38c5e9eb9a1007f9eb298df7caa497afd1b2ed77
[sfrench/cifs-2.6.git] / fs / btrfs / extent_io.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2
3 #include <linux/bitops.h>
4 #include <linux/slab.h>
5 #include <linux/bio.h>
6 #include <linux/mm.h>
7 #include <linux/pagemap.h>
8 #include <linux/page-flags.h>
9 #include <linux/spinlock.h>
10 #include <linux/blkdev.h>
11 #include <linux/swap.h>
12 #include <linux/writeback.h>
13 #include <linux/pagevec.h>
14 #include <linux/prefetch.h>
15 #include <linux/cleancache.h>
16 #include <linux/fsverity.h>
17 #include "misc.h"
18 #include "extent_io.h"
19 #include "extent-io-tree.h"
20 #include "extent_map.h"
21 #include "ctree.h"
22 #include "btrfs_inode.h"
23 #include "volumes.h"
24 #include "check-integrity.h"
25 #include "locking.h"
26 #include "rcu-string.h"
27 #include "backref.h"
28 #include "disk-io.h"
29 #include "subpage.h"
30 #include "zoned.h"
31 #include "block-group.h"
32
33 static struct kmem_cache *extent_state_cache;
34 static struct kmem_cache *extent_buffer_cache;
35 static struct bio_set btrfs_bioset;
36
37 static inline bool extent_state_in_tree(const struct extent_state *state)
38 {
39         return !RB_EMPTY_NODE(&state->rb_node);
40 }
41
42 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
43 static LIST_HEAD(states);
44 static DEFINE_SPINLOCK(leak_lock);
45
46 static inline void btrfs_leak_debug_add(spinlock_t *lock,
47                                         struct list_head *new,
48                                         struct list_head *head)
49 {
50         unsigned long flags;
51
52         spin_lock_irqsave(lock, flags);
53         list_add(new, head);
54         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
55 }
56
57 static inline void btrfs_leak_debug_del(spinlock_t *lock,
58                                         struct list_head *entry)
59 {
60         unsigned long flags;
61
62         spin_lock_irqsave(lock, flags);
63         list_del(entry);
64         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
65 }
66
67 void btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(struct btrfs_fs_info *fs_info)
68 {
69         struct extent_buffer *eb;
70         unsigned long flags;
71
72         /*
73          * If we didn't get into open_ctree our allocated_ebs will not be
74          * initialized, so just skip this.
75          */
76         if (!fs_info->allocated_ebs.next)
77                 return;
78
79         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
80         while (!list_empty(&fs_info->allocated_ebs)) {
81                 eb = list_first_entry(&fs_info->allocated_ebs,
82                                       struct extent_buffer, leak_list);
83                 pr_err(
84         "BTRFS: buffer leak start %llu len %lu refs %d bflags %lu owner %llu\n",
85                        eb->start, eb->len, atomic_read(&eb->refs), eb->bflags,
86                        btrfs_header_owner(eb));
87                 list_del(&eb->leak_list);
88                 kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
89         }
90         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
91 }
92
93 static inline void btrfs_extent_state_leak_debug_check(void)
94 {
95         struct extent_state *state;
96
97         while (!list_empty(&states)) {
98                 state = list_entry(states.next, struct extent_state, leak_list);
99                 pr_err("BTRFS: state leak: start %llu end %llu state %u in tree %d refs %d\n",
100                        state->start, state->end, state->state,
101                        extent_state_in_tree(state),
102                        refcount_read(&state->refs));
103                 list_del(&state->leak_list);
104                 kmem_cache_free(extent_state_cache, state);
105         }
106 }
107
108 #define btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end)             \
109         __btrfs_debug_check_extent_io_range(__func__, (tree), (start), (end))
110 static inline void __btrfs_debug_check_extent_io_range(const char *caller,
111                 struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
112 {
113         struct inode *inode = tree->private_data;
114         u64 isize;
115
116         if (!inode || !is_data_inode(inode))
117                 return;
118
119         isize = i_size_read(inode);
120         if (end >= PAGE_SIZE && (end % 2) == 0 && end != isize - 1) {
121                 btrfs_debug_rl(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
122                     "%s: ino %llu isize %llu odd range [%llu,%llu]",
123                         caller, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), isize, start, end);
124         }
125 }
126 #else
127 #define btrfs_leak_debug_add(lock, new, head)   do {} while (0)
128 #define btrfs_leak_debug_del(lock, entry)       do {} while (0)
129 #define btrfs_extent_state_leak_debug_check()   do {} while (0)
130 #define btrfs_debug_check_extent_io_range(c, s, e)      do {} while (0)
131 #endif
132
133 struct tree_entry {
134         u64 start;
135         u64 end;
136         struct rb_node rb_node;
137 };
138
139 struct extent_page_data {
140         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl;
141         /* tells writepage not to lock the state bits for this range
142          * it still does the unlocking
143          */
144         unsigned int extent_locked:1;
145
146         /* tells the submit_bio code to use REQ_SYNC */
147         unsigned int sync_io:1;
148 };
149
150 static int add_extent_changeset(struct extent_state *state, u32 bits,
151                                  struct extent_changeset *changeset,
152                                  int set)
153 {
154         int ret;
155
156         if (!changeset)
157                 return 0;
158         if (set && (state->state & bits) == bits)
159                 return 0;
160         if (!set && (state->state & bits) == 0)
161                 return 0;
162         changeset->bytes_changed += state->end - state->start + 1;
163         ret = ulist_add(&changeset->range_changed, state->start, state->end,
164                         GFP_ATOMIC);
165         return ret;
166 }
167
168 int __must_check submit_one_bio(struct bio *bio, int mirror_num,
169                                 unsigned long bio_flags)
170 {
171         blk_status_t ret = 0;
172         struct extent_io_tree *tree = bio->bi_private;
173
174         bio->bi_private = NULL;
175
176         /* Caller should ensure the bio has at least some range added */
177         ASSERT(bio->bi_iter.bi_size);
178         if (is_data_inode(tree->private_data))
179                 ret = btrfs_submit_data_bio(tree->private_data, bio, mirror_num,
180                                             bio_flags);
181         else
182                 ret = btrfs_submit_metadata_bio(tree->private_data, bio,
183                                                 mirror_num, bio_flags);
184
185         return blk_status_to_errno(ret);
186 }
187
188 /* Cleanup unsubmitted bios */
189 static void end_write_bio(struct extent_page_data *epd, int ret)
190 {
191         struct bio *bio = epd->bio_ctrl.bio;
192
193         if (bio) {
194                 bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
195                 bio_endio(bio);
196                 epd->bio_ctrl.bio = NULL;
197         }
198 }
199
200 /*
201  * Submit bio from extent page data via submit_one_bio
202  *
203  * Return 0 if everything is OK.
204  * Return <0 for error.
205  */
206 static int __must_check flush_write_bio(struct extent_page_data *epd)
207 {
208         int ret = 0;
209         struct bio *bio = epd->bio_ctrl.bio;
210
211         if (bio) {
212                 ret = submit_one_bio(bio, 0, 0);
213                 /*
214                  * Clean up of epd->bio is handled by its endio function.
215                  * And endio is either triggered by successful bio execution
216                  * or the error handler of submit bio hook.
217                  * So at this point, no matter what happened, we don't need
218                  * to clean up epd->bio.
219                  */
220                 epd->bio_ctrl.bio = NULL;
221         }
222         return ret;
223 }
224
225 int __init extent_state_cache_init(void)
226 {
227         extent_state_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_state",
228                         sizeof(struct extent_state), 0,
229                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
230         if (!extent_state_cache)
231                 return -ENOMEM;
232         return 0;
233 }
234
235 int __init extent_io_init(void)
236 {
237         extent_buffer_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_buffer",
238                         sizeof(struct extent_buffer), 0,
239                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
240         if (!extent_buffer_cache)
241                 return -ENOMEM;
242
243         if (bioset_init(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE,
244                         offsetof(struct btrfs_bio, bio),
245                         BIOSET_NEED_BVECS))
246                 goto free_buffer_cache;
247
248         if (bioset_integrity_create(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE))
249                 goto free_bioset;
250
251         return 0;
252
253 free_bioset:
254         bioset_exit(&btrfs_bioset);
255
256 free_buffer_cache:
257         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
258         extent_buffer_cache = NULL;
259         return -ENOMEM;
260 }
261
262 void __cold extent_state_cache_exit(void)
263 {
264         btrfs_extent_state_leak_debug_check();
265         kmem_cache_destroy(extent_state_cache);
266 }
267
268 void __cold extent_io_exit(void)
269 {
270         /*
271          * Make sure all delayed rcu free are flushed before we
272          * destroy caches.
273          */
274         rcu_barrier();
275         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
276         bioset_exit(&btrfs_bioset);
277 }
278
279 /*
280  * For the file_extent_tree, we want to hold the inode lock when we lookup and
281  * update the disk_i_size, but lockdep will complain because our io_tree we hold
282  * the tree lock and get the inode lock when setting delalloc.  These two things
283  * are unrelated, so make a class for the file_extent_tree so we don't get the
284  * two locking patterns mixed up.
285  */
286 static struct lock_class_key file_extent_tree_class;
287
288 void extent_io_tree_init(struct btrfs_fs_info *fs_info,
289                          struct extent_io_tree *tree, unsigned int owner,
290                          void *private_data)
291 {
292         tree->fs_info = fs_info;
293         tree->state = RB_ROOT;
294         tree->dirty_bytes = 0;
295         spin_lock_init(&tree->lock);
296         tree->private_data = private_data;
297         tree->owner = owner;
298         if (owner == IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT)
299                 lockdep_set_class(&tree->lock, &file_extent_tree_class);
300 }
301
302 void extent_io_tree_release(struct extent_io_tree *tree)
303 {
304         spin_lock(&tree->lock);
305         /*
306          * Do a single barrier for the waitqueue_active check here, the state
307          * of the waitqueue should not change once extent_io_tree_release is
308          * called.
309          */
310         smp_mb();
311         while (!RB_EMPTY_ROOT(&tree->state)) {
312                 struct rb_node *node;
313                 struct extent_state *state;
314
315                 node = rb_first(&tree->state);
316                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
317                 rb_erase(&state->rb_node, &tree->state);
318                 RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
319                 /*
320                  * btree io trees aren't supposed to have tasks waiting for
321                  * changes in the flags of extent states ever.
322                  */
323                 ASSERT(!waitqueue_active(&state->wq));
324                 free_extent_state(state);
325
326                 cond_resched_lock(&tree->lock);
327         }
328         spin_unlock(&tree->lock);
329 }
330
331 static struct extent_state *alloc_extent_state(gfp_t mask)
332 {
333         struct extent_state *state;
334
335         /*
336          * The given mask might be not appropriate for the slab allocator,
337          * drop the unsupported bits
338          */
339         mask &= ~(__GFP_DMA32|__GFP_HIGHMEM);
340         state = kmem_cache_alloc(extent_state_cache, mask);
341         if (!state)
342                 return state;
343         state->state = 0;
344         state->failrec = NULL;
345         RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
346         btrfs_leak_debug_add(&leak_lock, &state->leak_list, &states);
347         refcount_set(&state->refs, 1);
348         init_waitqueue_head(&state->wq);
349         trace_alloc_extent_state(state, mask, _RET_IP_);
350         return state;
351 }
352
353 void free_extent_state(struct extent_state *state)
354 {
355         if (!state)
356                 return;
357         if (refcount_dec_and_test(&state->refs)) {
358                 WARN_ON(extent_state_in_tree(state));
359                 btrfs_leak_debug_del(&leak_lock, &state->leak_list);
360                 trace_free_extent_state(state, _RET_IP_);
361                 kmem_cache_free(extent_state_cache, state);
362         }
363 }
364
365 static struct rb_node *tree_insert(struct rb_root *root,
366                                    struct rb_node *search_start,
367                                    u64 offset,
368                                    struct rb_node *node,
369                                    struct rb_node ***p_in,
370                                    struct rb_node **parent_in)
371 {
372         struct rb_node **p;
373         struct rb_node *parent = NULL;
374         struct tree_entry *entry;
375
376         if (p_in && parent_in) {
377                 p = *p_in;
378                 parent = *parent_in;
379                 goto do_insert;
380         }
381
382         p = search_start ? &search_start : &root->rb_node;
383         while (*p) {
384                 parent = *p;
385                 entry = rb_entry(parent, struct tree_entry, rb_node);
386
387                 if (offset < entry->start)
388                         p = &(*p)->rb_left;
389                 else if (offset > entry->end)
390                         p = &(*p)->rb_right;
391                 else
392                         return parent;
393         }
394
395 do_insert:
396         rb_link_node(node, parent, p);
397         rb_insert_color(node, root);
398         return NULL;
399 }
400
401 /**
402  * Search @tree for an entry that contains @offset. Such entry would have
403  * entry->start <= offset && entry->end >= offset.
404  *
405  * @tree:       the tree to search
406  * @offset:     offset that should fall within an entry in @tree
407  * @next_ret:   pointer to the first entry whose range ends after @offset
408  * @prev_ret:   pointer to the first entry whose range begins before @offset
409  * @p_ret:      pointer where new node should be anchored (used when inserting an
410  *              entry in the tree)
411  * @parent_ret: points to entry which would have been the parent of the entry,
412  *               containing @offset
413  *
414  * This function returns a pointer to the entry that contains @offset byte
415  * address. If no such entry exists, then NULL is returned and the other
416  * pointer arguments to the function are filled, otherwise the found entry is
417  * returned and other pointers are left untouched.
418  */
419 static struct rb_node *__etree_search(struct extent_io_tree *tree, u64 offset,
420                                       struct rb_node **next_ret,
421                                       struct rb_node **prev_ret,
422                                       struct rb_node ***p_ret,
423                                       struct rb_node **parent_ret)
424 {
425         struct rb_root *root = &tree->state;
426         struct rb_node **n = &root->rb_node;
427         struct rb_node *prev = NULL;
428         struct rb_node *orig_prev = NULL;
429         struct tree_entry *entry;
430         struct tree_entry *prev_entry = NULL;
431
432         while (*n) {
433                 prev = *n;
434                 entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
435                 prev_entry = entry;
436
437                 if (offset < entry->start)
438                         n = &(*n)->rb_left;
439                 else if (offset > entry->end)
440                         n = &(*n)->rb_right;
441                 else
442                         return *n;
443         }
444
445         if (p_ret)
446                 *p_ret = n;
447         if (parent_ret)
448                 *parent_ret = prev;
449
450         if (next_ret) {
451                 orig_prev = prev;
452                 while (prev && offset > prev_entry->end) {
453                         prev = rb_next(prev);
454                         prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
455                 }
456                 *next_ret = prev;
457                 prev = orig_prev;
458         }
459
460         if (prev_ret) {
461                 prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
462                 while (prev && offset < prev_entry->start) {
463                         prev = rb_prev(prev);
464                         prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
465                 }
466                 *prev_ret = prev;
467         }
468         return NULL;
469 }
470
471 static inline struct rb_node *
472 tree_search_for_insert(struct extent_io_tree *tree,
473                        u64 offset,
474                        struct rb_node ***p_ret,
475                        struct rb_node **parent_ret)
476 {
477         struct rb_node *next= NULL;
478         struct rb_node *ret;
479
480         ret = __etree_search(tree, offset, &next, NULL, p_ret, parent_ret);
481         if (!ret)
482                 return next;
483         return ret;
484 }
485
486 static inline struct rb_node *tree_search(struct extent_io_tree *tree,
487                                           u64 offset)
488 {
489         return tree_search_for_insert(tree, offset, NULL, NULL);
490 }
491
492 /*
493  * utility function to look for merge candidates inside a given range.
494  * Any extents with matching state are merged together into a single
495  * extent in the tree.  Extents with EXTENT_IO in their state field
496  * are not merged because the end_io handlers need to be able to do
497  * operations on them without sleeping (or doing allocations/splits).
498  *
499  * This should be called with the tree lock held.
500  */
501 static void merge_state(struct extent_io_tree *tree,
502                         struct extent_state *state)
503 {
504         struct extent_state *other;
505         struct rb_node *other_node;
506
507         if (state->state & (EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY))
508                 return;
509
510         other_node = rb_prev(&state->rb_node);
511         if (other_node) {
512                 other = rb_entry(other_node, struct extent_state, rb_node);
513                 if (other->end == state->start - 1 &&
514                     other->state == state->state) {
515                         if (tree->private_data &&
516                             is_data_inode(tree->private_data))
517                                 btrfs_merge_delalloc_extent(tree->private_data,
518                                                             state, other);
519                         state->start = other->start;
520                         rb_erase(&other->rb_node, &tree->state);
521                         RB_CLEAR_NODE(&other->rb_node);
522                         free_extent_state(other);
523                 }
524         }
525         other_node = rb_next(&state->rb_node);
526         if (other_node) {
527                 other = rb_entry(other_node, struct extent_state, rb_node);
528                 if (other->start == state->end + 1 &&
529                     other->state == state->state) {
530                         if (tree->private_data &&
531                             is_data_inode(tree->private_data))
532                                 btrfs_merge_delalloc_extent(tree->private_data,
533                                                             state, other);
534                         state->end = other->end;
535                         rb_erase(&other->rb_node, &tree->state);
536                         RB_CLEAR_NODE(&other->rb_node);
537                         free_extent_state(other);
538                 }
539         }
540 }
541
542 static void set_state_bits(struct extent_io_tree *tree,
543                            struct extent_state *state, u32 *bits,
544                            struct extent_changeset *changeset);
545
546 /*
547  * insert an extent_state struct into the tree.  'bits' are set on the
548  * struct before it is inserted.
549  *
550  * This may return -EEXIST if the extent is already there, in which case the
551  * state struct is freed.
552  *
553  * The tree lock is not taken internally.  This is a utility function and
554  * probably isn't what you want to call (see set/clear_extent_bit).
555  */
556 static int insert_state(struct extent_io_tree *tree,
557                         struct extent_state *state, u64 start, u64 end,
558                         struct rb_node ***p,
559                         struct rb_node **parent,
560                         u32 *bits, struct extent_changeset *changeset)
561 {
562         struct rb_node *node;
563
564         if (end < start) {
565                 btrfs_err(tree->fs_info,
566                         "insert state: end < start %llu %llu", end, start);
567                 WARN_ON(1);
568         }
569         state->start = start;
570         state->end = end;
571
572         set_state_bits(tree, state, bits, changeset);
573
574         node = tree_insert(&tree->state, NULL, end, &state->rb_node, p, parent);
575         if (node) {
576                 struct extent_state *found;
577                 found = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
578                 btrfs_err(tree->fs_info,
579                        "found node %llu %llu on insert of %llu %llu",
580                        found->start, found->end, start, end);
581                 return -EEXIST;
582         }
583         merge_state(tree, state);
584         return 0;
585 }
586
587 /*
588  * split a given extent state struct in two, inserting the preallocated
589  * struct 'prealloc' as the newly created second half.  'split' indicates an
590  * offset inside 'orig' where it should be split.
591  *
592  * Before calling,
593  * the tree has 'orig' at [orig->start, orig->end].  After calling, there
594  * are two extent state structs in the tree:
595  * prealloc: [orig->start, split - 1]
596  * orig: [ split, orig->end ]
597  *
598  * The tree locks are not taken by this function. They need to be held
599  * by the caller.
600  */
601 static int split_state(struct extent_io_tree *tree, struct extent_state *orig,
602                        struct extent_state *prealloc, u64 split)
603 {
604         struct rb_node *node;
605
606         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
607                 btrfs_split_delalloc_extent(tree->private_data, orig, split);
608
609         prealloc->start = orig->start;
610         prealloc->end = split - 1;
611         prealloc->state = orig->state;
612         orig->start = split;
613
614         node = tree_insert(&tree->state, &orig->rb_node, prealloc->end,
615                            &prealloc->rb_node, NULL, NULL);
616         if (node) {
617                 free_extent_state(prealloc);
618                 return -EEXIST;
619         }
620         return 0;
621 }
622
623 static struct extent_state *next_state(struct extent_state *state)
624 {
625         struct rb_node *next = rb_next(&state->rb_node);
626         if (next)
627                 return rb_entry(next, struct extent_state, rb_node);
628         else
629                 return NULL;
630 }
631
632 /*
633  * utility function to clear some bits in an extent state struct.
634  * it will optionally wake up anyone waiting on this state (wake == 1).
635  *
636  * If no bits are set on the state struct after clearing things, the
637  * struct is freed and removed from the tree
638  */
639 static struct extent_state *clear_state_bit(struct extent_io_tree *tree,
640                                             struct extent_state *state,
641                                             u32 *bits, int wake,
642                                             struct extent_changeset *changeset)
643 {
644         struct extent_state *next;
645         u32 bits_to_clear = *bits & ~EXTENT_CTLBITS;
646         int ret;
647
648         if ((bits_to_clear & EXTENT_DIRTY) && (state->state & EXTENT_DIRTY)) {
649                 u64 range = state->end - state->start + 1;
650                 WARN_ON(range > tree->dirty_bytes);
651                 tree->dirty_bytes -= range;
652         }
653
654         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
655                 btrfs_clear_delalloc_extent(tree->private_data, state, bits);
656
657         ret = add_extent_changeset(state, bits_to_clear, changeset, 0);
658         BUG_ON(ret < 0);
659         state->state &= ~bits_to_clear;
660         if (wake)
661                 wake_up(&state->wq);
662         if (state->state == 0) {
663                 next = next_state(state);
664                 if (extent_state_in_tree(state)) {
665                         rb_erase(&state->rb_node, &tree->state);
666                         RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
667                         free_extent_state(state);
668                 } else {
669                         WARN_ON(1);
670                 }
671         } else {
672                 merge_state(tree, state);
673                 next = next_state(state);
674         }
675         return next;
676 }
677
678 static struct extent_state *
679 alloc_extent_state_atomic(struct extent_state *prealloc)
680 {
681         if (!prealloc)
682                 prealloc = alloc_extent_state(GFP_ATOMIC);
683
684         return prealloc;
685 }
686
687 static void extent_io_tree_panic(struct extent_io_tree *tree, int err)
688 {
689         btrfs_panic(tree->fs_info, err,
690         "locking error: extent tree was modified by another thread while locked");
691 }
692
693 /*
694  * clear some bits on a range in the tree.  This may require splitting
695  * or inserting elements in the tree, so the gfp mask is used to
696  * indicate which allocations or sleeping are allowed.
697  *
698  * pass 'wake' == 1 to kick any sleepers, and 'delete' == 1 to remove
699  * the given range from the tree regardless of state (ie for truncate).
700  *
701  * the range [start, end] is inclusive.
702  *
703  * This takes the tree lock, and returns 0 on success and < 0 on error.
704  */
705 int __clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
706                        u32 bits, int wake, int delete,
707                        struct extent_state **cached_state,
708                        gfp_t mask, struct extent_changeset *changeset)
709 {
710         struct extent_state *state;
711         struct extent_state *cached;
712         struct extent_state *prealloc = NULL;
713         struct rb_node *node;
714         u64 last_end;
715         int err;
716         int clear = 0;
717
718         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
719         trace_btrfs_clear_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits);
720
721         if (bits & EXTENT_DELALLOC)
722                 bits |= EXTENT_NORESERVE;
723
724         if (delete)
725                 bits |= ~EXTENT_CTLBITS;
726
727         if (bits & (EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY))
728                 clear = 1;
729 again:
730         if (!prealloc && gfpflags_allow_blocking(mask)) {
731                 /*
732                  * Don't care for allocation failure here because we might end
733                  * up not needing the pre-allocated extent state at all, which
734                  * is the case if we only have in the tree extent states that
735                  * cover our input range and don't cover too any other range.
736                  * If we end up needing a new extent state we allocate it later.
737                  */
738                 prealloc = alloc_extent_state(mask);
739         }
740
741         spin_lock(&tree->lock);
742         if (cached_state) {
743                 cached = *cached_state;
744
745                 if (clear) {
746                         *cached_state = NULL;
747                         cached_state = NULL;
748                 }
749
750                 if (cached && extent_state_in_tree(cached) &&
751                     cached->start <= start && cached->end > start) {
752                         if (clear)
753                                 refcount_dec(&cached->refs);
754                         state = cached;
755                         goto hit_next;
756                 }
757                 if (clear)
758                         free_extent_state(cached);
759         }
760         /*
761          * this search will find the extents that end after
762          * our range starts
763          */
764         node = tree_search(tree, start);
765         if (!node)
766                 goto out;
767         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
768 hit_next:
769         if (state->start > end)
770                 goto out;
771         WARN_ON(state->end < start);
772         last_end = state->end;
773
774         /* the state doesn't have the wanted bits, go ahead */
775         if (!(state->state & bits)) {
776                 state = next_state(state);
777                 goto next;
778         }
779
780         /*
781          *     | ---- desired range ---- |
782          *  | state | or
783          *  | ------------- state -------------- |
784          *
785          * We need to split the extent we found, and may flip
786          * bits on second half.
787          *
788          * If the extent we found extends past our range, we
789          * just split and search again.  It'll get split again
790          * the next time though.
791          *
792          * If the extent we found is inside our range, we clear
793          * the desired bit on it.
794          */
795
796         if (state->start < start) {
797                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
798                 BUG_ON(!prealloc);
799                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
800                 if (err)
801                         extent_io_tree_panic(tree, err);
802
803                 prealloc = NULL;
804                 if (err)
805                         goto out;
806                 if (state->end <= end) {
807                         state = clear_state_bit(tree, state, &bits, wake,
808                                                 changeset);
809                         goto next;
810                 }
811                 goto search_again;
812         }
813         /*
814          * | ---- desired range ---- |
815          *                        | state |
816          * We need to split the extent, and clear the bit
817          * on the first half
818          */
819         if (state->start <= end && state->end > end) {
820                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
821                 BUG_ON(!prealloc);
822                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
823                 if (err)
824                         extent_io_tree_panic(tree, err);
825
826                 if (wake)
827                         wake_up(&state->wq);
828
829                 clear_state_bit(tree, prealloc, &bits, wake, changeset);
830
831                 prealloc = NULL;
832                 goto out;
833         }
834
835         state = clear_state_bit(tree, state, &bits, wake, changeset);
836 next:
837         if (last_end == (u64)-1)
838                 goto out;
839         start = last_end + 1;
840         if (start <= end && state && !need_resched())
841                 goto hit_next;
842
843 search_again:
844         if (start > end)
845                 goto out;
846         spin_unlock(&tree->lock);
847         if (gfpflags_allow_blocking(mask))
848                 cond_resched();
849         goto again;
850
851 out:
852         spin_unlock(&tree->lock);
853         if (prealloc)
854                 free_extent_state(prealloc);
855
856         return 0;
857
858 }
859
860 static void wait_on_state(struct extent_io_tree *tree,
861                           struct extent_state *state)
862                 __releases(tree->lock)
863                 __acquires(tree->lock)
864 {
865         DEFINE_WAIT(wait);
866         prepare_to_wait(&state->wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
867         spin_unlock(&tree->lock);
868         schedule();
869         spin_lock(&tree->lock);
870         finish_wait(&state->wq, &wait);
871 }
872
873 /*
874  * waits for one or more bits to clear on a range in the state tree.
875  * The range [start, end] is inclusive.
876  * The tree lock is taken by this function
877  */
878 static void wait_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
879                             u32 bits)
880 {
881         struct extent_state *state;
882         struct rb_node *node;
883
884         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
885
886         spin_lock(&tree->lock);
887 again:
888         while (1) {
889                 /*
890                  * this search will find all the extents that end after
891                  * our range starts
892                  */
893                 node = tree_search(tree, start);
894 process_node:
895                 if (!node)
896                         break;
897
898                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
899
900                 if (state->start > end)
901                         goto out;
902
903                 if (state->state & bits) {
904                         start = state->start;
905                         refcount_inc(&state->refs);
906                         wait_on_state(tree, state);
907                         free_extent_state(state);
908                         goto again;
909                 }
910                 start = state->end + 1;
911
912                 if (start > end)
913                         break;
914
915                 if (!cond_resched_lock(&tree->lock)) {
916                         node = rb_next(node);
917                         goto process_node;
918                 }
919         }
920 out:
921         spin_unlock(&tree->lock);
922 }
923
924 static void set_state_bits(struct extent_io_tree *tree,
925                            struct extent_state *state,
926                            u32 *bits, struct extent_changeset *changeset)
927 {
928         u32 bits_to_set = *bits & ~EXTENT_CTLBITS;
929         int ret;
930
931         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
932                 btrfs_set_delalloc_extent(tree->private_data, state, bits);
933
934         if ((bits_to_set & EXTENT_DIRTY) && !(state->state & EXTENT_DIRTY)) {
935                 u64 range = state->end - state->start + 1;
936                 tree->dirty_bytes += range;
937         }
938         ret = add_extent_changeset(state, bits_to_set, changeset, 1);
939         BUG_ON(ret < 0);
940         state->state |= bits_to_set;
941 }
942
943 static void cache_state_if_flags(struct extent_state *state,
944                                  struct extent_state **cached_ptr,
945                                  unsigned flags)
946 {
947         if (cached_ptr && !(*cached_ptr)) {
948                 if (!flags || (state->state & flags)) {
949                         *cached_ptr = state;
950                         refcount_inc(&state->refs);
951                 }
952         }
953 }
954
955 static void cache_state(struct extent_state *state,
956                         struct extent_state **cached_ptr)
957 {
958         return cache_state_if_flags(state, cached_ptr,
959                                     EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY);
960 }
961
962 /*
963  * set some bits on a range in the tree.  This may require allocations or
964  * sleeping, so the gfp mask is used to indicate what is allowed.
965  *
966  * If any of the exclusive bits are set, this will fail with -EEXIST if some
967  * part of the range already has the desired bits set.  The start of the
968  * existing range is returned in failed_start in this case.
969  *
970  * [start, end] is inclusive This takes the tree lock.
971  */
972 int set_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end, u32 bits,
973                    u32 exclusive_bits, u64 *failed_start,
974                    struct extent_state **cached_state, gfp_t mask,
975                    struct extent_changeset *changeset)
976 {
977         struct extent_state *state;
978         struct extent_state *prealloc = NULL;
979         struct rb_node *node;
980         struct rb_node **p;
981         struct rb_node *parent;
982         int err = 0;
983         u64 last_start;
984         u64 last_end;
985
986         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
987         trace_btrfs_set_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits);
988
989         if (exclusive_bits)
990                 ASSERT(failed_start);
991         else
992                 ASSERT(failed_start == NULL);
993 again:
994         if (!prealloc && gfpflags_allow_blocking(mask)) {
995                 /*
996                  * Don't care for allocation failure here because we might end
997                  * up not needing the pre-allocated extent state at all, which
998                  * is the case if we only have in the tree extent states that
999                  * cover our input range and don't cover too any other range.
1000                  * If we end up needing a new extent state we allocate it later.
1001                  */
1002                 prealloc = alloc_extent_state(mask);
1003         }
1004
1005         spin_lock(&tree->lock);
1006         if (cached_state && *cached_state) {
1007                 state = *cached_state;
1008                 if (state->start <= start && state->end > start &&
1009                     extent_state_in_tree(state)) {
1010                         node = &state->rb_node;
1011                         goto hit_next;
1012                 }
1013         }
1014         /*
1015          * this search will find all the extents that end after
1016          * our range starts.
1017          */
1018         node = tree_search_for_insert(tree, start, &p, &parent);
1019         if (!node) {
1020                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1021                 BUG_ON(!prealloc);
1022                 err = insert_state(tree, prealloc, start, end,
1023                                    &p, &parent, &bits, changeset);
1024                 if (err)
1025                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1026
1027                 cache_state(prealloc, cached_state);
1028                 prealloc = NULL;
1029                 goto out;
1030         }
1031         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1032 hit_next:
1033         last_start = state->start;
1034         last_end = state->end;
1035
1036         /*
1037          * | ---- desired range ---- |
1038          * | state |
1039          *
1040          * Just lock what we found and keep going
1041          */
1042         if (state->start == start && state->end <= end) {
1043                 if (state->state & exclusive_bits) {
1044                         *failed_start = state->start;
1045                         err = -EEXIST;
1046                         goto out;
1047                 }
1048
1049                 set_state_bits(tree, state, &bits, changeset);
1050                 cache_state(state, cached_state);
1051                 merge_state(tree, state);
1052                 if (last_end == (u64)-1)
1053                         goto out;
1054                 start = last_end + 1;
1055                 state = next_state(state);
1056                 if (start < end && state && state->start == start &&
1057                     !need_resched())
1058                         goto hit_next;
1059                 goto search_again;
1060         }
1061
1062         /*
1063          *     | ---- desired range ---- |
1064          * | state |
1065          *   or
1066          * | ------------- state -------------- |
1067          *
1068          * We need to split the extent we found, and may flip bits on
1069          * second half.
1070          *
1071          * If the extent we found extends past our
1072          * range, we just split and search again.  It'll get split
1073          * again the next time though.
1074          *
1075          * If the extent we found is inside our range, we set the
1076          * desired bit on it.
1077          */
1078         if (state->start < start) {
1079                 if (state->state & exclusive_bits) {
1080                         *failed_start = start;
1081                         err = -EEXIST;
1082                         goto out;
1083                 }
1084
1085                 /*
1086                  * If this extent already has all the bits we want set, then
1087                  * skip it, not necessary to split it or do anything with it.
1088                  */
1089                 if ((state->state & bits) == bits) {
1090                         start = state->end + 1;
1091                         cache_state(state, cached_state);
1092                         goto search_again;
1093                 }
1094
1095                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1096                 BUG_ON(!prealloc);
1097                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
1098                 if (err)
1099                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1100
1101                 prealloc = NULL;
1102                 if (err)
1103                         goto out;
1104                 if (state->end <= end) {
1105                         set_state_bits(tree, state, &bits, changeset);
1106                         cache_state(state, cached_state);
1107                         merge_state(tree, state);
1108                         if (last_end == (u64)-1)
1109                                 goto out;
1110                         start = last_end + 1;
1111                         state = next_state(state);
1112                         if (start < end && state && state->start == start &&
1113                             !need_resched())
1114                                 goto hit_next;
1115                 }
1116                 goto search_again;
1117         }
1118         /*
1119          * | ---- desired range ---- |
1120          *     | state | or               | state |
1121          *
1122          * There's a hole, we need to insert something in it and
1123          * ignore the extent we found.
1124          */
1125         if (state->start > start) {
1126                 u64 this_end;
1127                 if (end < last_start)
1128                         this_end = end;
1129                 else
1130                         this_end = last_start - 1;
1131
1132                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1133                 BUG_ON(!prealloc);
1134
1135                 /*
1136                  * Avoid to free 'prealloc' if it can be merged with
1137                  * the later extent.
1138                  */
1139                 err = insert_state(tree, prealloc, start, this_end,
1140                                    NULL, NULL, &bits, changeset);
1141                 if (err)
1142                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1143
1144                 cache_state(prealloc, cached_state);
1145                 prealloc = NULL;
1146                 start = this_end + 1;
1147                 goto search_again;
1148         }
1149         /*
1150          * | ---- desired range ---- |
1151          *                        | state |
1152          * We need to split the extent, and set the bit
1153          * on the first half
1154          */
1155         if (state->start <= end && state->end > end) {
1156                 if (state->state & exclusive_bits) {
1157                         *failed_start = start;
1158                         err = -EEXIST;
1159                         goto out;
1160                 }
1161
1162                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1163                 BUG_ON(!prealloc);
1164                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
1165                 if (err)
1166                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1167
1168                 set_state_bits(tree, prealloc, &bits, changeset);
1169                 cache_state(prealloc, cached_state);
1170                 merge_state(tree, prealloc);
1171                 prealloc = NULL;
1172                 goto out;
1173         }
1174
1175 search_again:
1176         if (start > end)
1177                 goto out;
1178         spin_unlock(&tree->lock);
1179         if (gfpflags_allow_blocking(mask))
1180                 cond_resched();
1181         goto again;
1182
1183 out:
1184         spin_unlock(&tree->lock);
1185         if (prealloc)
1186                 free_extent_state(prealloc);
1187
1188         return err;
1189
1190 }
1191
1192 /**
1193  * convert_extent_bit - convert all bits in a given range from one bit to
1194  *                      another
1195  * @tree:       the io tree to search
1196  * @start:      the start offset in bytes
1197  * @end:        the end offset in bytes (inclusive)
1198  * @bits:       the bits to set in this range
1199  * @clear_bits: the bits to clear in this range
1200  * @cached_state:       state that we're going to cache
1201  *
1202  * This will go through and set bits for the given range.  If any states exist
1203  * already in this range they are set with the given bit and cleared of the
1204  * clear_bits.  This is only meant to be used by things that are mergeable, ie
1205  * converting from say DELALLOC to DIRTY.  This is not meant to be used with
1206  * boundary bits like LOCK.
1207  *
1208  * All allocations are done with GFP_NOFS.
1209  */
1210 int convert_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1211                        u32 bits, u32 clear_bits,
1212                        struct extent_state **cached_state)
1213 {
1214         struct extent_state *state;
1215         struct extent_state *prealloc = NULL;
1216         struct rb_node *node;
1217         struct rb_node **p;
1218         struct rb_node *parent;
1219         int err = 0;
1220         u64 last_start;
1221         u64 last_end;
1222         bool first_iteration = true;
1223
1224         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
1225         trace_btrfs_convert_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits,
1226                                        clear_bits);
1227
1228 again:
1229         if (!prealloc) {
1230                 /*
1231                  * Best effort, don't worry if extent state allocation fails
1232                  * here for the first iteration. We might have a cached state
1233                  * that matches exactly the target range, in which case no
1234                  * extent state allocations are needed. We'll only know this
1235                  * after locking the tree.
1236                  */
1237                 prealloc = alloc_extent_state(GFP_NOFS);
1238                 if (!prealloc && !first_iteration)
1239                         return -ENOMEM;
1240         }
1241
1242         spin_lock(&tree->lock);
1243         if (cached_state && *cached_state) {
1244                 state = *cached_state;
1245                 if (state->start <= start && state->end > start &&
1246                     extent_state_in_tree(state)) {
1247                         node = &state->rb_node;
1248                         goto hit_next;
1249                 }
1250         }
1251
1252         /*
1253          * this search will find all the extents that end after
1254          * our range starts.
1255          */
1256         node = tree_search_for_insert(tree, start, &p, &parent);
1257         if (!node) {
1258                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1259                 if (!prealloc) {
1260                         err = -ENOMEM;
1261                         goto out;
1262                 }
1263                 err = insert_state(tree, prealloc, start, end,
1264                                    &p, &parent, &bits, NULL);
1265                 if (err)
1266                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1267                 cache_state(prealloc, cached_state);
1268                 prealloc = NULL;
1269                 goto out;
1270         }
1271         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1272 hit_next:
1273         last_start = state->start;
1274         last_end = state->end;
1275
1276         /*
1277          * | ---- desired range ---- |
1278          * | state |
1279          *
1280          * Just lock what we found and keep going
1281          */
1282         if (state->start == start && state->end <= end) {
1283                 set_state_bits(tree, state, &bits, NULL);
1284                 cache_state(state, cached_state);
1285                 state = clear_state_bit(tree, state, &clear_bits, 0, NULL);
1286                 if (last_end == (u64)-1)
1287                         goto out;
1288                 start = last_end + 1;
1289                 if (start < end && state && state->start == start &&
1290                     !need_resched())
1291                         goto hit_next;
1292                 goto search_again;
1293         }
1294
1295         /*
1296          *     | ---- desired range ---- |
1297          * | state |
1298          *   or
1299          * | ------------- state -------------- |
1300          *
1301          * We need to split the extent we found, and may flip bits on
1302          * second half.
1303          *
1304          * If the extent we found extends past our
1305          * range, we just split and search again.  It'll get split
1306          * again the next time though.
1307          *
1308          * If the extent we found is inside our range, we set the
1309          * desired bit on it.
1310          */
1311         if (state->start < start) {
1312                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1313                 if (!prealloc) {
1314                         err = -ENOMEM;
1315                         goto out;
1316                 }
1317                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
1318                 if (err)
1319                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1320                 prealloc = NULL;
1321                 if (err)
1322                         goto out;
1323                 if (state->end <= end) {
1324                         set_state_bits(tree, state, &bits, NULL);
1325                         cache_state(state, cached_state);
1326                         state = clear_state_bit(tree, state, &clear_bits, 0,
1327                                                 NULL);
1328                         if (last_end == (u64)-1)
1329                                 goto out;
1330                         start = last_end + 1;
1331                         if (start < end && state && state->start == start &&
1332                             !need_resched())
1333                                 goto hit_next;
1334                 }
1335                 goto search_again;
1336         }
1337         /*
1338          * | ---- desired range ---- |
1339          *     | state | or               | state |
1340          *
1341          * There's a hole, we need to insert something in it and
1342          * ignore the extent we found.
1343          */
1344         if (state->start > start) {
1345                 u64 this_end;
1346                 if (end < last_start)
1347                         this_end = end;
1348                 else
1349                         this_end = last_start - 1;
1350
1351                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1352                 if (!prealloc) {
1353                         err = -ENOMEM;
1354                         goto out;
1355                 }
1356
1357                 /*
1358                  * Avoid to free 'prealloc' if it can be merged with
1359                  * the later extent.
1360                  */
1361                 err = insert_state(tree, prealloc, start, this_end,
1362                                    NULL, NULL, &bits, NULL);
1363                 if (err)
1364                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1365                 cache_state(prealloc, cached_state);
1366                 prealloc = NULL;
1367                 start = this_end + 1;
1368                 goto search_again;
1369         }
1370         /*
1371          * | ---- desired range ---- |
1372          *                        | state |
1373          * We need to split the extent, and set the bit
1374          * on the first half
1375          */
1376         if (state->start <= end && state->end > end) {
1377                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1378                 if (!prealloc) {
1379                         err = -ENOMEM;
1380                         goto out;
1381                 }
1382
1383                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
1384                 if (err)
1385                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1386
1387                 set_state_bits(tree, prealloc, &bits, NULL);
1388                 cache_state(prealloc, cached_state);
1389                 clear_state_bit(tree, prealloc, &clear_bits, 0, NULL);
1390                 prealloc = NULL;
1391                 goto out;
1392         }
1393
1394 search_again:
1395         if (start > end)
1396                 goto out;
1397         spin_unlock(&tree->lock);
1398         cond_resched();
1399         first_iteration = false;
1400         goto again;
1401
1402 out:
1403         spin_unlock(&tree->lock);
1404         if (prealloc)
1405                 free_extent_state(prealloc);
1406
1407         return err;
1408 }
1409
1410 /* wrappers around set/clear extent bit */
1411 int set_record_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1412                            u32 bits, struct extent_changeset *changeset)
1413 {
1414         /*
1415          * We don't support EXTENT_LOCKED yet, as current changeset will
1416          * record any bits changed, so for EXTENT_LOCKED case, it will
1417          * either fail with -EEXIST or changeset will record the whole
1418          * range.
1419          */
1420         BUG_ON(bits & EXTENT_LOCKED);
1421
1422         return set_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS,
1423                               changeset);
1424 }
1425
1426 int set_extent_bits_nowait(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1427                            u32 bits)
1428 {
1429         return set_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, NULL, NULL,
1430                               GFP_NOWAIT, NULL);
1431 }
1432
1433 int clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1434                      u32 bits, int wake, int delete,
1435                      struct extent_state **cached)
1436 {
1437         return __clear_extent_bit(tree, start, end, bits, wake, delete,
1438                                   cached, GFP_NOFS, NULL);
1439 }
1440
1441 int clear_record_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1442                 u32 bits, struct extent_changeset *changeset)
1443 {
1444         /*
1445          * Don't support EXTENT_LOCKED case, same reason as
1446          * set_record_extent_bits().
1447          */
1448         BUG_ON(bits & EXTENT_LOCKED);
1449
1450         return __clear_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, 0, NULL, GFP_NOFS,
1451                                   changeset);
1452 }
1453
1454 /*
1455  * either insert or lock state struct between start and end use mask to tell
1456  * us if waiting is desired.
1457  */
1458 int lock_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1459                      struct extent_state **cached_state)
1460 {
1461         int err;
1462         u64 failed_start;
1463
1464         while (1) {
1465                 err = set_extent_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED,
1466                                      EXTENT_LOCKED, &failed_start,
1467                                      cached_state, GFP_NOFS, NULL);
1468                 if (err == -EEXIST) {
1469                         wait_extent_bit(tree, failed_start, end, EXTENT_LOCKED);
1470                         start = failed_start;
1471                 } else
1472                         break;
1473                 WARN_ON(start > end);
1474         }
1475         return err;
1476 }
1477
1478 int try_lock_extent(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
1479 {
1480         int err;
1481         u64 failed_start;
1482
1483         err = set_extent_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, EXTENT_LOCKED,
1484                              &failed_start, NULL, GFP_NOFS, NULL);
1485         if (err == -EEXIST) {
1486                 if (failed_start > start)
1487                         clear_extent_bit(tree, start, failed_start - 1,
1488                                          EXTENT_LOCKED, 1, 0, NULL);
1489                 return 0;
1490         }
1491         return 1;
1492 }
1493
1494 void extent_range_clear_dirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
1495 {
1496         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1497         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1498         struct page *page;
1499
1500         while (index <= end_index) {
1501                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
1502                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
1503                 clear_page_dirty_for_io(page);
1504                 put_page(page);
1505                 index++;
1506         }
1507 }
1508
1509 void extent_range_redirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
1510 {
1511         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1512         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1513         struct page *page;
1514
1515         while (index <= end_index) {
1516                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
1517                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
1518                 __set_page_dirty_nobuffers(page);
1519                 account_page_redirty(page);
1520                 put_page(page);
1521                 index++;
1522         }
1523 }
1524
1525 /* find the first state struct with 'bits' set after 'start', and
1526  * return it.  tree->lock must be held.  NULL will returned if
1527  * nothing was found after 'start'
1528  */
1529 static struct extent_state *
1530 find_first_extent_bit_state(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u32 bits)
1531 {
1532         struct rb_node *node;
1533         struct extent_state *state;
1534
1535         /*
1536          * this search will find all the extents that end after
1537          * our range starts.
1538          */
1539         node = tree_search(tree, start);
1540         if (!node)
1541                 goto out;
1542
1543         while (1) {
1544                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1545                 if (state->end >= start && (state->state & bits))
1546                         return state;
1547
1548                 node = rb_next(node);
1549                 if (!node)
1550                         break;
1551         }
1552 out:
1553         return NULL;
1554 }
1555
1556 /*
1557  * Find the first offset in the io tree with one or more @bits set.
1558  *
1559  * Note: If there are multiple bits set in @bits, any of them will match.
1560  *
1561  * Return 0 if we find something, and update @start_ret and @end_ret.
1562  * Return 1 if we found nothing.
1563  */
1564 int find_first_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1565                           u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits,
1566                           struct extent_state **cached_state)
1567 {
1568         struct extent_state *state;
1569         int ret = 1;
1570
1571         spin_lock(&tree->lock);
1572         if (cached_state && *cached_state) {
1573                 state = *cached_state;
1574                 if (state->end == start - 1 && extent_state_in_tree(state)) {
1575                         while ((state = next_state(state)) != NULL) {
1576                                 if (state->state & bits)
1577                                         goto got_it;
1578                         }
1579                         free_extent_state(*cached_state);
1580                         *cached_state = NULL;
1581                         goto out;
1582                 }
1583                 free_extent_state(*cached_state);
1584                 *cached_state = NULL;
1585         }
1586
1587         state = find_first_extent_bit_state(tree, start, bits);
1588 got_it:
1589         if (state) {
1590                 cache_state_if_flags(state, cached_state, 0);
1591                 *start_ret = state->start;
1592                 *end_ret = state->end;
1593                 ret = 0;
1594         }
1595 out:
1596         spin_unlock(&tree->lock);
1597         return ret;
1598 }
1599
1600 /**
1601  * Find a contiguous area of bits
1602  *
1603  * @tree:      io tree to check
1604  * @start:     offset to start the search from
1605  * @start_ret: the first offset we found with the bits set
1606  * @end_ret:   the final contiguous range of the bits that were set
1607  * @bits:      bits to look for
1608  *
1609  * set_extent_bit and clear_extent_bit can temporarily split contiguous ranges
1610  * to set bits appropriately, and then merge them again.  During this time it
1611  * will drop the tree->lock, so use this helper if you want to find the actual
1612  * contiguous area for given bits.  We will search to the first bit we find, and
1613  * then walk down the tree until we find a non-contiguous area.  The area
1614  * returned will be the full contiguous area with the bits set.
1615  */
1616 int find_contiguous_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1617                                u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits)
1618 {
1619         struct extent_state *state;
1620         int ret = 1;
1621
1622         spin_lock(&tree->lock);
1623         state = find_first_extent_bit_state(tree, start, bits);
1624         if (state) {
1625                 *start_ret = state->start;
1626                 *end_ret = state->end;
1627                 while ((state = next_state(state)) != NULL) {
1628                         if (state->start > (*end_ret + 1))
1629                                 break;
1630                         *end_ret = state->end;
1631                 }
1632                 ret = 0;
1633         }
1634         spin_unlock(&tree->lock);
1635         return ret;
1636 }
1637
1638 /**
1639  * Find the first range that has @bits not set. This range could start before
1640  * @start.
1641  *
1642  * @tree:      the tree to search
1643  * @start:     offset at/after which the found extent should start
1644  * @start_ret: records the beginning of the range
1645  * @end_ret:   records the end of the range (inclusive)
1646  * @bits:      the set of bits which must be unset
1647  *
1648  * Since unallocated range is also considered one which doesn't have the bits
1649  * set it's possible that @end_ret contains -1, this happens in case the range
1650  * spans (last_range_end, end of device]. In this case it's up to the caller to
1651  * trim @end_ret to the appropriate size.
1652  */
1653 void find_first_clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1654                                  u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits)
1655 {
1656         struct extent_state *state;
1657         struct rb_node *node, *prev = NULL, *next;
1658
1659         spin_lock(&tree->lock);
1660
1661         /* Find first extent with bits cleared */
1662         while (1) {
1663                 node = __etree_search(tree, start, &next, &prev, NULL, NULL);
1664                 if (!node && !next && !prev) {
1665                         /*
1666                          * Tree is completely empty, send full range and let
1667                          * caller deal with it
1668                          */
1669                         *start_ret = 0;
1670                         *end_ret = -1;
1671                         goto out;
1672                 } else if (!node && !next) {
1673                         /*
1674                          * We are past the last allocated chunk, set start at
1675                          * the end of the last extent.
1676                          */
1677                         state = rb_entry(prev, struct extent_state, rb_node);
1678                         *start_ret = state->end + 1;
1679                         *end_ret = -1;
1680                         goto out;
1681                 } else if (!node) {
1682                         node = next;
1683                 }
1684                 /*
1685                  * At this point 'node' either contains 'start' or start is
1686                  * before 'node'
1687                  */
1688                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1689
1690                 if (in_range(start, state->start, state->end - state->start + 1)) {
1691                         if (state->state & bits) {
1692                                 /*
1693                                  * |--range with bits sets--|
1694                                  *    |
1695                                  *    start
1696                                  */
1697                                 start = state->end + 1;
1698                         } else {
1699                                 /*
1700                                  * 'start' falls within a range that doesn't
1701                                  * have the bits set, so take its start as
1702                                  * the beginning of the desired range
1703                                  *
1704                                  * |--range with bits cleared----|
1705                                  *      |
1706                                  *      start
1707                                  */
1708                                 *start_ret = state->start;
1709                                 break;
1710                         }
1711                 } else {
1712                         /*
1713                          * |---prev range---|---hole/unset---|---node range---|
1714                          *                          |
1715                          *                        start
1716                          *
1717                          *                        or
1718                          *
1719                          * |---hole/unset--||--first node--|
1720                          * 0   |
1721                          *    start
1722                          */
1723                         if (prev) {
1724                                 state = rb_entry(prev, struct extent_state,
1725                                                  rb_node);
1726                                 *start_ret = state->end + 1;
1727                         } else {
1728                                 *start_ret = 0;
1729                         }
1730                         break;
1731                 }
1732         }
1733
1734         /*
1735          * Find the longest stretch from start until an entry which has the
1736          * bits set
1737          */
1738         while (1) {
1739                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1740                 if (state->end >= start && !(state->state & bits)) {
1741                         *end_ret = state->end;
1742                 } else {
1743                         *end_ret = state->start - 1;
1744                         break;
1745                 }
1746
1747                 node = rb_next(node);
1748                 if (!node)
1749                         break;
1750         }
1751 out:
1752         spin_unlock(&tree->lock);
1753 }
1754
1755 /*
1756  * find a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, not
1757  * more than 'max_bytes'.  start and end are used to return the range,
1758  *
1759  * true is returned if we find something, false if nothing was in the tree
1760  */
1761 bool btrfs_find_delalloc_range(struct extent_io_tree *tree, u64 *start,
1762                                u64 *end, u64 max_bytes,
1763                                struct extent_state **cached_state)
1764 {
1765         struct rb_node *node;
1766         struct extent_state *state;
1767         u64 cur_start = *start;
1768         bool found = false;
1769         u64 total_bytes = 0;
1770
1771         spin_lock(&tree->lock);
1772
1773         /*
1774          * this search will find all the extents that end after
1775          * our range starts.
1776          */
1777         node = tree_search(tree, cur_start);
1778         if (!node) {
1779                 *end = (u64)-1;
1780                 goto out;
1781         }
1782
1783         while (1) {
1784                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1785                 if (found && (state->start != cur_start ||
1786                               (state->state & EXTENT_BOUNDARY))) {
1787                         goto out;
1788                 }
1789                 if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC)) {
1790                         if (!found)
1791                                 *end = state->end;
1792                         goto out;
1793                 }
1794                 if (!found) {
1795                         *start = state->start;
1796                         *cached_state = state;
1797                         refcount_inc(&state->refs);
1798                 }
1799                 found = true;
1800                 *end = state->end;
1801                 cur_start = state->end + 1;
1802                 node = rb_next(node);
1803                 total_bytes += state->end - state->start + 1;
1804                 if (total_bytes >= max_bytes)
1805                         break;
1806                 if (!node)
1807                         break;
1808         }
1809 out:
1810         spin_unlock(&tree->lock);
1811         return found;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Process one page for __process_pages_contig().
1816  *
1817  * Return >0 if we hit @page == @locked_page.
1818  * Return 0 if we updated the page status.
1819  * Return -EGAIN if the we need to try again.
1820  * (For PAGE_LOCK case but got dirty page or page not belong to mapping)
1821  */
1822 static int process_one_page(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1823                             struct address_space *mapping,
1824                             struct page *page, struct page *locked_page,
1825                             unsigned long page_ops, u64 start, u64 end)
1826 {
1827         u32 len;
1828
1829         ASSERT(end + 1 - start != 0 && end + 1 - start < U32_MAX);
1830         len = end + 1 - start;
1831
1832         if (page_ops & PAGE_SET_ORDERED)
1833                 btrfs_page_clamp_set_ordered(fs_info, page, start, len);
1834         if (page_ops & PAGE_SET_ERROR)
1835                 btrfs_page_clamp_set_error(fs_info, page, start, len);
1836         if (page_ops & PAGE_START_WRITEBACK) {
1837                 btrfs_page_clamp_clear_dirty(fs_info, page, start, len);
1838                 btrfs_page_clamp_set_writeback(fs_info, page, start, len);
1839         }
1840         if (page_ops & PAGE_END_WRITEBACK)
1841                 btrfs_page_clamp_clear_writeback(fs_info, page, start, len);
1842
1843         if (page == locked_page)
1844                 return 1;
1845
1846         if (page_ops & PAGE_LOCK) {
1847                 int ret;
1848
1849                 ret = btrfs_page_start_writer_lock(fs_info, page, start, len);
1850                 if (ret)
1851                         return ret;
1852                 if (!PageDirty(page) || page->mapping != mapping) {
1853                         btrfs_page_end_writer_lock(fs_info, page, start, len);
1854                         return -EAGAIN;
1855                 }
1856         }
1857         if (page_ops & PAGE_UNLOCK)
1858                 btrfs_page_end_writer_lock(fs_info, page, start, len);
1859         return 0;
1860 }
1861
1862 static int __process_pages_contig(struct address_space *mapping,
1863                                   struct page *locked_page,
1864                                   u64 start, u64 end, unsigned long page_ops,
1865                                   u64 *processed_end)
1866 {
1867         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(mapping->host->i_sb);
1868         pgoff_t start_index = start >> PAGE_SHIFT;
1869         pgoff_t end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1870         pgoff_t index = start_index;
1871         unsigned long nr_pages = end_index - start_index + 1;
1872         unsigned long pages_processed = 0;
1873         struct page *pages[16];
1874         int err = 0;
1875         int i;
1876
1877         if (page_ops & PAGE_LOCK) {
1878                 ASSERT(page_ops == PAGE_LOCK);
1879                 ASSERT(processed_end && *processed_end == start);
1880         }
1881
1882         if ((page_ops & PAGE_SET_ERROR) && nr_pages > 0)
1883                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
1884
1885         while (nr_pages > 0) {
1886                 int found_pages;
1887
1888                 found_pages = find_get_pages_contig(mapping, index,
1889                                      min_t(unsigned long,
1890                                      nr_pages, ARRAY_SIZE(pages)), pages);
1891                 if (found_pages == 0) {
1892                         /*
1893                          * Only if we're going to lock these pages, we can find
1894                          * nothing at @index.
1895                          */
1896                         ASSERT(page_ops & PAGE_LOCK);
1897                         err = -EAGAIN;
1898                         goto out;
1899                 }
1900
1901                 for (i = 0; i < found_pages; i++) {
1902                         int process_ret;
1903
1904                         process_ret = process_one_page(fs_info, mapping,
1905                                         pages[i], locked_page, page_ops,
1906                                         start, end);
1907                         if (process_ret < 0) {
1908                                 for (; i < found_pages; i++)
1909                                         put_page(pages[i]);
1910                                 err = -EAGAIN;
1911                                 goto out;
1912                         }
1913                         put_page(pages[i]);
1914                         pages_processed++;
1915                 }
1916                 nr_pages -= found_pages;
1917                 index += found_pages;
1918                 cond_resched();
1919         }
1920 out:
1921         if (err && processed_end) {
1922                 /*
1923                  * Update @processed_end. I know this is awful since it has
1924                  * two different return value patterns (inclusive vs exclusive).
1925                  *
1926                  * But the exclusive pattern is necessary if @start is 0, or we
1927                  * underflow and check against processed_end won't work as
1928                  * expected.
1929                  */
1930                 if (pages_processed)
1931                         *processed_end = min(end,
1932                         ((u64)(start_index + pages_processed) << PAGE_SHIFT) - 1);
1933                 else
1934                         *processed_end = start;
1935         }
1936         return err;
1937 }
1938
1939 static noinline void __unlock_for_delalloc(struct inode *inode,
1940                                            struct page *locked_page,
1941                                            u64 start, u64 end)
1942 {
1943         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1944         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1945
1946         ASSERT(locked_page);
1947         if (index == locked_page->index && end_index == index)
1948                 return;
1949
1950         __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, start, end,
1951                                PAGE_UNLOCK, NULL);
1952 }
1953
1954 static noinline int lock_delalloc_pages(struct inode *inode,
1955                                         struct page *locked_page,
1956                                         u64 delalloc_start,
1957                                         u64 delalloc_end)
1958 {
1959         unsigned long index = delalloc_start >> PAGE_SHIFT;
1960         unsigned long end_index = delalloc_end >> PAGE_SHIFT;
1961         u64 processed_end = delalloc_start;
1962         int ret;
1963
1964         ASSERT(locked_page);
1965         if (index == locked_page->index && index == end_index)
1966                 return 0;
1967
1968         ret = __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, delalloc_start,
1969                                      delalloc_end, PAGE_LOCK, &processed_end);
1970         if (ret == -EAGAIN && processed_end > delalloc_start)
1971                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page, delalloc_start,
1972                                       processed_end);
1973         return ret;
1974 }
1975
1976 /*
1977  * Find and lock a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, no
1978  * more than @max_bytes.
1979  *
1980  * @start:      The original start bytenr to search.
1981  *              Will store the extent range start bytenr.
1982  * @end:        The original end bytenr of the search range
1983  *              Will store the extent range end bytenr.
1984  *
1985  * Return true if we find a delalloc range which starts inside the original
1986  * range, and @start/@end will store the delalloc range start/end.
1987  *
1988  * Return false if we can't find any delalloc range which starts inside the
1989  * original range, and @start/@end will be the non-delalloc range start/end.
1990  */
1991 EXPORT_FOR_TESTS
1992 noinline_for_stack bool find_lock_delalloc_range(struct inode *inode,
1993                                     struct page *locked_page, u64 *start,
1994                                     u64 *end)
1995 {
1996         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
1997         const u64 orig_start = *start;
1998         const u64 orig_end = *end;
1999         u64 max_bytes = BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE;
2000         u64 delalloc_start;
2001         u64 delalloc_end;
2002         bool found;
2003         struct extent_state *cached_state = NULL;
2004         int ret;
2005         int loops = 0;
2006
2007         /* Caller should pass a valid @end to indicate the search range end */
2008         ASSERT(orig_end > orig_start);
2009
2010         /* The range should at least cover part of the page */
2011         ASSERT(!(orig_start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE ||
2012                  orig_end <= page_offset(locked_page)));
2013 again:
2014         /* step one, find a bunch of delalloc bytes starting at start */
2015         delalloc_start = *start;
2016         delalloc_end = 0;
2017         found = btrfs_find_delalloc_range(tree, &delalloc_start, &delalloc_end,
2018                                           max_bytes, &cached_state);
2019         if (!found || delalloc_end <= *start || delalloc_start > orig_end) {
2020                 *start = delalloc_start;
2021
2022                 /* @delalloc_end can be -1, never go beyond @orig_end */
2023                 *end = min(delalloc_end, orig_end);
2024                 free_extent_state(cached_state);
2025                 return false;
2026         }
2027
2028         /*
2029          * start comes from the offset of locked_page.  We have to lock
2030          * pages in order, so we can't process delalloc bytes before
2031          * locked_page
2032          */
2033         if (delalloc_start < *start)
2034                 delalloc_start = *start;
2035
2036         /*
2037          * make sure to limit the number of pages we try to lock down
2038          */
2039         if (delalloc_end + 1 - delalloc_start > max_bytes)
2040                 delalloc_end = delalloc_start + max_bytes - 1;
2041
2042         /* step two, lock all the pages after the page that has start */
2043         ret = lock_delalloc_pages(inode, locked_page,
2044                                   delalloc_start, delalloc_end);
2045         ASSERT(!ret || ret == -EAGAIN);
2046         if (ret == -EAGAIN) {
2047                 /* some of the pages are gone, lets avoid looping by
2048                  * shortening the size of the delalloc range we're searching
2049                  */
2050                 free_extent_state(cached_state);
2051                 cached_state = NULL;
2052                 if (!loops) {
2053                         max_bytes = PAGE_SIZE;
2054                         loops = 1;
2055                         goto again;
2056                 } else {
2057                         found = false;
2058                         goto out_failed;
2059                 }
2060         }
2061
2062         /* step three, lock the state bits for the whole range */
2063         lock_extent_bits(tree, delalloc_start, delalloc_end, &cached_state);
2064
2065         /* then test to make sure it is all still delalloc */
2066         ret = test_range_bit(tree, delalloc_start, delalloc_end,
2067                              EXTENT_DELALLOC, 1, cached_state);
2068         if (!ret) {
2069                 unlock_extent_cached(tree, delalloc_start, delalloc_end,
2070                                      &cached_state);
2071                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page,
2072                               delalloc_start, delalloc_end);
2073                 cond_resched();
2074                 goto again;
2075         }
2076         free_extent_state(cached_state);
2077         *start = delalloc_start;
2078         *end = delalloc_end;
2079 out_failed:
2080         return found;
2081 }
2082
2083 void extent_clear_unlock_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2084                                   struct page *locked_page,
2085                                   u32 clear_bits, unsigned long page_ops)
2086 {
2087         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits, 1, 0, NULL);
2088
2089         __process_pages_contig(inode->vfs_inode.i_mapping, locked_page,
2090                                start, end, page_ops, NULL);
2091 }
2092
2093 /*
2094  * count the number of bytes in the tree that have a given bit(s)
2095  * set.  This can be fairly slow, except for EXTENT_DIRTY which is
2096  * cached.  The total number found is returned.
2097  */
2098 u64 count_range_bits(struct extent_io_tree *tree,
2099                      u64 *start, u64 search_end, u64 max_bytes,
2100                      u32 bits, int contig)
2101 {
2102         struct rb_node *node;
2103         struct extent_state *state;
2104         u64 cur_start = *start;
2105         u64 total_bytes = 0;
2106         u64 last = 0;
2107         int found = 0;
2108
2109         if (WARN_ON(search_end <= cur_start))
2110                 return 0;
2111
2112         spin_lock(&tree->lock);
2113         if (cur_start == 0 && bits == EXTENT_DIRTY) {
2114                 total_bytes = tree->dirty_bytes;
2115                 goto out;
2116         }
2117         /*
2118          * this search will find all the extents that end after
2119          * our range starts.
2120          */
2121         node = tree_search(tree, cur_start);
2122         if (!node)
2123                 goto out;
2124
2125         while (1) {
2126                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2127                 if (state->start > search_end)
2128                         break;
2129                 if (contig && found && state->start > last + 1)
2130                         break;
2131                 if (state->end >= cur_start && (state->state & bits) == bits) {
2132                         total_bytes += min(search_end, state->end) + 1 -
2133                                        max(cur_start, state->start);
2134                         if (total_bytes >= max_bytes)
2135                                 break;
2136                         if (!found) {
2137                                 *start = max(cur_start, state->start);
2138                                 found = 1;
2139                         }
2140                         last = state->end;
2141                 } else if (contig && found) {
2142                         break;
2143                 }
2144                 node = rb_next(node);
2145                 if (!node)
2146                         break;
2147         }
2148 out:
2149         spin_unlock(&tree->lock);
2150         return total_bytes;
2151 }
2152
2153 /*
2154  * set the private field for a given byte offset in the tree.  If there isn't
2155  * an extent_state there already, this does nothing.
2156  */
2157 int set_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
2158                       struct io_failure_record *failrec)
2159 {
2160         struct rb_node *node;
2161         struct extent_state *state;
2162         int ret = 0;
2163
2164         spin_lock(&tree->lock);
2165         /*
2166          * this search will find all the extents that end after
2167          * our range starts.
2168          */
2169         node = tree_search(tree, start);
2170         if (!node) {
2171                 ret = -ENOENT;
2172                 goto out;
2173         }
2174         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2175         if (state->start != start) {
2176                 ret = -ENOENT;
2177                 goto out;
2178         }
2179         state->failrec = failrec;
2180 out:
2181         spin_unlock(&tree->lock);
2182         return ret;
2183 }
2184
2185 struct io_failure_record *get_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start)
2186 {
2187         struct rb_node *node;
2188         struct extent_state *state;
2189         struct io_failure_record *failrec;
2190
2191         spin_lock(&tree->lock);
2192         /*
2193          * this search will find all the extents that end after
2194          * our range starts.
2195          */
2196         node = tree_search(tree, start);
2197         if (!node) {
2198                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2199                 goto out;
2200         }
2201         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2202         if (state->start != start) {
2203                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2204                 goto out;
2205         }
2206
2207         failrec = state->failrec;
2208 out:
2209         spin_unlock(&tree->lock);
2210         return failrec;
2211 }
2212
2213 /*
2214  * searches a range in the state tree for a given mask.
2215  * If 'filled' == 1, this returns 1 only if every extent in the tree
2216  * has the bits set.  Otherwise, 1 is returned if any bit in the
2217  * range is found set.
2218  */
2219 int test_range_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
2220                    u32 bits, int filled, struct extent_state *cached)
2221 {
2222         struct extent_state *state = NULL;
2223         struct rb_node *node;
2224         int bitset = 0;
2225
2226         spin_lock(&tree->lock);
2227         if (cached && extent_state_in_tree(cached) && cached->start <= start &&
2228             cached->end > start)
2229                 node = &cached->rb_node;
2230         else
2231                 node = tree_search(tree, start);
2232         while (node && start <= end) {
2233                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2234
2235                 if (filled && state->start > start) {
2236                         bitset = 0;
2237                         break;
2238                 }
2239
2240                 if (state->start > end)
2241                         break;
2242
2243                 if (state->state & bits) {
2244                         bitset = 1;
2245                         if (!filled)
2246                                 break;
2247                 } else if (filled) {
2248                         bitset = 0;
2249                         break;
2250                 }
2251
2252                 if (state->end == (u64)-1)
2253                         break;
2254
2255                 start = state->end + 1;
2256                 if (start > end)
2257                         break;
2258                 node = rb_next(node);
2259                 if (!node) {
2260                         if (filled)
2261                                 bitset = 0;
2262                         break;
2263                 }
2264         }
2265         spin_unlock(&tree->lock);
2266         return bitset;
2267 }
2268
2269 int free_io_failure(struct extent_io_tree *failure_tree,
2270                     struct extent_io_tree *io_tree,
2271                     struct io_failure_record *rec)
2272 {
2273         int ret;
2274         int err = 0;
2275
2276         set_state_failrec(failure_tree, rec->start, NULL);
2277         ret = clear_extent_bits(failure_tree, rec->start,
2278                                 rec->start + rec->len - 1,
2279                                 EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2280         if (ret)
2281                 err = ret;
2282
2283         ret = clear_extent_bits(io_tree, rec->start,
2284                                 rec->start + rec->len - 1,
2285                                 EXTENT_DAMAGED);
2286         if (ret && !err)
2287                 err = ret;
2288
2289         kfree(rec);
2290         return err;
2291 }
2292
2293 /*
2294  * this bypasses the standard btrfs submit functions deliberately, as
2295  * the standard behavior is to write all copies in a raid setup. here we only
2296  * want to write the one bad copy. so we do the mapping for ourselves and issue
2297  * submit_bio directly.
2298  * to avoid any synchronization issues, wait for the data after writing, which
2299  * actually prevents the read that triggered the error from finishing.
2300  * currently, there can be no more than two copies of every data bit. thus,
2301  * exactly one rewrite is required.
2302  */
2303 static int repair_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 ino, u64 start,
2304                              u64 length, u64 logical, struct page *page,
2305                              unsigned int pg_offset, int mirror_num)
2306 {
2307         struct bio *bio;
2308         struct btrfs_device *dev;
2309         u64 map_length = 0;
2310         u64 sector;
2311         struct btrfs_io_context *bioc = NULL;
2312         int ret;
2313
2314         ASSERT(!(fs_info->sb->s_flags & SB_RDONLY));
2315         BUG_ON(!mirror_num);
2316
2317         if (btrfs_repair_one_zone(fs_info, logical))
2318                 return 0;
2319
2320         bio = btrfs_bio_alloc(1);
2321         bio->bi_iter.bi_size = 0;
2322         map_length = length;
2323
2324         /*
2325          * Avoid races with device replace and make sure our bioc has devices
2326          * associated to its stripes that don't go away while we are doing the
2327          * read repair operation.
2328          */
2329         btrfs_bio_counter_inc_blocked(fs_info);
2330         if (btrfs_is_parity_mirror(fs_info, logical, length)) {
2331                 /*
2332                  * Note that we don't use BTRFS_MAP_WRITE because it's supposed
2333                  * to update all raid stripes, but here we just want to correct
2334                  * bad stripe, thus BTRFS_MAP_READ is abused to only get the bad
2335                  * stripe's dev and sector.
2336                  */
2337                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_READ, logical,
2338                                       &map_length, &bioc, 0);
2339                 if (ret) {
2340                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2341                         bio_put(bio);
2342                         return -EIO;
2343                 }
2344                 ASSERT(bioc->mirror_num == 1);
2345         } else {
2346                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_WRITE, logical,
2347                                       &map_length, &bioc, mirror_num);
2348                 if (ret) {
2349                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2350                         bio_put(bio);
2351                         return -EIO;
2352                 }
2353                 BUG_ON(mirror_num != bioc->mirror_num);
2354         }
2355
2356         sector = bioc->stripes[bioc->mirror_num - 1].physical >> 9;
2357         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
2358         dev = bioc->stripes[bioc->mirror_num - 1].dev;
2359         btrfs_put_bioc(bioc);
2360         if (!dev || !dev->bdev ||
2361             !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state)) {
2362                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2363                 bio_put(bio);
2364                 return -EIO;
2365         }
2366         bio_set_dev(bio, dev->bdev);
2367         bio->bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC;
2368         bio_add_page(bio, page, length, pg_offset);
2369
2370         if (btrfsic_submit_bio_wait(bio)) {
2371                 /* try to remap that extent elsewhere? */
2372                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2373                 bio_put(bio);
2374                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS);
2375                 return -EIO;
2376         }
2377
2378         btrfs_info_rl_in_rcu(fs_info,
2379                 "read error corrected: ino %llu off %llu (dev %s sector %llu)",
2380                                   ino, start,
2381                                   rcu_str_deref(dev->name), sector);
2382         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2383         bio_put(bio);
2384         return 0;
2385 }
2386
2387 int btrfs_repair_eb_io_failure(const struct extent_buffer *eb, int mirror_num)
2388 {
2389         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
2390         u64 start = eb->start;
2391         int i, num_pages = num_extent_pages(eb);
2392         int ret = 0;
2393
2394         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2395                 return -EROFS;
2396
2397         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
2398                 struct page *p = eb->pages[i];
2399
2400                 ret = repair_io_failure(fs_info, 0, start, PAGE_SIZE, start, p,
2401                                         start - page_offset(p), mirror_num);
2402                 if (ret)
2403                         break;
2404                 start += PAGE_SIZE;
2405         }
2406
2407         return ret;
2408 }
2409
2410 /*
2411  * each time an IO finishes, we do a fast check in the IO failure tree
2412  * to see if we need to process or clean up an io_failure_record
2413  */
2414 int clean_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2415                      struct extent_io_tree *failure_tree,
2416                      struct extent_io_tree *io_tree, u64 start,
2417                      struct page *page, u64 ino, unsigned int pg_offset)
2418 {
2419         u64 private;
2420         struct io_failure_record *failrec;
2421         struct extent_state *state;
2422         int num_copies;
2423         int ret;
2424
2425         private = 0;
2426         ret = count_range_bits(failure_tree, &private, (u64)-1, 1,
2427                                EXTENT_DIRTY, 0);
2428         if (!ret)
2429                 return 0;
2430
2431         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2432         if (IS_ERR(failrec))
2433                 return 0;
2434
2435         BUG_ON(!failrec->this_mirror);
2436
2437         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2438                 goto out;
2439
2440         spin_lock(&io_tree->lock);
2441         state = find_first_extent_bit_state(io_tree,
2442                                             failrec->start,
2443                                             EXTENT_LOCKED);
2444         spin_unlock(&io_tree->lock);
2445
2446         if (state && state->start <= failrec->start &&
2447             state->end >= failrec->start + failrec->len - 1) {
2448                 num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical,
2449                                               failrec->len);
2450                 if (num_copies > 1)  {
2451                         repair_io_failure(fs_info, ino, start, failrec->len,
2452                                           failrec->logical, page, pg_offset,
2453                                           failrec->failed_mirror);
2454                 }
2455         }
2456
2457 out:
2458         free_io_failure(failure_tree, io_tree, failrec);
2459
2460         return 0;
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Can be called when
2465  * - hold extent lock
2466  * - under ordered extent
2467  * - the inode is freeing
2468  */
2469 void btrfs_free_io_failure_record(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
2470 {
2471         struct extent_io_tree *failure_tree = &inode->io_failure_tree;
2472         struct io_failure_record *failrec;
2473         struct extent_state *state, *next;
2474
2475         if (RB_EMPTY_ROOT(&failure_tree->state))
2476                 return;
2477
2478         spin_lock(&failure_tree->lock);
2479         state = find_first_extent_bit_state(failure_tree, start, EXTENT_DIRTY);
2480         while (state) {
2481                 if (state->start > end)
2482                         break;
2483
2484                 ASSERT(state->end <= end);
2485
2486                 next = next_state(state);
2487
2488                 failrec = state->failrec;
2489                 free_extent_state(state);
2490                 kfree(failrec);
2491
2492                 state = next;
2493         }
2494         spin_unlock(&failure_tree->lock);
2495 }
2496
2497 static struct io_failure_record *btrfs_get_io_failure_record(struct inode *inode,
2498                                                              u64 start)
2499 {
2500         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2501         struct io_failure_record *failrec;
2502         struct extent_map *em;
2503         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2504         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2505         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
2506         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2507         int ret;
2508         u64 logical;
2509
2510         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2511         if (!IS_ERR(failrec)) {
2512                 btrfs_debug(fs_info,
2513         "Get IO Failure Record: (found) logical=%llu, start=%llu, len=%llu",
2514                         failrec->logical, failrec->start, failrec->len);
2515                 /*
2516                  * when data can be on disk more than twice, add to failrec here
2517                  * (e.g. with a list for failed_mirror) to make
2518                  * clean_io_failure() clean all those errors at once.
2519                  */
2520
2521                 return failrec;
2522         }
2523
2524         failrec = kzalloc(sizeof(*failrec), GFP_NOFS);
2525         if (!failrec)
2526                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2527
2528         failrec->start = start;
2529         failrec->len = sectorsize;
2530         failrec->this_mirror = 0;
2531         failrec->bio_flags = 0;
2532
2533         read_lock(&em_tree->lock);
2534         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, failrec->len);
2535         if (!em) {
2536                 read_unlock(&em_tree->lock);
2537                 kfree(failrec);
2538                 return ERR_PTR(-EIO);
2539         }
2540
2541         if (em->start > start || em->start + em->len <= start) {
2542                 free_extent_map(em);
2543                 em = NULL;
2544         }
2545         read_unlock(&em_tree->lock);
2546         if (!em) {
2547                 kfree(failrec);
2548                 return ERR_PTR(-EIO);
2549         }
2550
2551         logical = start - em->start;
2552         logical = em->block_start + logical;
2553         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
2554                 logical = em->block_start;
2555                 failrec->bio_flags = EXTENT_BIO_COMPRESSED;
2556                 extent_set_compress_type(&failrec->bio_flags, em->compress_type);
2557         }
2558
2559         btrfs_debug(fs_info,
2560                     "Get IO Failure Record: (new) logical=%llu, start=%llu, len=%llu",
2561                     logical, start, failrec->len);
2562
2563         failrec->logical = logical;
2564         free_extent_map(em);
2565
2566         /* Set the bits in the private failure tree */
2567         ret = set_extent_bits(failure_tree, start, start + sectorsize - 1,
2568                               EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2569         if (ret >= 0) {
2570                 ret = set_state_failrec(failure_tree, start, failrec);
2571                 /* Set the bits in the inode's tree */
2572                 ret = set_extent_bits(tree, start, start + sectorsize - 1,
2573                                       EXTENT_DAMAGED);
2574         } else if (ret < 0) {
2575                 kfree(failrec);
2576                 return ERR_PTR(ret);
2577         }
2578
2579         return failrec;
2580 }
2581
2582 static bool btrfs_check_repairable(struct inode *inode,
2583                                    struct io_failure_record *failrec,
2584                                    int failed_mirror)
2585 {
2586         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2587         int num_copies;
2588
2589         num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical, failrec->len);
2590         if (num_copies == 1) {
2591                 /*
2592                  * we only have a single copy of the data, so don't bother with
2593                  * all the retry and error correction code that follows. no
2594                  * matter what the error is, it is very likely to persist.
2595                  */
2596                 btrfs_debug(fs_info,
2597                         "Check Repairable: cannot repair, num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2598                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2599                 return false;
2600         }
2601
2602         /* The failure record should only contain one sector */
2603         ASSERT(failrec->len == fs_info->sectorsize);
2604
2605         /*
2606          * There are two premises:
2607          * a) deliver good data to the caller
2608          * b) correct the bad sectors on disk
2609          *
2610          * Since we're only doing repair for one sector, we only need to get
2611          * a good copy of the failed sector and if we succeed, we have setup
2612          * everything for repair_io_failure to do the rest for us.
2613          */
2614         failrec->failed_mirror = failed_mirror;
2615         failrec->this_mirror++;
2616         if (failrec->this_mirror == failed_mirror)
2617                 failrec->this_mirror++;
2618
2619         if (failrec->this_mirror > num_copies) {
2620                 btrfs_debug(fs_info,
2621                         "Check Repairable: (fail) num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2622                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2623                 return false;
2624         }
2625
2626         return true;
2627 }
2628
2629 int btrfs_repair_one_sector(struct inode *inode,
2630                             struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
2631                             struct page *page, unsigned int pgoff,
2632                             u64 start, int failed_mirror,
2633                             submit_bio_hook_t *submit_bio_hook)
2634 {
2635         struct io_failure_record *failrec;
2636         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2637         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2638         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2639         struct btrfs_bio *failed_bbio = btrfs_bio(failed_bio);
2640         const int icsum = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
2641         struct bio *repair_bio;
2642         struct btrfs_bio *repair_bbio;
2643         blk_status_t status;
2644
2645         btrfs_debug(fs_info,
2646                    "repair read error: read error at %llu", start);
2647
2648         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2649
2650         failrec = btrfs_get_io_failure_record(inode, start);
2651         if (IS_ERR(failrec))
2652                 return PTR_ERR(failrec);
2653
2654
2655         if (!btrfs_check_repairable(inode, failrec, failed_mirror)) {
2656                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2657                 return -EIO;
2658         }
2659
2660         repair_bio = btrfs_bio_alloc(1);
2661         repair_bbio = btrfs_bio(repair_bio);
2662         repair_bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
2663         repair_bio->bi_end_io = failed_bio->bi_end_io;
2664         repair_bio->bi_iter.bi_sector = failrec->logical >> 9;
2665         repair_bio->bi_private = failed_bio->bi_private;
2666
2667         if (failed_bbio->csum) {
2668                 const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
2669
2670                 repair_bbio->csum = repair_bbio->csum_inline;
2671                 memcpy(repair_bbio->csum,
2672                        failed_bbio->csum + csum_size * icsum, csum_size);
2673         }
2674
2675         bio_add_page(repair_bio, page, failrec->len, pgoff);
2676         repair_bbio->iter = repair_bio->bi_iter;
2677
2678         btrfs_debug(btrfs_sb(inode->i_sb),
2679                     "repair read error: submitting new read to mirror %d",
2680                     failrec->this_mirror);
2681
2682         status = submit_bio_hook(inode, repair_bio, failrec->this_mirror,
2683                                  failrec->bio_flags);
2684         if (status) {
2685                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2686                 bio_put(repair_bio);
2687         }
2688         return blk_status_to_errno(status);
2689 }
2690
2691 static void end_page_read(struct page *page, bool uptodate, u64 start, u32 len)
2692 {
2693         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
2694
2695         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
2696                start + len <= page_offset(page) + PAGE_SIZE);
2697
2698         if (uptodate) {
2699                 if (fsverity_active(page->mapping->host) &&
2700                     !PageError(page) &&
2701                     !PageUptodate(page) &&
2702                     start < i_size_read(page->mapping->host) &&
2703                     !fsverity_verify_page(page)) {
2704                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2705                 } else {
2706                         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
2707                 }
2708         } else {
2709                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
2710                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2711         }
2712
2713         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2714                 unlock_page(page);
2715         else
2716                 btrfs_subpage_end_reader(fs_info, page, start, len);
2717 }
2718
2719 static blk_status_t submit_read_repair(struct inode *inode,
2720                                       struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
2721                                       struct page *page, unsigned int pgoff,
2722                                       u64 start, u64 end, int failed_mirror,
2723                                       unsigned int error_bitmap,
2724                                       submit_bio_hook_t *submit_bio_hook)
2725 {
2726         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2727         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2728         const int nr_bits = (end + 1 - start) >> fs_info->sectorsize_bits;
2729         int error = 0;
2730         int i;
2731
2732         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2733
2734         /* We're here because we had some read errors or csum mismatch */
2735         ASSERT(error_bitmap);
2736
2737         /*
2738          * We only get called on buffered IO, thus page must be mapped and bio
2739          * must not be cloned.
2740          */
2741         ASSERT(page->mapping && !bio_flagged(failed_bio, BIO_CLONED));
2742
2743         /* Iterate through all the sectors in the range */
2744         for (i = 0; i < nr_bits; i++) {
2745                 const unsigned int offset = i * sectorsize;
2746                 struct extent_state *cached = NULL;
2747                 bool uptodate = false;
2748                 int ret;
2749
2750                 if (!(error_bitmap & (1U << i))) {
2751                         /*
2752                          * This sector has no error, just end the page read
2753                          * and unlock the range.
2754                          */
2755                         uptodate = true;
2756                         goto next;
2757                 }
2758
2759                 ret = btrfs_repair_one_sector(inode, failed_bio,
2760                                 bio_offset + offset,
2761                                 page, pgoff + offset, start + offset,
2762                                 failed_mirror, submit_bio_hook);
2763                 if (!ret) {
2764                         /*
2765                          * We have submitted the read repair, the page release
2766                          * will be handled by the endio function of the
2767                          * submitted repair bio.
2768                          * Thus we don't need to do any thing here.
2769                          */
2770                         continue;
2771                 }
2772                 /*
2773                  * Repair failed, just record the error but still continue.
2774                  * Or the remaining sectors will not be properly unlocked.
2775                  */
2776                 if (!error)
2777                         error = ret;
2778 next:
2779                 end_page_read(page, uptodate, start + offset, sectorsize);
2780                 if (uptodate)
2781                         set_extent_uptodate(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
2782                                         start + offset,
2783                                         start + offset + sectorsize - 1,
2784                                         &cached, GFP_ATOMIC);
2785                 unlock_extent_cached_atomic(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
2786                                 start + offset,
2787                                 start + offset + sectorsize - 1,
2788                                 &cached);
2789         }
2790         return errno_to_blk_status(error);
2791 }
2792
2793 /* lots and lots of room for performance fixes in the end_bio funcs */
2794
2795 void end_extent_writepage(struct page *page, int err, u64 start, u64 end)
2796 {
2797         struct btrfs_inode *inode;
2798         const bool uptodate = (err == 0);
2799         int ret = 0;
2800
2801         ASSERT(page && page->mapping);
2802         inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2803         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, page, start, end, uptodate);
2804
2805         if (!uptodate) {
2806                 const struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2807                 u32 len;
2808
2809                 ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
2810                 len = end + 1 - start;
2811
2812                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
2813                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2814                 ret = err < 0 ? err : -EIO;
2815                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2816         }
2817 }
2818
2819 /*
2820  * after a writepage IO is done, we need to:
2821  * clear the uptodate bits on error
2822  * clear the writeback bits in the extent tree for this IO
2823  * end_page_writeback if the page has no more pending IO
2824  *
2825  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2826  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2827  */
2828 static void end_bio_extent_writepage(struct bio *bio)
2829 {
2830         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
2831         struct bio_vec *bvec;
2832         u64 start;
2833         u64 end;
2834         struct bvec_iter_all iter_all;
2835         bool first_bvec = true;
2836
2837         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
2838         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
2839                 struct page *page = bvec->bv_page;
2840                 struct inode *inode = page->mapping->host;
2841                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2842                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2843
2844                 /* Our read/write should always be sector aligned. */
2845                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
2846                         btrfs_err(fs_info,
2847                 "partial page write in btrfs with offset %u and length %u",
2848                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2849                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_len, sectorsize))
2850                         btrfs_info(fs_info,
2851                 "incomplete page write with offset %u and length %u",
2852                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2853
2854                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
2855                 end = start + bvec->bv_len - 1;
2856
2857                 if (first_bvec) {
2858                         btrfs_record_physical_zoned(inode, start, bio);
2859                         first_bvec = false;
2860                 }
2861
2862                 end_extent_writepage(page, error, start, end);
2863
2864                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, start, bvec->bv_len);
2865         }
2866
2867         bio_put(bio);
2868 }
2869
2870 /*
2871  * Record previously processed extent range
2872  *
2873  * For endio_readpage_release_extent() to handle a full extent range, reducing
2874  * the extent io operations.
2875  */
2876 struct processed_extent {
2877         struct btrfs_inode *inode;
2878         /* Start of the range in @inode */
2879         u64 start;
2880         /* End of the range in @inode */
2881         u64 end;
2882         bool uptodate;
2883 };
2884
2885 /*
2886  * Try to release processed extent range
2887  *
2888  * May not release the extent range right now if the current range is
2889  * contiguous to processed extent.
2890  *
2891  * Will release processed extent when any of @inode, @uptodate, the range is
2892  * no longer contiguous to the processed range.
2893  *
2894  * Passing @inode == NULL will force processed extent to be released.
2895  */
2896 static void endio_readpage_release_extent(struct processed_extent *processed,
2897                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2898                               bool uptodate)
2899 {
2900         struct extent_state *cached = NULL;
2901         struct extent_io_tree *tree;
2902
2903         /* The first extent, initialize @processed */
2904         if (!processed->inode)
2905                 goto update;
2906
2907         /*
2908          * Contiguous to processed extent, just uptodate the end.
2909          *
2910          * Several things to notice:
2911          *
2912          * - bio can be merged as long as on-disk bytenr is contiguous
2913          *   This means we can have page belonging to other inodes, thus need to
2914          *   check if the inode still matches.
2915          * - bvec can contain range beyond current page for multi-page bvec
2916          *   Thus we need to do processed->end + 1 >= start check
2917          */
2918         if (processed->inode == inode && processed->uptodate == uptodate &&
2919             processed->end + 1 >= start && end >= processed->end) {
2920                 processed->end = end;
2921                 return;
2922         }
2923
2924         tree = &processed->inode->io_tree;
2925         /*
2926          * Now we don't have range contiguous to the processed range, release
2927          * the processed range now.
2928          */
2929         if (processed->uptodate && tree->track_uptodate)
2930                 set_extent_uptodate(tree, processed->start, processed->end,
2931                                     &cached, GFP_ATOMIC);
2932         unlock_extent_cached_atomic(tree, processed->start, processed->end,
2933                                     &cached);
2934
2935 update:
2936         /* Update processed to current range */
2937         processed->inode = inode;
2938         processed->start = start;
2939         processed->end = end;
2940         processed->uptodate = uptodate;
2941 }
2942
2943 static void begin_page_read(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
2944 {
2945         ASSERT(PageLocked(page));
2946         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2947                 return;
2948
2949         ASSERT(PagePrivate(page));
2950         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
2951 }
2952
2953 /*
2954  * Find extent buffer for a givne bytenr.
2955  *
2956  * This is for end_bio_extent_readpage(), thus we can't do any unsafe locking
2957  * in endio context.
2958  */
2959 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_readpage(
2960                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
2961 {
2962         struct extent_buffer *eb;
2963
2964         /*
2965          * For regular sectorsize, we can use page->private to grab extent
2966          * buffer
2967          */
2968         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
2969                 ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
2970                 return (struct extent_buffer *)page->private;
2971         }
2972
2973         /* For subpage case, we need to lookup buffer radix tree */
2974         rcu_read_lock();
2975         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
2976                                bytenr >> fs_info->sectorsize_bits);
2977         rcu_read_unlock();
2978         ASSERT(eb);
2979         return eb;
2980 }
2981
2982 /*
2983  * after a readpage IO is done, we need to:
2984  * clear the uptodate bits on error
2985  * set the uptodate bits if things worked
2986  * set the page up to date if all extents in the tree are uptodate
2987  * clear the lock bit in the extent tree
2988  * unlock the page if there are no other extents locked for it
2989  *
2990  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2991  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2992  */
2993 static void end_bio_extent_readpage(struct bio *bio)
2994 {
2995         struct bio_vec *bvec;
2996         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
2997         struct extent_io_tree *tree, *failure_tree;
2998         struct processed_extent processed = { 0 };
2999         /*
3000          * The offset to the beginning of a bio, since one bio can never be
3001          * larger than UINT_MAX, u32 here is enough.
3002          */
3003         u32 bio_offset = 0;
3004         int mirror;
3005         int ret;
3006         struct bvec_iter_all iter_all;
3007
3008         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
3009         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
3010                 bool uptodate = !bio->bi_status;
3011                 struct page *page = bvec->bv_page;
3012                 struct inode *inode = page->mapping->host;
3013                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3014                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
3015                 unsigned int error_bitmap = (unsigned int)-1;
3016                 u64 start;
3017                 u64 end;
3018                 u32 len;
3019
3020                 btrfs_debug(fs_info,
3021                         "end_bio_extent_readpage: bi_sector=%llu, err=%d, mirror=%u",
3022                         bio->bi_iter.bi_sector, bio->bi_status,
3023                         bbio->mirror_num);
3024                 tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3025                 failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
3026
3027                 /*
3028                  * We always issue full-sector reads, but if some block in a
3029                  * page fails to read, blk_update_request() will advance
3030                  * bv_offset and adjust bv_len to compensate.  Print a warning
3031                  * for unaligned offsets, and an error if they don't add up to
3032                  * a full sector.
3033                  */
3034                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
3035                         btrfs_err(fs_info,
3036                 "partial page read in btrfs with offset %u and length %u",
3037                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
3038                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset + bvec->bv_len,
3039                                      sectorsize))
3040                         btrfs_info(fs_info,
3041                 "incomplete page read with offset %u and length %u",
3042                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
3043
3044                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
3045                 end = start + bvec->bv_len - 1;
3046                 len = bvec->bv_len;
3047
3048                 mirror = bbio->mirror_num;
3049                 if (likely(uptodate)) {
3050                         if (is_data_inode(inode)) {
3051                                 error_bitmap = btrfs_verify_data_csum(bbio,
3052                                                 bio_offset, page, start, end);
3053                                 ret = error_bitmap;
3054                         } else {
3055                                 ret = btrfs_validate_metadata_buffer(bbio,
3056                                         page, start, end, mirror);
3057                         }
3058                         if (ret)
3059                                 uptodate = false;
3060                         else
3061                                 clean_io_failure(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
3062                                                  failure_tree, tree, start,
3063                                                  page,
3064                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), 0);
3065                 }
3066
3067                 if (likely(uptodate))
3068                         goto readpage_ok;
3069
3070                 if (is_data_inode(inode)) {
3071                         /*
3072                          * btrfs_submit_read_repair() will handle all the good
3073                          * and bad sectors, we just continue to the next bvec.
3074                          */
3075                         submit_read_repair(inode, bio, bio_offset, page,
3076                                            start - page_offset(page), start,
3077                                            end, mirror, error_bitmap,
3078                                            btrfs_submit_data_bio);
3079
3080                         ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3081                         bio_offset += len;
3082                         continue;
3083                 } else {
3084                         struct extent_buffer *eb;
3085
3086                         eb = find_extent_buffer_readpage(fs_info, page, start);
3087                         set_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3088                         eb->read_mirror = mirror;
3089                         atomic_dec(&eb->io_pages);
3090                         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_READAHEAD,
3091                                                &eb->bflags))
3092                                 btree_readahead_hook(eb, -EIO);
3093                 }
3094 readpage_ok:
3095                 if (likely(uptodate)) {
3096                         loff_t i_size = i_size_read(inode);
3097                         pgoff_t end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
3098
3099                         /*
3100                          * Zero out the remaining part if this range straddles
3101                          * i_size.
3102                          *
3103                          * Here we should only zero the range inside the bvec,
3104                          * not touch anything else.
3105                          *
3106                          * NOTE: i_size is exclusive while end is inclusive.
3107                          */
3108                         if (page->index == end_index && i_size <= end) {
3109                                 u32 zero_start = max(offset_in_page(i_size),
3110                                                      offset_in_page(start));
3111
3112                                 zero_user_segment(page, zero_start,
3113                                                   offset_in_page(end) + 1);
3114                         }
3115                 }
3116                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3117                 bio_offset += len;
3118
3119                 /* Update page status and unlock */
3120                 end_page_read(page, uptodate, start, len);
3121                 endio_readpage_release_extent(&processed, BTRFS_I(inode),
3122                                               start, end, PageUptodate(page));
3123         }
3124         /* Release the last extent */
3125         endio_readpage_release_extent(&processed, NULL, 0, 0, false);
3126         btrfs_bio_free_csum(bbio);
3127         bio_put(bio);
3128 }
3129
3130 /*
3131  * Initialize the members up to but not including 'bio'. Use after allocating a
3132  * new bio by bio_alloc_bioset as it does not initialize the bytes outside of
3133  * 'bio' because use of __GFP_ZERO is not supported.
3134  */
3135 static inline void btrfs_bio_init(struct btrfs_bio *bbio)
3136 {
3137         memset(bbio, 0, offsetof(struct btrfs_bio, bio));
3138 }
3139
3140 /*
3141  * Allocate a btrfs_io_bio, with @nr_iovecs as maximum number of iovecs.
3142  *
3143  * The bio allocation is backed by bioset and does not fail.
3144  */
3145 struct bio *btrfs_bio_alloc(unsigned int nr_iovecs)
3146 {
3147         struct bio *bio;
3148
3149         ASSERT(0 < nr_iovecs && nr_iovecs <= BIO_MAX_VECS);
3150         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, nr_iovecs, &btrfs_bioset);
3151         btrfs_bio_init(btrfs_bio(bio));
3152         return bio;
3153 }
3154
3155 struct bio *btrfs_bio_clone(struct bio *bio)
3156 {
3157         struct btrfs_bio *bbio;
3158         struct bio *new;
3159
3160         /* Bio allocation backed by a bioset does not fail */
3161         new = bio_clone_fast(bio, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3162         bbio = btrfs_bio(new);
3163         btrfs_bio_init(bbio);
3164         bbio->iter = bio->bi_iter;
3165         return new;
3166 }
3167
3168 struct bio *btrfs_bio_clone_partial(struct bio *orig, u64 offset, u64 size)
3169 {
3170         struct bio *bio;
3171         struct btrfs_bio *bbio;
3172
3173         ASSERT(offset <= UINT_MAX && size <= UINT_MAX);
3174
3175         /* this will never fail when it's backed by a bioset */
3176         bio = bio_clone_fast(orig, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3177         ASSERT(bio);
3178
3179         bbio = btrfs_bio(bio);
3180         btrfs_bio_init(bbio);
3181
3182         bio_trim(bio, offset >> 9, size >> 9);
3183         bbio->iter = bio->bi_iter;
3184         return bio;
3185 }
3186
3187 /**
3188  * Attempt to add a page to bio
3189  *
3190  * @bio:        destination bio
3191  * @page:       page to add to the bio
3192  * @disk_bytenr:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3193  *                a contiguous page to the previous one
3194  * @pg_offset:  starting offset in the page
3195  * @size:       portion of page that we want to write
3196  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3197  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3198  *
3199  * Attempt to add a page to bio considering stripe alignment etc.
3200  *
3201  * Return >= 0 for the number of bytes added to the bio.
3202  * Can return 0 if the current bio is already at stripe/zone boundary.
3203  * Return <0 for error.
3204  */
3205 static int btrfs_bio_add_page(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3206                               struct page *page,
3207                               u64 disk_bytenr, unsigned int size,
3208                               unsigned int pg_offset,
3209                               unsigned long bio_flags)
3210 {
3211         struct bio *bio = bio_ctrl->bio;
3212         u32 bio_size = bio->bi_iter.bi_size;
3213         u32 real_size;
3214         const sector_t sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
3215         bool contig;
3216         int ret;
3217
3218         ASSERT(bio);
3219         /* The limit should be calculated when bio_ctrl->bio is allocated */
3220         ASSERT(bio_ctrl->len_to_oe_boundary && bio_ctrl->len_to_stripe_boundary);
3221         if (bio_ctrl->bio_flags != bio_flags)
3222                 return 0;
3223
3224         if (bio_ctrl->bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3225                 contig = bio->bi_iter.bi_sector == sector;
3226         else
3227                 contig = bio_end_sector(bio) == sector;
3228         if (!contig)
3229                 return 0;
3230
3231         real_size = min(bio_ctrl->len_to_oe_boundary,
3232                         bio_ctrl->len_to_stripe_boundary) - bio_size;
3233         real_size = min(real_size, size);
3234
3235         /*
3236          * If real_size is 0, never call bio_add_*_page(), as even size is 0,
3237          * bio will still execute its endio function on the page!
3238          */
3239         if (real_size == 0)
3240                 return 0;
3241
3242         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND)
3243                 ret = bio_add_zone_append_page(bio, page, real_size, pg_offset);
3244         else
3245                 ret = bio_add_page(bio, page, real_size, pg_offset);
3246
3247         return ret;
3248 }
3249
3250 static int calc_bio_boundaries(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3251                                struct btrfs_inode *inode, u64 file_offset)
3252 {
3253         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3254         struct btrfs_io_geometry geom;
3255         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
3256         struct extent_map *em;
3257         u64 logical = (bio_ctrl->bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT);
3258         int ret;
3259
3260         /*
3261          * Pages for compressed extent are never submitted to disk directly,
3262          * thus it has no real boundary, just set them to U32_MAX.
3263          *
3264          * The split happens for real compressed bio, which happens in
3265          * btrfs_submit_compressed_read/write().
3266          */
3267         if (bio_ctrl->bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
3268                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3269                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = U32_MAX;
3270                 return 0;
3271         }
3272         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, fs_info->sectorsize);
3273         if (IS_ERR(em))
3274                 return PTR_ERR(em);
3275         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(bio_ctrl->bio),
3276                                     logical, &geom);
3277         free_extent_map(em);
3278         if (ret < 0) {
3279                 return ret;
3280         }
3281         if (geom.len > U32_MAX)
3282                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = U32_MAX;
3283         else
3284                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = (u32)geom.len;
3285
3286         if (bio_op(bio_ctrl->bio) != REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3287                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3288                 return 0;
3289         }
3290
3291         /* Ordered extent not yet created, so we're good */
3292         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
3293         if (!ordered) {
3294                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3295                 return 0;
3296         }
3297
3298         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = min_t(u32, U32_MAX,
3299                 ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes - logical);
3300         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
3301         return 0;
3302 }
3303
3304 static int alloc_new_bio(struct btrfs_inode *inode,
3305                          struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3306                          struct writeback_control *wbc,
3307                          unsigned int opf,
3308                          bio_end_io_t end_io_func,
3309                          u64 disk_bytenr, u32 offset, u64 file_offset,
3310                          unsigned long bio_flags)
3311 {
3312         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3313         struct bio *bio;
3314         int ret;
3315
3316         bio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS);
3317         /*
3318          * For compressed page range, its disk_bytenr is always @disk_bytenr
3319          * passed in, no matter if we have added any range into previous bio.
3320          */
3321         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3322                 bio->bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
3323         else
3324                 bio->bi_iter.bi_sector = (disk_bytenr + offset) >> SECTOR_SHIFT;
3325         bio_ctrl->bio = bio;
3326         bio_ctrl->bio_flags = bio_flags;
3327         bio->bi_end_io = end_io_func;
3328         bio->bi_private = &inode->io_tree;
3329         bio->bi_write_hint = inode->vfs_inode.i_write_hint;
3330         bio->bi_opf = opf;
3331         ret = calc_bio_boundaries(bio_ctrl, inode, file_offset);
3332         if (ret < 0)
3333                 goto error;
3334         if (wbc) {
3335                 struct block_device *bdev;
3336
3337                 bdev = fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev;
3338                 bio_set_dev(bio, bdev);
3339                 wbc_init_bio(wbc, bio);
3340         }
3341         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3342                 struct btrfs_device *device;
3343
3344                 device = btrfs_zoned_get_device(fs_info, disk_bytenr,
3345                                                 fs_info->sectorsize);
3346                 if (IS_ERR(device)) {
3347                         ret = PTR_ERR(device);
3348                         goto error;
3349                 }
3350
3351                 btrfs_bio(bio)->device = device;
3352         }
3353         return 0;
3354 error:
3355         bio_ctrl->bio = NULL;
3356         bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
3357         bio_endio(bio);
3358         return ret;
3359 }
3360
3361 /*
3362  * @opf:        bio REQ_OP_* and REQ_* flags as one value
3363  * @wbc:        optional writeback control for io accounting
3364  * @page:       page to add to the bio
3365  * @disk_bytenr: logical bytenr where the write will be
3366  * @size:       portion of page that we want to write to
3367  * @pg_offset:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3368  *              a contiguous page to the previous one
3369  * @bio_ret:    must be valid pointer, newly allocated bio will be stored there
3370  * @end_io_func:     end_io callback for new bio
3371  * @mirror_num:      desired mirror to read/write
3372  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3373  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3374  */
3375 static int submit_extent_page(unsigned int opf,
3376                               struct writeback_control *wbc,
3377                               struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3378                               struct page *page, u64 disk_bytenr,
3379                               size_t size, unsigned long pg_offset,
3380                               bio_end_io_t end_io_func,
3381                               int mirror_num,
3382                               unsigned long bio_flags,
3383                               bool force_bio_submit)
3384 {
3385         int ret = 0;
3386         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
3387         unsigned int cur = pg_offset;
3388
3389         ASSERT(bio_ctrl);
3390
3391         ASSERT(pg_offset < PAGE_SIZE && size <= PAGE_SIZE &&
3392                pg_offset + size <= PAGE_SIZE);
3393         if (force_bio_submit && bio_ctrl->bio) {
3394                 ret = submit_one_bio(bio_ctrl->bio, mirror_num, bio_ctrl->bio_flags);
3395                 bio_ctrl->bio = NULL;
3396                 if (ret < 0)
3397                         return ret;
3398         }
3399
3400         while (cur < pg_offset + size) {
3401                 u32 offset = cur - pg_offset;
3402                 int added;
3403
3404                 /* Allocate new bio if needed */
3405                 if (!bio_ctrl->bio) {
3406                         ret = alloc_new_bio(inode, bio_ctrl, wbc, opf,
3407                                             end_io_func, disk_bytenr, offset,
3408                                             page_offset(page) + cur,
3409                                             bio_flags);
3410                         if (ret < 0)
3411                                 return ret;
3412                 }
3413                 /*
3414                  * We must go through btrfs_bio_add_page() to ensure each
3415                  * page range won't cross various boundaries.
3416                  */
3417                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3418                         added = btrfs_bio_add_page(bio_ctrl, page, disk_bytenr,
3419                                         size - offset, pg_offset + offset,
3420                                         bio_flags);
3421                 else
3422                         added = btrfs_bio_add_page(bio_ctrl, page,
3423                                         disk_bytenr + offset, size - offset,
3424                                         pg_offset + offset, bio_flags);
3425
3426                 /* Metadata page range should never be split */
3427                 if (!is_data_inode(&inode->vfs_inode))
3428                         ASSERT(added == 0 || added == size - offset);
3429
3430                 /* At least we added some page, update the account */
3431                 if (wbc && added)
3432                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, page, added);
3433
3434                 /* We have reached boundary, submit right now */
3435                 if (added < size - offset) {
3436                         /* The bio should contain some page(s) */
3437                         ASSERT(bio_ctrl->bio->bi_iter.bi_size);
3438                         ret = submit_one_bio(bio_ctrl->bio, mirror_num,
3439                                         bio_ctrl->bio_flags);
3440                         bio_ctrl->bio = NULL;
3441                         if (ret < 0)
3442                                 return ret;
3443                 }
3444                 cur += added;
3445         }
3446         return 0;
3447 }
3448
3449 static int attach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb,
3450                                      struct page *page,
3451                                      struct btrfs_subpage *prealloc)
3452 {
3453         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3454         int ret = 0;
3455
3456         /*
3457          * If the page is mapped to btree inode, we should hold the private
3458          * lock to prevent race.
3459          * For cloned or dummy extent buffers, their pages are not mapped and
3460          * will not race with any other ebs.
3461          */
3462         if (page->mapping)
3463                 lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
3464
3465         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
3466                 if (!PagePrivate(page))
3467                         attach_page_private(page, eb);
3468                 else
3469                         WARN_ON(page->private != (unsigned long)eb);
3470                 return 0;
3471         }
3472
3473         /* Already mapped, just free prealloc */
3474         if (PagePrivate(page)) {
3475                 btrfs_free_subpage(prealloc);
3476                 return 0;
3477         }
3478
3479         if (prealloc)
3480                 /* Has preallocated memory for subpage */
3481                 attach_page_private(page, prealloc);
3482         else
3483                 /* Do new allocation to attach subpage */
3484                 ret = btrfs_attach_subpage(fs_info, page,
3485                                            BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
3486         return ret;
3487 }
3488
3489 int set_page_extent_mapped(struct page *page)
3490 {
3491         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3492
3493         ASSERT(page->mapping);
3494
3495         if (PagePrivate(page))
3496                 return 0;
3497
3498         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3499
3500         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3501                 return btrfs_attach_subpage(fs_info, page, BTRFS_SUBPAGE_DATA);
3502
3503         attach_page_private(page, (void *)EXTENT_PAGE_PRIVATE);
3504         return 0;
3505 }
3506
3507 void clear_page_extent_mapped(struct page *page)
3508 {
3509         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3510
3511         ASSERT(page->mapping);
3512
3513         if (!PagePrivate(page))
3514                 return;
3515
3516         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3517         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3518                 return btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3519
3520         detach_page_private(page);
3521 }
3522
3523 static struct extent_map *
3524 __get_extent_map(struct inode *inode, struct page *page, size_t pg_offset,
3525                  u64 start, u64 len, struct extent_map **em_cached)
3526 {
3527         struct extent_map *em;
3528
3529         if (em_cached && *em_cached) {
3530                 em = *em_cached;
3531                 if (extent_map_in_tree(em) && start >= em->start &&
3532                     start < extent_map_end(em)) {
3533                         refcount_inc(&em->refs);
3534                         return em;
3535                 }
3536
3537                 free_extent_map(em);
3538                 *em_cached = NULL;
3539         }
3540
3541         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), page, pg_offset, start, len);
3542         if (em_cached && !IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3543                 BUG_ON(*em_cached);
3544                 refcount_inc(&em->refs);
3545                 *em_cached = em;
3546         }
3547         return em;
3548 }
3549 /*
3550  * basic readpage implementation.  Locked extent state structs are inserted
3551  * into the tree that are removed when the IO is done (by the end_io
3552  * handlers)
3553  * XXX JDM: This needs looking at to ensure proper page locking
3554  * return 0 on success, otherwise return error
3555  */
3556 int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
3557                       struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3558                       unsigned int read_flags, u64 *prev_em_start)
3559 {
3560         struct inode *inode = page->mapping->host;
3561         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3562         u64 start = page_offset(page);
3563         const u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
3564         u64 cur = start;
3565         u64 extent_offset;
3566         u64 last_byte = i_size_read(inode);
3567         u64 block_start;
3568         u64 cur_end;
3569         struct extent_map *em;
3570         int ret = 0;
3571         int nr = 0;
3572         size_t pg_offset = 0;
3573         size_t iosize;
3574         size_t blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
3575         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3576
3577         ret = set_page_extent_mapped(page);
3578         if (ret < 0) {
3579                 unlock_extent(tree, start, end);
3580                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, PAGE_SIZE);
3581                 unlock_page(page);
3582                 goto out;
3583         }
3584
3585         if (!PageUptodate(page)) {
3586                 if (cleancache_get_page(page) == 0) {
3587                         BUG_ON(blocksize != PAGE_SIZE);
3588                         unlock_extent(tree, start, end);
3589                         unlock_page(page);
3590                         goto out;
3591                 }
3592         }
3593
3594         if (page->index == last_byte >> PAGE_SHIFT) {
3595                 size_t zero_offset = offset_in_page(last_byte);
3596
3597                 if (zero_offset) {
3598                         iosize = PAGE_SIZE - zero_offset;
3599                         memzero_page(page, zero_offset, iosize);
3600                         flush_dcache_page(page);
3601                 }
3602         }
3603         begin_page_read(fs_info, page);
3604         while (cur <= end) {
3605                 unsigned long this_bio_flag = 0;
3606                 bool force_bio_submit = false;
3607                 u64 disk_bytenr;
3608
3609                 ASSERT(IS_ALIGNED(cur, fs_info->sectorsize));
3610                 if (cur >= last_byte) {
3611                         struct extent_state *cached = NULL;
3612
3613                         iosize = PAGE_SIZE - pg_offset;
3614                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
3615                         flush_dcache_page(page);
3616                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3617                                             &cached, GFP_NOFS);
3618                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3619                                              cur + iosize - 1, &cached);
3620                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3621                         break;
3622                 }
3623                 em = __get_extent_map(inode, page, pg_offset, cur,
3624                                       end - cur + 1, em_cached);
3625                 if (IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3626                         unlock_extent(tree, cur, end);
3627                         end_page_read(page, false, cur, end + 1 - cur);
3628                         break;
3629                 }
3630                 extent_offset = cur - em->start;
3631                 BUG_ON(extent_map_end(em) <= cur);
3632                 BUG_ON(end < cur);
3633
3634                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
3635                         this_bio_flag |= EXTENT_BIO_COMPRESSED;
3636                         extent_set_compress_type(&this_bio_flag,
3637                                                  em->compress_type);
3638                 }
3639
3640                 iosize = min(extent_map_end(em) - cur, end - cur + 1);
3641                 cur_end = min(extent_map_end(em) - 1, end);
3642                 iosize = ALIGN(iosize, blocksize);
3643                 if (this_bio_flag & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3644                         disk_bytenr = em->block_start;
3645                 else
3646                         disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3647                 block_start = em->block_start;
3648                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
3649                         block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
3650
3651                 /*
3652                  * If we have a file range that points to a compressed extent
3653                  * and it's followed by a consecutive file range that points
3654                  * to the same compressed extent (possibly with a different
3655                  * offset and/or length, so it either points to the whole extent
3656                  * or only part of it), we must make sure we do not submit a
3657                  * single bio to populate the pages for the 2 ranges because
3658                  * this makes the compressed extent read zero out the pages
3659                  * belonging to the 2nd range. Imagine the following scenario:
3660                  *
3661                  *  File layout
3662                  *  [0 - 8K]                     [8K - 24K]
3663                  *    |                               |
3664                  *    |                               |
3665                  * points to extent X,         points to extent X,
3666                  * offset 4K, length of 8K     offset 0, length 16K
3667                  *
3668                  * [extent X, compressed length = 4K uncompressed length = 16K]
3669                  *
3670                  * If the bio to read the compressed extent covers both ranges,
3671                  * it will decompress extent X into the pages belonging to the
3672                  * first range and then it will stop, zeroing out the remaining
3673                  * pages that belong to the other range that points to extent X.
3674                  * So here we make sure we submit 2 bios, one for the first
3675                  * range and another one for the third range. Both will target
3676                  * the same physical extent from disk, but we can't currently
3677                  * make the compressed bio endio callback populate the pages
3678                  * for both ranges because each compressed bio is tightly
3679                  * coupled with a single extent map, and each range can have
3680                  * an extent map with a different offset value relative to the
3681                  * uncompressed data of our extent and different lengths. This
3682                  * is a corner case so we prioritize correctness over
3683                  * non-optimal behavior (submitting 2 bios for the same extent).
3684                  */
3685                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) &&
3686                     prev_em_start && *prev_em_start != (u64)-1 &&
3687                     *prev_em_start != em->start)
3688                         force_bio_submit = true;
3689
3690                 if (prev_em_start)
3691                         *prev_em_start = em->start;
3692
3693                 free_extent_map(em);
3694                 em = NULL;
3695
3696                 /* we've found a hole, just zero and go on */
3697                 if (block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
3698                         struct extent_state *cached = NULL;
3699
3700                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
3701                         flush_dcache_page(page);
3702
3703                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3704                                             &cached, GFP_NOFS);
3705                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3706                                              cur + iosize - 1, &cached);
3707                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3708                         cur = cur + iosize;
3709                         pg_offset += iosize;
3710                         continue;
3711                 }
3712                 /* the get_extent function already copied into the page */
3713                 if (test_range_bit(tree, cur, cur_end,
3714                                    EXTENT_UPTODATE, 1, NULL)) {
3715                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3716                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3717                         cur = cur + iosize;
3718                         pg_offset += iosize;
3719                         continue;
3720                 }
3721                 /* we have an inline extent but it didn't get marked up
3722                  * to date.  Error out
3723                  */
3724                 if (block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3725                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3726                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3727                         cur = cur + iosize;
3728                         pg_offset += iosize;
3729                         continue;
3730                 }
3731
3732                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | read_flags, NULL,
3733                                          bio_ctrl, page, disk_bytenr, iosize,
3734                                          pg_offset,
3735                                          end_bio_extent_readpage, 0,
3736                                          this_bio_flag,
3737                                          force_bio_submit);
3738                 if (!ret) {
3739                         nr++;
3740                 } else {
3741                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3742                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3743                         goto out;
3744                 }
3745                 cur = cur + iosize;
3746                 pg_offset += iosize;
3747         }
3748 out:
3749         return ret;
3750 }
3751
3752 static inline void contiguous_readpages(struct page *pages[], int nr_pages,
3753                                         u64 start, u64 end,
3754                                         struct extent_map **em_cached,
3755                                         struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3756                                         u64 *prev_em_start)
3757 {
3758         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(pages[0]->mapping->host);
3759         int index;
3760
3761         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
3762
3763         for (index = 0; index < nr_pages; index++) {
3764                 btrfs_do_readpage(pages[index], em_cached, bio_ctrl,
3765                                   REQ_RAHEAD, prev_em_start);
3766                 put_page(pages[index]);
3767         }
3768 }
3769
3770 static void update_nr_written(struct writeback_control *wbc,
3771                               unsigned long nr_written)
3772 {
3773         wbc->nr_to_write -= nr_written;
3774 }
3775
3776 /*
3777  * helper for __extent_writepage, doing all of the delayed allocation setup.
3778  *
3779  * This returns 1 if btrfs_run_delalloc_range function did all the work required
3780  * to write the page (copy into inline extent).  In this case the IO has
3781  * been started and the page is already unlocked.
3782  *
3783  * This returns 0 if all went well (page still locked)
3784  * This returns < 0 if there were errors (page still locked)
3785  */
3786 static noinline_for_stack int writepage_delalloc(struct btrfs_inode *inode,
3787                 struct page *page, struct writeback_control *wbc)
3788 {
3789         const u64 page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
3790         u64 delalloc_start = page_offset(page);
3791         u64 delalloc_to_write = 0;
3792         /* How many pages are started by btrfs_run_delalloc_range() */
3793         unsigned long nr_written = 0;
3794         int ret;
3795         int page_started = 0;
3796
3797         while (delalloc_start < page_end) {
3798                 u64 delalloc_end = page_end;
3799                 bool found;
3800
3801                 found = find_lock_delalloc_range(&inode->vfs_inode, page,
3802                                                &delalloc_start,
3803                                                &delalloc_end);
3804                 if (!found) {
3805                         delalloc_start = delalloc_end + 1;
3806                         continue;
3807                 }
3808                 ret = btrfs_run_delalloc_range(inode, page, delalloc_start,
3809                                 delalloc_end, &page_started, &nr_written, wbc);
3810                 if (ret) {
3811                         btrfs_page_set_error(inode->root->fs_info, page,
3812                                              page_offset(page), PAGE_SIZE);
3813                         return ret;
3814                 }
3815                 /*
3816                  * delalloc_end is already one less than the total length, so
3817                  * we don't subtract one from PAGE_SIZE
3818                  */
3819                 delalloc_to_write += (delalloc_end - delalloc_start +
3820                                       PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
3821                 delalloc_start = delalloc_end + 1;
3822         }
3823         if (wbc->nr_to_write < delalloc_to_write) {
3824                 int thresh = 8192;
3825
3826                 if (delalloc_to_write < thresh * 2)
3827                         thresh = delalloc_to_write;
3828                 wbc->nr_to_write = min_t(u64, delalloc_to_write,
3829                                          thresh);
3830         }
3831
3832         /* Did btrfs_run_dealloc_range() already unlock and start the IO? */
3833         if (page_started) {
3834                 /*
3835                  * We've unlocked the page, so we can't update the mapping's
3836                  * writeback index, just update nr_to_write.
3837                  */
3838                 wbc->nr_to_write -= nr_written;
3839                 return 1;
3840         }
3841
3842         return 0;
3843 }
3844
3845 /*
3846  * Find the first byte we need to write.
3847  *
3848  * For subpage, one page can contain several sectors, and
3849  * __extent_writepage_io() will just grab all extent maps in the page
3850  * range and try to submit all non-inline/non-compressed extents.
3851  *
3852  * This is a big problem for subpage, we shouldn't re-submit already written
3853  * data at all.
3854  * This function will lookup subpage dirty bit to find which range we really
3855  * need to submit.
3856  *
3857  * Return the next dirty range in [@start, @end).
3858  * If no dirty range is found, @start will be page_offset(page) + PAGE_SIZE.
3859  */
3860 static void find_next_dirty_byte(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3861                                  struct page *page, u64 *start, u64 *end)
3862 {
3863         struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
3864         struct btrfs_subpage_info *spi = fs_info->subpage_info;
3865         u64 orig_start = *start;
3866         /* Declare as unsigned long so we can use bitmap ops */
3867         unsigned long flags;
3868         int range_start_bit;
3869         int range_end_bit;
3870
3871         /*
3872          * For regular sector size == page size case, since one page only
3873          * contains one sector, we return the page offset directly.
3874          */
3875         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
3876                 *start = page_offset(page);
3877                 *end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
3878                 return;
3879         }
3880
3881         range_start_bit = spi->dirty_offset +
3882                           (offset_in_page(orig_start) >> fs_info->sectorsize_bits);
3883
3884         /* We should have the page locked, but just in case */
3885         spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
3886         bitmap_next_set_region(subpage->bitmaps, &range_start_bit, &range_end_bit,
3887                                spi->dirty_offset + spi->bitmap_nr_bits);
3888         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
3889
3890         range_start_bit -= spi->dirty_offset;
3891         range_end_bit -= spi->dirty_offset;
3892
3893         *start = page_offset(page) + range_start_bit * fs_info->sectorsize;
3894         *end = page_offset(page) + range_end_bit * fs_info->sectorsize;
3895 }
3896
3897 /*
3898  * helper for __extent_writepage.  This calls the writepage start hooks,
3899  * and does the loop to map the page into extents and bios.
3900  *
3901  * We return 1 if the IO is started and the page is unlocked,
3902  * 0 if all went well (page still locked)
3903  * < 0 if there were errors (page still locked)
3904  */
3905 static noinline_for_stack int __extent_writepage_io(struct btrfs_inode *inode,
3906                                  struct page *page,
3907                                  struct writeback_control *wbc,
3908                                  struct extent_page_data *epd,
3909                                  loff_t i_size,
3910                                  int *nr_ret)
3911 {
3912         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3913         u64 cur = page_offset(page);
3914         u64 end = cur + PAGE_SIZE - 1;
3915         u64 extent_offset;
3916         u64 block_start;
3917         struct extent_map *em;
3918         int ret = 0;
3919         int nr = 0;
3920         u32 opf = REQ_OP_WRITE;
3921         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
3922         bool compressed;
3923
3924         ret = btrfs_writepage_cow_fixup(page);
3925         if (ret) {
3926                 /* Fixup worker will requeue */
3927                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
3928                 unlock_page(page);
3929                 return 1;
3930         }
3931
3932         /*
3933          * we don't want to touch the inode after unlocking the page,
3934          * so we update the mapping writeback index now
3935          */
3936         update_nr_written(wbc, 1);
3937
3938         while (cur <= end) {
3939                 u64 disk_bytenr;
3940                 u64 em_end;
3941                 u64 dirty_range_start = cur;
3942                 u64 dirty_range_end;
3943                 u32 iosize;
3944
3945                 if (cur >= i_size) {
3946                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, page, cur,
3947                                                              end, true);
3948                         /*
3949                          * This range is beyond i_size, thus we don't need to
3950                          * bother writing back.
3951                          * But we still need to clear the dirty subpage bit, or
3952                          * the next time the page gets dirtied, we will try to
3953                          * writeback the sectors with subpage dirty bits,
3954                          * causing writeback without ordered extent.
3955                          */
3956                         btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, end + 1 - cur);
3957                         break;
3958                 }
3959
3960                 find_next_dirty_byte(fs_info, page, &dirty_range_start,
3961                                      &dirty_range_end);
3962                 if (cur < dirty_range_start) {
3963                         cur = dirty_range_start;
3964                         continue;
3965                 }
3966
3967                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur, end - cur + 1);
3968                 if (IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3969                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, cur, end - cur + 1);
3970                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(em);
3971                         break;
3972                 }
3973
3974                 extent_offset = cur - em->start;
3975                 em_end = extent_map_end(em);
3976                 ASSERT(cur <= em_end);
3977                 ASSERT(cur < end);
3978                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->start, fs_info->sectorsize));
3979                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->len, fs_info->sectorsize));
3980                 block_start = em->block_start;
3981                 compressed = test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
3982                 disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3983
3984                 /*
3985                  * Note that em_end from extent_map_end() and dirty_range_end from
3986                  * find_next_dirty_byte() are all exclusive
3987                  */
3988                 iosize = min(min(em_end, end + 1), dirty_range_end) - cur;
3989
3990                 if (btrfs_use_zone_append(inode, em->block_start))
3991                         opf = REQ_OP_ZONE_APPEND;
3992
3993                 free_extent_map(em);
3994                 em = NULL;
3995
3996                 /*
3997                  * compressed and inline extents are written through other
3998                  * paths in the FS
3999                  */
4000                 if (compressed || block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
4001                     block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
4002                         if (compressed)
4003                                 nr++;
4004                         else
4005                                 btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode,
4006                                                 page, cur, cur + iosize - 1, true);
4007                         btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, iosize);
4008                         cur += iosize;
4009                         continue;
4010                 }
4011
4012                 btrfs_set_range_writeback(inode, cur, cur + iosize - 1);
4013                 if (!PageWriteback(page)) {
4014                         btrfs_err(inode->root->fs_info,
4015                                    "page %lu not writeback, cur %llu end %llu",
4016                                page->index, cur, end);
4017                 }
4018
4019                 /*
4020                  * Although the PageDirty bit is cleared before entering this
4021                  * function, subpage dirty bit is not cleared.
4022                  * So clear subpage dirty bit here so next time we won't submit
4023                  * page for range already written to disk.
4024                  */
4025                 btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, iosize);
4026
4027                 ret = submit_extent_page(opf | write_flags, wbc,
4028                                          &epd->bio_ctrl, page,
4029                                          disk_bytenr, iosize,
4030                                          cur - page_offset(page),
4031                                          end_bio_extent_writepage,
4032                                          0, 0, false);
4033                 if (ret) {
4034                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, cur, iosize);
4035                         if (PageWriteback(page))
4036                                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, cur,
4037                                                            iosize);
4038                 }
4039
4040                 cur += iosize;
4041                 nr++;
4042         }
4043         /*
4044          * If we finish without problem, we should not only clear page dirty,
4045          * but also empty subpage dirty bits
4046          */
4047         if (!ret)
4048                 btrfs_page_assert_not_dirty(fs_info, page);
4049         *nr_ret = nr;
4050         return ret;
4051 }
4052
4053 /*
4054  * the writepage semantics are similar to regular writepage.  extent
4055  * records are inserted to lock ranges in the tree, and as dirty areas
4056  * are found, they are marked writeback.  Then the lock bits are removed
4057  * and the end_io handler clears the writeback ranges
4058  *
4059  * Return 0 if everything goes well.
4060  * Return <0 for error.
4061  */
4062 static int __extent_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
4063                               struct extent_page_data *epd)
4064 {
4065         struct inode *inode = page->mapping->host;
4066         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
4067         const u64 page_start = page_offset(page);
4068         const u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
4069         int ret;
4070         int nr = 0;
4071         size_t pg_offset;
4072         loff_t i_size = i_size_read(inode);
4073         unsigned long end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
4074
4075         trace___extent_writepage(page, inode, wbc);
4076
4077         WARN_ON(!PageLocked(page));
4078
4079         btrfs_page_clear_error(btrfs_sb(inode->i_sb), page,
4080                                page_offset(page), PAGE_SIZE);
4081
4082         pg_offset = offset_in_page(i_size);
4083         if (page->index > end_index ||
4084            (page->index == end_index && !pg_offset)) {
4085                 page->mapping->a_ops->invalidatepage(page, 0, PAGE_SIZE);
4086                 unlock_page(page);
4087                 return 0;
4088         }
4089
4090         if (page->index == end_index) {
4091                 memzero_page(page, pg_offset, PAGE_SIZE - pg_offset);
4092                 flush_dcache_page(page);
4093         }
4094
4095         ret = set_page_extent_mapped(page);
4096         if (ret < 0) {
4097                 SetPageError(page);
4098                 goto done;
4099         }
4100
4101         if (!epd->extent_locked) {
4102                 ret = writepage_delalloc(BTRFS_I(inode), page, wbc);
4103                 if (ret == 1)
4104                         return 0;
4105                 if (ret)
4106                         goto done;
4107         }
4108
4109         ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, wbc, epd, i_size,
4110                                     &nr);
4111         if (ret == 1)
4112                 return 0;
4113
4114 done:
4115         if (nr == 0) {
4116                 /* make sure the mapping tag for page dirty gets cleared */
4117                 set_page_writeback(page);
4118                 end_page_writeback(page);
4119         }
4120         /*
4121          * Here we used to have a check for PageError() and then set @ret and
4122          * call end_extent_writepage().
4123          *
4124          * But in fact setting @ret here will cause different error paths
4125          * between subpage and regular sectorsize.
4126          *
4127          * For regular page size, we never submit current page, but only add
4128          * current page to current bio.
4129          * The bio submission can only happen in next page.
4130          * Thus if we hit the PageError() branch, @ret is already set to
4131          * non-zero value and will not get updated for regular sectorsize.
4132          *
4133          * But for subpage case, it's possible we submit part of current page,
4134          * thus can get PageError() set by submitted bio of the same page,
4135          * while our @ret is still 0.
4136          *
4137          * So here we unify the behavior and don't set @ret.
4138          * Error can still be properly passed to higher layer as page will
4139          * be set error, here we just don't handle the IO failure.
4140          *
4141          * NOTE: This is just a hotfix for subpage.
4142          * The root fix will be properly ending ordered extent when we hit
4143          * an error during writeback.
4144          *
4145          * But that needs a bigger refactoring, as we not only need to grab the
4146          * submitted OE, but also need to know exactly at which bytenr we hit
4147          * the error.
4148          * Currently the full page based __extent_writepage_io() is not
4149          * capable of that.
4150          */
4151         if (PageError(page))
4152                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
4153         if (epd->extent_locked) {
4154                 /*
4155                  * If epd->extent_locked, it's from extent_write_locked_range(),
4156                  * the page can either be locked by lock_page() or
4157                  * process_one_page().
4158                  * Let btrfs_page_unlock_writer() handle both cases.
4159                  */
4160                 ASSERT(wbc);
4161                 btrfs_page_unlock_writer(fs_info, page, wbc->range_start,
4162                                          wbc->range_end + 1 - wbc->range_start);
4163         } else {
4164                 unlock_page(page);
4165         }
4166         ASSERT(ret <= 0);
4167         return ret;
4168 }
4169
4170 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
4171 {
4172         wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
4173                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4174 }
4175
4176 static void end_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
4177 {
4178         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_ZONE_FINISH, &eb->bflags))
4179                 btrfs_zone_finish_endio(eb->fs_info, eb->start, eb->len);
4180
4181         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
4182         smp_mb__after_atomic();
4183         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK);
4184 }
4185
4186 /*
4187  * Lock extent buffer status and pages for writeback.
4188  *
4189  * May try to flush write bio if we can't get the lock.
4190  *
4191  * Return  0 if the extent buffer doesn't need to be submitted.
4192  *           (E.g. the extent buffer is not dirty)
4193  * Return >0 is the extent buffer is submitted to bio.
4194  * Return <0 if something went wrong, no page is locked.
4195  */
4196 static noinline_for_stack int lock_extent_buffer_for_io(struct extent_buffer *eb,
4197                           struct extent_page_data *epd)
4198 {
4199         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4200         int i, num_pages, failed_page_nr;
4201         int flush = 0;
4202         int ret = 0;
4203
4204         if (!btrfs_try_tree_write_lock(eb)) {
4205                 ret = flush_write_bio(epd);
4206                 if (ret < 0)
4207                         return ret;
4208                 flush = 1;
4209                 btrfs_tree_lock(eb);
4210         }
4211
4212         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags)) {
4213                 btrfs_tree_unlock(eb);
4214                 if (!epd->sync_io)
4215                         return 0;
4216                 if (!flush) {
4217                         ret = flush_write_bio(epd);
4218                         if (ret < 0)
4219                                 return ret;
4220                         flush = 1;
4221                 }
4222                 while (1) {
4223                         wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
4224                         btrfs_tree_lock(eb);
4225                         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags))
4226                                 break;
4227                         btrfs_tree_unlock(eb);
4228                 }
4229         }
4230
4231         /*
4232          * We need to do this to prevent races in people who check if the eb is
4233          * under IO since we can end up having no IO bits set for a short period
4234          * of time.
4235          */
4236         spin_lock(&eb->refs_lock);
4237         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
4238                 set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
4239                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4240                 btrfs_set_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
4241                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4242                                          -eb->len,
4243                                          fs_info->dirty_metadata_batch);
4244                 ret = 1;
4245         } else {
4246                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4247         }
4248
4249         btrfs_tree_unlock(eb);
4250
4251         /*
4252          * Either we don't need to submit any tree block, or we're submitting
4253          * subpage eb.
4254          * Subpage metadata doesn't use page locking at all, so we can skip
4255          * the page locking.
4256          */
4257         if (!ret || fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
4258                 return ret;
4259
4260         num_pages = num_extent_pages(eb);
4261         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4262                 struct page *p = eb->pages[i];
4263
4264                 if (!trylock_page(p)) {
4265                         if (!flush) {
4266                                 int err;
4267
4268                                 err = flush_write_bio(epd);
4269                                 if (err < 0) {
4270                                         ret = err;
4271                                         failed_page_nr = i;
4272                                         goto err_unlock;
4273                                 }
4274                                 flush = 1;
4275                         }
4276                         lock_page(p);
4277                 }
4278         }
4279
4280         return ret;
4281 err_unlock:
4282         /* Unlock already locked pages */
4283         for (i = 0; i < failed_page_nr; i++)
4284                 unlock_page(eb->pages[i]);
4285         /*
4286          * Clear EXTENT_BUFFER_WRITEBACK and wake up anyone waiting on it.
4287          * Also set back EXTENT_BUFFER_DIRTY so future attempts to this eb can
4288          * be made and undo everything done before.
4289          */
4290         btrfs_tree_lock(eb);
4291         spin_lock(&eb->refs_lock);
4292         set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
4293         end_extent_buffer_writeback(eb);
4294         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4295         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes, eb->len,
4296                                  fs_info->dirty_metadata_batch);
4297         btrfs_clear_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
4298         btrfs_tree_unlock(eb);
4299         return ret;
4300 }
4301
4302 static void set_btree_ioerr(struct page *page, struct extent_buffer *eb)
4303 {
4304         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4305
4306         btrfs_page_set_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4307         if (test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags))
4308                 return;
4309
4310         /*
4311          * A read may stumble upon this buffer later, make sure that it gets an
4312          * error and knows there was an error.
4313          */
4314         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
4315
4316         /*
4317          * We need to set the mapping with the io error as well because a write
4318          * error will flip the file system readonly, and then syncfs() will
4319          * return a 0 because we are readonly if we don't modify the err seq for
4320          * the superblock.
4321          */
4322         mapping_set_error(page->mapping, -EIO);
4323
4324         /*
4325          * If we error out, we should add back the dirty_metadata_bytes
4326          * to make it consistent.
4327          */
4328         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4329                                  eb->len, fs_info->dirty_metadata_batch);
4330
4331         /*
4332          * If writeback for a btree extent that doesn't belong to a log tree
4333          * failed, increment the counter transaction->eb_write_errors.
4334          * We do this because while the transaction is running and before it's
4335          * committing (when we call filemap_fdata[write|wait]_range against
4336          * the btree inode), we might have
4337          * btree_inode->i_mapping->a_ops->writepages() called by the VM - if it
4338          * returns an error or an error happens during writeback, when we're
4339          * committing the transaction we wouldn't know about it, since the pages
4340          * can be no longer dirty nor marked anymore for writeback (if a
4341          * subsequent modification to the extent buffer didn't happen before the
4342          * transaction commit), which makes filemap_fdata[write|wait]_range not
4343          * able to find the pages tagged with SetPageError at transaction
4344          * commit time. So if this happens we must abort the transaction,
4345          * otherwise we commit a super block with btree roots that point to
4346          * btree nodes/leafs whose content on disk is invalid - either garbage
4347          * or the content of some node/leaf from a past generation that got
4348          * cowed or deleted and is no longer valid.
4349          *
4350          * Note: setting AS_EIO/AS_ENOSPC in the btree inode's i_mapping would
4351          * not be enough - we need to distinguish between log tree extents vs
4352          * non-log tree extents, and the next filemap_fdatawait_range() call
4353          * will catch and clear such errors in the mapping - and that call might
4354          * be from a log sync and not from a transaction commit. Also, checking
4355          * for the eb flag EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR at transaction commit time is
4356          * not done and would not be reliable - the eb might have been released
4357          * from memory and reading it back again means that flag would not be
4358          * set (since it's a runtime flag, not persisted on disk).
4359          *
4360          * Using the flags below in the btree inode also makes us achieve the
4361          * goal of AS_EIO/AS_ENOSPC when writepages() returns success, started
4362          * writeback for all dirty pages and before filemap_fdatawait_range()
4363          * is called, the writeback for all dirty pages had already finished
4364          * with errors - because we were not using AS_EIO/AS_ENOSPC,
4365          * filemap_fdatawait_range() would return success, as it could not know
4366          * that writeback errors happened (the pages were no longer tagged for
4367          * writeback).
4368          */
4369         switch (eb->log_index) {
4370         case -1:
4371                 set_bit(BTRFS_FS_BTREE_ERR, &fs_info->flags);
4372                 break;
4373         case 0:
4374                 set_bit(BTRFS_FS_LOG1_ERR, &fs_info->flags);
4375                 break;
4376         case 1:
4377                 set_bit(BTRFS_FS_LOG2_ERR, &fs_info->flags);
4378                 break;
4379         default:
4380                 BUG(); /* unexpected, logic error */
4381         }
4382 }
4383
4384 /*
4385  * The endio specific version which won't touch any unsafe spinlock in endio
4386  * context.
4387  */
4388 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_nolock(
4389                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
4390 {
4391         struct extent_buffer *eb;
4392
4393         rcu_read_lock();
4394         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
4395                                start >> fs_info->sectorsize_bits);
4396         if (eb && atomic_inc_not_zero(&eb->refs)) {
4397                 rcu_read_unlock();
4398                 return eb;
4399         }
4400         rcu_read_unlock();
4401         return NULL;
4402 }
4403
4404 /*
4405  * The endio function for subpage extent buffer write.
4406  *
4407  * Unlike end_bio_extent_buffer_writepage(), we only call end_page_writeback()
4408  * after all extent buffers in the page has finished their writeback.
4409  */
4410 static void end_bio_subpage_eb_writepage(struct bio *bio)
4411 {
4412         struct btrfs_fs_info *fs_info;
4413         struct bio_vec *bvec;
4414         struct bvec_iter_all iter_all;
4415
4416         fs_info = btrfs_sb(bio_first_page_all(bio)->mapping->host->i_sb);
4417         ASSERT(fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE);
4418
4419         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4420         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4421                 struct page *page = bvec->bv_page;
4422                 u64 bvec_start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
4423                 u64 bvec_end = bvec_start + bvec->bv_len - 1;
4424                 u64 cur_bytenr = bvec_start;
4425
4426                 ASSERT(IS_ALIGNED(bvec->bv_len, fs_info->nodesize));
4427
4428                 /* Iterate through all extent buffers in the range */
4429                 while (cur_bytenr <= bvec_end) {
4430                         struct extent_buffer *eb;
4431                         int done;
4432
4433                         /*
4434                          * Here we can't use find_extent_buffer(), as it may
4435                          * try to lock eb->refs_lock, which is not safe in endio
4436                          * context.
4437                          */
4438                         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, cur_bytenr);
4439                         ASSERT(eb);
4440
4441                         cur_bytenr = eb->start + eb->len;
4442
4443                         ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags));
4444                         done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4445                         ASSERT(done);
4446
4447                         if (bio->bi_status ||
4448                             test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4449                                 ClearPageUptodate(page);
4450                                 set_btree_ioerr(page, eb);
4451                         }
4452
4453                         btrfs_subpage_clear_writeback(fs_info, page, eb->start,
4454                                                       eb->len);
4455                         end_extent_buffer_writeback(eb);
4456                         /*
4457                          * free_extent_buffer() will grab spinlock which is not
4458                          * safe in endio context. Thus here we manually dec
4459                          * the ref.
4460                          */
4461                         atomic_dec(&eb->refs);
4462                 }
4463         }
4464         bio_put(bio);
4465 }
4466
4467 static void end_bio_extent_buffer_writepage(struct bio *bio)
4468 {
4469         struct bio_vec *bvec;
4470         struct extent_buffer *eb;
4471         int done;
4472         struct bvec_iter_all iter_all;
4473
4474         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4475         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4476                 struct page *page = bvec->bv_page;
4477
4478                 eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4479                 BUG_ON(!eb);
4480                 done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4481
4482                 if (bio->bi_status ||
4483                     test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4484                         ClearPageUptodate(page);
4485                         set_btree_ioerr(page, eb);
4486                 }
4487
4488                 end_page_writeback(page);
4489
4490                 if (!done)
4491                         continue;
4492
4493                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4494         }
4495
4496         bio_put(bio);
4497 }
4498
4499 static void prepare_eb_write(struct extent_buffer *eb)
4500 {
4501         u32 nritems;
4502         unsigned long start;
4503         unsigned long end;
4504
4505         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
4506         atomic_set(&eb->io_pages, num_extent_pages(eb));
4507
4508         /* Set btree blocks beyond nritems with 0 to avoid stale content */
4509         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
4510         if (btrfs_header_level(eb) > 0) {
4511                 end = btrfs_node_key_ptr_offset(nritems);
4512                 memzero_extent_buffer(eb, end, eb->len - end);
4513         } else {
4514                 /*
4515                  * Leaf:
4516                  * header 0 1 2 .. N ... data_N .. data_2 data_1 data_0
4517                  */
4518                 start = btrfs_item_nr_offset(nritems);
4519                 end = BTRFS_LEAF_DATA_OFFSET + leaf_data_end(eb);
4520                 memzero_extent_buffer(eb, start, end - start);
4521         }
4522 }
4523
4524 /*
4525  * Unlike the work in write_one_eb(), we rely completely on extent locking.
4526  * Page locking is only utilized at minimum to keep the VMM code happy.
4527  */
4528 static int write_one_subpage_eb(struct extent_buffer *eb,
4529                                 struct writeback_control *wbc,
4530                                 struct extent_page_data *epd)
4531 {
4532         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4533         struct page *page = eb->pages[0];
4534         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4535         bool no_dirty_ebs = false;
4536         int ret;
4537
4538         prepare_eb_write(eb);
4539
4540         /* clear_page_dirty_for_io() in subpage helper needs page locked */
4541         lock_page(page);
4542         btrfs_subpage_set_writeback(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4543
4544         /* Check if this is the last dirty bit to update nr_written */
4545         no_dirty_ebs = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page,
4546                                                           eb->start, eb->len);
4547         if (no_dirty_ebs)
4548                 clear_page_dirty_for_io(page);
4549
4550         ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc,
4551                         &epd->bio_ctrl, page, eb->start, eb->len,
4552                         eb->start - page_offset(page),
4553                         end_bio_subpage_eb_writepage, 0, 0, false);
4554         if (ret) {
4555                 btrfs_subpage_clear_writeback(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4556                 set_btree_ioerr(page, eb);
4557                 unlock_page(page);
4558
4559                 if (atomic_dec_and_test(&eb->io_pages))
4560                         end_extent_buffer_writeback(eb);
4561                 return -EIO;
4562         }
4563         unlock_page(page);
4564         /*
4565          * Submission finished without problem, if no range of the page is
4566          * dirty anymore, we have submitted a page.  Update nr_written in wbc.
4567          */
4568         if (no_dirty_ebs)
4569                 update_nr_written(wbc, 1);
4570         return ret;
4571 }
4572
4573 static noinline_for_stack int write_one_eb(struct extent_buffer *eb,
4574                         struct writeback_control *wbc,
4575                         struct extent_page_data *epd)
4576 {
4577         u64 disk_bytenr = eb->start;
4578         int i, num_pages;
4579         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4580         int ret = 0;
4581
4582         prepare_eb_write(eb);
4583
4584         num_pages = num_extent_pages(eb);
4585         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4586                 struct page *p = eb->pages[i];
4587
4588                 clear_page_dirty_for_io(p);
4589                 set_page_writeback(p);
4590                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc,
4591                                          &epd->bio_ctrl, p, disk_bytenr,
4592                                          PAGE_SIZE, 0,
4593                                          end_bio_extent_buffer_writepage,
4594                                          0, 0, false);
4595                 if (ret) {
4596                         set_btree_ioerr(p, eb);
4597                         if (PageWriteback(p))
4598                                 end_page_writeback(p);
4599                         if (atomic_sub_and_test(num_pages - i, &eb->io_pages))
4600                                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4601                         ret = -EIO;
4602                         break;
4603                 }
4604                 disk_bytenr += PAGE_SIZE;
4605                 update_nr_written(wbc, 1);
4606                 unlock_page(p);
4607         }
4608
4609         if (unlikely(ret)) {
4610                 for (; i < num_pages; i++) {
4611                         struct page *p = eb->pages[i];
4612                         clear_page_dirty_for_io(p);
4613                         unlock_page(p);
4614                 }
4615         }
4616
4617         return ret;
4618 }
4619
4620 /*
4621  * Submit one subpage btree page.
4622  *
4623  * The main difference to submit_eb_page() is:
4624  * - Page locking
4625  *   For subpage, we don't rely on page locking at all.
4626  *
4627  * - Flush write bio
4628  *   We only flush bio if we may be unable to fit current extent buffers into
4629  *   current bio.
4630  *
4631  * Return >=0 for the number of submitted extent buffers.
4632  * Return <0 for fatal error.
4633  */
4634 static int submit_eb_subpage(struct page *page,
4635                              struct writeback_control *wbc,
4636                              struct extent_page_data *epd)
4637 {
4638         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
4639         int submitted = 0;
4640         u64 page_start = page_offset(page);
4641         int bit_start = 0;
4642         int sectors_per_node = fs_info->nodesize >> fs_info->sectorsize_bits;
4643         int ret;
4644
4645         /* Lock and write each dirty extent buffers in the range */
4646         while (bit_start < fs_info->subpage_info->bitmap_nr_bits) {
4647                 struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
4648                 struct extent_buffer *eb;
4649                 unsigned long flags;
4650                 u64 start;
4651
4652                 /*
4653                  * Take private lock to ensure the subpage won't be detached
4654                  * in the meantime.
4655                  */
4656                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
4657                 if (!PagePrivate(page)) {
4658                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4659                         break;
4660                 }
4661                 spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
4662                 if (!test_bit(bit_start + fs_info->subpage_info->dirty_offset,
4663                               subpage->bitmaps)) {
4664                         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
4665                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4666                         bit_start++;
4667                         continue;
4668                 }
4669
4670                 start = page_start + bit_start * fs_info->sectorsize;
4671                 bit_start += sectors_per_node;
4672
4673                 /*
4674                  * Here we just want to grab the eb without touching extra
4675                  * spin locks, so call find_extent_buffer_nolock().
4676                  */
4677                 eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
4678                 spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
4679                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4680
4681                 /*
4682                  * The eb has already reached 0 refs thus find_extent_buffer()
4683                  * doesn't return it. We don't need to write back such eb
4684                  * anyway.
4685                  */
4686                 if (!eb)
4687                         continue;
4688
4689                 ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4690                 if (ret == 0) {
4691                         free_extent_buffer(eb);
4692                         continue;
4693                 }
4694                 if (ret < 0) {
4695                         free_extent_buffer(eb);
4696                         goto cleanup;
4697                 }
4698                 ret = write_one_subpage_eb(eb, wbc, epd);
4699                 free_extent_buffer(eb);
4700                 if (ret < 0)
4701                         goto cleanup;
4702                 submitted++;
4703         }
4704         return submitted;
4705
4706 cleanup:
4707         /* We hit error, end bio for the submitted extent buffers */
4708         end_write_bio(epd, ret);
4709         return ret;
4710 }
4711
4712 /*
4713  * Submit all page(s) of one extent buffer.
4714  *
4715  * @page:       the page of one extent buffer
4716  * @eb_context: to determine if we need to submit this page, if current page
4717  *              belongs to this eb, we don't need to submit
4718  *
4719  * The caller should pass each page in their bytenr order, and here we use
4720  * @eb_context to determine if we have submitted pages of one extent buffer.
4721  *
4722  * If we have, we just skip until we hit a new page that doesn't belong to
4723  * current @eb_context.
4724  *
4725  * If not, we submit all the page(s) of the extent buffer.
4726  *
4727  * Return >0 if we have submitted the extent buffer successfully.
4728  * Return 0 if we don't need to submit the page, as it's already submitted by
4729  * previous call.
4730  * Return <0 for fatal error.
4731  */
4732 static int submit_eb_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
4733                           struct extent_page_data *epd,
4734                           struct extent_buffer **eb_context)
4735 {
4736         struct address_space *mapping = page->mapping;
4737         struct btrfs_block_group *cache = NULL;
4738         struct extent_buffer *eb;
4739         int ret;
4740
4741         if (!PagePrivate(page))
4742                 return 0;
4743
4744         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->sectorsize < PAGE_SIZE)
4745                 return submit_eb_subpage(page, wbc, epd);
4746
4747         spin_lock(&mapping->private_lock);
4748         if (!PagePrivate(page)) {
4749                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4750                 return 0;
4751         }
4752
4753         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4754
4755         /*
4756          * Shouldn't happen and normally this would be a BUG_ON but no point
4757          * crashing the machine for something we can survive anyway.
4758          */
4759         if (WARN_ON(!eb)) {
4760                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4761                 return 0;
4762         }
4763
4764         if (eb == *eb_context) {
4765                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4766                 return 0;
4767         }
4768         ret = atomic_inc_not_zero(&eb->refs);
4769         spin_unlock(&mapping->private_lock);
4770         if (!ret)
4771                 return 0;
4772
4773         if (!btrfs_check_meta_write_pointer(eb->fs_info, eb, &cache)) {
4774                 /*
4775                  * If for_sync, this hole will be filled with
4776                  * trasnsaction commit.
4777                  */
4778                 if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL && !wbc->for_sync)
4779                         ret = -EAGAIN;
4780                 else
4781                         ret = 0;
4782                 free_extent_buffer(eb);
4783                 return ret;
4784         }
4785
4786         *eb_context = eb;
4787
4788         ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4789         if (ret <= 0) {
4790                 btrfs_revert_meta_write_pointer(cache, eb);
4791                 if (cache)
4792                         btrfs_put_block_group(cache);
4793                 free_extent_buffer(eb);
4794                 return ret;
4795         }
4796         if (cache) {
4797                 /* Impiles write in zoned mode */
4798                 btrfs_put_block_group(cache);
4799                 /* Mark the last eb in a block group */
4800                 if (cache->seq_zone && eb->start + eb->len == cache->zone_capacity)
4801                         set_bit(EXTENT_BUFFER_ZONE_FINISH, &eb->bflags);
4802         }
4803         ret = write_one_eb(eb, wbc, epd);
4804         free_extent_buffer(eb);
4805         if (ret < 0)
4806                 return ret;
4807         return 1;
4808 }
4809
4810 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4811                                    struct writeback_control *wbc)
4812 {
4813         struct extent_buffer *eb_context = NULL;
4814         struct extent_page_data epd = {
4815                 .bio_ctrl = { 0 },
4816                 .extent_locked = 0,
4817                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4818         };
4819         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(mapping->host)->root->fs_info;
4820         int ret = 0;
4821         int done = 0;
4822         int nr_to_write_done = 0;
4823         struct pagevec pvec;
4824         int nr_pages;
4825         pgoff_t index;
4826         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4827         int scanned = 0;
4828         xa_mark_t tag;
4829
4830         pagevec_init(&pvec);
4831         if (wbc->range_cyclic) {
4832                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4833                 end = -1;
4834                 /*
4835                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4836                  * range, mark it as scanned.
4837                  */
4838                 scanned = (index == 0);
4839         } else {
4840                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4841                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4842                 scanned = 1;
4843         }
4844         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4845                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4846         else
4847                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4848         btrfs_zoned_meta_io_lock(fs_info);
4849 retry:
4850         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4851                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
4852         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
4853                (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping, &index, end,
4854                         tag))) {
4855                 unsigned i;
4856
4857                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
4858                         struct page *page = pvec.pages[i];
4859
4860                         ret = submit_eb_page(page, wbc, &epd, &eb_context);
4861                         if (ret == 0)
4862                                 continue;
4863                         if (ret < 0) {
4864                                 done = 1;
4865                                 break;
4866                         }
4867
4868                         /*
4869                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
4870                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
4871                          * at any time
4872                          */
4873                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
4874                 }
4875                 pagevec_release(&pvec);
4876                 cond_resched();
4877         }
4878         if (!scanned && !done) {
4879                 /*
4880                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
4881                  * back to the start of the file
4882                  */
4883                 scanned = 1;
4884                 index = 0;
4885                 goto retry;
4886         }
4887         if (ret < 0) {
4888                 end_write_bio(&epd, ret);
4889                 goto out;
4890         }
4891         /*
4892          * If something went wrong, don't allow any metadata write bio to be
4893          * submitted.
4894          *
4895          * This would prevent use-after-free if we had dirty pages not
4896          * cleaned up, which can still happen by fuzzed images.
4897          *
4898          * - Bad extent tree
4899          *   Allowing existing tree block to be allocated for other trees.
4900          *
4901          * - Log tree operations
4902          *   Exiting tree blocks get allocated to log tree, bumps its
4903          *   generation, then get cleaned in tree re-balance.
4904          *   Such tree block will not be written back, since it's clean,
4905          *   thus no WRITTEN flag set.
4906          *   And after log writes back, this tree block is not traced by
4907          *   any dirty extent_io_tree.
4908          *
4909          * - Offending tree block gets re-dirtied from its original owner
4910          *   Since it has bumped generation, no WRITTEN flag, it can be
4911          *   reused without COWing. This tree block will not be traced
4912          *   by btrfs_transaction::dirty_pages.
4913          *
4914          *   Now such dirty tree block will not be cleaned by any dirty
4915          *   extent io tree. Thus we don't want to submit such wild eb
4916          *   if the fs already has error.
4917          */
4918         if (!BTRFS_FS_ERROR(fs_info)) {
4919                 ret = flush_write_bio(&epd);
4920         } else {
4921                 ret = -EROFS;
4922                 end_write_bio(&epd, ret);
4923         }
4924 out:
4925         btrfs_zoned_meta_io_unlock(fs_info);
4926         return ret;
4927 }
4928
4929 /**
4930  * Walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
4931  *
4932  * @mapping: address space structure to write
4933  * @wbc:     subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
4934  * @epd:     holds context for the write, namely the bio
4935  *
4936  * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
4937  * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
4938  * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
4939  * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
4940  * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
4941  * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
4942  * existing IO to complete.
4943  */
4944 static int extent_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4945                              struct writeback_control *wbc,
4946                              struct extent_page_data *epd)
4947 {
4948         struct inode *inode = mapping->host;
4949         int ret = 0;
4950         int done = 0;
4951         int nr_to_write_done = 0;
4952         struct pagevec pvec;
4953         int nr_pages;
4954         pgoff_t index;
4955         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4956         pgoff_t done_index;
4957         int range_whole = 0;
4958         int scanned = 0;
4959         xa_mark_t tag;
4960
4961         /*
4962          * We have to hold onto the inode so that ordered extents can do their
4963          * work when the IO finishes.  The alternative to this is failing to add
4964          * an ordered extent if the igrab() fails there and that is a huge pain
4965          * to deal with, so instead just hold onto the inode throughout the
4966          * writepages operation.  If it fails here we are freeing up the inode
4967          * anyway and we'd rather not waste our time writing out stuff that is
4968          * going to be truncated anyway.
4969          */
4970         if (!igrab(inode))
4971                 return 0;
4972
4973         pagevec_init(&pvec);
4974         if (wbc->range_cyclic) {
4975                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4976                 end = -1;
4977                 /*
4978                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4979                  * range, mark it as scanned.
4980                  */
4981                 scanned = (index == 0);
4982         } else {
4983                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4984                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4985                 if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
4986                         range_whole = 1;
4987                 scanned = 1;
4988         }
4989
4990         /*
4991          * We do the tagged writepage as long as the snapshot flush bit is set
4992          * and we are the first one who do the filemap_flush() on this inode.
4993          *
4994          * The nr_to_write == LONG_MAX is needed to make sure other flushers do
4995          * not race in and drop the bit.
4996          */
4997         if (range_whole && wbc->nr_to_write == LONG_MAX &&
4998             test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
4999                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
5000                 wbc->tagged_writepages = 1;
5001
5002         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
5003                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
5004         else
5005                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
5006 retry:
5007         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
5008                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
5009         done_index = index;
5010         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
5011                         (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping,
5012                                                 &index, end, tag))) {
5013                 unsigned i;
5014
5015                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
5016                         struct page *page = pvec.pages[i];
5017
5018                         done_index = page->index + 1;
5019                         /*
5020                          * At this point we hold neither the i_pages lock nor
5021                          * the page lock: the page may be truncated or
5022                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
5023                          * or even swizzled back from swapper_space to
5024                          * tmpfs file mapping
5025                          */
5026                         if (!trylock_page(page)) {
5027                                 ret = flush_write_bio(epd);
5028                                 BUG_ON(ret < 0);
5029                                 lock_page(page);
5030                         }
5031
5032                         if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
5033                                 unlock_page(page);
5034                                 continue;
5035                         }
5036
5037                         if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_NONE) {
5038                                 if (PageWriteback(page)) {
5039                                         ret = flush_write_bio(epd);
5040                                         BUG_ON(ret < 0);
5041                                 }
5042                                 wait_on_page_writeback(page);
5043                         }
5044
5045                         if (PageWriteback(page) ||
5046                             !clear_page_dirty_for_io(page)) {
5047                                 unlock_page(page);
5048                                 continue;
5049                         }
5050
5051                         ret = __extent_writepage(page, wbc, epd);
5052                         if (ret < 0) {
5053                                 done = 1;
5054                                 break;
5055                         }
5056
5057                         /*
5058                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
5059                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
5060                          * at any time
5061                          */
5062                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
5063                 }
5064                 pagevec_release(&pvec);
5065                 cond_resched();
5066         }
5067         if (!scanned && !done) {
5068                 /*
5069                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
5070                  * back to the start of the file
5071                  */
5072                 scanned = 1;
5073                 index = 0;
5074
5075                 /*
5076                  * If we're looping we could run into a page that is locked by a
5077                  * writer and that writer could be waiting on writeback for a
5078                  * page in our current bio, and thus deadlock, so flush the
5079                  * write bio here.
5080                  */
5081                 ret = flush_write_bio(epd);
5082                 if (!ret)
5083                         goto retry;
5084         }
5085
5086         if (wbc->range_cyclic || (wbc->nr_to_write > 0 && range_whole))
5087                 mapping->writeback_index = done_index;
5088
5089         btrfs_add_delayed_iput(inode);
5090         return ret;
5091 }
5092
5093 int extent_write_full_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
5094 {
5095         int ret;
5096         struct extent_page_data epd = {
5097                 .bio_ctrl = { 0 },
5098                 .extent_locked = 0,
5099                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
5100         };
5101
5102         ret = __extent_writepage(page, wbc, &epd);
5103         ASSERT(ret <= 0);
5104         if (ret < 0) {
5105                 end_write_bio(&epd, ret);
5106                 return ret;
5107         }
5108
5109         ret = flush_write_bio(&epd);
5110         ASSERT(ret <= 0);
5111         return ret;
5112 }
5113
5114 /*
5115  * Submit the pages in the range to bio for call sites which delalloc range has
5116  * already been ran (aka, ordered extent inserted) and all pages are still
5117  * locked.
5118  */
5119 int extent_write_locked_range(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
5120 {
5121         bool found_error = false;
5122         int first_error = 0;
5123         int ret = 0;
5124         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
5125         struct page *page;
5126         u64 cur = start;
5127         unsigned long nr_pages;
5128         const u32 sectorsize = btrfs_sb(inode->i_sb)->sectorsize;
5129         struct extent_page_data epd = {
5130                 .bio_ctrl = { 0 },
5131                 .extent_locked = 1,
5132                 .sync_io = 1,
5133         };
5134         struct writeback_control wbc_writepages = {
5135                 .sync_mode      = WB_SYNC_ALL,
5136                 .range_start    = start,
5137                 .range_end      = end + 1,
5138                 /* We're called from an async helper function */
5139                 .punt_to_cgroup = 1,
5140                 .no_cgroup_owner = 1,
5141         };
5142
5143         ASSERT(IS_ALIGNED(start, sectorsize) && IS_ALIGNED(end + 1, sectorsize));
5144         nr_pages = (round_up(end, PAGE_SIZE) - round_down(start, PAGE_SIZE)) >>
5145                    PAGE_SHIFT;
5146         wbc_writepages.nr_to_write = nr_pages * 2;
5147
5148         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc_writepages, inode);
5149         while (cur <= end) {
5150                 u64 cur_end = min(round_down(cur, PAGE_SIZE) + PAGE_SIZE - 1, end);
5151
5152                 page = find_get_page(mapping, cur >> PAGE_SHIFT);
5153                 /*
5154                  * All pages in the range are locked since
5155                  * btrfs_run_delalloc_range(), thus there is no way to clear
5156                  * the page dirty flag.
5157                  */
5158                 ASSERT(PageLocked(page));
5159                 ASSERT(PageDirty(page));
5160                 clear_page_dirty_for_io(page);
5161                 ret = __extent_writepage(page, &wbc_writepages, &epd);
5162                 ASSERT(ret <= 0);
5163                 if (ret < 0) {
5164                         found_error = true;
5165                         first_error = ret;
5166                 }
5167                 put_page(page);
5168                 cur = cur_end + 1;
5169         }
5170
5171         if (!found_error)
5172                 ret = flush_write_bio(&epd);
5173         else
5174                 end_write_bio(&epd, ret);
5175
5176         wbc_detach_inode(&wbc_writepages);
5177         if (found_error)
5178                 return first_error;
5179         return ret;
5180 }
5181
5182 int extent_writepages(struct address_space *mapping,
5183                       struct writeback_control *wbc)
5184 {
5185         struct inode *inode = mapping->host;
5186         int ret = 0;
5187         struct extent_page_data epd = {
5188                 .bio_ctrl = { 0 },
5189                 .extent_locked = 0,
5190                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
5191         };
5192
5193         /*
5194          * Allow only a single thread to do the reloc work in zoned mode to
5195          * protect the write pointer updates.
5196          */
5197         btrfs_zoned_data_reloc_lock(BTRFS_I(inode));
5198         ret = extent_write_cache_pages(mapping, wbc, &epd);
5199         btrfs_zoned_data_reloc_unlock(BTRFS_I(inode));
5200         ASSERT(ret <= 0);
5201         if (ret < 0) {
5202                 end_write_bio(&epd, ret);
5203                 return ret;
5204         }
5205         ret = flush_write_bio(&epd);
5206         return ret;
5207 }
5208
5209 void extent_readahead(struct readahead_control *rac)
5210 {
5211         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
5212         struct page *pagepool[16];
5213         struct extent_map *em_cached = NULL;
5214         u64 prev_em_start = (u64)-1;
5215         int nr;
5216
5217         while ((nr = readahead_page_batch(rac, pagepool))) {
5218                 u64 contig_start = readahead_pos(rac);
5219                 u64 contig_end = contig_start + readahead_batch_length(rac) - 1;
5220
5221                 contiguous_readpages(pagepool, nr, contig_start, contig_end,
5222                                 &em_cached, &bio_ctrl, &prev_em_start);
5223         }
5224
5225         if (em_cached)
5226                 free_extent_map(em_cached);
5227
5228         if (bio_ctrl.bio) {
5229                 if (submit_one_bio(bio_ctrl.bio, 0, bio_ctrl.bio_flags))
5230                         return;
5231         }
5232 }
5233
5234 /*
5235  * basic invalidatepage code, this waits on any locked or writeback
5236  * ranges corresponding to the page, and then deletes any extent state
5237  * records from the tree
5238  */
5239 int extent_invalidatepage(struct extent_io_tree *tree,
5240                           struct page *page, unsigned long offset)
5241 {
5242         struct extent_state *cached_state = NULL;
5243         u64 start = page_offset(page);
5244         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
5245         size_t blocksize = page->mapping->host->i_sb->s_blocksize;
5246
5247         /* This function is only called for the btree inode */
5248         ASSERT(tree->owner == IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
5249
5250         start += ALIGN(offset, blocksize);
5251         if (start > end)
5252                 return 0;
5253
5254         lock_extent_bits(tree, start, end, &cached_state);
5255         wait_on_page_writeback(page);
5256
5257         /*
5258          * Currently for btree io tree, only EXTENT_LOCKED is utilized,
5259          * so here we only need to unlock the extent range to free any
5260          * existing extent state.
5261          */
5262         unlock_extent_cached(tree, start, end, &cached_state);
5263         return 0;
5264 }
5265
5266 /*
5267  * a helper for releasepage, this tests for areas of the page that
5268  * are locked or under IO and drops the related state bits if it is safe
5269  * to drop the page.
5270  */
5271 static int try_release_extent_state(struct extent_io_tree *tree,
5272                                     struct page *page, gfp_t mask)
5273 {
5274         u64 start = page_offset(page);
5275         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
5276         int ret = 1;
5277
5278         if (test_range_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, 0, NULL)) {
5279                 ret = 0;
5280         } else {
5281                 /*
5282                  * At this point we can safely clear everything except the
5283                  * locked bit, the nodatasum bit and the delalloc new bit.
5284                  * The delalloc new bit will be cleared by ordered extent
5285                  * completion.
5286                  */
5287                 ret = __clear_extent_bit(tree, start, end,
5288                          ~(EXTENT_LOCKED | EXTENT_NODATASUM | EXTENT_DELALLOC_NEW),
5289                          0, 0, NULL, mask, NULL);
5290
5291                 /* if clear_extent_bit failed for enomem reasons,
5292                  * we can't allow the release to continue.
5293                  */
5294                 if (ret < 0)
5295                         ret = 0;
5296                 else
5297                         ret = 1;
5298         }
5299         return ret;
5300 }
5301
5302 /*
5303  * a helper for releasepage.  As long as there are no locked extents
5304  * in the range corresponding to the page, both state records and extent
5305  * map records are removed
5306  */
5307 int try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask)
5308 {
5309         struct extent_map *em;
5310         u64 start = page_offset(page);
5311         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
5312         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
5313         struct extent_io_tree *tree = &btrfs_inode->io_tree;
5314         struct extent_map_tree *map = &btrfs_inode->extent_tree;
5315
5316         if (gfpflags_allow_blocking(mask) &&
5317             page->mapping->host->i_size > SZ_16M) {
5318                 u64 len;
5319                 while (start <= end) {
5320                         struct btrfs_fs_info *fs_info;
5321                         u64 cur_gen;
5322
5323                         len = end - start + 1;
5324                         write_lock(&map->lock);
5325                         em = lookup_extent_mapping(map, start, len);
5326                         if (!em) {
5327                                 write_unlock(&map->lock);
5328                                 break;
5329                         }
5330                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags) ||
5331                             em->start != start) {
5332                                 write_unlock(&map->lock);
5333                                 free_extent_map(em);
5334                                 break;
5335                         }
5336                         if (test_range_bit(tree, em->start,
5337                                            extent_map_end(em) - 1,
5338                                            EXTENT_LOCKED, 0, NULL))
5339                                 goto next;
5340                         /*
5341                          * If it's not in the list of modified extents, used
5342                          * by a fast fsync, we can remove it. If it's being
5343                          * logged we can safely remove it since fsync took an
5344                          * extra reference on the em.
5345                          */
5346                         if (list_empty(&em->list) ||
5347                             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
5348                                 goto remove_em;
5349                         /*
5350                          * If it's in the list of modified extents, remove it
5351                          * only if its generation is older then the current one,
5352                          * in which case we don't need it for a fast fsync.
5353                          * Otherwise don't remove it, we could be racing with an
5354                          * ongoing fast fsync that could miss the new extent.
5355                          */
5356                         fs_info = btrfs_inode->root->fs_info;
5357                         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
5358                         cur_gen = fs_info->generation;
5359                         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
5360                         if (em->generation >= cur_gen)
5361                                 goto next;
5362 remove_em:
5363                         /*
5364                          * We only remove extent maps that are not in the list of
5365                          * modified extents or that are in the list but with a
5366                          * generation lower then the current generation, so there
5367                          * is no need to set the full fsync flag on the inode (it
5368                          * hurts the fsync performance for workloads with a data
5369                          * size that exceeds or is close to the system's memory).
5370                          */
5371                         remove_extent_mapping(map, em);
5372                         /* once for the rb tree */
5373                         free_extent_map(em);
5374 next:
5375                         start = extent_map_end(em);
5376                         write_unlock(&map->lock);
5377
5378                         /* once for us */
5379                         free_extent_map(em);
5380
5381                         cond_resched(); /* Allow large-extent preemption. */
5382                 }
5383         }
5384         return try_release_extent_state(tree, page, mask);
5385 }
5386
5387 /*
5388  * helper function for fiemap, which doesn't want to see any holes.
5389  * This maps until we find something past 'last'
5390  */
5391 static struct extent_map *get_extent_skip_holes(struct btrfs_inode *inode,
5392                                                 u64 offset, u64 last)
5393 {
5394         u64 sectorsize = btrfs_inode_sectorsize(inode);
5395         struct extent_map *em;
5396         u64 len;
5397
5398         if (offset >= last)
5399                 return NULL;
5400
5401         while (1) {
5402                 len = last - offset;
5403                 if (len == 0)
5404                         break;
5405                 len = ALIGN(len, sectorsize);
5406                 em = btrfs_get_extent_fiemap(inode, offset, len);
5407                 if (IS_ERR_OR_NULL(em))
5408                         return em;
5409
5410                 /* if this isn't a hole return it */
5411                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
5412                         return em;
5413
5414                 /* this is a hole, advance to the next extent */
5415                 offset = extent_map_end(em);
5416                 free_extent_map(em);
5417                 if (offset >= last)
5418                         break;
5419         }
5420         return NULL;
5421 }
5422
5423 /*
5424  * To cache previous fiemap extent
5425  *
5426  * Will be used for merging fiemap extent
5427  */
5428 struct fiemap_cache {
5429         u64 offset;
5430         u64 phys;
5431         u64 len;
5432         u32 flags;
5433         bool cached;
5434 };
5435
5436 /*
5437  * Helper to submit fiemap extent.
5438  *
5439  * Will try to merge current fiemap extent specified by @offset, @phys,
5440  * @len and @flags with cached one.
5441  * And only when we fails to merge, cached one will be submitted as
5442  * fiemap extent.
5443  *
5444  * Return value is the same as fiemap_fill_next_extent().
5445  */
5446 static int emit_fiemap_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5447                                 struct fiemap_cache *cache,
5448                                 u64 offset, u64 phys, u64 len, u32 flags)
5449 {
5450         int ret = 0;
5451
5452         if (!cache->cached)
5453                 goto assign;
5454
5455         /*
5456          * Sanity check, extent_fiemap() should have ensured that new
5457          * fiemap extent won't overlap with cached one.
5458          * Not recoverable.
5459          *
5460          * NOTE: Physical address can overlap, due to compression
5461          */
5462         if (cache->offset + cache->len > offset) {
5463                 WARN_ON(1);
5464                 return -EINVAL;
5465         }
5466
5467         /*
5468          * Only merges fiemap extents if
5469          * 1) Their logical addresses are continuous
5470          *
5471          * 2) Their physical addresses are continuous
5472          *    So truly compressed (physical size smaller than logical size)
5473          *    extents won't get merged with each other
5474          *
5475          * 3) Share same flags except FIEMAP_EXTENT_LAST
5476          *    So regular extent won't get merged with prealloc extent
5477          */
5478         if (cache->offset + cache->len  == offset &&
5479             cache->phys + cache->len == phys  &&
5480             (cache->flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST) ==
5481                         (flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST)) {
5482                 cache->len += len;
5483                 cache->flags |= flags;
5484                 goto try_submit_last;
5485         }
5486
5487         /* Not mergeable, need to submit cached one */
5488         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
5489                                       cache->len, cache->flags);
5490         cache->cached = false;
5491         if (ret)
5492                 return ret;
5493 assign:
5494         cache->cached = true;
5495         cache->offset = offset;
5496         cache->phys = phys;
5497         cache->len = len;
5498         cache->flags = flags;
5499 try_submit_last:
5500         if (cache->flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) {
5501                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset,
5502                                 cache->phys, cache->len, cache->flags);
5503                 cache->cached = false;
5504         }
5505         return ret;
5506 }
5507
5508 /*
5509  * Emit last fiemap cache
5510  *
5511  * The last fiemap cache may still be cached in the following case:
5512  * 0                  4k                    8k
5513  * |<- Fiemap range ->|
5514  * |<------------  First extent ----------->|
5515  *
5516  * In this case, the first extent range will be cached but not emitted.
5517  * So we must emit it before ending extent_fiemap().
5518  */
5519 static int emit_last_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5520                                   struct fiemap_cache *cache)
5521 {
5522         int ret;
5523
5524         if (!cache->cached)
5525                 return 0;
5526
5527         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
5528                                       cache->len, cache->flags);
5529         cache->cached = false;
5530         if (ret > 0)
5531                 ret = 0;
5532         return ret;
5533 }
5534
5535 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5536                   u64 start, u64 len)
5537 {
5538         int ret = 0;
5539         u64 off;
5540         u64 max = start + len;
5541         u32 flags = 0;
5542         u32 found_type;
5543         u64 last;
5544         u64 last_for_get_extent = 0;
5545         u64 disko = 0;
5546         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
5547         struct btrfs_key found_key;
5548         struct extent_map *em = NULL;
5549         struct extent_state *cached_state = NULL;
5550         struct btrfs_path *path;
5551         struct btrfs_root *root = inode->root;
5552         struct fiemap_cache cache = { 0 };
5553         struct ulist *roots;
5554         struct ulist *tmp_ulist;
5555         int end = 0;
5556         u64 em_start = 0;
5557         u64 em_len = 0;
5558         u64 em_end = 0;
5559
5560         if (len == 0)
5561                 return -EINVAL;
5562
5563         path = btrfs_alloc_path();
5564         if (!path)
5565                 return -ENOMEM;
5566
5567         roots = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5568         tmp_ulist = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5569         if (!roots || !tmp_ulist) {
5570                 ret = -ENOMEM;
5571                 goto out_free_ulist;
5572         }
5573
5574         /*
5575          * We can't initialize that to 'start' as this could miss extents due
5576          * to extent item merging
5577          */
5578         off = 0;
5579         start = round_down(start, btrfs_inode_sectorsize(inode));
5580         len = round_up(max, btrfs_inode_sectorsize(inode)) - start;
5581
5582         /*
5583          * lookup the last file extent.  We're not using i_size here
5584          * because there might be preallocation past i_size
5585          */
5586         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode), -1,
5587                                        0);
5588         if (ret < 0) {
5589                 goto out_free_ulist;
5590         } else {
5591                 WARN_ON(!ret);
5592                 if (ret == 1)
5593                         ret = 0;
5594         }
5595
5596         path->slots[0]--;
5597         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key, path->slots[0]);
5598         found_type = found_key.type;
5599
5600         /* No extents, but there might be delalloc bits */
5601         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5602             found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
5603                 /* have to trust i_size as the end */
5604                 last = (u64)-1;
5605                 last_for_get_extent = isize;
5606         } else {
5607                 /*
5608                  * remember the start of the last extent.  There are a
5609                  * bunch of different factors that go into the length of the
5610                  * extent, so its much less complex to remember where it started
5611                  */
5612                 last = found_key.offset;
5613                 last_for_get_extent = last + 1;
5614         }
5615         btrfs_release_path(path);
5616
5617         /*
5618          * we might have some extents allocated but more delalloc past those
5619          * extents.  so, we trust isize unless the start of the last extent is
5620          * beyond isize
5621          */
5622         if (last < isize) {
5623                 last = (u64)-1;
5624                 last_for_get_extent = isize;
5625         }
5626
5627         lock_extent_bits(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5628                          &cached_state);
5629
5630         em = get_extent_skip_holes(inode, start, last_for_get_extent);
5631         if (!em)
5632                 goto out;
5633         if (IS_ERR(em)) {
5634                 ret = PTR_ERR(em);
5635                 goto out;
5636         }
5637
5638         while (!end) {
5639                 u64 offset_in_extent = 0;
5640
5641                 /* break if the extent we found is outside the range */
5642                 if (em->start >= max || extent_map_end(em) < off)
5643                         break;
5644
5645                 /*
5646                  * get_extent may return an extent that starts before our
5647                  * requested range.  We have to make sure the ranges
5648                  * we return to fiemap always move forward and don't
5649                  * overlap, so adjust the offsets here
5650                  */
5651                 em_start = max(em->start, off);
5652
5653                 /*
5654                  * record the offset from the start of the extent
5655                  * for adjusting the disk offset below.  Only do this if the
5656                  * extent isn't compressed since our in ram offset may be past
5657                  * what we have actually allocated on disk.
5658                  */
5659                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5660                         offset_in_extent = em_start - em->start;
5661                 em_end = extent_map_end(em);
5662                 em_len = em_end - em_start;
5663                 flags = 0;
5664                 if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
5665                         disko = em->block_start + offset_in_extent;
5666                 else
5667                         disko = 0;
5668
5669                 /*
5670                  * bump off for our next call to get_extent
5671                  */
5672                 off = extent_map_end(em);
5673                 if (off >= max)
5674                         end = 1;
5675
5676                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
5677                         end = 1;
5678                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5679                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
5680                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE |
5681                                   FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED);
5682                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC) {
5683                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DELALLOC |
5684                                   FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN);
5685                 } else if (fieinfo->fi_extents_max) {
5686                         u64 bytenr = em->block_start -
5687                                 (em->start - em->orig_start);
5688
5689                         /*
5690                          * As btrfs supports shared space, this information
5691                          * can be exported to userspace tools via
5692                          * flag FIEMAP_EXTENT_SHARED.  If fi_extents_max == 0
5693                          * then we're just getting a count and we can skip the
5694                          * lookup stuff.
5695                          */
5696                         ret = btrfs_check_shared(root, btrfs_ino(inode),
5697                                                  bytenr, roots, tmp_ulist);
5698                         if (ret < 0)
5699                                 goto out_free;
5700                         if (ret)
5701                                 flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
5702                         ret = 0;
5703                 }
5704                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5705                         flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
5706                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
5707                         flags |= FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
5708
5709                 free_extent_map(em);
5710                 em = NULL;
5711                 if ((em_start >= last) || em_len == (u64)-1 ||
5712                    (last == (u64)-1 && isize <= em_end)) {
5713                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5714                         end = 1;
5715                 }
5716
5717                 /* now scan forward to see if this is really the last extent. */
5718                 em = get_extent_skip_holes(inode, off, last_for_get_extent);
5719                 if (IS_ERR(em)) {
5720                         ret = PTR_ERR(em);
5721                         goto out;
5722                 }
5723                 if (!em) {
5724                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5725                         end = 1;
5726                 }
5727                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, em_start, disko,
5728                                            em_len, flags);
5729                 if (ret) {
5730                         if (ret == 1)
5731                                 ret = 0;
5732                         goto out_free;
5733                 }
5734         }
5735 out_free:
5736         if (!ret)
5737                 ret = emit_last_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
5738         free_extent_map(em);
5739 out:
5740         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5741                              &cached_state);
5742
5743 out_free_ulist:
5744         btrfs_free_path(path);
5745         ulist_free(roots);
5746         ulist_free(tmp_ulist);
5747         return ret;
5748 }
5749
5750 static void __free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5751 {
5752         kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
5753 }
5754
5755 int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb)
5756 {
5757         return (atomic_read(&eb->io_pages) ||
5758                 test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags) ||
5759                 test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5760 }
5761
5762 static bool page_range_has_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
5763 {
5764         struct btrfs_subpage *subpage;
5765
5766         lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
5767
5768         if (PagePrivate(page)) {
5769                 subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
5770                 if (atomic_read(&subpage->eb_refs))
5771                         return true;
5772                 /*
5773                  * Even there is no eb refs here, we may still have
5774                  * end_page_read() call relying on page::private.
5775                  */
5776                 if (atomic_read(&subpage->readers))
5777                         return true;
5778         }
5779         return false;
5780 }
5781
5782 static void detach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb, struct page *page)
5783 {
5784         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5785         const bool mapped = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5786
5787         /*
5788          * For mapped eb, we're going to change the page private, which should
5789          * be done under the private_lock.
5790          */
5791         if (mapped)
5792                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
5793
5794         if (!PagePrivate(page)) {
5795                 if (mapped)
5796                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5797                 return;
5798         }
5799
5800         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
5801                 /*
5802                  * We do this since we'll remove the pages after we've
5803                  * removed the eb from the radix tree, so we could race
5804                  * and have this page now attached to the new eb.  So
5805                  * only clear page_private if it's still connected to
5806                  * this eb.
5807                  */
5808                 if (PagePrivate(page) &&
5809                     page->private == (unsigned long)eb) {
5810                         BUG_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5811                         BUG_ON(PageDirty(page));
5812                         BUG_ON(PageWriteback(page));
5813                         /*
5814                          * We need to make sure we haven't be attached
5815                          * to a new eb.
5816                          */
5817                         detach_page_private(page);
5818                 }
5819                 if (mapped)
5820                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5821                 return;
5822         }
5823
5824         /*
5825          * For subpage, we can have dummy eb with page private.  In this case,
5826          * we can directly detach the private as such page is only attached to
5827          * one dummy eb, no sharing.
5828          */
5829         if (!mapped) {
5830                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5831                 return;
5832         }
5833
5834         btrfs_page_dec_eb_refs(fs_info, page);
5835
5836         /*
5837          * We can only detach the page private if there are no other ebs in the
5838          * page range and no unfinished IO.
5839          */
5840         if (!page_range_has_eb(fs_info, page))
5841                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5842
5843         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5844 }
5845
5846 /* Release all pages attached to the extent buffer */
5847 static void btrfs_release_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb)
5848 {
5849         int i;
5850         int num_pages;
5851
5852         ASSERT(!extent_buffer_under_io(eb));
5853
5854         num_pages = num_extent_pages(eb);
5855         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5856                 struct page *page = eb->pages[i];
5857
5858                 if (!page)
5859                         continue;
5860
5861                 detach_extent_buffer_page(eb, page);
5862
5863                 /* One for when we allocated the page */
5864                 put_page(page);
5865         }
5866 }
5867
5868 /*
5869  * Helper for releasing the extent buffer.
5870  */
5871 static inline void btrfs_release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5872 {
5873         btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
5874         btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
5875         __free_extent_buffer(eb);
5876 }
5877
5878 static struct extent_buffer *
5879 __alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start,
5880                       unsigned long len)
5881 {
5882         struct extent_buffer *eb = NULL;
5883
5884         eb = kmem_cache_zalloc(extent_buffer_cache, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
5885         eb->start = start;
5886         eb->len = len;
5887         eb->fs_info = fs_info;
5888         eb->bflags = 0;
5889         init_rwsem(&eb->lock);
5890
5891         btrfs_leak_debug_add(&fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list,
5892                              &fs_info->allocated_ebs);
5893         INIT_LIST_HEAD(&eb->release_list);
5894
5895         spin_lock_init(&eb->refs_lock);
5896         atomic_set(&eb->refs, 1);
5897         atomic_set(&eb->io_pages, 0);
5898
5899         ASSERT(len <= BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE);
5900
5901         return eb;
5902 }
5903
5904 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src)
5905 {
5906         int i;
5907         struct page *p;
5908         struct extent_buffer *new;
5909         int num_pages = num_extent_pages(src);
5910
5911         new = __alloc_extent_buffer(src->fs_info, src->start, src->len);
5912         if (new == NULL)
5913                 return NULL;
5914
5915         /*
5916          * Set UNMAPPED before calling btrfs_release_extent_buffer(), as
5917          * btrfs_release_extent_buffer() have different behavior for
5918          * UNMAPPED subpage extent buffer.
5919          */
5920         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &new->bflags);
5921
5922         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5923                 int ret;
5924
5925                 p = alloc_page(GFP_NOFS);
5926                 if (!p) {
5927                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5928                         return NULL;
5929                 }
5930                 ret = attach_extent_buffer_page(new, p, NULL);
5931                 if (ret < 0) {
5932                         put_page(p);
5933                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5934                         return NULL;
5935                 }
5936                 WARN_ON(PageDirty(p));
5937                 new->pages[i] = p;
5938                 copy_page(page_address(p), page_address(src->pages[i]));
5939         }
5940         set_extent_buffer_uptodate(new);
5941
5942         return new;
5943 }
5944
5945 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5946                                                   u64 start, unsigned long len)
5947 {
5948         struct extent_buffer *eb;
5949         int num_pages;
5950         int i;
5951
5952         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
5953         if (!eb)
5954                 return NULL;
5955
5956         num_pages = num_extent_pages(eb);
5957         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5958                 int ret;
5959
5960                 eb->pages[i] = alloc_page(GFP_NOFS);
5961                 if (!eb->pages[i])
5962                         goto err;
5963                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i], NULL);
5964                 if (ret < 0)
5965                         goto err;
5966         }
5967         set_extent_buffer_uptodate(eb);
5968         btrfs_set_header_nritems(eb, 0);
5969         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5970
5971         return eb;
5972 err:
5973         for (; i > 0; i--) {
5974                 detach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i - 1]);
5975                 __free_page(eb->pages[i - 1]);
5976         }
5977         __free_extent_buffer(eb);
5978         return NULL;
5979 }
5980
5981 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5982                                                 u64 start)
5983 {
5984         return __alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start, fs_info->nodesize);
5985 }
5986
5987 static void check_buffer_tree_ref(struct extent_buffer *eb)
5988 {
5989         int refs;
5990         /*
5991          * The TREE_REF bit is first set when the extent_buffer is added
5992          * to the radix tree. It is also reset, if unset, when a new reference
5993          * is created by find_extent_buffer.
5994          *
5995          * It is only cleared in two cases: freeing the last non-tree
5996          * reference to the extent_buffer when its STALE bit is set or
5997          * calling releasepage when the tree reference is the only reference.
5998          *
5999          * In both cases, care is taken to ensure that the extent_buffer's
6000          * pages are not under io. However, releasepage can be concurrently
6001          * called with creating new references, which is prone to race
6002          * conditions between the calls to check_buffer_tree_ref in those
6003          * codepaths and clearing TREE_REF in try_release_extent_buffer.
6004          *
6005          * The actual lifetime of the extent_buffer in the radix tree is
6006          * adequately protected by the refcount, but the TREE_REF bit and
6007          * its corresponding reference are not. To protect against this
6008          * class of races, we call check_buffer_tree_ref from the codepaths
6009          * which trigger io after they set eb->io_pages. Note that once io is
6010          * initiated, TREE_REF can no longer be cleared, so that is the
6011          * moment at which any such race is best fixed.
6012          */
6013         refs = atomic_read(&eb->refs);
6014         if (refs >= 2 && test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6015                 return;
6016
6017         spin_lock(&eb->refs_lock);
6018         if (!test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6019                 atomic_inc(&eb->refs);
6020         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6021 }
6022
6023 static void mark_extent_buffer_accessed(struct extent_buffer *eb,
6024                 struct page *accessed)
6025 {
6026         int num_pages, i;
6027
6028         check_buffer_tree_ref(eb);
6029
6030         num_pages = num_extent_pages(eb);
6031         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6032                 struct page *p = eb->pages[i];
6033
6034                 if (p != accessed)
6035                         mark_page_accessed(p);
6036         }
6037 }
6038
6039 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6040                                          u64 start)
6041 {
6042         struct extent_buffer *eb;
6043
6044         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
6045         if (!eb)
6046                 return NULL;
6047         /*
6048          * Lock our eb's refs_lock to avoid races with free_extent_buffer().
6049          * When we get our eb it might be flagged with EXTENT_BUFFER_STALE and
6050          * another task running free_extent_buffer() might have seen that flag
6051          * set, eb->refs == 2, that the buffer isn't under IO (dirty and
6052          * writeback flags not set) and it's still in the tree (flag
6053          * EXTENT_BUFFER_TREE_REF set), therefore being in the process of
6054          * decrementing the extent buffer's reference count twice.  So here we
6055          * could race and increment the eb's reference count, clear its stale
6056          * flag, mark it as dirty and drop our reference before the other task
6057          * finishes executing free_extent_buffer, which would later result in
6058          * an attempt to free an extent buffer that is dirty.
6059          */
6060         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags)) {
6061                 spin_lock(&eb->refs_lock);
6062                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
6063         }
6064         mark_extent_buffer_accessed(eb, NULL);
6065         return eb;
6066 }
6067
6068 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
6069 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6070                                         u64 start)
6071 {
6072         struct extent_buffer *eb, *exists = NULL;
6073         int ret;
6074
6075         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
6076         if (eb)
6077                 return eb;
6078         eb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start);
6079         if (!eb)
6080                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6081         eb->fs_info = fs_info;
6082 again:
6083         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
6084         if (ret) {
6085                 exists = ERR_PTR(ret);
6086                 goto free_eb;
6087         }
6088         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6089         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
6090                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
6091         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6092         radix_tree_preload_end();
6093         if (ret == -EEXIST) {
6094                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
6095                 if (exists)
6096                         goto free_eb;
6097                 else
6098                         goto again;
6099         }
6100         check_buffer_tree_ref(eb);
6101         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
6102
6103         return eb;
6104 free_eb:
6105         btrfs_release_extent_buffer(eb);
6106         return exists;
6107 }
6108 #endif
6109
6110 static struct extent_buffer *grab_extent_buffer(
6111                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
6112 {
6113         struct extent_buffer *exists;
6114
6115         /*
6116          * For subpage case, we completely rely on radix tree to ensure we
6117          * don't try to insert two ebs for the same bytenr.  So here we always
6118          * return NULL and just continue.
6119          */
6120         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6121                 return NULL;
6122
6123         /* Page not yet attached to an extent buffer */
6124         if (!PagePrivate(page))
6125                 return NULL;
6126
6127         /*
6128          * We could have already allocated an eb for this page and attached one
6129          * so lets see if we can get a ref on the existing eb, and if we can we
6130          * know it's good and we can just return that one, else we know we can
6131          * just overwrite page->private.
6132          */
6133         exists = (struct extent_buffer *)page->private;
6134         if (atomic_inc_not_zero(&exists->refs))
6135                 return exists;
6136
6137         WARN_ON(PageDirty(page));
6138         detach_page_private(page);
6139         return NULL;
6140 }
6141
6142 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6143                                           u64 start, u64 owner_root, int level)
6144 {
6145         unsigned long len = fs_info->nodesize;
6146         int num_pages;
6147         int i;
6148         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
6149         struct extent_buffer *eb;
6150         struct extent_buffer *exists = NULL;
6151         struct page *p;
6152         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
6153         int uptodate = 1;
6154         int ret;
6155
6156         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize)) {
6157                 btrfs_err(fs_info, "bad tree block start %llu", start);
6158                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6159         }
6160
6161 #if BITS_PER_LONG == 32
6162         if (start >= MAX_LFS_FILESIZE) {
6163                 btrfs_err_rl(fs_info,
6164                 "extent buffer %llu is beyond 32bit page cache limit", start);
6165                 btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
6166                 return ERR_PTR(-EOVERFLOW);
6167         }
6168         if (start >= BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
6169                 btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
6170 #endif
6171
6172         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE &&
6173             offset_in_page(start) + len > PAGE_SIZE) {
6174                 btrfs_err(fs_info,
6175                 "tree block crosses page boundary, start %llu nodesize %lu",
6176                           start, len);
6177                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6178         }
6179
6180         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
6181         if (eb)
6182                 return eb;
6183
6184         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
6185         if (!eb)
6186                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6187         btrfs_set_buffer_lockdep_class(owner_root, eb, level);
6188
6189         num_pages = num_extent_pages(eb);
6190         for (i = 0; i < num_pages; i++, index++) {
6191                 struct btrfs_subpage *prealloc = NULL;
6192
6193                 p = find_or_create_page(mapping, index, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
6194                 if (!p) {
6195                         exists = ERR_PTR(-ENOMEM);
6196                         goto free_eb;
6197                 }
6198
6199                 /*
6200                  * Preallocate page->private for subpage case, so that we won't
6201                  * allocate memory with private_lock hold.  The memory will be
6202                  * freed by attach_extent_buffer_page() or freed manually if
6203                  * we exit earlier.
6204                  *
6205                  * Although we have ensured one subpage eb can only have one
6206                  * page, but it may change in the future for 16K page size
6207                  * support, so we still preallocate the memory in the loop.
6208                  */
6209                 if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
6210                         prealloc = btrfs_alloc_subpage(fs_info, BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
6211                         if (IS_ERR(prealloc)) {
6212                                 ret = PTR_ERR(prealloc);
6213                                 unlock_page(p);
6214                                 put_page(p);
6215                                 exists = ERR_PTR(ret);
6216                                 goto free_eb;
6217                         }
6218                 }
6219
6220                 spin_lock(&mapping->private_lock);
6221                 exists = grab_extent_buffer(fs_info, p);
6222                 if (exists) {
6223                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
6224                         unlock_page(p);
6225                         put_page(p);
6226                         mark_extent_buffer_accessed(exists, p);
6227                         btrfs_free_subpage(prealloc);
6228                         goto free_eb;
6229                 }
6230                 /* Should not fail, as we have preallocated the memory */
6231                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, prealloc);
6232                 ASSERT(!ret);
6233                 /*
6234                  * To inform we have extra eb under allocation, so that
6235                  * detach_extent_buffer_page() won't release the page private
6236                  * when the eb hasn't yet been inserted into radix tree.
6237                  *
6238                  * The ref will be decreased when the eb released the page, in
6239                  * detach_extent_buffer_page().
6240                  * Thus needs no special handling in error path.
6241                  */
6242                 btrfs_page_inc_eb_refs(fs_info, p);
6243                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
6244
6245                 WARN_ON(btrfs_page_test_dirty(fs_info, p, eb->start, eb->len));
6246                 eb->pages[i] = p;
6247                 if (!PageUptodate(p))
6248                         uptodate = 0;
6249
6250                 /*
6251                  * We can't unlock the pages just yet since the extent buffer
6252                  * hasn't been properly inserted in the radix tree, this
6253                  * opens a race with btree_releasepage which can free a page
6254                  * while we are still filling in all pages for the buffer and
6255                  * we could crash.
6256                  */
6257         }
6258         if (uptodate)
6259                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6260 again:
6261         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
6262         if (ret) {
6263                 exists = ERR_PTR(ret);
6264                 goto free_eb;
6265         }
6266
6267         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6268         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
6269                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
6270         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6271         radix_tree_preload_end();
6272         if (ret == -EEXIST) {
6273                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
6274                 if (exists)
6275                         goto free_eb;
6276                 else
6277                         goto again;
6278         }
6279         /* add one reference for the tree */
6280         check_buffer_tree_ref(eb);
6281         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
6282
6283         /*
6284          * Now it's safe to unlock the pages because any calls to
6285          * btree_releasepage will correctly detect that a page belongs to a
6286          * live buffer and won't free them prematurely.
6287          */
6288         for (i = 0; i < num_pages; i++)
6289                 unlock_page(eb->pages[i]);
6290         return eb;
6291
6292 free_eb:
6293         WARN_ON(!atomic_dec_and_test(&eb->refs));
6294         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6295                 if (eb->pages[i])
6296                         unlock_page(eb->pages[i]);
6297         }
6298
6299         btrfs_release_extent_buffer(eb);
6300         return exists;
6301 }
6302
6303 static inline void btrfs_release_extent_buffer_rcu(struct rcu_head *head)
6304 {
6305         struct extent_buffer *eb =
6306                         container_of(head, struct extent_buffer, rcu_head);
6307
6308         __free_extent_buffer(eb);
6309 }
6310
6311 static int release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
6312         __releases(&eb->refs_lock)
6313 {
6314         lockdep_assert_held(&eb->refs_lock);
6315
6316         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6317         if (atomic_dec_and_test(&eb->refs)) {
6318                 if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags)) {
6319                         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6320
6321                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6322
6323                         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6324                         radix_tree_delete(&fs_info->buffer_radix,
6325                                           eb->start >> fs_info->sectorsize_bits);
6326                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6327                 } else {
6328                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6329                 }
6330
6331                 btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
6332                 /* Should be safe to release our pages at this point */
6333                 btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
6334 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
6335                 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags))) {
6336                         __free_extent_buffer(eb);
6337                         return 1;
6338                 }
6339 #endif
6340                 call_rcu(&eb->rcu_head, btrfs_release_extent_buffer_rcu);
6341                 return 1;
6342         }
6343         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6344
6345         return 0;
6346 }
6347
6348 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
6349 {
6350         int refs;
6351         int old;
6352         if (!eb)
6353                 return;
6354
6355         while (1) {
6356                 refs = atomic_read(&eb->refs);
6357                 if ((!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) && refs <= 3)
6358                     || (test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) &&
6359                         refs == 1))
6360                         break;
6361                 old = atomic_cmpxchg(&eb->refs, refs, refs - 1);
6362                 if (old == refs)
6363                         return;
6364         }
6365
6366         spin_lock(&eb->refs_lock);
6367         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 &&
6368             test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags) &&
6369             !extent_buffer_under_io(eb) &&
6370             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6371                 atomic_dec(&eb->refs);
6372
6373         /*
6374          * I know this is terrible, but it's temporary until we stop tracking
6375          * the uptodate bits and such for the extent buffers.
6376          */
6377         release_extent_buffer(eb);
6378 }
6379
6380 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb)
6381 {
6382         if (!eb)
6383                 return;
6384
6385         spin_lock(&eb->refs_lock);
6386         set_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags);
6387
6388         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 && !extent_buffer_under_io(eb) &&
6389             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6390                 atomic_dec(&eb->refs);
6391         release_extent_buffer(eb);
6392 }
6393
6394 static void btree_clear_page_dirty(struct page *page)
6395 {
6396         ASSERT(PageDirty(page));
6397         ASSERT(PageLocked(page));
6398         clear_page_dirty_for_io(page);
6399         xa_lock_irq(&page->mapping->i_pages);
6400         if (!PageDirty(page))
6401                 __xa_clear_mark(&page->mapping->i_pages,
6402                                 page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
6403         xa_unlock_irq(&page->mapping->i_pages);
6404 }
6405
6406 static void clear_subpage_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
6407 {
6408         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6409         struct page *page = eb->pages[0];
6410         bool last;
6411
6412         /* btree_clear_page_dirty() needs page locked */
6413         lock_page(page);
6414         last = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page, eb->start,
6415                                                   eb->len);
6416         if (last)
6417                 btree_clear_page_dirty(page);
6418         unlock_page(page);
6419         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6420 }
6421
6422 void clear_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
6423 {
6424         int i;
6425         int num_pages;
6426         struct page *page;
6427
6428         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6429                 return clear_subpage_extent_buffer_dirty(eb);
6430
6431         num_pages = num_extent_pages(eb);
6432
6433         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6434                 page = eb->pages[i];
6435                 if (!PageDirty(page))
6436                         continue;
6437                 lock_page(page);
6438                 btree_clear_page_dirty(page);
6439                 ClearPageError(page);
6440                 unlock_page(page);
6441         }
6442         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6443 }
6444
6445 bool set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb)
6446 {
6447         int i;
6448         int num_pages;
6449         bool was_dirty;
6450
6451         check_buffer_tree_ref(eb);
6452
6453         was_dirty = test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
6454
6455         num_pages = num_extent_pages(eb);
6456         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6457         WARN_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags));
6458
6459         if (!was_dirty) {
6460                 bool subpage = eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE;
6461
6462                 /*
6463                  * For subpage case, we can have other extent buffers in the
6464                  * same page, and in clear_subpage_extent_buffer_dirty() we
6465                  * have to clear page dirty without subpage lock held.
6466                  * This can cause race where our page gets dirty cleared after
6467                  * we just set it.
6468                  *
6469                  * Thankfully, clear_subpage_extent_buffer_dirty() has locked
6470                  * its page for other reasons, we can use page lock to prevent
6471                  * the above race.
6472                  */
6473                 if (subpage)
6474                         lock_page(eb->pages[0]);
6475                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6476                         btrfs_page_set_dirty(eb->fs_info, eb->pages[i],
6477                                              eb->start, eb->len);
6478                 if (subpage)
6479                         unlock_page(eb->pages[0]);
6480         }
6481 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
6482         for (i = 0; i < num_pages; i++)
6483                 ASSERT(PageDirty(eb->pages[i]));
6484 #endif
6485
6486         return was_dirty;
6487 }
6488
6489 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
6490 {
6491         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6492         struct page *page;
6493         int num_pages;
6494         int i;
6495
6496         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6497         num_pages = num_extent_pages(eb);
6498         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6499                 page = eb->pages[i];
6500                 if (page)
6501                         btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page,
6502                                                   eb->start, eb->len);
6503         }
6504 }
6505
6506 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
6507 {
6508         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6509         struct page *page;
6510         int num_pages;
6511         int i;
6512
6513         set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6514         num_pages = num_extent_pages(eb);
6515         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6516                 page = eb->pages[i];
6517                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6518         }
6519 }
6520
6521 static int read_extent_buffer_subpage(struct extent_buffer *eb, int wait,
6522                                       int mirror_num)
6523 {
6524         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6525         struct extent_io_tree *io_tree;
6526         struct page *page = eb->pages[0];
6527         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
6528         int ret = 0;
6529
6530         ASSERT(!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags));
6531         ASSERT(PagePrivate(page));
6532         io_tree = &BTRFS_I(fs_info->btree_inode)->io_tree;
6533
6534         if (wait == WAIT_NONE) {
6535                 if (!try_lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1))
6536                         return -EAGAIN;
6537         } else {
6538                 ret = lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
6539                 if (ret < 0)
6540                         return ret;
6541         }
6542
6543         ret = 0;
6544         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags) ||
6545             PageUptodate(page) ||
6546             btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len)) {
6547                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6548                 unlock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
6549                 return ret;
6550         }
6551
6552         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6553         eb->read_mirror = 0;
6554         atomic_set(&eb->io_pages, 1);
6555         check_buffer_tree_ref(eb);
6556         btrfs_subpage_clear_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6557
6558         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6559         ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL, &bio_ctrl,
6560                                  page, eb->start, eb->len,
6561                                  eb->start - page_offset(page),
6562                                  end_bio_extent_readpage, mirror_num, 0,
6563                                  true);
6564         if (ret) {
6565                 /*
6566                  * In the endio function, if we hit something wrong we will
6567                  * increase the io_pages, so here we need to decrease it for
6568                  * error path.
6569                  */
6570                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6571         }
6572         if (bio_ctrl.bio) {
6573                 int tmp;
6574
6575                 tmp = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, mirror_num, 0);
6576                 bio_ctrl.bio = NULL;
6577                 if (tmp < 0)
6578                         return tmp;
6579         }
6580         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6581                 return ret;
6582
6583         wait_extent_bit(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1, EXTENT_LOCKED);
6584         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
6585                 ret = -EIO;
6586         return ret;
6587 }
6588
6589 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait, int mirror_num)
6590 {
6591         int i;
6592         struct page *page;
6593         int err;
6594         int ret = 0;
6595         int locked_pages = 0;
6596         int all_uptodate = 1;
6597         int num_pages;
6598         unsigned long num_reads = 0;
6599         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
6600
6601         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
6602                 return 0;
6603
6604         /*
6605          * We could have had EXTENT_BUFFER_UPTODATE cleared by the write
6606          * operation, which could potentially still be in flight.  In this case
6607          * we simply want to return an error.
6608          */
6609         if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)))
6610                 return -EIO;
6611
6612         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6613                 return read_extent_buffer_subpage(eb, wait, mirror_num);
6614
6615         num_pages = num_extent_pages(eb);
6616         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6617                 page = eb->pages[i];
6618                 if (wait == WAIT_NONE) {
6619                         /*
6620                          * WAIT_NONE is only utilized by readahead. If we can't
6621                          * acquire the lock atomically it means either the eb
6622                          * is being read out or under modification.
6623                          * Either way the eb will be or has been cached,
6624                          * readahead can exit safely.
6625                          */
6626                         if (!trylock_page(page))
6627                                 goto unlock_exit;
6628                 } else {
6629                         lock_page(page);
6630                 }
6631                 locked_pages++;
6632         }
6633         /*
6634          * We need to firstly lock all pages to make sure that
6635          * the uptodate bit of our pages won't be affected by
6636          * clear_extent_buffer_uptodate().
6637          */
6638         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6639                 page = eb->pages[i];
6640                 if (!PageUptodate(page)) {
6641                         num_reads++;
6642                         all_uptodate = 0;
6643                 }
6644         }
6645
6646         if (all_uptodate) {
6647                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6648                 goto unlock_exit;
6649         }
6650
6651         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6652         eb->read_mirror = 0;
6653         atomic_set(&eb->io_pages, num_reads);
6654         /*
6655          * It is possible for releasepage to clear the TREE_REF bit before we
6656          * set io_pages. See check_buffer_tree_ref for a more detailed comment.
6657          */
6658         check_buffer_tree_ref(eb);
6659         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6660                 page = eb->pages[i];
6661
6662                 if (!PageUptodate(page)) {
6663                         if (ret) {
6664                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6665                                 unlock_page(page);
6666                                 continue;
6667                         }
6668
6669                         ClearPageError(page);
6670                         err = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL,
6671                                          &bio_ctrl, page, page_offset(page),
6672                                          PAGE_SIZE, 0, end_bio_extent_readpage,
6673                                          mirror_num, 0, false);
6674                         if (err) {
6675                                 /*
6676                                  * We failed to submit the bio so it's the
6677                                  * caller's responsibility to perform cleanup
6678                                  * i.e unlock page/set error bit.
6679                                  */
6680                                 ret = err;
6681                                 SetPageError(page);
6682                                 unlock_page(page);
6683                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6684                         }
6685                 } else {
6686                         unlock_page(page);
6687                 }
6688         }
6689
6690         if (bio_ctrl.bio) {
6691                 err = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, mirror_num, bio_ctrl.bio_flags);
6692                 bio_ctrl.bio = NULL;
6693                 if (err)
6694                         return err;
6695         }
6696
6697         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6698                 return ret;
6699
6700         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6701                 page = eb->pages[i];
6702                 wait_on_page_locked(page);
6703                 if (!PageUptodate(page))
6704                         ret = -EIO;
6705         }
6706
6707         return ret;
6708
6709 unlock_exit:
6710         while (locked_pages > 0) {
6711                 locked_pages--;
6712                 page = eb->pages[locked_pages];
6713                 unlock_page(page);
6714         }
6715         return ret;
6716 }
6717
6718 static bool report_eb_range(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6719                             unsigned long len)
6720 {
6721         btrfs_warn(eb->fs_info,
6722                 "access to eb bytenr %llu len %lu out of range start %lu len %lu",
6723                 eb->start, eb->len, start, len);
6724         WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
6725
6726         return true;
6727 }
6728
6729 /*
6730  * Check if the [start, start + len) range is valid before reading/writing
6731  * the eb.
6732  * NOTE: @start and @len are offset inside the eb, not logical address.
6733  *
6734  * Caller should not touch the dst/src memory if this function returns error.
6735  */
6736 static inline int check_eb_range(const struct extent_buffer *eb,
6737                                  unsigned long start, unsigned long len)
6738 {
6739         unsigned long offset;
6740
6741         /* start, start + len should not go beyond eb->len nor overflow */
6742         if (unlikely(check_add_overflow(start, len, &offset) || offset > eb->len))
6743                 return report_eb_range(eb, start, len);
6744
6745         return false;
6746 }
6747
6748 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dstv,
6749                         unsigned long start, unsigned long len)
6750 {
6751         size_t cur;
6752         size_t offset;
6753         struct page *page;
6754         char *kaddr;
6755         char *dst = (char *)dstv;
6756         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6757
6758         if (check_eb_range(eb, start, len))
6759                 return;
6760
6761         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6762
6763         while (len > 0) {
6764                 page = eb->pages[i];
6765
6766                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6767                 kaddr = page_address(page);
6768                 memcpy(dst, kaddr + offset, cur);
6769
6770                 dst += cur;
6771                 len -= cur;
6772                 offset = 0;
6773                 i++;
6774         }
6775 }
6776
6777 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
6778                                        void __user *dstv,
6779                                        unsigned long start, unsigned long len)
6780 {
6781         size_t cur;
6782         size_t offset;
6783         struct page *page;
6784         char *kaddr;
6785         char __user *dst = (char __user *)dstv;
6786         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6787         int ret = 0;
6788
6789         WARN_ON(start > eb->len);
6790         WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len);
6791
6792         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6793
6794         while (len > 0) {
6795                 page = eb->pages[i];
6796
6797                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6798                 kaddr = page_address(page);
6799                 if (copy_to_user_nofault(dst, kaddr + offset, cur)) {
6800                         ret = -EFAULT;
6801                         break;
6802                 }
6803
6804                 dst += cur;
6805                 len -= cur;
6806                 offset = 0;
6807                 i++;
6808         }
6809
6810         return ret;
6811 }
6812
6813 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
6814                          unsigned long start, unsigned long len)
6815 {
6816         size_t cur;
6817         size_t offset;
6818         struct page *page;
6819         char *kaddr;
6820         char *ptr = (char *)ptrv;
6821         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6822         int ret = 0;
6823
6824         if (check_eb_range(eb, start, len))
6825                 return -EINVAL;
6826
6827         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6828
6829         while (len > 0) {
6830                 page = eb->pages[i];
6831
6832                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6833
6834                 kaddr = page_address(page);
6835                 ret = memcmp(ptr, kaddr + offset, cur);
6836                 if (ret)
6837                         break;
6838
6839                 ptr += cur;
6840                 len -= cur;
6841                 offset = 0;
6842                 i++;
6843         }
6844         return ret;
6845 }
6846
6847 /*
6848  * Check that the extent buffer is uptodate.
6849  *
6850  * For regular sector size == PAGE_SIZE case, check if @page is uptodate.
6851  * For subpage case, check if the range covered by the eb has EXTENT_UPTODATE.
6852  */
6853 static void assert_eb_page_uptodate(const struct extent_buffer *eb,
6854                                     struct page *page)
6855 {
6856         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6857
6858         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
6859                 bool uptodate;
6860
6861                 uptodate = btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page,
6862                                                        eb->start, eb->len);
6863                 WARN_ON(!uptodate);
6864         } else {
6865                 WARN_ON(!PageUptodate(page));
6866         }
6867 }
6868
6869 void write_extent_buffer_chunk_tree_uuid(const struct extent_buffer *eb,
6870                 const void *srcv)
6871 {
6872         char *kaddr;
6873
6874         assert_eb_page_uptodate(eb, eb->pages[0]);
6875         kaddr = page_address(eb->pages[0]) +
6876                 get_eb_offset_in_page(eb, offsetof(struct btrfs_header,
6877                                                    chunk_tree_uuid));
6878         memcpy(kaddr, srcv, BTRFS_FSID_SIZE);
6879 }
6880
6881 void write_extent_buffer_fsid(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv)
6882 {
6883         char *kaddr;
6884
6885         assert_eb_page_uptodate(eb, eb->pages[0]);
6886         kaddr = page_address(eb->pages[0]) +
6887                 get_eb_offset_in_page(eb, offsetof(struct btrfs_header, fsid));
6888         memcpy(kaddr, srcv, BTRFS_FSID_SIZE);
6889 }
6890
6891 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv,
6892                          unsigned long start, unsigned long len)
6893 {
6894         size_t cur;
6895         size_t offset;
6896         struct page *page;
6897         char *kaddr;
6898         char *src = (char *)srcv;
6899         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6900
6901         WARN_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_NO_CHECK, &eb->bflags));
6902
6903         if (check_eb_range(eb, start, len))
6904                 return;
6905
6906         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6907
6908         while (len > 0) {
6909                 page = eb->pages[i];
6910                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6911
6912                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6913                 kaddr = page_address(page);
6914                 memcpy(kaddr + offset, src, cur);
6915
6916                 src += cur;
6917                 len -= cur;
6918                 offset = 0;
6919                 i++;
6920         }
6921 }
6922
6923 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6924                 unsigned long len)
6925 {
6926         size_t cur;
6927         size_t offset;
6928         struct page *page;
6929         char *kaddr;
6930         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6931
6932         if (check_eb_range(eb, start, len))
6933                 return;
6934
6935         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6936
6937         while (len > 0) {
6938                 page = eb->pages[i];
6939                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6940
6941                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6942                 kaddr = page_address(page);
6943                 memset(kaddr + offset, 0, cur);
6944
6945                 len -= cur;
6946                 offset = 0;
6947                 i++;
6948         }
6949 }
6950
6951 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
6952                              const struct extent_buffer *src)
6953 {
6954         int i;
6955         int num_pages;
6956
6957         ASSERT(dst->len == src->len);
6958
6959         if (dst->fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
6960                 num_pages = num_extent_pages(dst);
6961                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6962                         copy_page(page_address(dst->pages[i]),
6963                                   page_address(src->pages[i]));
6964         } else {
6965                 size_t src_offset = get_eb_offset_in_page(src, 0);
6966                 size_t dst_offset = get_eb_offset_in_page(dst, 0);
6967
6968                 ASSERT(src->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE);
6969                 memcpy(page_address(dst->pages[0]) + dst_offset,
6970                        page_address(src->pages[0]) + src_offset,
6971                        src->len);
6972         }
6973 }
6974
6975 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6976                         const struct extent_buffer *src,
6977                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6978                         unsigned long len)
6979 {
6980         u64 dst_len = dst->len;
6981         size_t cur;
6982         size_t offset;
6983         struct page *page;
6984         char *kaddr;
6985         unsigned long i = get_eb_page_index(dst_offset);
6986
6987         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6988             check_eb_range(src, src_offset, len))
6989                 return;
6990
6991         WARN_ON(src->len != dst_len);
6992
6993         offset = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
6994
6995         while (len > 0) {
6996                 page = dst->pages[i];
6997                 assert_eb_page_uptodate(dst, page);
6998
6999                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE - offset));
7000
7001                 kaddr = page_address(page);
7002                 read_extent_buffer(src, kaddr + offset, src_offset, cur);
7003
7004                 src_offset += cur;
7005                 len -= cur;
7006                 offset = 0;
7007                 i++;
7008         }
7009 }
7010
7011 /*
7012  * eb_bitmap_offset() - calculate the page and offset of the byte containing the
7013  * given bit number
7014  * @eb: the extent buffer
7015  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7016  * @nr: bit number
7017  * @page_index: return index of the page in the extent buffer that contains the
7018  * given bit number
7019  * @page_offset: return offset into the page given by page_index
7020  *
7021  * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
7022  * contains a given bit.
7023  */
7024 static inline void eb_bitmap_offset(const struct extent_buffer *eb,
7025                                     unsigned long start, unsigned long nr,
7026                                     unsigned long *page_index,
7027                                     size_t *page_offset)
7028 {
7029         size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
7030         size_t offset;
7031
7032         /*
7033          * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
7034          * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
7035          * bitmap item.
7036          */
7037         offset = start + offset_in_page(eb->start) + byte_offset;
7038
7039         *page_index = offset >> PAGE_SHIFT;
7040         *page_offset = offset_in_page(offset);
7041 }
7042
7043 /**
7044  * extent_buffer_test_bit - determine whether a bit in a bitmap item is set
7045  * @eb: the extent buffer
7046  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7047  * @nr: bit number to test
7048  */
7049 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
7050                            unsigned long nr)
7051 {
7052         u8 *kaddr;
7053         struct page *page;
7054         unsigned long i;
7055         size_t offset;
7056
7057         eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
7058         page = eb->pages[i];
7059         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7060         kaddr = page_address(page);
7061         return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
7062 }
7063
7064 /**
7065  * extent_buffer_bitmap_set - set an area of a bitmap
7066  * @eb: the extent buffer
7067  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7068  * @pos: bit number of the first bit
7069  * @len: number of bits to set
7070  */
7071 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
7072                               unsigned long pos, unsigned long len)
7073 {
7074         u8 *kaddr;
7075         struct page *page;
7076         unsigned long i;
7077         size_t offset;
7078         const unsigned int size = pos + len;
7079         int bits_to_set = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
7080         u8 mask_to_set = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
7081
7082         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
7083         page = eb->pages[i];
7084         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7085         kaddr = page_address(page);
7086
7087         while (len >= bits_to_set) {
7088                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
7089                 len -= bits_to_set;
7090                 bits_to_set = BITS_PER_BYTE;
7091                 mask_to_set = ~0;
7092                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
7093                         offset = 0;
7094                         page = eb->pages[++i];
7095                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7096                         kaddr = page_address(page);
7097                 }
7098         }
7099         if (len) {
7100                 mask_to_set &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
7101                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
7102         }
7103 }
7104
7105
7106 /**
7107  * extent_buffer_bitmap_clear - clear an area of a bitmap
7108  * @eb: the extent buffer
7109  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7110  * @pos: bit number of the first bit
7111  * @len: number of bits to clear
7112  */
7113 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
7114                                 unsigned long start, unsigned long pos,
7115                                 unsigned long len)
7116 {
7117         u8 *kaddr;
7118         struct page *page;
7119         unsigned long i;
7120         size_t offset;
7121         const unsigned int size = pos + len;
7122         int bits_to_clear = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
7123         u8 mask_to_clear = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
7124
7125         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
7126         page = eb->pages[i];
7127         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7128         kaddr = page_address(page);
7129
7130         while (len >= bits_to_clear) {
7131                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
7132                 len -= bits_to_clear;
7133                 bits_to_clear = BITS_PER_BYTE;
7134                 mask_to_clear = ~0;
7135                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
7136                         offset = 0;
7137                         page = eb->pages[++i];
7138                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7139                         kaddr = page_address(page);
7140                 }
7141         }
7142         if (len) {
7143                 mask_to_clear &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
7144                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
7145         }
7146 }
7147
7148 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
7149 {
7150         unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
7151         return distance < len;
7152 }
7153
7154 static void copy_pages(struct page *dst_page, struct page *src_page,
7155                        unsigned long dst_off, unsigned long src_off,
7156                        unsigned long len)
7157 {
7158         char *dst_kaddr = page_address(dst_page);
7159         char *src_kaddr;
7160         int must_memmove = 0;
7161
7162         if (dst_page != src_page) {
7163                 src_kaddr = page_address(src_page);
7164         } else {
7165                 src_kaddr = dst_kaddr;
7166                 if (areas_overlap(src_off, dst_off, len))
7167                         must_memmove = 1;
7168         }
7169
7170         if (must_memmove)
7171                 memmove(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
7172         else
7173                 memcpy(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
7174 }
7175
7176 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
7177                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
7178                           unsigned long len)
7179 {
7180         size_t cur;
7181         size_t dst_off_in_page;
7182         size_t src_off_in_page;
7183         unsigned long dst_i;
7184         unsigned long src_i;
7185
7186         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
7187             check_eb_range(dst, src_offset, len))
7188                 return;
7189
7190         while (len > 0) {
7191                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
7192                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_offset);
7193
7194                 dst_i = get_eb_page_index(dst_offset);
7195                 src_i = get_eb_page_index(src_offset);
7196
7197                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE -
7198                                                src_off_in_page));
7199                 cur = min_t(unsigned long, cur,
7200                         (unsigned long)(PAGE_SIZE - dst_off_in_page));
7201
7202                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
7203                            dst_off_in_page, src_off_in_page, cur);
7204
7205                 src_offset += cur;
7206                 dst_offset += cur;
7207                 len -= cur;
7208         }
7209 }
7210
7211 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
7212                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
7213                            unsigned long len)
7214 {
7215         size_t cur;
7216         size_t dst_off_in_page;
7217         size_t src_off_in_page;
7218         unsigned long dst_end = dst_offset + len - 1;
7219         unsigned long src_end = src_offset + len - 1;
7220         unsigned long dst_i;
7221         unsigned long src_i;
7222
7223         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
7224             check_eb_range(dst, src_offset, len))
7225                 return;
7226         if (dst_offset < src_offset) {
7227                 memcpy_extent_buffer(dst, dst_offset, src_offset, len);
7228                 return;
7229         }
7230         while (len > 0) {
7231                 dst_i = get_eb_page_index(dst_end);
7232                 src_i = get_eb_page_index(src_end);
7233
7234                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_end);
7235                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_end);
7236
7237                 cur = min_t(unsigned long, len, src_off_in_page + 1);
7238                 cur = min(cur, dst_off_in_page + 1);
7239                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
7240                            dst_off_in_page - cur + 1,
7241                            src_off_in_page - cur + 1, cur);
7242
7243                 dst_end -= cur;
7244                 src_end -= cur;
7245                 len -= cur;
7246         }
7247 }
7248
7249 #define GANG_LOOKUP_SIZE        16
7250 static struct extent_buffer *get_next_extent_buffer(
7251                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
7252 {
7253         struct extent_buffer *gang[GANG_LOOKUP_SIZE];
7254         struct extent_buffer *found = NULL;
7255         u64 page_start = page_offset(page);
7256         u64 cur = page_start;
7257
7258         ASSERT(in_range(bytenr, page_start, PAGE_SIZE));
7259         lockdep_assert_held(&fs_info->buffer_lock);
7260
7261         while (cur < page_start + PAGE_SIZE) {
7262                 int ret;
7263                 int i;
7264
7265                 ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->buffer_radix,
7266                                 (void **)gang, cur >> fs_info->sectorsize_bits,
7267                                 min_t(unsigned int, GANG_LOOKUP_SIZE,
7268                                       PAGE_SIZE / fs_info->nodesize));
7269                 if (ret == 0)
7270                         goto out;
7271                 for (i = 0; i < ret; i++) {
7272                         /* Already beyond page end */
7273                         if (gang[i]->start >= page_start + PAGE_SIZE)
7274                                 goto out;
7275                         /* Found one */
7276                         if (gang[i]->start >= bytenr) {
7277                                 found = gang[i];
7278                                 goto out;
7279                         }
7280                 }
7281                 cur = gang[ret - 1]->start + gang[ret - 1]->len;
7282         }
7283 out:
7284         return found;
7285 }
7286
7287 static int try_release_subpage_extent_buffer(struct page *page)
7288 {
7289         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
7290         u64 cur = page_offset(page);
7291         const u64 end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
7292         int ret;
7293
7294         while (cur < end) {
7295                 struct extent_buffer *eb = NULL;
7296
7297                 /*
7298                  * Unlike try_release_extent_buffer() which uses page->private
7299                  * to grab buffer, for subpage case we rely on radix tree, thus
7300                  * we need to ensure radix tree consistency.
7301                  *
7302                  * We also want an atomic snapshot of the radix tree, thus go
7303                  * with spinlock rather than RCU.
7304                  */
7305                 spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
7306                 eb = get_next_extent_buffer(fs_info, page, cur);
7307                 if (!eb) {
7308                         /* No more eb in the page range after or at cur */
7309                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7310                         break;
7311                 }
7312                 cur = eb->start + eb->len;
7313
7314                 /*
7315                  * The same as try_release_extent_buffer(), to ensure the eb
7316                  * won't disappear out from under us.
7317                  */
7318                 spin_lock(&eb->refs_lock);
7319                 if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
7320                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
7321                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7322                         break;
7323                 }
7324                 spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7325
7326                 /*
7327                  * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a
7328                  * real ref, so just return, this eb will likely be freed soon
7329                  * anyway.
7330                  */
7331                 if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
7332                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
7333                         break;
7334                 }
7335
7336                 /*
7337                  * Here we don't care about the return value, we will always
7338                  * check the page private at the end.  And
7339                  * release_extent_buffer() will release the refs_lock.
7340                  */
7341                 release_extent_buffer(eb);
7342         }
7343         /*
7344          * Finally to check if we have cleared page private, as if we have
7345          * released all ebs in the page, the page private should be cleared now.
7346          */
7347         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
7348         if (!PagePrivate(page))
7349                 ret = 1;
7350         else
7351                 ret = 0;
7352         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7353         return ret;
7354
7355 }
7356
7357 int try_release_extent_buffer(struct page *page)
7358 {
7359         struct extent_buffer *eb;
7360
7361         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->sectorsize < PAGE_SIZE)
7362                 return try_release_subpage_extent_buffer(page);
7363
7364         /*
7365          * We need to make sure nobody is changing page->private, as we rely on
7366          * page->private as the pointer to extent buffer.
7367          */
7368         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
7369         if (!PagePrivate(page)) {
7370                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7371                 return 1;
7372         }
7373
7374         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
7375         BUG_ON(!eb);
7376
7377         /*
7378          * This is a little awful but should be ok, we need to make sure that
7379          * the eb doesn't disappear out from under us while we're looking at
7380          * this page.
7381          */
7382         spin_lock(&eb->refs_lock);
7383         if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
7384                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
7385                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7386                 return 0;
7387         }
7388         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7389
7390         /*
7391          * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a real ref,
7392          * so just return, this page will likely be freed soon anyway.
7393          */
7394         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
7395                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
7396                 return 0;
7397         }
7398
7399         return release_extent_buffer(eb);
7400 }
7401
7402 /*
7403  * btrfs_readahead_tree_block - attempt to readahead a child block
7404  * @fs_info:    the fs_info
7405  * @bytenr:     bytenr to read
7406  * @owner_root: objectid of the root that owns this eb
7407  * @gen:        generation for the uptodate check, can be 0
7408  * @level:      level for the eb
7409  *
7410  * Attempt to readahead a tree block at @bytenr.  If @gen is 0 then we do a
7411  * normal uptodate check of the eb, without checking the generation.  If we have
7412  * to read the block we will not block on anything.
7413  */
7414 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7415                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level)
7416 {
7417         struct extent_buffer *eb;
7418         int ret;
7419
7420         eb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, owner_root, level);
7421         if (IS_ERR(eb))
7422                 return;
7423
7424         if (btrfs_buffer_uptodate(eb, gen, 1)) {
7425                 free_extent_buffer(eb);
7426                 return;
7427         }
7428
7429         ret = read_extent_buffer_pages(eb, WAIT_NONE, 0);
7430         if (ret < 0)
7431                 free_extent_buffer_stale(eb);
7432         else
7433                 free_extent_buffer(eb);
7434 }
7435
7436 /*
7437  * btrfs_readahead_node_child - readahead a node's child block
7438  * @node:       parent node we're reading from
7439  * @slot:       slot in the parent node for the child we want to read
7440  *
7441  * A helper for btrfs_readahead_tree_block, we simply read the bytenr pointed at
7442  * the slot in the node provided.
7443  */
7444 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot)
7445 {
7446         btrfs_readahead_tree_block(node->fs_info,
7447                                    btrfs_node_blockptr(node, slot),
7448                                    btrfs_header_owner(node),
7449                                    btrfs_node_ptr_generation(node, slot),
7450                                    btrfs_header_level(node) - 1);
7451 }