret = 0;
4284         int done = 0;
4285         int nr_to_write_done = 0;
4286         struct pagevec pvec;
4287         int nr_pages;
4288         pgoff_t index;
4289         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4290         int scanned = 0;
4291         xa_mark_t tag;
4292
4293         pagevec_init(&pvec);
4294         if (wbc->range_cyclic) {
4295                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4296                 end = -1;
4297                 /*
4298                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4299                  * range, mark it as scanned.
4300                  */
4301                 scanned = (index == 0);
4302         } else {
4303                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4304                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4305                 scanned = 1;
4306         }
4307         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4308                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4309         else
4310                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4311         btrfs_zoned_meta_io_lock(fs_info);
4312 retry:
4313         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4314                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
4315         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
4316                (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping, &index, end,
4317                         tag))) {
4318                 unsigned i;
4319
4320                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
4321                         struct page *page = pvec.pages[i];
4322
4323                         ret = submit_eb_page(page, wbc, &epd, &eb_context);
4324                         if (ret == 0)
4325                                 continue;
4326                         if (ret < 0) {
4327                                 done = 1;
4328                                 break;
4329                         }
4330
4331                         /*
4332                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
4333                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
4334                          * at any time
4335                          */
4336                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
4337                 }
4338                 pagevec_release(&pvec);
4339                 cond_resched();
4340         }
4341         if (!scanned && !done) {
4342                 /*
4343                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
4344                  * back to the start of the file
4345                  */
4346                 scanned = 1;
4347                 index = 0;
4348                 goto retry;
4349         }
4350         if (ret < 0) {
4351                 end_write_bio(&epd, ret);
4352                 goto out;
4353         }
4354         /*
4355          * If something went wrong, don't allow any metadata write bio to be
4356          * submitted.
4357          *
4358          * This would prevent use-after-free if we had dirty pages not
4359          * cleaned up, which can still happen by fuzzed images.
4360          *
4361          * - Bad extent tree
4362          *   Allowing existing tree block to be allocated for other trees.
4363          *
4364          * - Log tree operations
4365          *   Exiting tree blocks get allocated to log tree, bumps its
4366          *   generation, then get cleaned in tree re-balance.
4367          *   Such tree block will not be written back, since it's clean,
4368          *   thus no WRITTEN flag set.
4369          *   And after log writes back, this tree block is not traced by
4370          *   any dirty extent_io_tree.
4371          *
4372          * - Offending tree block gets re-dirtied from its original owner
4373          *   Since it has bumped generation, no WRITTEN flag, it can be
4374          *   reused without COWing. This tree block will not be traced
4375          *   by btrfs_transaction::dirty_pages.
4376          *
4377          *   Now such dirty tree block will not be cleaned by any dirty
4378          *   extent io tree. Thus we don't want to submit such wild eb
4379          *   if the fs already has error.
4380          */
4381         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state)) {
4382                 ret = flush_write_bio(&epd);
4383         } else {
4384                 ret = -EROFS;
4385                 end_write_bio(&epd, ret);
4386         }
4387 out:
4388         btrfs_zoned_meta_io_unlock(fs_info);
4389         return ret;
4390 }
4391
4392 /**
4393  * Walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
4394  *
4395  * @mapping: address space structure to write
4396  * @wbc:     subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
4397  * @epd:     holds context for the write, namely the bio
4398  *
4399  * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
4400  * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
4401  * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
4402  * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
4403  * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
4404  * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
4405  * existing IO to complete.
4406  */
4407 static int extent_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4408                              struct writeback_control *wbc,
4409                              struct extent_page_data *epd)
4410 {
4411         struct inode *inode = mapping->host;
4412         int ret = 0;
4413         int done = 0;
4414         int nr_to_write_done = 0;
4415         struct pagevec pvec;
4416         int nr_pages;
4417         pgoff_t index;
4418         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4419         pgoff_t done_index;
4420         int range_whole = 0;
4421         int scanned = 0;
4422         xa_mark_t tag;
4423
4424         /*
4425          * We have to hold onto the inode so that ordered extents can do their
4426          * work when the IO finishes.  The alternative to this is failing to add
4427          * an ordered extent if the igrab() fails there and that is a huge pain
4428          * to deal with, so instead just hold onto the inode throughout the
4429          * writepages operation.  If it fails here we are freeing up the inode
4430          * anyway and we'd rather not waste our time writing out stuff that is
4431          * going to be truncated anyway.
4432          */
4433         if (!igrab(inode))
4434                 return 0;
4435
4436         pagevec_init(&pvec);
4437         if (wbc->range_cyclic) {
4438                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4439                 end = -1;
4440                 /*
4441                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4442                  * range, mark it as scanned.
4443                  */
4444                 scanned = (index == 0);
4445         } else {
4446                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4447                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4448                 if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
4449                         range_whole = 1;
4450                 scanned = 1;
4451         }
4452
4453         /*
4454          * We do the tagged writepage as long as the snapshot flush bit is set
4455          * and we are the first one who do the filemap_flush() on this inode.
4456          *
4457          * The nr_to_write == LONG_MAX is needed to make sure other flushers do
4458          * not race in and drop the bit.
4459          */
4460         if (range_whole && wbc->nr_to_write == LONG_MAX &&
4461             test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
4462                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
4463                 wbc->tagged_writepages = 1;
4464
4465         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
4466                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4467         else
4468                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4469 retry:
4470         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
4471                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
4472         done_index = index;
4473         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
4474                         (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping,
4475                                                 &index, end, tag))) {
4476                 unsigned i;
4477
4478                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
4479                         struct page *page = pvec.pages[i];
4480
4481                         done_index = page->index + 1;
4482                         /*
4483                          * At this point we hold neither the i_pages lock nor
4484                          * the page lock: the page may be truncated or
4485                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
4486                          * or even swizzled back from swapper_space to
4487                          * tmpfs file mapping
4488                          */
4489                         if (!trylock_page(page)) {
4490                                 ret = flush_write_bio(epd);
4491                                 BUG_ON(ret < 0);
4492                                 lock_page(page);
4493                         }
4494
4495                         if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
4496                                 unlock_page(page);
4497                                 continue;
4498                         }
4499
4500                         if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_NONE) {
4501                                 if (PageWriteback(page)) {
4502                                         ret = flush_write_bio(epd);
4503                                         BUG_ON(ret < 0);
4504                                 }
4505                                 wait_on_page_writeback(page);
4506                         }
4507
4508                         if (PageWriteback(page) ||
4509                             !clear_page_dirty_for_io(page)) {
4510                                 unlock_page(page);
4511                                 continue;
4512                         }
4513
4514                         ret = __extent_writepage(page, wbc, epd);
4515                         if (ret < 0) {
4516                                 done = 1;
4517                                 break;
4518                         }
4519
4520                         /*
4521                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
4522                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
4523                          * at any time
4524                          */
4525                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
4526                 }
4527                 pagevec_release(&pvec);
4528                 cond_resched();
4529         }
4530         if (!scanned && !done) {
4531                 /*
4532                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
4533                  * back to the start of the file
4534                  */
4535                 scanned = 1;
4536                 index = 0;
4537
4538                 /*
4539                  * If we're looping we could run into a page that is locked by a
4540                  * writer and that writer could be waiting on writeback for a
4541                  * page in our current bio, and thus deadlock, so flush the
4542                  * write bio here.
4543                  */
4544                 ret = flush_write_bio(epd);
4545                 if (!ret)
4546                         goto retry;
4547         }
4548
4549         if (wbc->range_cyclic || (wbc->nr_to_write > 0 && range_whole))
4550                 mapping->writeback_index = done_index;
4551
4552         btrfs_add_delayed_iput(inode);
4553         return ret;
4554 }
4555
4556 int extent_write_full_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
4557 {
4558         int ret;
4559         struct extent_page_data epd = {
4560                 .bio = NULL,
4561                 .extent_locked = 0,
4562                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4563         };
4564
4565         ret = __extent_writepage(page, wbc, &epd);
4566         ASSERT(ret <= 0);
4567         if (ret < 0) {
4568                 end_write_bio(&epd, ret);
4569                 return ret;
4570         }
4571
4572         ret = flush_write_bio(&epd);
4573         ASSERT(ret <= 0);
4574         return ret;
4575 }
4576
4577 int extent_write_locked_range(struct inode *inode, u64 start, u64 end,
4578                               int mode)
4579 {
4580         int ret = 0;
4581         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
4582         struct page *page;
4583         unsigned long nr_pages = (end - start + PAGE_SIZE) >>
4584                 PAGE_SHIFT;
4585
4586         struct extent_page_data epd = {
4587                 .bio = NULL,
4588                 .extent_locked = 1,
4589                 .sync_io = mode == WB_SYNC_ALL,
4590         };
4591         struct writeback_control wbc_writepages = {
4592                 .sync_mode      = mode,
4593                 .nr_to_write    = nr_pages * 2,
4594                 .range_start    = start,
4595                 .range_end      = end + 1,
4596                 /* We're called from an async helper function */
4597                 .punt_to_cgroup = 1,
4598                 .no_cgroup_owner = 1,
4599         };
4600
4601         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc_writepages, inode);
4602         while (start <= end) {
4603                 page = find_get_page(mapping, start >> PAGE_SHIFT);
4604                 if (clear_page_dirty_for_io(page))
4605                         ret = __extent_writepage(page, &wbc_writepages, &epd);
4606                 else {
4607                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, start,
4608                                                     start + PAGE_SIZE - 1, 1);
4609                         unlock_page(page);
4610                 }
4611                 put_page(page);
4612                 start += PAGE_SIZE;
4613         }
4614
4615         ASSERT(ret <= 0);
4616         if (ret == 0)
4617                 ret = flush_write_bio(&epd);
4618         else
4619                 end_write_bio(&epd, ret);
4620
4621         wbc_detach_inode(&wbc_writepages);
4622         return ret;
4623 }
4624
4625 int extent_writepages(struct address_space *mapping,
4626                       struct writeback_control *wbc)
4627 {
4628         int ret = 0;
4629         struct extent_page_data epd = {
4630                 .bio = NULL,
4631                 .extent_locked = 0,
4632                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4633         };
4634
4635         ret = extent_write_cache_pages(mapping, wbc, &epd);
4636         ASSERT(ret <= 0);
4637         if (ret < 0) {
4638                 end_write_bio(&epd, ret);
4639                 return ret;
4640         }
4641         ret = flush_write_bio(&epd);
4642         return ret;
4643 }
4644
4645 void extent_readahead(struct readahead_control *rac)
4646 {
4647         struct bio *bio = NULL;
4648         unsigned long bio_flags = 0;
4649         struct page *pagepool[16];
4650         struct extent_map *em_cached = NULL;
4651         u64 prev_em_start = (u64)-1;
4652         int nr;
4653
4654         while ((nr = readahead_page_batch(rac, pagepool))) {
4655                 u64 contig_start = page_offset(pagepool[0]);
4656                 u64 contig_end = page_offset(pagepool[nr - 1]) + PAGE_SIZE - 1;
4657
4658                 ASSERT(contig_start + nr * PAGE_SIZE - 1 == contig_end);
4659
4660                 contiguous_readpages(pagepool, nr, contig_start, contig_end,
4661                                 &em_cached, &bio, &bio_flags, &prev_em_start);
4662         }
4663
4664         if (em_cached)
4665                 free_extent_map(em_cached);
4666
4667         if (bio) {
4668                 if (submit_one_bio(bio, 0, bio_flags))
4669                         return;
4670         }
4671 }
4672
4673 /*
4674  * basic invalidatepage code, this waits on any locked or writeback
4675  * ranges corresponding to the page, and then deletes any extent state
4676  * records from the tree
4677  */
4678 int extent_invalidatepage(struct extent_io_tree *tree,
4679                           struct page *page, unsigned long offset)
4680 {
4681         struct extent_state *cached_state = NULL;
4682         u64 start = page_offset(page);
4683         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
4684         size_t blocksize = page->mapping->host->i_sb->s_blocksize;
4685
4686         /* This function is only called for the btree inode */
4687         ASSERT(tree->owner == IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
4688
4689         start += ALIGN(offset, blocksize);
4690         if (start > end)
4691                 return 0;
4692
4693         lock_extent_bits(tree, start, end, &cached_state);
4694         wait_on_page_writeback(page);
4695
4696         /*
4697          * Currently for btree io tree, only EXTENT_LOCKED is utilized,
4698          * so here we only need to unlock the extent range to free any
4699          * existing extent state.
4700          */
4701         unlock_extent_cached(tree, start, end, &cached_state);
4702         return 0;
4703 }
4704
4705 /*
4706  * a helper for releasepage, this tests for areas of the page that
4707  * are locked or under IO and drops the related state bits if it is safe
4708  * to drop the page.
4709  */
4710 static int try_release_extent_state(struct extent_io_tree *tree,
4711                                     struct page *page, gfp_t mask)
4712 {
4713         u64 start = page_offset(page);
4714         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
4715         int ret = 1;
4716
4717         if (test_range_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, 0, NULL)) {
4718                 ret = 0;
4719         } else {
4720                 /*
4721                  * At this point we can safely clear everything except the
4722                  * locked bit, the nodatasum bit and the delalloc new bit.
4723                  * The delalloc new bit will be cleared by ordered extent
4724                  * completion.
4725                  */
4726                 ret = __clear_extent_bit(tree, start, end,
4727                          ~(EXTENT_LOCKED | EXTENT_NODATASUM | EXTENT_DELALLOC_NEW),
4728                          0, 0, NULL, mask, NULL);
4729
4730                 /* if clear_extent_bit failed for enomem reasons,
4731                  * we can't allow the release to continue.
4732                  */
4733                 if (ret < 0)
4734                         ret = 0;
4735                 else
4736                         ret = 1;
4737         }
4738         return ret;
4739 }
4740
4741 /*
4742  * a helper for releasepage.  As long as there are no locked extents
4743  * in the range corresponding to the page, both state records and extent
4744  * map records are removed
4745  */
4746 int try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask)
4747 {
4748         struct extent_map *em;
4749         u64 start = page_offset(page);
4750         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
4751         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
4752         struct extent_io_tree *tree = &btrfs_inode->io_tree;
4753         struct extent_map_tree *map = &btrfs_inode->extent_tree;
4754
4755         if (gfpflags_allow_blocking(mask) &&
4756             page->mapping->host->i_size > SZ_16M) {
4757                 u64 len;
4758                 while (start <= end) {
4759                         struct btrfs_fs_info *fs_info;
4760                         u64 cur_gen;
4761
4762                         len = end - start + 1;
4763                         write_lock(&map->lock);
4764                         em = lookup_extent_mapping(map, start, len);
4765                         if (!em) {
4766                                 write_unlock(&map->lock);
4767                                 break;
4768                         }
4769                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags) ||
4770                             em->start != start) {
4771                                 write_unlock(&map->lock);
4772                                 free_extent_map(em);
4773                                 break;
4774                         }
4775                         if (test_range_bit(tree, em->start,
4776                                            extent_map_end(em) - 1,
4777                                            EXTENT_LOCKED, 0, NULL))
4778                                 goto next;
4779                         /*
4780                          * If it's not in the list of modified extents, used
4781                          * by a fast fsync, we can remove it. If it's being
4782                          * logged we can safely remove it since fsync took an
4783                          * extra reference on the em.
4784                          */
4785                         if (list_empty(&em->list) ||
4786                             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
4787                                 goto remove_em;
4788                         /*
4789                          * If it's in the list of modified extents, remove it
4790                          * only if its generation is older then the current one,
4791                          * in which case we don't need it for a fast fsync.
4792                          * Otherwise don't remove it, we could be racing with an
4793                          * ongoing fast fsync that could miss the new extent.
4794                          */
4795                         fs_info = btrfs_inode->root->fs_info;
4796                         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
4797                         cur_gen = fs_info->generation;
4798                         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
4799                         if (em->generation >= cur_gen)
4800                                 goto next;
4801 remove_em:
4802                         /*
4803                          * We only remove extent maps that are not in the list of
4804                          * modified extents or that are in the list but with a
4805                          * generation lower then the current generation, so there
4806                          * is no need to set the full fsync flag on the inode (it
4807                          * hurts the fsync performance for workloads with a data
4808                          * size that exceeds or is close to the system's memory).
4809                          */
4810                         remove_extent_mapping(map, em);
4811                         /* once for the rb tree */
4812                         free_extent_map(em);
4813 next:
4814                         start = extent_map_end(em);
4815                         write_unlock(&map->lock);
4816
4817                         /* once for us */
4818                         free_extent_map(em);
4819
4820                         cond_resched(); /* Allow large-extent preemption. */
4821                 }
4822         }
4823         return try_release_extent_state(tree, page, mask);
4824 }
4825
4826 /*
4827  * helper function for fiemap, which doesn't want to see any holes.
4828  * This maps until we find something past 'last'
4829  */
4830 static struct extent_map *get_extent_skip_holes(struct btrfs_inode *inode,
4831                                                 u64 offset, u64 last)
4832 {
4833         u64 sectorsize = btrfs_inode_sectorsize(inode);
4834         struct extent_map *em;
4835         u64 len;
4836
4837         if (offset >= last)
4838                 return NULL;
4839
4840         while (1) {
4841                 len = last - offset;
4842                 if (len == 0)
4843                         break;
4844                 len = ALIGN(len, sectorsize);
4845                 em = btrfs_get_extent_fiemap(inode, offset, len);
4846                 if (IS_ERR_OR_NULL(em))
4847                         return em;
4848
4849                 /* if this isn't a hole return it */
4850                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
4851                         return em;
4852
4853                 /* this is a hole, advance to the next extent */
4854                 offset = extent_map_end(em);
4855                 free_extent_map(em);
4856                 if (offset >= last)
4857                         break;
4858         }
4859         return NULL;
4860 }
4861
4862 /*
4863  * To cache previous fiemap extent
4864  *
4865  * Will be used for merging fiemap extent
4866  */
4867 struct fiemap_cache {
4868         u64 offset;
4869         u64 phys;
4870         u64 len;
4871         u32 flags;
4872         bool cached;
4873 };
4874
4875 /*
4876  * Helper to submit fiemap extent.
4877  *
4878  * Will try to merge current fiemap extent specified by @offset, @phys,
4879  * @len and @flags with cached one.
4880  * And only when we fails to merge, cached one will be submitted as
4881  * fiemap extent.
4882  *
4883  * Return value is the same as fiemap_fill_next_extent().
4884  */
4885 static int emit_fiemap_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
4886                                 struct fiemap_cache *cache,
4887                                 u64 offset, u64 phys, u64 len, u32 flags)
4888 {
4889         int ret = 0;
4890
4891         if (!cache->cached)
4892                 goto assign;
4893
4894         /*
4895          * Sanity check, extent_fiemap() should have ensured that new
4896          * fiemap extent won't overlap with cached one.
4897          * Not recoverable.
4898          *
4899          * NOTE: Physical address can overlap, due to compression
4900          */
4901         if (cache->offset + cache->len > offset) {
4902                 WARN_ON(1);
4903                 return -EINVAL;
4904         }
4905
4906         /*
4907          * Only merges fiemap extents if
4908          * 1) Their logical addresses are continuous
4909          *
4910          * 2) Their physical addresses are continuous
4911          *    So truly compressed (physical size smaller than logical size)
4912          *    extents won't get merged with each other
4913          *
4914          * 3) Share same flags except FIEMAP_EXTENT_LAST
4915          *    So regular extent won't get merged with prealloc extent
4916          */
4917         if (cache->offset + cache->len  == offset &&
4918             cache->phys + cache->len == phys  &&
4919             (cache->flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST) ==
4920                         (flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST)) {
4921                 cache->len += len;
4922                 cache->flags |= flags;
4923                 goto try_submit_last;
4924         }
4925
4926         /* Not mergeable, need to submit cached one */
4927         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
4928                                       cache->len, cache->flags);
4929         cache->cached = false;
4930         if (ret)
4931                 return ret;
4932 assign:
4933         cache->cached = true;
4934         cache->offset = offset;
4935         cache->phys = phys;
4936         cache->len = len;
4937         cache->flags = flags;
4938 try_submit_last:
4939         if (cache->flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) {
4940                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset,
4941                                 cache->phys, cache->len, cache->flags);
4942                 cache->cached = false;
4943         }
4944         return ret;
4945 }
4946
4947 /*
4948  * Emit last fiemap cache
4949  *
4950  * The last fiemap cache may still be cached in the following case:
4951  * 0                  4k                    8k
4952  * |<- Fiemap range ->|
4953  * |<------------  First extent ----------->|
4954  *
4955  * In this case, the first extent range will be cached but not emitted.
4956  * So we must emit it before ending extent_fiemap().
4957  */
4958 static int emit_last_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
4959                                   struct fiemap_cache *cache)
4960 {
4961         int ret;
4962
4963         if (!cache->cached)
4964                 return 0;
4965
4966         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
4967                                       cache->len, cache->flags);
4968         cache->cached = false;
4969         if (ret > 0)
4970                 ret = 0;
4971         return ret;
4972 }
4973
4974 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
4975                   u64 start, u64 len)
4976 {
4977         int ret = 0;
4978         u64 off = start;
4979         u64 max = start + len;
4980         u32 flags = 0;
4981         u32 found_type;
4982         u64 last;
4983         u64 last_for_get_extent = 0;
4984         u64 disko = 0;
4985         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
4986         struct btrfs_key found_key;
4987         struct extent_map *em = NULL;
4988         struct extent_state *cached_state = NULL;
4989         struct btrfs_path *path;
4990         struct btrfs_root *root = inode->root;
4991         struct fiemap_cache cache = { 0 };
4992         struct ulist *roots;
4993         struct ulist *tmp_ulist;
4994         int end = 0;
4995         u64 em_start = 0;
4996         u64 em_len = 0;
4997         u64 em_end = 0;
4998
4999         if (len == 0)
5000                 return -EINVAL;
5001
5002         path = btrfs_alloc_path();
5003         if (!path)
5004                 return -ENOMEM;
5005
5006         roots = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5007         tmp_ulist = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5008         if (!roots || !tmp_ulist) {
5009                 ret = -ENOMEM;
5010                 goto out_free_ulist;
5011         }
5012
5013         start = round_down(start, btrfs_inode_sectorsize(inode));
5014         len = round_up(max, btrfs_inode_sectorsize(inode)) - start;
5015
5016         /*
5017          * lookup the last file extent.  We're not using i_size here
5018          * because there might be preallocation past i_size
5019          */
5020         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode), -1,
5021                                        0);
5022         if (ret < 0) {
5023                 goto out_free_ulist;
5024         } else {
5025                 WARN_ON(!ret);
5026                 if (ret == 1)
5027                         ret = 0;
5028         }
5029
5030         path->slots[0]--;
5031         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key, path->slots[0]);
5032         found_type = found_key.type;
5033
5034         /* No extents, but there might be delalloc bits */
5035         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5036             found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
5037                 /* have to trust i_size as the end */
5038                 last = (u64)-1;
5039                 last_for_get_extent = isize;
5040         } else {
5041                 /*
5042                  * remember the start of the last extent.  There are a
5043                  * bunch of different factors that go into the length of the
5044                  * extent, so its much less complex to remember where it started
5045                  */
5046                 last = found_key.offset;
5047                 last_for_get_extent = last + 1;
5048         }
5049         btrfs_release_path(path);
5050
5051         /*
5052          * we might have some extents allocated but more delalloc past those
5053          * extents.  so, we trust isize unless the start of the last extent is
5054          * beyond isize
5055          */
5056         if (last < isize) {
5057                 last = (u64)-1;
5058                 last_for_get_extent = isize;
5059         }
5060
5061         lock_extent_bits(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5062                          &cached_state);
5063
5064         em = get_extent_skip_holes(inode, start, last_for_get_extent);
5065         if (!em)
5066                 goto out;
5067         if (IS_ERR(em)) {
5068                 ret = PTR_ERR(em);
5069                 goto out;
5070         }
5071
5072         while (!end) {
5073                 u64 offset_in_extent = 0;
5074
5075                 /* break if the extent we found is outside the range */
5076                 if (em->start >= max || extent_map_end(em) < off)
5077                         break;
5078
5079                 /*
5080                  * get_extent may return an extent that starts before our
5081                  * requested range.  We have to make sure the ranges
5082                  * we return to fiemap always move forward and don't
5083                  * overlap, so adjust the offsets here
5084                  */
5085                 em_start = max(em->start, off);
5086
5087                 /*
5088                  * record the offset from the start of the extent
5089                  * for adjusting the disk offset below.  Only do this if the
5090                  * extent isn't compressed since our in ram offset may be past
5091                  * what we have actually allocated on disk.
5092                  */
5093                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5094                         offset_in_extent = em_start - em->start;
5095                 em_end = extent_map_end(em);
5096                 em_len = em_end - em_start;
5097                 flags = 0;
5098                 if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
5099                         disko = em->block_start + offset_in_extent;
5100                 else
5101                         disko = 0;
5102
5103                 /*
5104                  * bump off for our next call to get_extent
5105                  */
5106                 off = extent_map_end(em);
5107                 if (off >= max)
5108                         end = 1;
5109
5110                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
5111                         end = 1;
5112                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5113                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
5114                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE |
5115                                   FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED);
5116                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC) {
5117                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DELALLOC |
5118                                   FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN);
5119                 } else if (fieinfo->fi_extents_max) {
5120                         u64 bytenr = em->block_start -
5121                                 (em->start - em->orig_start);
5122
5123                         /*
5124                          * As btrfs supports shared space, this information
5125                          * can be exported to userspace tools via
5126                          * flag FIEMAP_EXTENT_SHARED.  If fi_extents_max == 0
5127                          * then we're just getting a count and we can skip the
5128                          * lookup stuff.
5129                          */
5130                         ret = btrfs_check_shared(root, btrfs_ino(inode),
5131                                                  bytenr, roots, tmp_ulist);
5132                         if (ret < 0)
5133                                 goto out_free;
5134                         if (ret)
5135                                 flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
5136                         ret = 0;
5137                 }
5138                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5139                         flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
5140                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
5141                         flags |= FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
5142
5143                 free_extent_map(em);
5144                 em = NULL;
5145                 if ((em_start >= last) || em_len == (u64)-1 ||
5146                    (last == (u64)-1 && isize <= em_end)) {
5147                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5148                         end = 1;
5149                 }
5150
5151                 /* now scan forward to see if this is really the last extent. */
5152                 em = get_extent_skip_holes(inode, off, last_for_get_extent);
5153                 if (IS_ERR(em)) {
5154                         ret = PTR_ERR(em);
5155                         goto out;
5156                 }
5157                 if (!em) {
5158                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5159                         end = 1;
5160                 }
5161                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, em_start, disko,
5162                                            em_len, flags);
5163                 if (ret) {
5164                         if (ret == 1)
5165                                 ret = 0;
5166                         goto out_free;
5167                 }
5168         }
5169 out_free:
5170         if (!ret)
5171                 ret = emit_last_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
5172         free_extent_map(em);
5173 out:
5174         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5175                              &cached_state);
5176
5177 out_free_ulist:
5178         btrfs_free_path(path);
5179         ulist_free(roots);
5180         ulist_free(tmp_ulist);
5181         return ret;
5182 }
5183
5184 static void __free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5185 {
5186         kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
5187 }
5188
5189 int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb)
5190 {
5191         return (atomic_read(&eb->io_pages) ||
5192                 test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags) ||
5193                 test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5194 }
5195
5196 static bool page_range_has_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
5197 {
5198         struct btrfs_subpage *subpage;
5199
5200         lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
5201
5202         if (PagePrivate(page)) {
5203                 subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
5204                 if (atomic_read(&subpage->eb_refs))
5205                         return true;
5206         }
5207         return false;
5208 }
5209
5210 static void detach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb, struct page *page)
5211 {
5212         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5213         const bool mapped = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5214
5215         /*
5216          * For mapped eb, we're going to change the page private, which should
5217          * be done under the private_lock.
5218          */
5219         if (mapped)
5220                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
5221
5222         if (!PagePrivate(page)) {
5223                 if (mapped)
5224                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5225                 return;
5226         }
5227
5228         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
5229                 /*
5230                  * We do this since we'll remove the pages after we've
5231                  * removed the eb from the radix tree, so we could race
5232                  * and have this page now attached to the new eb.  So
5233                  * only clear page_private if it's still connected to
5234                  * this eb.
5235                  */
5236                 if (PagePrivate(page) &&
5237                     page->private == (unsigned long)eb) {
5238                         BUG_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5239                         BUG_ON(PageDirty(page));
5240                         BUG_ON(PageWriteback(page));
5241                         /*
5242                          * We need to make sure we haven't be attached
5243                          * to a new eb.
5244                          */
5245                         detach_page_private(page);
5246                 }
5247                 if (mapped)
5248                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5249                 return;
5250         }
5251
5252         /*
5253          * For subpage, we can have dummy eb with page private.  In this case,
5254          * we can directly detach the private as such page is only attached to
5255          * one dummy eb, no sharing.
5256          */
5257         if (!mapped) {
5258                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5259                 return;
5260         }
5261
5262         btrfs_page_dec_eb_refs(fs_info, page);
5263
5264         /*
5265          * We can only detach the page private if there are no other ebs in the
5266          * page range.
5267          */
5268         if (!page_range_has_eb(fs_info, page))
5269                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5270
5271         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5272 }
5273
5274 /* Release all pages attached to the extent buffer */
5275 static void btrfs_release_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb)
5276 {
5277         int i;
5278         int num_pages;
5279
5280         ASSERT(!extent_buffer_under_io(eb));
5281
5282         num_pages = num_extent_pages(eb);
5283         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5284                 struct page *page = eb->pages[i];
5285
5286                 if (!page)
5287                         continue;
5288
5289                 detach_extent_buffer_page(eb, page);
5290
5291                 /* One for when we allocated the page */
5292                 put_page(page);
5293         }
5294 }
5295
5296 /*
5297  * Helper for releasing the extent buffer.
5298  */
5299 static inline void btrfs_release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5300 {
5301         btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
5302         btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
5303         __free_extent_buffer(eb);
5304 }
5305
5306 static struct extent_buffer *
5307 __alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start,
5308                       unsigned long len)
5309 {
5310         struct extent_buffer *eb = NULL;
5311
5312         eb = kmem_cache_zalloc(extent_buffer_cache, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
5313         eb->start = start;
5314         eb->len = len;
5315         eb->fs_info = fs_info;
5316         eb->bflags = 0;
5317         init_rwsem(&eb->lock);
5318
5319         btrfs_leak_debug_add(&fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list,
5320                              &fs_info->allocated_ebs);
5321         INIT_LIST_HEAD(&eb->release_list);
5322
5323         spin_lock_init(&eb->refs_lock);
5324         atomic_set(&eb->refs, 1);
5325         atomic_set(&eb->io_pages, 0);
5326
5327         ASSERT(len <= BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE);
5328
5329         return eb;
5330 }
5331
5332 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src)
5333 {
5334         int i;
5335         struct page *p;
5336         struct extent_buffer *new;
5337         int num_pages = num_extent_pages(src);
5338
5339         new = __alloc_extent_buffer(src->fs_info, src->start, src->len);
5340         if (new == NULL)
5341                 return NULL;
5342
5343         /*
5344          * Set UNMAPPED before calling btrfs_release_extent_buffer(), as
5345          * btrfs_release_extent_buffer() have different behavior for
5346          * UNMAPPED subpage extent buffer.
5347          */
5348         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &new->bflags);
5349
5350         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5351                 int ret;
5352
5353                 p = alloc_page(GFP_NOFS);
5354                 if (!p) {
5355                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5356                         return NULL;
5357                 }
5358                 ret = attach_extent_buffer_page(new, p, NULL);
5359                 if (ret < 0) {
5360                         put_page(p);
5361                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5362                         return NULL;
5363                 }
5364                 WARN_ON(PageDirty(p));
5365                 new->pages[i] = p;
5366                 copy_page(page_address(p), page_address(src->pages[i]));
5367         }
5368         set_extent_buffer_uptodate(new);
5369
5370         return new;
5371 }
5372
5373 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5374                                                   u64 start, unsigned long len)
5375 {
5376         struct extent_buffer *eb;
5377         int num_pages;
5378         int i;
5379
5380         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
5381         if (!eb)
5382                 return NULL;
5383
5384         num_pages = num_extent_pages(eb);
5385         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5386                 int ret;
5387
5388                 eb->pages[i] = alloc_page(GFP_NOFS);
5389                 if (!eb->pages[i])
5390                         goto err;
5391                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i], NULL);
5392                 if (ret < 0)
5393                         goto err;
5394         }
5395         set_extent_buffer_uptodate(eb);
5396         btrfs_set_header_nritems(eb, 0);
5397         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5398
5399         return eb;
5400 err:
5401         for (; i > 0; i--) {
5402                 detach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i - 1]);
5403                 __free_page(eb->pages[i - 1]);
5404         }
5405         __free_extent_buffer(eb);
5406         return NULL;
5407 }
5408
5409 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5410                                                 u64 start)
5411 {
5412         return __alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start, fs_info->nodesize);
5413 }
5414
5415 static void check_buffer_tree_ref(struct extent_buffer *eb)
5416 {
5417         int refs;
5418         /*
5419          * The TREE_REF bit is first set when the extent_buffer is added
5420          * to the radix tree. It is also reset, if unset, when a new reference
5421          * is created by find_extent_buffer.
5422          *
5423          * It is only cleared in two cases: freeing the last non-tree
5424          * reference to the extent_buffer when its STALE bit is set or
5425          * calling releasepage when the tree reference is the only reference.
5426          *
5427          * In both cases, care is taken to ensure that the extent_buffer's
5428          * pages are not under io. However, releasepage can be concurrently
5429          * called with creating new references, which is prone to race
5430          * conditions between the calls to check_buffer_tree_ref in those
5431          * codepaths and clearing TREE_REF in try_release_extent_buffer.
5432          *
5433          * The actual lifetime of the extent_buffer in the radix tree is
5434          * adequately protected by the refcount, but the TREE_REF bit and
5435          * its corresponding reference are not. To protect against this
5436          * class of races, we call check_buffer_tree_ref from the codepaths
5437          * which trigger io after they set eb->io_pages. Note that once io is
5438          * initiated, TREE_REF can no longer be cleared, so that is the
5439          * moment at which any such race is best fixed.
5440          */
5441         refs = atomic_read(&eb->refs);
5442         if (refs >= 2 && test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
5443                 return;
5444
5445         spin_lock(&eb->refs_lock);
5446         if (!test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
5447                 atomic_inc(&eb->refs);
5448         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5449 }
5450
5451 static void mark_extent_buffer_accessed(struct extent_buffer *eb,
5452                 struct page *accessed)
5453 {
5454         int num_pages, i;
5455
5456         check_buffer_tree_ref(eb);
5457
5458         num_pages = num_extent_pages(eb);
5459         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5460                 struct page *p = eb->pages[i];
5461
5462                 if (p != accessed)
5463                         mark_page_accessed(p);
5464         }
5465 }
5466
5467 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5468                                          u64 start)
5469 {
5470         struct extent_buffer *eb;
5471
5472         rcu_read_lock();
5473         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
5474                                start >> fs_info->sectorsize_bits);
5475         if (eb && atomic_inc_not_zero(&eb->refs)) {
5476                 rcu_read_unlock();
5477                 /*
5478                  * Lock our eb's refs_lock to avoid races with
5479                  * free_extent_buffer. When we get our eb it might be flagged
5480                  * with EXTENT_BUFFER_STALE and another task running
5481                  * free_extent_buffer might have seen that flag set,
5482                  * eb->refs == 2, that the buffer isn't under IO (dirty and
5483                  * writeback flags not set) and it's still in the tree (flag
5484                  * EXTENT_BUFFER_TREE_REF set), therefore being in the process
5485                  * of decrementing the extent buffer's reference count twice.
5486                  * So here we could race and increment the eb's reference count,
5487                  * clear its stale flag, mark it as dirty and drop our reference
5488                  * before the other task finishes executing free_extent_buffer,
5489                  * which would later result in an attempt to free an extent
5490                  * buffer that is dirty.
5491                  */
5492                 if (test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags)) {
5493                         spin_lock(&eb->refs_lock);
5494                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5495                 }
5496                 mark_extent_buffer_accessed(eb, NULL);
5497                 return eb;
5498         }
5499         rcu_read_unlock();
5500
5501         return NULL;
5502 }
5503
5504 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
5505 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5506                                         u64 start)
5507 {
5508         struct extent_buffer *eb, *exists = NULL;
5509         int ret;
5510
5511         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
5512         if (eb)
5513                 return eb;
5514         eb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start);
5515         if (!eb)
5516                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5517         eb->fs_info = fs_info;
5518 again:
5519         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
5520         if (ret) {
5521                 exists = ERR_PTR(ret);
5522                 goto free_eb;
5523         }
5524         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
5525         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
5526                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
5527         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
5528         radix_tree_preload_end();
5529         if (ret == -EEXIST) {
5530                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
5531                 if (exists)
5532                         goto free_eb;
5533                 else
5534                         goto again;
5535         }
5536         check_buffer_tree_ref(eb);
5537         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
5538
5539         return eb;
5540 free_eb:
5541         btrfs_release_extent_buffer(eb);
5542         return exists;
5543 }
5544 #endif
5545
5546 static struct extent_buffer *grab_extent_buffer(
5547                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
5548 {
5549         struct extent_buffer *exists;
5550
5551         /*
5552          * For subpage case, we completely rely on radix tree to ensure we
5553          * don't try to insert two ebs for the same bytenr.  So here we always
5554          * return NULL and just continue.
5555          */
5556         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
5557                 return NULL;
5558
5559         /* Page not yet attached to an extent buffer */
5560         if (!PagePrivate(page))
5561                 return NULL;
5562
5563         /*
5564          * We could have already allocated an eb for this page and attached one
5565          * so lets see if we can get a ref on the existing eb, and if we can we
5566          * know it's good and we can just return that one, else we know we can
5567          * just overwrite page->private.
5568          */
5569         exists = (struct extent_buffer *)page->private;
5570         if (atomic_inc_not_zero(&exists->refs))
5571                 return exists;
5572
5573         WARN_ON(PageDirty(page));
5574         detach_page_private(page);
5575         return NULL;
5576 }
5577
5578 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5579                                           u64 start, u64 owner_root, int level)
5580 {
5581         unsigned long len = fs_info->nodesize;
5582         int num_pages;
5583         int i;
5584         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
5585         struct extent_buffer *eb;
5586         struct extent_buffer *exists = NULL;
5587         struct page *p;
5588         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
5589         int uptodate = 1;
5590         int ret;
5591
5592         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize)) {
5593                 btrfs_err(fs_info, "bad tree block start %llu", start);
5594                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5595         }
5596
5597         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE &&
5598             offset_in_page(start) + len > PAGE_SIZE) {
5599                 btrfs_err(fs_info,
5600                 "tree block crosses page boundary, start %llu nodesize %lu",
5601                           start, len);
5602                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5603         }
5604
5605         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
5606         if (eb)
5607                 return eb;
5608
5609         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
5610         if (!eb)
5611                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5612         btrfs_set_buffer_lockdep_class(owner_root, eb, level);
5613
5614         num_pages = num_extent_pages(eb);
5615         for (i = 0; i < num_pages; i++, index++) {
5616                 struct btrfs_subpage *prealloc = NULL;
5617
5618                 p = find_or_create_page(mapping, index, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
5619                 if (!p) {
5620                         exists = ERR_PTR(-ENOMEM);
5621                         goto free_eb;
5622                 }
5623
5624                 /*
5625                  * Preallocate page->private for subpage case, so that we won't
5626                  * allocate memory with private_lock hold.  The memory will be
5627                  * freed by attach_extent_buffer_page() or freed manually if
5628                  * we exit earlier.
5629                  *
5630                  * Although we have ensured one subpage eb can only have one
5631                  * page, but it may change in the future for 16K page size
5632                  * support, so we still preallocate the memory in the loop.
5633                  */
5634                 ret = btrfs_alloc_subpage(fs_info, &prealloc,
5635                                           BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
5636                 if (ret < 0) {
5637                         unlock_page(p);
5638                         put_page(p);
5639                         exists = ERR_PTR(ret);
5640                         goto free_eb;
5641                 }
5642
5643                 spin_lock(&mapping->private_lock);
5644                 exists = grab_extent_buffer(fs_info, p);
5645                 if (exists) {
5646                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
5647                         unlock_page(p);
5648                         put_page(p);
5649                         mark_extent_buffer_accessed(exists, p);
5650                         btrfs_free_subpage(prealloc);
5651                         goto free_eb;
5652                 }
5653                 /* Should not fail, as we have preallocated the memory */
5654                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, prealloc);
5655                 ASSERT(!ret);
5656                 /*
5657                  * To inform we have extra eb under allocation, so that
5658                  * detach_extent_buffer_page() won't release the page private
5659                  * when the eb hasn't yet been inserted into radix tree.
5660                  *
5661                  * The ref will be decreased when the eb released the page, in
5662                  * detach_extent_buffer_page().
5663                  * Thus needs no special handling in error path.
5664                  */
5665                 btrfs_page_inc_eb_refs(fs_info, p);
5666                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
5667
5668                 WARN_ON(PageDirty(p));
5669                 eb->pages[i] = p;
5670                 if (!PageUptodate(p))
5671                         uptodate = 0;
5672
5673                 /*
5674                  * We can't unlock the pages just yet since the extent buffer
5675                  * hasn't been properly inserted in the radix tree, this
5676                  * opens a race with btree_releasepage which can free a page
5677                  * while we are still filling in all pages for the buffer and
5678                  * we could crash.
5679                  */
5680         }
5681         if (uptodate)
5682                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
5683 again:
5684         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
5685         if (ret) {
5686                 exists = ERR_PTR(ret);
5687                 goto free_eb;
5688         }
5689
5690         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
5691         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
5692                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
5693         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
5694         radix_tree_preload_end();
5695         if (ret == -EEXIST) {
5696                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
5697                 if (exists)
5698                         goto free_eb;
5699                 else
5700                         goto again;
5701         }
5702         /* add one reference for the tree */
5703         check_buffer_tree_ref(eb);
5704         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
5705
5706         /*
5707          * Now it's safe to unlock the pages because any calls to
5708          * btree_releasepage will correctly detect that a page belongs to a
5709          * live buffer and won't free them prematurely.
5710          */
5711         for (i = 0; i < num_pages; i++)
5712                 unlock_page(eb->pages[i]);
5713         return eb;
5714
5715 free_eb:
5716         WARN_ON(!atomic_dec_and_test(&eb->refs));
5717         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5718                 if (eb->pages[i])
5719                         unlock_page(eb->pages[i]);
5720         }
5721
5722         btrfs_release_extent_buffer(eb);
5723         return exists;
5724 }
5725
5726 static inline void btrfs_release_extent_buffer_rcu(struct rcu_head *head)
5727 {
5728         struct extent_buffer *eb =
5729                         container_of(head, struct extent_buffer, rcu_head);
5730
5731         __free_extent_buffer(eb);
5732 }
5733
5734 static int release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5735         __releases(&eb->refs_lock)
5736 {
5737         lockdep_assert_held(&eb->refs_lock);
5738
5739         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
5740         if (atomic_dec_and_test(&eb->refs)) {
5741                 if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags)) {
5742                         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5743
5744                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5745
5746                         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
5747                         radix_tree_delete(&fs_info->buffer_radix,
5748                                           eb->start >> fs_info->sectorsize_bits);
5749                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
5750                 } else {
5751                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5752                 }
5753
5754                 btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
5755                 /* Should be safe to release our pages at this point */
5756                 btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
5757 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
5758                 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags))) {
5759                         __free_extent_buffer(eb);
5760                         return 1;
5761                 }
5762 #endif
5763                 call_rcu(&eb->rcu_head, btrfs_release_extent_buffer_rcu);
5764                 return 1;
5765         }
5766         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5767
5768         return 0;
5769 }
5770
5771 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5772 {
5773         int refs;
5774         int old;
5775         if (!eb)
5776                 return;
5777
5778         while (1) {
5779                 refs = atomic_read(&eb->refs);
5780                 if ((!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) && refs <= 3)
5781                     || (test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) &&
5782                         refs == 1))
5783                         break;
5784                 old = atomic_cmpxchg(&eb->refs, refs, refs - 1);
5785                 if (old == refs)
5786                         return;
5787         }
5788
5789         spin_lock(&eb->refs_lock);
5790         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 &&
5791             test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags) &&
5792             !extent_buffer_under_io(eb) &&
5793             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
5794                 atomic_dec(&eb->refs);
5795
5796         /*
5797          * I know this is terrible, but it's temporary until we stop tracking
5798          * the uptodate bits and such for the extent buffers.
5799          */
5800         release_extent_buffer(eb);
5801 }
5802
5803 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb)
5804 {
5805         if (!eb)
5806                 return;
5807
5808         spin_lock(&eb->refs_lock);
5809         set_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags);
5810
5811         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 && !extent_buffer_under_io(eb) &&
5812             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
5813                 atomic_dec(&eb->refs);
5814         release_extent_buffer(eb);
5815 }
5816
5817 void clear_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
5818 {
5819         int i;
5820         int num_pages;
5821         struct page *page;
5822
5823         num_pages = num_extent_pages(eb);
5824
5825         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5826                 page = eb->pages[i];
5827                 if (!PageDirty(page))
5828                         continue;
5829
5830                 lock_page(page);
5831                 WARN_ON(!PagePrivate(page));
5832
5833                 clear_page_dirty_for_io(page);
5834                 xa_lock_irq(&page->mapping->i_pages);
5835                 if (!PageDirty(page))
5836                         __xa_clear_mark(&page->mapping->i_pages,
5837                                         page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
5838                 xa_unlock_irq(&page->mapping->i_pages);
5839                 ClearPageError(page);
5840                 unlock_page(page);
5841         }
5842         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
5843 }
5844
5845 bool set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb)
5846 {
5847         int i;
5848         int num_pages;
5849         bool was_dirty;
5850
5851         check_buffer_tree_ref(eb);
5852
5853         was_dirty = test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
5854
5855         num_pages = num_extent_pages(eb);
5856         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
5857         WARN_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags));
5858
5859         if (!was_dirty)
5860                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
5861                         set_page_dirty(eb->pages[i]);
5862
5863 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
5864         for (i = 0; i < num_pages; i++)
5865                 ASSERT(PageDirty(eb->pages[i]));
5866 #endif
5867
5868         return was_dirty;
5869 }
5870
5871 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
5872 {
5873         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5874         struct page *page;
5875         int num_pages;
5876         int i;
5877
5878         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
5879         num_pages = num_extent_pages(eb);
5880         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5881                 page = eb->pages[i];
5882                 if (page)
5883                         btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page,
5884                                                   eb->start, eb->len);
5885         }
5886 }
5887
5888 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
5889 {
5890         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5891         struct page *page;
5892         int num_pages;
5893         int i;
5894
5895         set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
5896         num_pages = num_extent_pages(eb);
5897         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5898                 page = eb->pages[i];
5899                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len);
5900         }
5901 }
5902
5903 static int read_extent_buffer_subpage(struct extent_buffer *eb, int wait,
5904                                       int mirror_num)
5905 {
5906         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5907         struct extent_io_tree *io_tree;
5908         struct page *page = eb->pages[0];
5909         struct bio *bio = NULL;
5910         int ret = 0;
5911
5912         ASSERT(!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags));
5913         ASSERT(PagePrivate(page));
5914         io_tree = &BTRFS_I(fs_info->btree_inode)->io_tree;
5915
5916         if (wait == WAIT_NONE) {
5917                 ret = try_lock_extent(io_tree, eb->start,
5918                                       eb->start + eb->len - 1);
5919                 if (ret <= 0)
5920                         return ret;
5921         } else {
5922                 ret = lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
5923                 if (ret < 0)
5924                         return ret;
5925         }
5926
5927         ret = 0;
5928         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags) ||
5929             PageUptodate(page) ||
5930             btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len)) {
5931                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
5932                 unlock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
5933                 return ret;
5934         }
5935
5936         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
5937         eb->read_mirror = 0;
5938         atomic_set(&eb->io_pages, 1);
5939         check_buffer_tree_ref(eb);
5940         btrfs_subpage_clear_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
5941
5942         ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL, page, eb->start,
5943                                  eb->len, eb->start - page_offset(page), &bio,
5944                                  end_bio_extent_readpage, mirror_num, 0, 0,
5945                                  true);
5946         if (ret) {
5947                 /*
5948                  * In the endio function, if we hit something wrong we will
5949                  * increase the io_pages, so here we need to decrease it for
5950                  * error path.
5951                  */
5952                 atomic_dec(&eb->io_pages);
5953         }
5954         if (bio) {
5955                 int tmp;
5956
5957                 tmp = submit_one_bio(bio, mirror_num, 0);
5958                 if (tmp < 0)
5959                         return tmp;
5960         }
5961         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
5962                 return ret;
5963
5964         wait_extent_bit(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1, EXTENT_LOCKED);
5965         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
5966                 ret = -EIO;
5967         return ret;
5968 }
5969
5970 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait, int mirror_num)
5971 {
5972         int i;
5973         struct page *page;
5974         int err;
5975         int ret = 0;
5976         int locked_pages = 0;
5977         int all_uptodate = 1;
5978         int num_pages;
5979         unsigned long num_reads = 0;
5980         struct bio *bio = NULL;
5981         unsigned long bio_flags = 0;
5982
5983         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
5984                 return 0;
5985
5986         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
5987                 return read_extent_buffer_subpage(eb, wait, mirror_num);
5988
5989         num_pages = num_extent_pages(eb);
5990         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5991                 page = eb->pages[i];
5992                 if (wait == WAIT_NONE) {
5993                         /*
5994                          * WAIT_NONE is only utilized by readahead. If we can't
5995                          * acquire the lock atomically it means either the eb
5996                          * is being read out or under modification.
5997                          * Either way the eb will be or has been cached,
5998                          * readahead can exit safely.
5999                          */
6000                         if (!trylock_page(page))
6001                                 goto unlock_exit;
6002                 } else {
6003                         lock_page(page);
6004                 }
6005                 locked_pages++;
6006         }
6007         /*
6008          * We need to firstly lock all pages to make sure that
6009          * the uptodate bit of our pages won't be affected by
6010          * clear_extent_buffer_uptodate().
6011          */
6012         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6013                 page = eb->pages[i];
6014                 if (!PageUptodate(page)) {
6015                         num_reads++;
6016                         all_uptodate = 0;
6017                 }
6018         }
6019
6020         if (all_uptodate) {
6021                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6022                 goto unlock_exit;
6023         }
6024
6025         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6026         eb->read_mirror = 0;
6027         atomic_set(&eb->io_pages, num_reads);
6028         /*
6029          * It is possible for releasepage to clear the TREE_REF bit before we
6030          * set io_pages. See check_buffer_tree_ref for a more detailed comment.
6031          */
6032         check_buffer_tree_ref(eb);
6033         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6034                 page = eb->pages[i];
6035
6036                 if (!PageUptodate(page)) {
6037                         if (ret) {
6038                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6039                                 unlock_page(page);
6040                                 continue;
6041                         }
6042
6043                         ClearPageError(page);
6044                         err = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL,
6045                                          page, page_offset(page), PAGE_SIZE, 0,
6046                                          &bio, end_bio_extent_readpage,
6047                                          mirror_num, 0, 0, false);
6048                         if (err) {
6049                                 /*
6050                                  * We failed to submit the bio so it's the
6051                                  * caller's responsibility to perform cleanup
6052                                  * i.e unlock page/set error bit.
6053                                  */
6054                                 ret = err;
6055                                 SetPageError(page);
6056                                 unlock_page(page);
6057                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6058                         }
6059                 } else {
6060                         unlock_page(page);
6061                 }
6062         }
6063
6064         if (bio) {
6065                 err = submit_one_bio(bio, mirror_num, bio_flags);
6066                 if (err)
6067                         return err;
6068         }
6069
6070         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6071                 return ret;
6072
6073         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6074                 page = eb->pages[i];
6075                 wait_on_page_locked(page);
6076                 if (!PageUptodate(page))
6077                         ret = -EIO;
6078         }
6079
6080         return ret;
6081
6082 unlock_exit:
6083         while (locked_pages > 0) {
6084                 locked_pages--;
6085                 page = eb->pages[locked_pages];
6086                 unlock_page(page);
6087         }
6088         return ret;
6089 }
6090
6091 static bool report_eb_range(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6092                             unsigned long len)
6093 {
6094         btrfs_warn(eb->fs_info,
6095                 "access to eb bytenr %llu len %lu out of range start %lu len %lu",
6096                 eb->start, eb->len, start, len);
6097         WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
6098
6099         return true;
6100 }
6101
6102 /*
6103  * Check if the [start, start + len) range is valid before reading/writing
6104  * the eb.
6105  * NOTE: @start and @len are offset inside the eb, not logical address.
6106  *
6107  * Caller should not touch the dst/src memory if this function returns error.
6108  */
6109 static inline int check_eb_range(const struct extent_buffer *eb,
6110                                  unsigned long start, unsigned long len)
6111 {
6112         unsigned long offset;
6113
6114         /* start, start + len should not go beyond eb->len nor overflow */
6115         if (unlikely(check_add_overflow(start, len, &offset) || offset > eb->len))
6116                 return report_eb_range(eb, start, len);
6117
6118         return false;
6119 }
6120
6121 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dstv,
6122                         unsigned long start, unsigned long len)
6123 {
6124         size_t cur;
6125         size_t offset;
6126         struct page *page;
6127         char *kaddr;
6128         char *dst = (char *)dstv;
6129         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6130
6131         if (check_eb_range(eb, start, len))
6132                 return;
6133
6134         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6135
6136         while (len > 0) {
6137                 page = eb->pages[i];
6138
6139                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6140                 kaddr = page_address(page);
6141                 memcpy(dst, kaddr + offset, cur);
6142
6143                 dst += cur;
6144                 len -= cur;
6145                 offset = 0;
6146                 i++;
6147         }
6148 }
6149
6150 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
6151                                        void __user *dstv,
6152                                        unsigned long start, unsigned long len)
6153 {
6154         size_t cur;
6155         size_t offset;
6156         struct page *page;
6157         char *kaddr;
6158         char __user *dst = (char __user *)dstv;
6159         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6160         int ret = 0;
6161
6162         WARN_ON(start > eb->len);
6163         WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len);
6164
6165         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6166
6167         while (len > 0) {
6168                 page = eb->pages[i];
6169
6170                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6171                 kaddr = page_address(page);
6172                 if (copy_to_user_nofault(dst, kaddr + offset, cur)) {
6173                         ret = -EFAULT;
6174                         break;
6175                 }
6176
6177                 dst += cur;
6178                 len -= cur;
6179                 offset = 0;
6180                 i++;
6181         }
6182
6183         return ret;
6184 }
6185
6186 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
6187                          unsigned long start, unsigned long len)
6188 {
6189         size_t cur;
6190         size_t offset;
6191         struct page *page;
6192         char *kaddr;
6193         char *ptr = (char *)ptrv;
6194         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6195         int ret = 0;
6196
6197         if (check_eb_range(eb, start, len))
6198                 return -EINVAL;
6199
6200         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6201
6202         while (len > 0) {
6203                 page = eb->pages[i];
6204
6205                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6206
6207                 kaddr = page_address(page);
6208                 ret = memcmp(ptr, kaddr + offset, cur);
6209                 if (ret)
6210                         break;
6211
6212                 ptr += cur;
6213                 len -= cur;
6214                 offset = 0;
6215                 i++;
6216         }
6217         return ret;
6218 }
6219
6220 void write_extent_buffer_chunk_tree_uuid(const struct extent_buffer *eb,
6221                 const void *srcv)
6222 {
6223         char *kaddr;
6224
6225         WARN_ON(!PageUptodate(eb->pages[0]));
6226         kaddr = page_address(eb->pages[0]) + get_eb_offset_in_page(eb, 0);
6227         memcpy(kaddr + offsetof(struct btrfs_header, chunk_tree_uuid), srcv,
6228                         BTRFS_FSID_SIZE);
6229 }
6230
6231 void write_extent_buffer_fsid(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv)
6232 {
6233         char *kaddr;
6234
6235         WARN_ON(!PageUptodate(eb->pages[0]));
6236         kaddr = page_address(eb->pages[0]) + get_eb_offset_in_page(eb, 0);
6237         memcpy(kaddr + offsetof(struct btrfs_header, fsid), srcv,
6238                         BTRFS_FSID_SIZE);
6239 }
6240
6241 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv,
6242                          unsigned long start, unsigned long len)
6243 {
6244         size_t cur;
6245         size_t offset;
6246         struct page *page;
6247         char *kaddr;
6248         char *src = (char *)srcv;
6249         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6250
6251         WARN_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_NO_CHECK, &eb->bflags));
6252
6253         if (check_eb_range(eb, start, len))
6254                 return;
6255
6256         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6257
6258         while (len > 0) {
6259                 page = eb->pages[i];
6260                 WARN_ON(!PageUptodate(page));
6261
6262                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6263                 kaddr = page_address(page);
6264                 memcpy(kaddr + offset, src, cur);
6265
6266                 src += cur;
6267                 len -= cur;
6268                 offset = 0;
6269                 i++;
6270         }
6271 }
6272
6273 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6274                 unsigned long len)
6275 {
6276         size_t cur;
6277         size_t offset;
6278         struct page *page;
6279         char *kaddr;
6280         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6281
6282         if (check_eb_range(eb, start, len))
6283                 return;
6284
6285         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6286
6287         while (len > 0) {
6288                 page = eb->pages[i];
6289                 WARN_ON(!PageUptodate(page));
6290
6291                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6292                 kaddr = page_address(page);
6293                 memset(kaddr + offset, 0, cur);
6294
6295                 len -= cur;
6296                 offset = 0;
6297                 i++;
6298         }
6299 }
6300
6301 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
6302                              const struct extent_buffer *src)
6303 {
6304         int i;
6305         int num_pages;
6306
6307         ASSERT(dst->len == src->len);
6308
6309         if (dst->fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
6310                 num_pages = num_extent_pages(dst);
6311                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6312                         copy_page(page_address(dst->pages[i]),
6313                                   page_address(src->pages[i]));
6314         } else {
6315                 size_t src_offset = get_eb_offset_in_page(src, 0);
6316                 size_t dst_offset = get_eb_offset_in_page(dst, 0);
6317
6318                 ASSERT(src->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE);
6319                 memcpy(page_address(dst->pages[0]) + dst_offset,
6320                        page_address(src->pages[0]) + src_offset,
6321                        src->len);
6322         }
6323 }
6324
6325 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6326                         const struct extent_buffer *src,
6327                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6328                         unsigned long len)
6329 {
6330         u64 dst_len = dst->len;
6331         size_t cur;
6332         size_t offset;
6333         struct page *page;
6334         char *kaddr;
6335         unsigned long i = get_eb_page_index(dst_offset);
6336
6337         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6338             check_eb_range(src, src_offset, len))
6339                 return;
6340
6341         WARN_ON(src->len != dst_len);
6342
6343         offset = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
6344
6345         while (len > 0) {
6346                 page = dst->pages[i];
6347                 WARN_ON(!PageUptodate(page));
6348
6349                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE - offset));
6350
6351                 kaddr = page_address(page);
6352                 read_extent_buffer(src, kaddr + offset, src_offset, cur);
6353
6354                 src_offset += cur;
6355                 len -= cur;
6356                 offset = 0;
6357                 i++;
6358         }
6359 }
6360
6361 /*
6362  * eb_bitmap_offset() - calculate the page and offset of the byte containing the
6363  * given bit number
6364  * @eb: the extent buffer
6365  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6366  * @nr: bit number
6367  * @page_index: return index of the page in the extent buffer that contains the
6368  * given bit number
6369  * @page_offset: return offset into the page given by page_index
6370  *
6371  * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
6372  * contains a given bit.
6373  */
6374 static inline void eb_bitmap_offset(const struct extent_buffer *eb,
6375                                     unsigned long start, unsigned long nr,
6376                                     unsigned long *page_index,
6377                                     size_t *page_offset)
6378 {
6379         size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
6380         size_t offset;
6381
6382         /*
6383          * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
6384          * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
6385          * bitmap item.
6386          */
6387         offset = start + offset_in_page(eb->start) + byte_offset;
6388
6389         *page_index = offset >> PAGE_SHIFT;
6390         *page_offset = offset_in_page(offset);
6391 }
6392
6393 /**
6394  * extent_buffer_test_bit - determine whether a bit in a bitmap item is set
6395  * @eb: the extent buffer
6396  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6397  * @nr: bit number to test
6398  */
6399 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6400                            unsigned long nr)
6401 {
6402         u8 *kaddr;
6403         struct page *page;
6404         unsigned long i;
6405         size_t offset;
6406
6407         eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
6408         page = eb->pages[i];
6409         WARN_ON(!PageUptodate(page));
6410         kaddr = page_address(page);
6411         return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
6412 }
6413
6414 /**
6415  * extent_buffer_bitmap_set - set an area of a bitmap
6416  * @eb: the extent buffer
6417  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6418  * @pos: bit number of the first bit
6419  * @len: number of bits to set
6420  */
6421 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6422                               unsigned long pos, unsigned long len)
6423 {
6424         u8 *kaddr;
6425         struct page *page;
6426         unsigned long i;
6427         size_t offset;
6428         const unsigned int size = pos + len;
6429         int bits_to_set = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
6430         u8 mask_to_set = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
6431
6432         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
6433         page = eb->pages[i];
6434         WARN_ON(!PageUptodate(page));
6435         kaddr = page_address(page);
6436
6437         while (len >= bits_to_set) {
6438                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
6439                 len -= bits_to_set;
6440                 bits_to_set = BITS_PER_BYTE;
6441                 mask_to_set = ~0;
6442                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
6443                         offset = 0;
6444                         page = eb->pages[++i];
6445                         WARN_ON(!PageUptodate(page));
6446                         kaddr = page_address(page);
6447                 }
6448         }
6449         if (len) {
6450                 mask_to_set &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
6451                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
6452         }
6453 }
6454
6455
6456 /**
6457  * extent_buffer_bitmap_clear - clear an area of a bitmap
6458  * @eb: the extent buffer
6459  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6460  * @pos: bit number of the first bit
6461  * @len: number of bits to clear
6462  */
6463 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
6464                                 unsigned long start, unsigned long pos,
6465                                 unsigned long len)
6466 {
6467         u8 *kaddr;
6468         struct page *page;
6469         unsigned long i;
6470         size_t offset;
6471         const unsigned int size = pos + len;
6472         int bits_to_clear = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
6473         u8 mask_to_clear = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
6474
6475         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
6476         page = eb->pages[i];
6477         WARN_ON(!PageUptodate(page));
6478         kaddr = page_address(page);
6479
6480         while (len >= bits_to_clear) {
6481                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
6482                 len -= bits_to_clear;
6483                 bits_to_clear = BITS_PER_BYTE;
6484                 mask_to_clear = ~0;
6485                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
6486                         offset = 0;
6487                         page = eb->pages[++i];
6488                         WARN_ON(!PageUptodate(page));
6489                         kaddr = page_address(page);
6490                 }
6491         }
6492         if (len) {
6493                 mask_to_clear &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
6494                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
6495         }
6496 }
6497
6498 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
6499 {
6500         unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
6501         return distance < len;
6502 }
6503
6504 static void copy_pages(struct page *dst_page, struct page *src_page,
6505                        unsigned long dst_off, unsigned long src_off,
6506                        unsigned long len)
6507 {
6508         char *dst_kaddr = page_address(dst_page);
6509         char *src_kaddr;
6510         int must_memmove = 0;
6511
6512         if (dst_page != src_page) {
6513                 src_kaddr = page_address(src_page);
6514         } else {
6515                 src_kaddr = dst_kaddr;
6516                 if (areas_overlap(src_off, dst_off, len))
6517                         must_memmove = 1;
6518         }
6519
6520         if (must_memmove)
6521                 memmove(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
6522         else
6523                 memcpy(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
6524 }
6525
6526 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6527                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6528                           unsigned long len)
6529 {
6530         size_t cur;
6531         size_t dst_off_in_page;
6532         size_t src_off_in_page;
6533         unsigned long dst_i;
6534         unsigned long src_i;
6535
6536         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6537             check_eb_range(dst, src_offset, len))
6538                 return;
6539
6540         while (len > 0) {
6541                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
6542                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_offset);
6543
6544                 dst_i = get_eb_page_index(dst_offset);
6545                 src_i = get_eb_page_index(src_offset);
6546
6547                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE -
6548                                                src_off_in_page));
6549                 cur = min_t(unsigned long, cur,
6550                         (unsigned long)(PAGE_SIZE - dst_off_in_page));
6551
6552                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
6553                            dst_off_in_page, src_off_in_page, cur);
6554
6555                 src_offset += cur;
6556                 dst_offset += cur;
6557                 len -= cur;
6558         }
6559 }
6560
6561 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6562                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6563                            unsigned long len)
6564 {
6565         size_t cur;
6566         size_t dst_off_in_page;
6567         size_t src_off_in_page;
6568         unsigned long dst_end = dst_offset + len - 1;
6569         unsigned long src_end = src_offset + len - 1;
6570         unsigned long dst_i;
6571         unsigned long src_i;
6572
6573         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6574             check_eb_range(dst, src_offset, len))
6575                 return;
6576         if (dst_offset < src_offset) {
6577                 memcpy_extent_buffer(dst, dst_offset, src_offset, len);
6578                 return;
6579         }
6580         while (len > 0) {
6581                 dst_i = get_eb_page_index(dst_end);
6582                 src_i = get_eb_page_index(src_end);
6583
6584                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_end);
6585                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_end);
6586
6587                 cur = min_t(unsigned long, len, src_off_in_page + 1);
6588                 cur = min(cur, dst_off_in_page + 1);
6589                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
6590                            dst_off_in_page - cur + 1,
6591                            src_off_in_page - cur + 1, cur);
6592
6593                 dst_end -= cur;
6594                 src_end -= cur;
6595                 len -= cur;
6596         }
6597 }
6598
6599 static struct extent_buffer *get_next_extent_buffer(
6600                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
6601 {
6602         struct extent_buffer *gang[BTRFS_SUBPAGE_BITMAP_SIZE];
6603         struct extent_buffer *found = NULL;
6604         u64 page_start = page_offset(page);
6605         int ret;
6606         int i;
6607
6608         ASSERT(in_range(bytenr, page_start, PAGE_SIZE));
6609         ASSERT(PAGE_SIZE / fs_info->nodesize <= BTRFS_SUBPAGE_BITMAP_SIZE);
6610         lockdep_assert_held(&fs_info->buffer_lock);
6611
6612         ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->buffer_radix, (void **)gang,
6613                         bytenr >> fs_info->sectorsize_bits,
6614                         PAGE_SIZE / fs_info->nodesize);
6615         for (i = 0; i < ret; i++) {
6616                 /* Already beyond page end */
6617                 if (gang[i]->start >= page_start + PAGE_SIZE)
6618                         break;
6619                 /* Found one */
6620                 if (gang[i]->start >= bytenr) {
6621                         found = gang[i];
6622                         break;
6623                 }
6624         }
6625         return found;
6626 }
6627
6628 static int try_release_subpage_extent_buffer(struct page *page)
6629 {
6630         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
6631         u64 cur = page_offset(page);
6632         const u64 end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
6633         int ret;
6634
6635         while (cur < end) {
6636                 struct extent_buffer *eb = NULL;
6637
6638                 /*
6639                  * Unlike try_release_extent_buffer() which uses page->private
6640                  * to grab buffer, for subpage case we rely on radix tree, thus
6641                  * we need to ensure radix tree consistency.
6642                  *
6643                  * We also want an atomic snapshot of the radix tree, thus go
6644                  * with spinlock rather than RCU.
6645                  */
6646                 spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6647                 eb = get_next_extent_buffer(fs_info, page, cur);
6648                 if (!eb) {
6649                         /* No more eb in the page range after or at cur */
6650                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6651                         break;
6652                 }
6653                 cur = eb->start + eb->len;
6654
6655                 /*
6656                  * The same as try_release_extent_buffer(), to ensure the eb
6657                  * won't disappear out from under us.
6658                  */
6659                 spin_lock(&eb->refs_lock);
6660                 if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
6661                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6662                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6663                         break;
6664                 }
6665                 spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6666
6667                 /*
6668                  * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a
6669                  * real ref, so just return, this eb will likely be freed soon
6670                  * anyway.
6671                  */
6672                 if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
6673                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6674                         break;
6675                 }
6676
6677                 /*
6678                  * Here we don't care about the return value, we will always
6679                  * check the page private at the end.  And
6680                  * release_extent_buffer() will release the refs_lock.
6681                  */
6682                 release_extent_buffer(eb);
6683         }
6684         /*
6685          * Finally to check if we have cleared page private, as if we have
6686          * released all ebs in the page, the page private should be cleared now.
6687          */
6688         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
6689         if (!PagePrivate(page))
6690                 ret = 1;
6691         else
6692                 ret = 0;
6693         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
6694         return ret;
6695
6696 }
6697
6698 int try_release_extent_buffer(struct page *page)
6699 {
6700         struct extent_buffer *eb;
6701
6702         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->sectorsize < PAGE_SIZE)
6703                 return try_release_subpage_extent_buffer(page);
6704
6705         /*
6706          * We need to make sure nobody is changing page->private, as we rely on
6707          * page->private as the pointer to extent buffer.
6708          */
6709         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
6710         if (!PagePrivate(page)) {
6711                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
6712                 return 1;
6713         }
6714
6715         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
6716         BUG_ON(!eb);
6717
6718         /*
6719          * This is a little awful but should be ok, we need to make sure that
6720          * the eb doesn't disappear out from under us while we're looking at
6721          * this page.
6722          */
6723         spin_lock(&eb->refs_lock);
6724         if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
6725                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
6726                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
6727                 return 0;
6728         }
6729         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
6730
6731         /*
6732          * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a real ref,
6733          * so just return, this page will likely be freed soon anyway.
6734          */
6735         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
6736                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
6737                 return 0;
6738         }
6739
6740         return release_extent_buffer(eb);
6741 }
6742
6743 /*
6744  * btrfs_readahead_tree_block - attempt to readahead a child block
6745  * @fs_info:    the fs_info
6746  * @bytenr:     bytenr to read
6747  * @owner_root: objectid of the root that owns this eb
6748  * @gen:        generation for the uptodate check, can be 0
6749  * @level:      level for the eb
6750  *
6751  * Attempt to readahead a tree block at @bytenr.  If @gen is 0 then we do a
6752  * normal uptodate check of the eb, without checking the generation.  If we have
6753  * to read the block we will not block on anything.
6754  */
6755 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6756                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level)
6757 {
6758         struct extent_buffer *eb;
6759         int ret;
6760
6761         eb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, owner_root, level);
6762         if (IS_ERR(eb))
6763                 return;
6764
6765         if (btrfs_buffer_uptodate(eb, gen, 1)) {
6766                 free_extent_buffer(eb);
6767                 return;
6768         }
6769
6770         ret = read_extent_buffer_pages(eb, WAIT_NONE, 0);
6771         if (ret < 0)
6772                 free_extent_buffer_stale(eb);
6773         else
6774                 free_extent_buffer(eb);
6775 }
6776
6777 /*
6778  * btrfs_readahead_node_child - readahead a node's child block
6779  * @node:       parent node we're reading from
6780  * @slot:       slot in the parent node for the child we want to read
6781  *
6782  * A helper for btrfs_readahead_tree_block, we simply read the bytenr pointed at
6783  * the slot in the node provided.
6784  */
6785 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot)
6786 {
6787         btrfs_readahead_tree_block(node->fs_info,
6788                                    btrfs_node_blockptr(node, slot),
6789                                    btrfs_header_owner(node),
6790                                    btrfs_node_ptr_generation(node, slot),
6791                                    btrfs_header_level(node) - 1);
6792 }