Merge tag 'linux-watchdog-5.18-rc1' of git://www.linux-watchdog.org/linux-watchdog
[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/fsverity.h>
16 #include "misc.h"
17 #include "extent_io.h"
18 #include "extent-io-tree.h"
19 #include "extent_map.h"
20 #include "ctree.h"
21 #include "btrfs_inode.h"
22 #include "volumes.h"
23 #include "check-integrity.h"
24 #include "locking.h"
25 #include "rcu-string.h"
26 #include "backref.h"
27 #include "disk-io.h"
28 #include "subpage.h"
29 #include "zoned.h"
30 #include "block-group.h"
31
32 static struct kmem_cache *extent_state_cache;
33 static struct kmem_cache *extent_buffer_cache;
34 static struct bio_set btrfs_bioset;
35
36 static inline bool extent_state_in_tree(const struct extent_state *state)
37 {
38         return !RB_EMPTY_NODE(&state->rb_node);
39 }
40
41 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
42 static LIST_HEAD(states);
43 static DEFINE_SPINLOCK(leak_lock);
44
45 static inline void btrfs_leak_debug_add(spinlock_t *lock,
46                                         struct list_head *new,
47                                         struct list_head *head)
48 {
49         unsigned long flags;
50
51         spin_lock_irqsave(lock, flags);
52         list_add(new, head);
53         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
54 }
55
56 static inline void btrfs_leak_debug_del(spinlock_t *lock,
57                                         struct list_head *entry)
58 {
59         unsigned long flags;
60
61         spin_lock_irqsave(lock, flags);
62         list_del(entry);
63         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
64 }
65
66 void btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(struct btrfs_fs_info *fs_info)
67 {
68         struct extent_buffer *eb;
69         unsigned long flags;
70
71         /*
72          * If we didn't get into open_ctree our allocated_ebs will not be
73          * initialized, so just skip this.
74          */
75         if (!fs_info->allocated_ebs.next)
76                 return;
77
78         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
79         while (!list_empty(&fs_info->allocated_ebs)) {
80                 eb = list_first_entry(&fs_info->allocated_ebs,
81                                       struct extent_buffer, leak_list);
82                 pr_err(
83         "BTRFS: buffer leak start %llu len %lu refs %d bflags %lu owner %llu\n",
84                        eb->start, eb->len, atomic_read(&eb->refs), eb->bflags,
85                        btrfs_header_owner(eb));
86                 list_del(&eb->leak_list);
87                 kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
88         }
89         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
90 }
91
92 static inline void btrfs_extent_state_leak_debug_check(void)
93 {
94         struct extent_state *state;
95
96         while (!list_empty(&states)) {
97                 state = list_entry(states.next, struct extent_state, leak_list);
98                 pr_err("BTRFS: state leak: start %llu end %llu state %u in tree %d refs %d\n",
99                        state->start, state->end, state->state,
100                        extent_state_in_tree(state),
101                        refcount_read(&state->refs));
102                 list_del(&state->leak_list);
103                 kmem_cache_free(extent_state_cache, state);
104         }
105 }
106
107 #define btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end)             \
108         __btrfs_debug_check_extent_io_range(__func__, (tree), (start), (end))
109 static inline void __btrfs_debug_check_extent_io_range(const char *caller,
110                 struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
111 {
112         struct inode *inode = tree->private_data;
113         u64 isize;
114
115         if (!inode || !is_data_inode(inode))
116                 return;
117
118         isize = i_size_read(inode);
119         if (end >= PAGE_SIZE && (end % 2) == 0 && end != isize - 1) {
120                 btrfs_debug_rl(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
121                     "%s: ino %llu isize %llu odd range [%llu,%llu]",
122                         caller, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), isize, start, end);
123         }
124 }
125 #else
126 #define btrfs_leak_debug_add(lock, new, head)   do {} while (0)
127 #define btrfs_leak_debug_del(lock, entry)       do {} while (0)
128 #define btrfs_extent_state_leak_debug_check()   do {} while (0)
129 #define btrfs_debug_check_extent_io_range(c, s, e)      do {} while (0)
130 #endif
131
132 struct tree_entry {
133         u64 start;
134         u64 end;
135         struct rb_node rb_node;
136 };
137
138 struct extent_page_data {
139         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl;
140         /* tells writepage not to lock the state bits for this range
141          * it still does the unlocking
142          */
143         unsigned int extent_locked:1;
144
145         /* tells the submit_bio code to use REQ_SYNC */
146         unsigned int sync_io:1;
147 };
148
149 static int add_extent_changeset(struct extent_state *state, u32 bits,
150                                  struct extent_changeset *changeset,
151                                  int set)
152 {
153         int ret;
154
155         if (!changeset)
156                 return 0;
157         if (set && (state->state & bits) == bits)
158                 return 0;
159         if (!set && (state->state & bits) == 0)
160                 return 0;
161         changeset->bytes_changed += state->end - state->start + 1;
162         ret = ulist_add(&changeset->range_changed, state->start, state->end,
163                         GFP_ATOMIC);
164         return ret;
165 }
166
167 int __must_check submit_one_bio(struct bio *bio, int mirror_num,
168                                 unsigned long bio_flags)
169 {
170         blk_status_t ret = 0;
171         struct extent_io_tree *tree = bio->bi_private;
172
173         bio->bi_private = NULL;
174
175         /* Caller should ensure the bio has at least some range added */
176         ASSERT(bio->bi_iter.bi_size);
177         if (is_data_inode(tree->private_data))
178                 ret = btrfs_submit_data_bio(tree->private_data, bio, mirror_num,
179                                             bio_flags);
180         else
181                 ret = btrfs_submit_metadata_bio(tree->private_data, bio,
182                                                 mirror_num, bio_flags);
183
184         return blk_status_to_errno(ret);
185 }
186
187 /* Cleanup unsubmitted bios */
188 static void end_write_bio(struct extent_page_data *epd, int ret)
189 {
190         struct bio *bio = epd->bio_ctrl.bio;
191
192         if (bio) {
193                 bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
194                 bio_endio(bio);
195                 epd->bio_ctrl.bio = NULL;
196         }
197 }
198
199 /*
200  * Submit bio from extent page data via submit_one_bio
201  *
202  * Return 0 if everything is OK.
203  * Return <0 for error.
204  */
205 static int __must_check flush_write_bio(struct extent_page_data *epd)
206 {
207         int ret = 0;
208         struct bio *bio = epd->bio_ctrl.bio;
209
210         if (bio) {
211                 ret = submit_one_bio(bio, 0, 0);
212                 /*
213                  * Clean up of epd->bio is handled by its endio function.
214                  * And endio is either triggered by successful bio execution
215                  * or the error handler of submit bio hook.
216                  * So at this point, no matter what happened, we don't need
217                  * to clean up epd->bio.
218                  */
219                 epd->bio_ctrl.bio = NULL;
220         }
221         return ret;
222 }
223
224 int __init extent_state_cache_init(void)
225 {
226         extent_state_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_state",
227                         sizeof(struct extent_state), 0,
228                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
229         if (!extent_state_cache)
230                 return -ENOMEM;
231         return 0;
232 }
233
234 int __init extent_io_init(void)
235 {
236         extent_buffer_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_buffer",
237                         sizeof(struct extent_buffer), 0,
238                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
239         if (!extent_buffer_cache)
240                 return -ENOMEM;
241
242         if (bioset_init(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE,
243                         offsetof(struct btrfs_bio, bio),
244                         BIOSET_NEED_BVECS))
245                 goto free_buffer_cache;
246
247         if (bioset_integrity_create(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE))
248                 goto free_bioset;
249
250         return 0;
251
252 free_bioset:
253         bioset_exit(&btrfs_bioset);
254
255 free_buffer_cache:
256         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
257         extent_buffer_cache = NULL;
258         return -ENOMEM;
259 }
260
261 void __cold extent_state_cache_exit(void)
262 {
263         btrfs_extent_state_leak_debug_check();
264         kmem_cache_destroy(extent_state_cache);
265 }
266
267 void __cold extent_io_exit(void)
268 {
269         /*
270          * Make sure all delayed rcu free are flushed before we
271          * destroy caches.
272          */
273         rcu_barrier();
274         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
275         bioset_exit(&btrfs_bioset);
276 }
277
278 /*
279  * For the file_extent_tree, we want to hold the inode lock when we lookup and
280  * update the disk_i_size, but lockdep will complain because our io_tree we hold
281  * the tree lock and get the inode lock when setting delalloc.  These two things
282  * are unrelated, so make a class for the file_extent_tree so we don't get the
283  * two locking patterns mixed up.
284  */
285 static struct lock_class_key file_extent_tree_class;
286
287 void extent_io_tree_init(struct btrfs_fs_info *fs_info,
288                          struct extent_io_tree *tree, unsigned int owner,
289                          void *private_data)
290 {
291         tree->fs_info = fs_info;
292         tree->state = RB_ROOT;
293         tree->dirty_bytes = 0;
294         spin_lock_init(&tree->lock);
295         tree->private_data = private_data;
296         tree->owner = owner;
297         if (owner == IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT)
298                 lockdep_set_class(&tree->lock, &file_extent_tree_class);
299 }
300
301 void extent_io_tree_release(struct extent_io_tree *tree)
302 {
303         spin_lock(&tree->lock);
304         /*
305          * Do a single barrier for the waitqueue_active check here, the state
306          * of the waitqueue should not change once extent_io_tree_release is
307          * called.
308          */
309         smp_mb();
310         while (!RB_EMPTY_ROOT(&tree->state)) {
311                 struct rb_node *node;
312                 struct extent_state *state;
313
314                 node = rb_first(&tree->state);
315                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
316                 rb_erase(&state->rb_node, &tree->state);
317                 RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
318                 /*
319                  * btree io trees aren't supposed to have tasks waiting for
320                  * changes in the flags of extent states ever.
321                  */
322                 ASSERT(!waitqueue_active(&state->wq));
323                 free_extent_state(state);
324
325                 cond_resched_lock(&tree->lock);
326         }
327         spin_unlock(&tree->lock);
328 }
329
330 static struct extent_state *alloc_extent_state(gfp_t mask)
331 {
332         struct extent_state *state;
333
334         /*
335          * The given mask might be not appropriate for the slab allocator,
336          * drop the unsupported bits
337          */
338         mask &= ~(__GFP_DMA32|__GFP_HIGHMEM);
339         state = kmem_cache_alloc(extent_state_cache, mask);
340         if (!state)
341                 return state;
342         state->state = 0;
343         state->failrec = NULL;
344         RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
345         btrfs_leak_debug_add(&leak_lock, &state->leak_list, &states);
346         refcount_set(&state->refs, 1);
347         init_waitqueue_head(&state->wq);
348         trace_alloc_extent_state(state, mask, _RET_IP_);
349         return state;
350 }
351
352 void free_extent_state(struct extent_state *state)
353 {
354         if (!state)
355                 return;
356         if (refcount_dec_and_test(&state->refs)) {
357                 WARN_ON(extent_state_in_tree(state));
358                 btrfs_leak_debug_del(&leak_lock, &state->leak_list);
359                 trace_free_extent_state(state, _RET_IP_);
360                 kmem_cache_free(extent_state_cache, state);
361         }
362 }
363
364 static struct rb_node *tree_insert(struct rb_root *root,
365                                    struct rb_node *search_start,
366                                    u64 offset,
367                                    struct rb_node *node,
368                                    struct rb_node ***p_in,
369                                    struct rb_node **parent_in)
370 {
371         struct rb_node **p;
372         struct rb_node *parent = NULL;
373         struct tree_entry *entry;
374
375         if (p_in && parent_in) {
376                 p = *p_in;
377                 parent = *parent_in;
378                 goto do_insert;
379         }
380
381         p = search_start ? &search_start : &root->rb_node;
382         while (*p) {
383                 parent = *p;
384                 entry = rb_entry(parent, struct tree_entry, rb_node);
385
386                 if (offset < entry->start)
387                         p = &(*p)->rb_left;
388                 else if (offset > entry->end)
389                         p = &(*p)->rb_right;
390                 else
391                         return parent;
392         }
393
394 do_insert:
395         rb_link_node(node, parent, p);
396         rb_insert_color(node, root);
397         return NULL;
398 }
399
400 /**
401  * Search @tree for an entry that contains @offset. Such entry would have
402  * entry->start <= offset && entry->end >= offset.
403  *
404  * @tree:       the tree to search
405  * @offset:     offset that should fall within an entry in @tree
406  * @next_ret:   pointer to the first entry whose range ends after @offset
407  * @prev_ret:   pointer to the first entry whose range begins before @offset
408  * @p_ret:      pointer where new node should be anchored (used when inserting an
409  *              entry in the tree)
410  * @parent_ret: points to entry which would have been the parent of the entry,
411  *               containing @offset
412  *
413  * This function returns a pointer to the entry that contains @offset byte
414  * address. If no such entry exists, then NULL is returned and the other
415  * pointer arguments to the function are filled, otherwise the found entry is
416  * returned and other pointers are left untouched.
417  */
418 static struct rb_node *__etree_search(struct extent_io_tree *tree, u64 offset,
419                                       struct rb_node **next_ret,
420                                       struct rb_node **prev_ret,
421                                       struct rb_node ***p_ret,
422                                       struct rb_node **parent_ret)
423 {
424         struct rb_root *root = &tree->state;
425         struct rb_node **n = &root->rb_node;
426         struct rb_node *prev = NULL;
427         struct rb_node *orig_prev = NULL;
428         struct tree_entry *entry;
429         struct tree_entry *prev_entry = NULL;
430
431         while (*n) {
432                 prev = *n;
433                 entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
434                 prev_entry = entry;
435
436                 if (offset < entry->start)
437                         n = &(*n)->rb_left;
438                 else if (offset > entry->end)
439                         n = &(*n)->rb_right;
440                 else
441                         return *n;
442         }
443
444         if (p_ret)
445                 *p_ret = n;
446         if (parent_ret)
447                 *parent_ret = prev;
448
449         if (next_ret) {
450                 orig_prev = prev;
451                 while (prev && offset > prev_entry->end) {
452                         prev = rb_next(prev);
453                         prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
454                 }
455                 *next_ret = prev;
456                 prev = orig_prev;
457         }
458
459         if (prev_ret) {
460                 prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
461                 while (prev && offset < prev_entry->start) {
462                         prev = rb_prev(prev);
463                         prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
464                 }
465                 *prev_ret = prev;
466         }
467         return NULL;
468 }
469
470 static inline struct rb_node *
471 tree_search_for_insert(struct extent_io_tree *tree,
472                        u64 offset,
473                        struct rb_node ***p_ret,
474                        struct rb_node **parent_ret)
475 {
476         struct rb_node *next= NULL;
477         struct rb_node *ret;
478
479         ret = __etree_search(tree, offset, &next, NULL, p_ret, parent_ret);
480         if (!ret)
481                 return next;
482         return ret;
483 }
484
485 static inline struct rb_node *tree_search(struct extent_io_tree *tree,
486                                           u64 offset)
487 {
488         return tree_search_for_insert(tree, offset, NULL, NULL);
489 }
490
491 /*
492  * utility function to look for merge candidates inside a given range.
493  * Any extents with matching state are merged together into a single
494  * extent in the tree.  Extents with EXTENT_IO in their state field
495  * are not merged because the end_io handlers need to be able to do
496  * operations on them without sleeping (or doing allocations/splits).
497  *
498  * This should be called with the tree lock held.
499  */
500 static void merge_state(struct extent_io_tree *tree,
501                         struct extent_state *state)
502 {
503         struct extent_state *other;
504         struct rb_node *other_node;
505
506         if (state->state & (EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY))
507                 return;
508
509         other_node = rb_prev(&state->rb_node);
510         if (other_node) {
511                 other = rb_entry(other_node, struct extent_state, rb_node);
512                 if (other->end == state->start - 1 &&
513                     other->state == state->state) {
514                         if (tree->private_data &&
515                             is_data_inode(tree->private_data))
516                                 btrfs_merge_delalloc_extent(tree->private_data,
517                                                             state, other);
518                         state->start = other->start;
519                         rb_erase(&other->rb_node, &tree->state);
520                         RB_CLEAR_NODE(&other->rb_node);
521                         free_extent_state(other);
522                 }
523         }
524         other_node = rb_next(&state->rb_node);
525         if (other_node) {
526                 other = rb_entry(other_node, struct extent_state, rb_node);
527                 if (other->start == state->end + 1 &&
528                     other->state == state->state) {
529                         if (tree->private_data &&
530                             is_data_inode(tree->private_data))
531                                 btrfs_merge_delalloc_extent(tree->private_data,
532                                                             state, other);
533                         state->end = other->end;
534                         rb_erase(&other->rb_node, &tree->state);
535                         RB_CLEAR_NODE(&other->rb_node);
536                         free_extent_state(other);
537                 }
538         }
539 }
540
541 static void set_state_bits(struct extent_io_tree *tree,
542                            struct extent_state *state, u32 *bits,
543                            struct extent_changeset *changeset);
544
545 /*
546  * insert an extent_state struct into the tree.  'bits' are set on the
547  * struct before it is inserted.
548  *
549  * This may return -EEXIST if the extent is already there, in which case the
550  * state struct is freed.
551  *
552  * The tree lock is not taken internally.  This is a utility function and
553  * probably isn't what you want to call (see set/clear_extent_bit).
554  */
555 static int insert_state(struct extent_io_tree *tree,
556                         struct extent_state *state, u64 start, u64 end,
557                         struct rb_node ***p,
558                         struct rb_node **parent,
559                         u32 *bits, struct extent_changeset *changeset)
560 {
561         struct rb_node *node;
562
563         if (end < start) {
564                 btrfs_err(tree->fs_info,
565                         "insert state: end < start %llu %llu", end, start);
566                 WARN_ON(1);
567         }
568         state->start = start;
569         state->end = end;
570
571         set_state_bits(tree, state, bits, changeset);
572
573         node = tree_insert(&tree->state, NULL, end, &state->rb_node, p, parent);
574         if (node) {
575                 struct extent_state *found;
576                 found = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
577                 btrfs_err(tree->fs_info,
578                        "found node %llu %llu on insert of %llu %llu",
579                        found->start, found->end, start, end);
580                 return -EEXIST;
581         }
582         merge_state(tree, state);
583         return 0;
584 }
585
586 /*
587  * split a given extent state struct in two, inserting the preallocated
588  * struct 'prealloc' as the newly created second half.  'split' indicates an
589  * offset inside 'orig' where it should be split.
590  *
591  * Before calling,
592  * the tree has 'orig' at [orig->start, orig->end].  After calling, there
593  * are two extent state structs in the tree:
594  * prealloc: [orig->start, split - 1]
595  * orig: [ split, orig->end ]
596  *
597  * The tree locks are not taken by this function. They need to be held
598  * by the caller.
599  */
600 static int split_state(struct extent_io_tree *tree, struct extent_state *orig,
601                        struct extent_state *prealloc, u64 split)
602 {
603         struct rb_node *node;
604
605         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
606                 btrfs_split_delalloc_extent(tree->private_data, orig, split);
607
608         prealloc->start = orig->start;
609         prealloc->end = split - 1;
610         prealloc->state = orig->state;
611         orig->start = split;
612
613         node = tree_insert(&tree->state, &orig->rb_node, prealloc->end,
614                            &prealloc->rb_node, NULL, NULL);
615         if (node) {
616                 free_extent_state(prealloc);
617                 return -EEXIST;
618         }
619         return 0;
620 }
621
622 static struct extent_state *next_state(struct extent_state *state)
623 {
624         struct rb_node *next = rb_next(&state->rb_node);
625         if (next)
626                 return rb_entry(next, struct extent_state, rb_node);
627         else
628                 return NULL;
629 }
630
631 /*
632  * utility function to clear some bits in an extent state struct.
633  * it will optionally wake up anyone waiting on this state (wake == 1).
634  *
635  * If no bits are set on the state struct after clearing things, the
636  * struct is freed and removed from the tree
637  */
638 static struct extent_state *clear_state_bit(struct extent_io_tree *tree,
639                                             struct extent_state *state,
640                                             u32 *bits, int wake,
641                                             struct extent_changeset *changeset)
642 {
643         struct extent_state *next;
644         u32 bits_to_clear = *bits & ~EXTENT_CTLBITS;
645         int ret;
646
647         if ((bits_to_clear & EXTENT_DIRTY) && (state->state & EXTENT_DIRTY)) {
648                 u64 range = state->end - state->start + 1;
649                 WARN_ON(range > tree->dirty_bytes);
650                 tree->dirty_bytes -= range;
651         }
652
653         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
654                 btrfs_clear_delalloc_extent(tree->private_data, state, bits);
655
656         ret = add_extent_changeset(state, bits_to_clear, changeset, 0);
657         BUG_ON(ret < 0);
658         state->state &= ~bits_to_clear;
659         if (wake)
660                 wake_up(&state->wq);
661         if (state->state == 0) {
662                 next = next_state(state);
663                 if (extent_state_in_tree(state)) {
664                         rb_erase(&state->rb_node, &tree->state);
665                         RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
666                         free_extent_state(state);
667                 } else {
668                         WARN_ON(1);
669                 }
670         } else {
671                 merge_state(tree, state);
672                 next = next_state(state);
673         }
674         return next;
675 }
676
677 static struct extent_state *
678 alloc_extent_state_atomic(struct extent_state *prealloc)
679 {
680         if (!prealloc)
681                 prealloc = alloc_extent_state(GFP_ATOMIC);
682
683         return prealloc;
684 }
685
686 static void extent_io_tree_panic(struct extent_io_tree *tree, int err)
687 {
688         btrfs_panic(tree->fs_info, err,
689         "locking error: extent tree was modified by another thread while locked");
690 }
691
692 /*
693  * clear some bits on a range in the tree.  This may require splitting
694  * or inserting elements in the tree, so the gfp mask is used to
695  * indicate which allocations or sleeping are allowed.
696  *
697  * pass 'wake' == 1 to kick any sleepers, and 'delete' == 1 to remove
698  * the given range from the tree regardless of state (ie for truncate).
699  *
700  * the range [start, end] is inclusive.
701  *
702  * This takes the tree lock, and returns 0 on success and < 0 on error.
703  */
704 int __clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
705                        u32 bits, int wake, int delete,
706                        struct extent_state **cached_state,
707                        gfp_t mask, struct extent_changeset *changeset)
708 {
709         struct extent_state *state;
710         struct extent_state *cached;
711         struct extent_state *prealloc = NULL;
712         struct rb_node *node;
713         u64 last_end;
714         int err;
715         int clear = 0;
716
717         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
718         trace_btrfs_clear_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits);
719
720         if (bits & EXTENT_DELALLOC)
721                 bits |= EXTENT_NORESERVE;
722
723         if (delete)
724                 bits |= ~EXTENT_CTLBITS;
725
726         if (bits & (EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY))
727                 clear = 1;
728 again:
729         if (!prealloc && gfpflags_allow_blocking(mask)) {
730                 /*
731                  * Don't care for allocation failure here because we might end
732                  * up not needing the pre-allocated extent state at all, which
733                  * is the case if we only have in the tree extent states that
734                  * cover our input range and don't cover too any other range.
735                  * If we end up needing a new extent state we allocate it later.
736                  */
737                 prealloc = alloc_extent_state(mask);
738         }
739
740         spin_lock(&tree->lock);
741         if (cached_state) {
742                 cached = *cached_state;
743
744                 if (clear) {
745                         *cached_state = NULL;
746                         cached_state = NULL;
747                 }
748
749                 if (cached && extent_state_in_tree(cached) &&
750                     cached->start <= start && cached->end > start) {
751                         if (clear)
752                                 refcount_dec(&cached->refs);
753                         state = cached;
754                         goto hit_next;
755                 }
756                 if (clear)
757                         free_extent_state(cached);
758         }
759         /*
760          * this search will find the extents that end after
761          * our range starts
762          */
763         node = tree_search(tree, start);
764         if (!node)
765                 goto out;
766         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
767 hit_next:
768         if (state->start > end)
769                 goto out;
770         WARN_ON(state->end < start);
771         last_end = state->end;
772
773         /* the state doesn't have the wanted bits, go ahead */
774         if (!(state->state & bits)) {
775                 state = next_state(state);
776                 goto next;
777         }
778
779         /*
780          *     | ---- desired range ---- |
781          *  | state | or
782          *  | ------------- state -------------- |
783          *
784          * We need to split the extent we found, and may flip
785          * bits on second half.
786          *
787          * If the extent we found extends past our range, we
788          * just split and search again.  It'll get split again
789          * the next time though.
790          *
791          * If the extent we found is inside our range, we clear
792          * the desired bit on it.
793          */
794
795         if (state->start < start) {
796                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
797                 BUG_ON(!prealloc);
798                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
799                 if (err)
800                         extent_io_tree_panic(tree, err);
801
802                 prealloc = NULL;
803                 if (err)
804                         goto out;
805                 if (state->end <= end) {
806                         state = clear_state_bit(tree, state, &bits, wake,
807                                                 changeset);
808                         goto next;
809                 }
810                 goto search_again;
811         }
812         /*
813          * | ---- desired range ---- |
814          *                        | state |
815          * We need to split the extent, and clear the bit
816          * on the first half
817          */
818         if (state->start <= end && state->end > end) {
819                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
820                 BUG_ON(!prealloc);
821                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
822                 if (err)
823                         extent_io_tree_panic(tree, err);
824
825                 if (wake)
826                         wake_up(&state->wq);
827
828                 clear_state_bit(tree, prealloc, &bits, wake, changeset);
829
830                 prealloc = NULL;
831                 goto out;
832         }
833
834         state = clear_state_bit(tree, state, &bits, wake, changeset);
835 next:
836         if (last_end == (u64)-1)
837                 goto out;
838         start = last_end + 1;
839         if (start <= end && state && !need_resched())
840                 goto hit_next;
841
842 search_again:
843         if (start > end)
844                 goto out;
845         spin_unlock(&tree->lock);
846         if (gfpflags_allow_blocking(mask))
847                 cond_resched();
848         goto again;
849
850 out:
851         spin_unlock(&tree->lock);
852         if (prealloc)
853                 free_extent_state(prealloc);
854
855         return 0;
856
857 }
858
859 static void wait_on_state(struct extent_io_tree *tree,
860                           struct extent_state *state)
861                 __releases(tree->lock)
862                 __acquires(tree->lock)
863 {
864         DEFINE_WAIT(wait);
865         prepare_to_wait(&state->wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
866         spin_unlock(&tree->lock);
867         schedule();
868         spin_lock(&tree->lock);
869         finish_wait(&state->wq, &wait);
870 }
871
872 /*
873  * waits for one or more bits to clear on a range in the state tree.
874  * The range [start, end] is inclusive.
875  * The tree lock is taken by this function
876  */
877 static void wait_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
878                             u32 bits)
879 {
880         struct extent_state *state;
881         struct rb_node *node;
882
883         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
884
885         spin_lock(&tree->lock);
886 again:
887         while (1) {
888                 /*
889                  * this search will find all the extents that end after
890                  * our range starts
891                  */
892                 node = tree_search(tree, start);
893 process_node:
894                 if (!node)
895                         break;
896
897                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
898
899                 if (state->start > end)
900                         goto out;
901
902                 if (state->state & bits) {
903                         start = state->start;
904                         refcount_inc(&state->refs);
905                         wait_on_state(tree, state);
906                         free_extent_state(state);
907                         goto again;
908                 }
909                 start = state->end + 1;
910
911                 if (start > end)
912                         break;
913
914                 if (!cond_resched_lock(&tree->lock)) {
915                         node = rb_next(node);
916                         goto process_node;
917                 }
918         }
919 out:
920         spin_unlock(&tree->lock);
921 }
922
923 static void set_state_bits(struct extent_io_tree *tree,
924                            struct extent_state *state,
925                            u32 *bits, struct extent_changeset *changeset)
926 {
927         u32 bits_to_set = *bits & ~EXTENT_CTLBITS;
928         int ret;
929
930         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
931                 btrfs_set_delalloc_extent(tree->private_data, state, bits);
932
933         if ((bits_to_set & EXTENT_DIRTY) && !(state->state & EXTENT_DIRTY)) {
934                 u64 range = state->end - state->start + 1;
935                 tree->dirty_bytes += range;
936         }
937         ret = add_extent_changeset(state, bits_to_set, changeset, 1);
938         BUG_ON(ret < 0);
939         state->state |= bits_to_set;
940 }
941
942 static void cache_state_if_flags(struct extent_state *state,
943                                  struct extent_state **cached_ptr,
944                                  unsigned flags)
945 {
946         if (cached_ptr && !(*cached_ptr)) {
947                 if (!flags || (state->state & flags)) {
948                         *cached_ptr = state;
949                         refcount_inc(&state->refs);
950                 }
951         }
952 }
953
954 static void cache_state(struct extent_state *state,
955                         struct extent_state **cached_ptr)
956 {
957         return cache_state_if_flags(state, cached_ptr,
958                                     EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY);
959 }
960
961 /*
962  * set some bits on a range in the tree.  This may require allocations or
963  * sleeping, so the gfp mask is used to indicate what is allowed.
964  *
965  * If any of the exclusive bits are set, this will fail with -EEXIST if some
966  * part of the range already has the desired bits set.  The start of the
967  * existing range is returned in failed_start in this case.
968  *
969  * [start, end] is inclusive This takes the tree lock.
970  */
971 int set_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end, u32 bits,
972                    u32 exclusive_bits, u64 *failed_start,
973                    struct extent_state **cached_state, gfp_t mask,
974                    struct extent_changeset *changeset)
975 {
976         struct extent_state *state;
977         struct extent_state *prealloc = NULL;
978         struct rb_node *node;
979         struct rb_node **p;
980         struct rb_node *parent;
981         int err = 0;
982         u64 last_start;
983         u64 last_end;
984
985         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
986         trace_btrfs_set_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits);
987
988         if (exclusive_bits)
989                 ASSERT(failed_start);
990         else
991                 ASSERT(failed_start == NULL);
992 again:
993         if (!prealloc && gfpflags_allow_blocking(mask)) {
994                 /*
995                  * Don't care for allocation failure here because we might end
996                  * up not needing the pre-allocated extent state at all, which
997                  * is the case if we only have in the tree extent states that
998                  * cover our input range and don't cover too any other range.
999                  * If we end up needing a new extent state we allocate it later.
1000                  */
1001                 prealloc = alloc_extent_state(mask);
1002         }
1003
1004         spin_lock(&tree->lock);
1005         if (cached_state && *cached_state) {
1006                 state = *cached_state;
1007                 if (state->start <= start && state->end > start &&
1008                     extent_state_in_tree(state)) {
1009                         node = &state->rb_node;
1010                         goto hit_next;
1011                 }
1012         }
1013         /*
1014          * this search will find all the extents that end after
1015          * our range starts.
1016          */
1017         node = tree_search_for_insert(tree, start, &p, &parent);
1018         if (!node) {
1019                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1020                 BUG_ON(!prealloc);
1021                 err = insert_state(tree, prealloc, start, end,
1022                                    &p, &parent, &bits, changeset);
1023                 if (err)
1024                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1025
1026                 cache_state(prealloc, cached_state);
1027                 prealloc = NULL;
1028                 goto out;
1029         }
1030         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1031 hit_next:
1032         last_start = state->start;
1033         last_end = state->end;
1034
1035         /*
1036          * | ---- desired range ---- |
1037          * | state |
1038          *
1039          * Just lock what we found and keep going
1040          */
1041         if (state->start == start && state->end <= end) {
1042                 if (state->state & exclusive_bits) {
1043                         *failed_start = state->start;
1044                         err = -EEXIST;
1045                         goto out;
1046                 }
1047
1048                 set_state_bits(tree, state, &bits, changeset);
1049                 cache_state(state, cached_state);
1050                 merge_state(tree, state);
1051                 if (last_end == (u64)-1)
1052                         goto out;
1053                 start = last_end + 1;
1054                 state = next_state(state);
1055                 if (start < end && state && state->start == start &&
1056                     !need_resched())
1057                         goto hit_next;
1058                 goto search_again;
1059         }
1060
1061         /*
1062          *     | ---- desired range ---- |
1063          * | state |
1064          *   or
1065          * | ------------- state -------------- |
1066          *
1067          * We need to split the extent we found, and may flip bits on
1068          * second half.
1069          *
1070          * If the extent we found extends past our
1071          * range, we just split and search again.  It'll get split
1072          * again the next time though.
1073          *
1074          * If the extent we found is inside our range, we set the
1075          * desired bit on it.
1076          */
1077         if (state->start < start) {
1078                 if (state->state & exclusive_bits) {
1079                         *failed_start = start;
1080                         err = -EEXIST;
1081                         goto out;
1082                 }
1083
1084                 /*
1085                  * If this extent already has all the bits we want set, then
1086                  * skip it, not necessary to split it or do anything with it.
1087                  */
1088                 if ((state->state & bits) == bits) {
1089                         start = state->end + 1;
1090                         cache_state(state, cached_state);
1091                         goto search_again;
1092                 }
1093
1094                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1095                 BUG_ON(!prealloc);
1096                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
1097                 if (err)
1098                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1099
1100                 prealloc = NULL;
1101                 if (err)
1102                         goto out;
1103                 if (state->end <= end) {
1104                         set_state_bits(tree, state, &bits, changeset);
1105                         cache_state(state, cached_state);
1106                         merge_state(tree, state);
1107                         if (last_end == (u64)-1)
1108                                 goto out;
1109                         start = last_end + 1;
1110                         state = next_state(state);
1111                         if (start < end && state && state->start == start &&
1112                             !need_resched())
1113                                 goto hit_next;
1114                 }
1115                 goto search_again;
1116         }
1117         /*
1118          * | ---- desired range ---- |
1119          *     | state | or               | state |
1120          *
1121          * There's a hole, we need to insert something in it and
1122          * ignore the extent we found.
1123          */
1124         if (state->start > start) {
1125                 u64 this_end;
1126                 if (end < last_start)
1127                         this_end = end;
1128                 else
1129                         this_end = last_start - 1;
1130
1131                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1132                 BUG_ON(!prealloc);
1133
1134                 /*
1135                  * Avoid to free 'prealloc' if it can be merged with
1136                  * the later extent.
1137                  */
1138                 err = insert_state(tree, prealloc, start, this_end,
1139                                    NULL, NULL, &bits, changeset);
1140                 if (err)
1141                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1142
1143                 cache_state(prealloc, cached_state);
1144                 prealloc = NULL;
1145                 start = this_end + 1;
1146                 goto search_again;
1147         }
1148         /*
1149          * | ---- desired range ---- |
1150          *                        | state |
1151          * We need to split the extent, and set the bit
1152          * on the first half
1153          */
1154         if (state->start <= end && state->end > end) {
1155                 if (state->state & exclusive_bits) {
1156                         *failed_start = start;
1157                         err = -EEXIST;
1158                         goto out;
1159                 }
1160
1161                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1162                 BUG_ON(!prealloc);
1163                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
1164                 if (err)
1165                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1166
1167                 set_state_bits(tree, prealloc, &bits, changeset);
1168                 cache_state(prealloc, cached_state);
1169                 merge_state(tree, prealloc);
1170                 prealloc = NULL;
1171                 goto out;
1172         }
1173
1174 search_again:
1175         if (start > end)
1176                 goto out;
1177         spin_unlock(&tree->lock);
1178         if (gfpflags_allow_blocking(mask))
1179                 cond_resched();
1180         goto again;
1181
1182 out:
1183         spin_unlock(&tree->lock);
1184         if (prealloc)
1185                 free_extent_state(prealloc);
1186
1187         return err;
1188
1189 }
1190
1191 /**
1192  * convert_extent_bit - convert all bits in a given range from one bit to
1193  *                      another
1194  * @tree:       the io tree to search
1195  * @start:      the start offset in bytes
1196  * @end:        the end offset in bytes (inclusive)
1197  * @bits:       the bits to set in this range
1198  * @clear_bits: the bits to clear in this range
1199  * @cached_state:       state that we're going to cache
1200  *
1201  * This will go through and set bits for the given range.  If any states exist
1202  * already in this range they are set with the given bit and cleared of the
1203  * clear_bits.  This is only meant to be used by things that are mergeable, ie
1204  * converting from say DELALLOC to DIRTY.  This is not meant to be used with
1205  * boundary bits like LOCK.
1206  *
1207  * All allocations are done with GFP_NOFS.
1208  */
1209 int convert_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1210                        u32 bits, u32 clear_bits,
1211                        struct extent_state **cached_state)
1212 {
1213         struct extent_state *state;
1214         struct extent_state *prealloc = NULL;
1215         struct rb_node *node;
1216         struct rb_node **p;
1217         struct rb_node *parent;
1218         int err = 0;
1219         u64 last_start;
1220         u64 last_end;
1221         bool first_iteration = true;
1222
1223         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
1224         trace_btrfs_convert_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits,
1225                                        clear_bits);
1226
1227 again:
1228         if (!prealloc) {
1229                 /*
1230                  * Best effort, don't worry if extent state allocation fails
1231                  * here for the first iteration. We might have a cached state
1232                  * that matches exactly the target range, in which case no
1233                  * extent state allocations are needed. We'll only know this
1234                  * after locking the tree.
1235                  */
1236                 prealloc = alloc_extent_state(GFP_NOFS);
1237                 if (!prealloc && !first_iteration)
1238                         return -ENOMEM;
1239         }
1240
1241         spin_lock(&tree->lock);
1242         if (cached_state && *cached_state) {
1243                 state = *cached_state;
1244                 if (state->start <= start && state->end > start &&
1245                     extent_state_in_tree(state)) {
1246                         node = &state->rb_node;
1247                         goto hit_next;
1248                 }
1249         }
1250
1251         /*
1252          * this search will find all the extents that end after
1253          * our range starts.
1254          */
1255         node = tree_search_for_insert(tree, start, &p, &parent);
1256         if (!node) {
1257                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1258                 if (!prealloc) {
1259                         err = -ENOMEM;
1260                         goto out;
1261                 }
1262                 err = insert_state(tree, prealloc, start, end,
1263                                    &p, &parent, &bits, NULL);
1264                 if (err)
1265                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1266                 cache_state(prealloc, cached_state);
1267                 prealloc = NULL;
1268                 goto out;
1269         }
1270         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1271 hit_next:
1272         last_start = state->start;
1273         last_end = state->end;
1274
1275         /*
1276          * | ---- desired range ---- |
1277          * | state |
1278          *
1279          * Just lock what we found and keep going
1280          */
1281         if (state->start == start && state->end <= end) {
1282                 set_state_bits(tree, state, &bits, NULL);
1283                 cache_state(state, cached_state);
1284                 state = clear_state_bit(tree, state, &clear_bits, 0, NULL);
1285                 if (last_end == (u64)-1)
1286                         goto out;
1287                 start = last_end + 1;
1288                 if (start < end && state && state->start == start &&
1289                     !need_resched())
1290                         goto hit_next;
1291                 goto search_again;
1292         }
1293
1294         /*
1295          *     | ---- desired range ---- |
1296          * | state |
1297          *   or
1298          * | ------------- state -------------- |
1299          *
1300          * We need to split the extent we found, and may flip bits on
1301          * second half.
1302          *
1303          * If the extent we found extends past our
1304          * range, we just split and search again.  It'll get split
1305          * again the next time though.
1306          *
1307          * If the extent we found is inside our range, we set the
1308          * desired bit on it.
1309          */
1310         if (state->start < start) {
1311                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1312                 if (!prealloc) {
1313                         err = -ENOMEM;
1314                         goto out;
1315                 }
1316                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
1317                 if (err)
1318                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1319                 prealloc = NULL;
1320                 if (err)
1321                         goto out;
1322                 if (state->end <= end) {
1323                         set_state_bits(tree, state, &bits, NULL);
1324                         cache_state(state, cached_state);
1325                         state = clear_state_bit(tree, state, &clear_bits, 0,
1326                                                 NULL);
1327                         if (last_end == (u64)-1)
1328                                 goto out;
1329                         start = last_end + 1;
1330                         if (start < end && state && state->start == start &&
1331                             !need_resched())
1332                                 goto hit_next;
1333                 }
1334                 goto search_again;
1335         }
1336         /*
1337          * | ---- desired range ---- |
1338          *     | state | or               | state |
1339          *
1340          * There's a hole, we need to insert something in it and
1341          * ignore the extent we found.
1342          */
1343         if (state->start > start) {
1344                 u64 this_end;
1345                 if (end < last_start)
1346                         this_end = end;
1347                 else
1348                         this_end = last_start - 1;
1349
1350                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1351                 if (!prealloc) {
1352                         err = -ENOMEM;
1353                         goto out;
1354                 }
1355
1356                 /*
1357                  * Avoid to free 'prealloc' if it can be merged with
1358                  * the later extent.
1359                  */
1360                 err = insert_state(tree, prealloc, start, this_end,
1361                                    NULL, NULL, &bits, NULL);
1362                 if (err)
1363                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1364                 cache_state(prealloc, cached_state);
1365                 prealloc = NULL;
1366                 start = this_end + 1;
1367                 goto search_again;
1368         }
1369         /*
1370          * | ---- desired range ---- |
1371          *                        | state |
1372          * We need to split the extent, and set the bit
1373          * on the first half
1374          */
1375         if (state->start <= end && state->end > end) {
1376                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1377                 if (!prealloc) {
1378                         err = -ENOMEM;
1379                         goto out;
1380                 }
1381
1382                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
1383                 if (err)
1384                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1385
1386                 set_state_bits(tree, prealloc, &bits, NULL);
1387                 cache_state(prealloc, cached_state);
1388                 clear_state_bit(tree, prealloc, &clear_bits, 0, NULL);
1389                 prealloc = NULL;
1390                 goto out;
1391         }
1392
1393 search_again:
1394         if (start > end)
1395                 goto out;
1396         spin_unlock(&tree->lock);
1397         cond_resched();
1398         first_iteration = false;
1399         goto again;
1400
1401 out:
1402         spin_unlock(&tree->lock);
1403         if (prealloc)
1404                 free_extent_state(prealloc);
1405
1406         return err;
1407 }
1408
1409 /* wrappers around set/clear extent bit */
1410 int set_record_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1411                            u32 bits, struct extent_changeset *changeset)
1412 {
1413         /*
1414          * We don't support EXTENT_LOCKED yet, as current changeset will
1415          * record any bits changed, so for EXTENT_LOCKED case, it will
1416          * either fail with -EEXIST or changeset will record the whole
1417          * range.
1418          */
1419         BUG_ON(bits & EXTENT_LOCKED);
1420
1421         return set_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS,
1422                               changeset);
1423 }
1424
1425 int set_extent_bits_nowait(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1426                            u32 bits)
1427 {
1428         return set_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, NULL, NULL,
1429                               GFP_NOWAIT, NULL);
1430 }
1431
1432 int clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1433                      u32 bits, int wake, int delete,
1434                      struct extent_state **cached)
1435 {
1436         return __clear_extent_bit(tree, start, end, bits, wake, delete,
1437                                   cached, GFP_NOFS, NULL);
1438 }
1439
1440 int clear_record_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1441                 u32 bits, struct extent_changeset *changeset)
1442 {
1443         /*
1444          * Don't support EXTENT_LOCKED case, same reason as
1445          * set_record_extent_bits().
1446          */
1447         BUG_ON(bits & EXTENT_LOCKED);
1448
1449         return __clear_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, 0, NULL, GFP_NOFS,
1450                                   changeset);
1451 }
1452
1453 /*
1454  * either insert or lock state struct between start and end use mask to tell
1455  * us if waiting is desired.
1456  */
1457 int lock_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1458                      struct extent_state **cached_state)
1459 {
1460         int err;
1461         u64 failed_start;
1462
1463         while (1) {
1464                 err = set_extent_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED,
1465                                      EXTENT_LOCKED, &failed_start,
1466                                      cached_state, GFP_NOFS, NULL);
1467                 if (err == -EEXIST) {
1468                         wait_extent_bit(tree, failed_start, end, EXTENT_LOCKED);
1469                         start = failed_start;
1470                 } else
1471                         break;
1472                 WARN_ON(start > end);
1473         }
1474         return err;
1475 }
1476
1477 int try_lock_extent(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
1478 {
1479         int err;
1480         u64 failed_start;
1481
1482         err = set_extent_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, EXTENT_LOCKED,
1483                              &failed_start, NULL, GFP_NOFS, NULL);
1484         if (err == -EEXIST) {
1485                 if (failed_start > start)
1486                         clear_extent_bit(tree, start, failed_start - 1,
1487                                          EXTENT_LOCKED, 1, 0, NULL);
1488                 return 0;
1489         }
1490         return 1;
1491 }
1492
1493 void extent_range_clear_dirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
1494 {
1495         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1496         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1497         struct page *page;
1498
1499         while (index <= end_index) {
1500                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
1501                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
1502                 clear_page_dirty_for_io(page);
1503                 put_page(page);
1504                 index++;
1505         }
1506 }
1507
1508 void extent_range_redirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
1509 {
1510         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1511         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1512         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1513         struct folio *folio;
1514
1515         while (index <= end_index) {
1516                 folio = filemap_get_folio(mapping, index);
1517                 filemap_dirty_folio(mapping, folio);
1518                 folio_account_redirty(folio);
1519                 index += folio_nr_pages(folio);
1520                 folio_put(folio);
1521         }
1522 }
1523
1524 /* find the first state struct with 'bits' set after 'start', and
1525  * return it.  tree->lock must be held.  NULL will returned if
1526  * nothing was found after 'start'
1527  */
1528 static struct extent_state *
1529 find_first_extent_bit_state(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u32 bits)
1530 {
1531         struct rb_node *node;
1532         struct extent_state *state;
1533
1534         /*
1535          * this search will find all the extents that end after
1536          * our range starts.
1537          */
1538         node = tree_search(tree, start);
1539         if (!node)
1540                 goto out;
1541
1542         while (1) {
1543                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1544                 if (state->end >= start && (state->state & bits))
1545                         return state;
1546
1547                 node = rb_next(node);
1548                 if (!node)
1549                         break;
1550         }
1551 out:
1552         return NULL;
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Find the first offset in the io tree with one or more @bits set.
1557  *
1558  * Note: If there are multiple bits set in @bits, any of them will match.
1559  *
1560  * Return 0 if we find something, and update @start_ret and @end_ret.
1561  * Return 1 if we found nothing.
1562  */
1563 int find_first_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1564                           u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits,
1565                           struct extent_state **cached_state)
1566 {
1567         struct extent_state *state;
1568         int ret = 1;
1569
1570         spin_lock(&tree->lock);
1571         if (cached_state && *cached_state) {
1572                 state = *cached_state;
1573                 if (state->end == start - 1 && extent_state_in_tree(state)) {
1574                         while ((state = next_state(state)) != NULL) {
1575                                 if (state->state & bits)
1576                                         goto got_it;
1577                         }
1578                         free_extent_state(*cached_state);
1579                         *cached_state = NULL;
1580                         goto out;
1581                 }
1582                 free_extent_state(*cached_state);
1583                 *cached_state = NULL;
1584         }
1585
1586         state = find_first_extent_bit_state(tree, start, bits);
1587 got_it:
1588         if (state) {
1589                 cache_state_if_flags(state, cached_state, 0);
1590                 *start_ret = state->start;
1591                 *end_ret = state->end;
1592                 ret = 0;
1593         }
1594 out:
1595         spin_unlock(&tree->lock);
1596         return ret;
1597 }
1598
1599 /**
1600  * Find a contiguous area of bits
1601  *
1602  * @tree:      io tree to check
1603  * @start:     offset to start the search from
1604  * @start_ret: the first offset we found with the bits set
1605  * @end_ret:   the final contiguous range of the bits that were set
1606  * @bits:      bits to look for
1607  *
1608  * set_extent_bit and clear_extent_bit can temporarily split contiguous ranges
1609  * to set bits appropriately, and then merge them again.  During this time it
1610  * will drop the tree->lock, so use this helper if you want to find the actual
1611  * contiguous area for given bits.  We will search to the first bit we find, and
1612  * then walk down the tree until we find a non-contiguous area.  The area
1613  * returned will be the full contiguous area with the bits set.
1614  */
1615 int find_contiguous_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1616                                u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits)
1617 {
1618         struct extent_state *state;
1619         int ret = 1;
1620
1621         spin_lock(&tree->lock);
1622         state = find_first_extent_bit_state(tree, start, bits);
1623         if (state) {
1624                 *start_ret = state->start;
1625                 *end_ret = state->end;
1626                 while ((state = next_state(state)) != NULL) {
1627                         if (state->start > (*end_ret + 1))
1628                                 break;
1629                         *end_ret = state->end;
1630                 }
1631                 ret = 0;
1632         }
1633         spin_unlock(&tree->lock);
1634         return ret;
1635 }
1636
1637 /**
1638  * Find the first range that has @bits not set. This range could start before
1639  * @start.
1640  *
1641  * @tree:      the tree to search
1642  * @start:     offset at/after which the found extent should start
1643  * @start_ret: records the beginning of the range
1644  * @end_ret:   records the end of the range (inclusive)
1645  * @bits:      the set of bits which must be unset
1646  *
1647  * Since unallocated range is also considered one which doesn't have the bits
1648  * set it's possible that @end_ret contains -1, this happens in case the range
1649  * spans (last_range_end, end of device]. In this case it's up to the caller to
1650  * trim @end_ret to the appropriate size.
1651  */
1652 void find_first_clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1653                                  u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits)
1654 {
1655         struct extent_state *state;
1656         struct rb_node *node, *prev = NULL, *next;
1657
1658         spin_lock(&tree->lock);
1659
1660         /* Find first extent with bits cleared */
1661         while (1) {
1662                 node = __etree_search(tree, start, &next, &prev, NULL, NULL);
1663                 if (!node && !next && !prev) {
1664                         /*
1665                          * Tree is completely empty, send full range and let
1666                          * caller deal with it
1667                          */
1668                         *start_ret = 0;
1669                         *end_ret = -1;
1670                         goto out;
1671                 } else if (!node && !next) {
1672                         /*
1673                          * We are past the last allocated chunk, set start at
1674                          * the end of the last extent.
1675                          */
1676                         state = rb_entry(prev, struct extent_state, rb_node);
1677                         *start_ret = state->end + 1;
1678                         *end_ret = -1;
1679                         goto out;
1680                 } else if (!node) {
1681                         node = next;
1682                 }
1683                 /*
1684                  * At this point 'node' either contains 'start' or start is
1685                  * before 'node'
1686                  */
1687                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1688
1689                 if (in_range(start, state->start, state->end - state->start + 1)) {
1690                         if (state->state & bits) {
1691                                 /*
1692                                  * |--range with bits sets--|
1693                                  *    |
1694                                  *    start
1695                                  */
1696                                 start = state->end + 1;
1697                         } else {
1698                                 /*
1699                                  * 'start' falls within a range that doesn't
1700                                  * have the bits set, so take its start as
1701                                  * the beginning of the desired range
1702                                  *
1703                                  * |--range with bits cleared----|
1704                                  *      |
1705                                  *      start
1706                                  */
1707                                 *start_ret = state->start;
1708                                 break;
1709                         }
1710                 } else {
1711                         /*
1712                          * |---prev range---|---hole/unset---|---node range---|
1713                          *                          |
1714                          *                        start
1715                          *
1716                          *                        or
1717                          *
1718                          * |---hole/unset--||--first node--|
1719                          * 0   |
1720                          *    start
1721                          */
1722                         if (prev) {
1723                                 state = rb_entry(prev, struct extent_state,
1724                                                  rb_node);
1725                                 *start_ret = state->end + 1;
1726                         } else {
1727                                 *start_ret = 0;
1728                         }
1729                         break;
1730                 }
1731         }
1732
1733         /*
1734          * Find the longest stretch from start until an entry which has the
1735          * bits set
1736          */
1737         while (1) {
1738                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1739                 if (state->end >= start && !(state->state & bits)) {
1740                         *end_ret = state->end;
1741                 } else {
1742                         *end_ret = state->start - 1;
1743                         break;
1744                 }
1745
1746                 node = rb_next(node);
1747                 if (!node)
1748                         break;
1749         }
1750 out:
1751         spin_unlock(&tree->lock);
1752 }
1753
1754 /*
1755  * find a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, not
1756  * more than 'max_bytes'.  start and end are used to return the range,
1757  *
1758  * true is returned if we find something, false if nothing was in the tree
1759  */
1760 bool btrfs_find_delalloc_range(struct extent_io_tree *tree, u64 *start,
1761                                u64 *end, u64 max_bytes,
1762                                struct extent_state **cached_state)
1763 {
1764         struct rb_node *node;
1765         struct extent_state *state;
1766         u64 cur_start = *start;
1767         bool found = false;
1768         u64 total_bytes = 0;
1769
1770         spin_lock(&tree->lock);
1771
1772         /*
1773          * this search will find all the extents that end after
1774          * our range starts.
1775          */
1776         node = tree_search(tree, cur_start);
1777         if (!node) {
1778                 *end = (u64)-1;
1779                 goto out;
1780         }
1781
1782         while (1) {
1783                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1784                 if (found && (state->start != cur_start ||
1785                               (state->state & EXTENT_BOUNDARY))) {
1786                         goto out;
1787                 }
1788                 if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC)) {
1789                         if (!found)
1790                                 *end = state->end;
1791                         goto out;
1792                 }
1793                 if (!found) {
1794                         *start = state->start;
1795                         *cached_state = state;
1796                         refcount_inc(&state->refs);
1797                 }
1798                 found = true;
1799                 *end = state->end;
1800                 cur_start = state->end + 1;
1801                 node = rb_next(node);
1802                 total_bytes += state->end - state->start + 1;
1803                 if (total_bytes >= max_bytes)
1804                         break;
1805                 if (!node)
1806                         break;
1807         }
1808 out:
1809         spin_unlock(&tree->lock);
1810         return found;
1811 }
1812
1813 /*
1814  * Process one page for __process_pages_contig().
1815  *
1816  * Return >0 if we hit @page == @locked_page.
1817  * Return 0 if we updated the page status.
1818  * Return -EGAIN if the we need to try again.
1819  * (For PAGE_LOCK case but got dirty page or page not belong to mapping)
1820  */
1821 static int process_one_page(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1822                             struct address_space *mapping,
1823                             struct page *page, struct page *locked_page,
1824                             unsigned long page_ops, u64 start, u64 end)
1825 {
1826         u32 len;
1827
1828         ASSERT(end + 1 - start != 0 && end + 1 - start < U32_MAX);
1829         len = end + 1 - start;
1830
1831         if (page_ops & PAGE_SET_ORDERED)
1832                 btrfs_page_clamp_set_ordered(fs_info, page, start, len);
1833         if (page_ops & PAGE_SET_ERROR)
1834                 btrfs_page_clamp_set_error(fs_info, page, start, len);
1835         if (page_ops & PAGE_START_WRITEBACK) {
1836                 btrfs_page_clamp_clear_dirty(fs_info, page, start, len);
1837                 btrfs_page_clamp_set_writeback(fs_info, page, start, len);
1838         }
1839         if (page_ops & PAGE_END_WRITEBACK)
1840                 btrfs_page_clamp_clear_writeback(fs_info, page, start, len);
1841
1842         if (page == locked_page)
1843                 return 1;
1844
1845         if (page_ops & PAGE_LOCK) {
1846                 int ret;
1847
1848                 ret = btrfs_page_start_writer_lock(fs_info, page, start, len);
1849                 if (ret)
1850                         return ret;
1851                 if (!PageDirty(page) || page->mapping != mapping) {
1852                         btrfs_page_end_writer_lock(fs_info, page, start, len);
1853                         return -EAGAIN;
1854                 }
1855         }
1856         if (page_ops & PAGE_UNLOCK)
1857                 btrfs_page_end_writer_lock(fs_info, page, start, len);
1858         return 0;
1859 }
1860
1861 static int __process_pages_contig(struct address_space *mapping,
1862                                   struct page *locked_page,
1863                                   u64 start, u64 end, unsigned long page_ops,
1864                                   u64 *processed_end)
1865 {
1866         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(mapping->host->i_sb);
1867         pgoff_t start_index = start >> PAGE_SHIFT;
1868         pgoff_t end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1869         pgoff_t index = start_index;
1870         unsigned long nr_pages = end_index - start_index + 1;
1871         unsigned long pages_processed = 0;
1872         struct page *pages[16];
1873         int err = 0;
1874         int i;
1875
1876         if (page_ops & PAGE_LOCK) {
1877                 ASSERT(page_ops == PAGE_LOCK);
1878                 ASSERT(processed_end && *processed_end == start);
1879         }
1880
1881         if ((page_ops & PAGE_SET_ERROR) && nr_pages > 0)
1882                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
1883
1884         while (nr_pages > 0) {
1885                 int found_pages;
1886
1887                 found_pages = find_get_pages_contig(mapping, index,
1888                                      min_t(unsigned long,
1889                                      nr_pages, ARRAY_SIZE(pages)), pages);
1890                 if (found_pages == 0) {
1891                         /*
1892                          * Only if we're going to lock these pages, we can find
1893                          * nothing at @index.
1894                          */
1895                         ASSERT(page_ops & PAGE_LOCK);
1896                         err = -EAGAIN;
1897                         goto out;
1898                 }
1899
1900                 for (i = 0; i < found_pages; i++) {
1901                         int process_ret;
1902
1903                         process_ret = process_one_page(fs_info, mapping,
1904                                         pages[i], locked_page, page_ops,
1905                                         start, end);
1906                         if (process_ret < 0) {
1907                                 for (; i < found_pages; i++)
1908                                         put_page(pages[i]);
1909                                 err = -EAGAIN;
1910                                 goto out;
1911                         }
1912                         put_page(pages[i]);
1913                         pages_processed++;
1914                 }
1915                 nr_pages -= found_pages;
1916                 index += found_pages;
1917                 cond_resched();
1918         }
1919 out:
1920         if (err && processed_end) {
1921                 /*
1922                  * Update @processed_end. I know this is awful since it has
1923                  * two different return value patterns (inclusive vs exclusive).
1924                  *
1925                  * But the exclusive pattern is necessary if @start is 0, or we
1926                  * underflow and check against processed_end won't work as
1927                  * expected.
1928                  */
1929                 if (pages_processed)
1930                         *processed_end = min(end,
1931                         ((u64)(start_index + pages_processed) << PAGE_SHIFT) - 1);
1932                 else
1933                         *processed_end = start;
1934         }
1935         return err;
1936 }
1937
1938 static noinline void __unlock_for_delalloc(struct inode *inode,
1939                                            struct page *locked_page,
1940                                            u64 start, u64 end)
1941 {
1942         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1943         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1944
1945         ASSERT(locked_page);
1946         if (index == locked_page->index && end_index == index)
1947                 return;
1948
1949         __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, start, end,
1950                                PAGE_UNLOCK, NULL);
1951 }
1952
1953 static noinline int lock_delalloc_pages(struct inode *inode,
1954                                         struct page *locked_page,
1955                                         u64 delalloc_start,
1956                                         u64 delalloc_end)
1957 {
1958         unsigned long index = delalloc_start >> PAGE_SHIFT;
1959         unsigned long end_index = delalloc_end >> PAGE_SHIFT;
1960         u64 processed_end = delalloc_start;
1961         int ret;
1962
1963         ASSERT(locked_page);
1964         if (index == locked_page->index && index == end_index)
1965                 return 0;
1966
1967         ret = __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, delalloc_start,
1968                                      delalloc_end, PAGE_LOCK, &processed_end);
1969         if (ret == -EAGAIN && processed_end > delalloc_start)
1970                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page, delalloc_start,
1971                                       processed_end);
1972         return ret;
1973 }
1974
1975 /*
1976  * Find and lock a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, no
1977  * more than @max_bytes.
1978  *
1979  * @start:      The original start bytenr to search.
1980  *              Will store the extent range start bytenr.
1981  * @end:        The original end bytenr of the search range
1982  *              Will store the extent range end bytenr.
1983  *
1984  * Return true if we find a delalloc range which starts inside the original
1985  * range, and @start/@end will store the delalloc range start/end.
1986  *
1987  * Return false if we can't find any delalloc range which starts inside the
1988  * original range, and @start/@end will be the non-delalloc range start/end.
1989  */
1990 EXPORT_FOR_TESTS
1991 noinline_for_stack bool find_lock_delalloc_range(struct inode *inode,
1992                                     struct page *locked_page, u64 *start,
1993                                     u64 *end)
1994 {
1995         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
1996         const u64 orig_start = *start;
1997         const u64 orig_end = *end;
1998         u64 max_bytes = BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE;
1999         u64 delalloc_start;
2000         u64 delalloc_end;
2001         bool found;
2002         struct extent_state *cached_state = NULL;
2003         int ret;
2004         int loops = 0;
2005
2006         /* Caller should pass a valid @end to indicate the search range end */
2007         ASSERT(orig_end > orig_start);
2008
2009         /* The range should at least cover part of the page */
2010         ASSERT(!(orig_start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE ||
2011                  orig_end <= page_offset(locked_page)));
2012 again:
2013         /* step one, find a bunch of delalloc bytes starting at start */
2014         delalloc_start = *start;
2015         delalloc_end = 0;
2016         found = btrfs_find_delalloc_range(tree, &delalloc_start, &delalloc_end,
2017                                           max_bytes, &cached_state);
2018         if (!found || delalloc_end <= *start || delalloc_start > orig_end) {
2019                 *start = delalloc_start;
2020
2021                 /* @delalloc_end can be -1, never go beyond @orig_end */
2022                 *end = min(delalloc_end, orig_end);
2023                 free_extent_state(cached_state);
2024                 return false;
2025         }
2026
2027         /*
2028          * start comes from the offset of locked_page.  We have to lock
2029          * pages in order, so we can't process delalloc bytes before
2030          * locked_page
2031          */
2032         if (delalloc_start < *start)
2033                 delalloc_start = *start;
2034
2035         /*
2036          * make sure to limit the number of pages we try to lock down
2037          */
2038         if (delalloc_end + 1 - delalloc_start > max_bytes)
2039                 delalloc_end = delalloc_start + max_bytes - 1;
2040
2041         /* step two, lock all the pages after the page that has start */
2042         ret = lock_delalloc_pages(inode, locked_page,
2043                                   delalloc_start, delalloc_end);
2044         ASSERT(!ret || ret == -EAGAIN);
2045         if (ret == -EAGAIN) {
2046                 /* some of the pages are gone, lets avoid looping by
2047                  * shortening the size of the delalloc range we're searching
2048                  */
2049                 free_extent_state(cached_state);
2050                 cached_state = NULL;
2051                 if (!loops) {
2052                         max_bytes = PAGE_SIZE;
2053                         loops = 1;
2054                         goto again;
2055                 } else {
2056                         found = false;
2057                         goto out_failed;
2058                 }
2059         }
2060
2061         /* step three, lock the state bits for the whole range */
2062         lock_extent_bits(tree, delalloc_start, delalloc_end, &cached_state);
2063
2064         /* then test to make sure it is all still delalloc */
2065         ret = test_range_bit(tree, delalloc_start, delalloc_end,
2066                              EXTENT_DELALLOC, 1, cached_state);
2067         if (!ret) {
2068                 unlock_extent_cached(tree, delalloc_start, delalloc_end,
2069                                      &cached_state);
2070                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page,
2071                               delalloc_start, delalloc_end);
2072                 cond_resched();
2073                 goto again;
2074         }
2075         free_extent_state(cached_state);
2076         *start = delalloc_start;
2077         *end = delalloc_end;
2078 out_failed:
2079         return found;
2080 }
2081
2082 void extent_clear_unlock_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2083                                   struct page *locked_page,
2084                                   u32 clear_bits, unsigned long page_ops)
2085 {
2086         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits, 1, 0, NULL);
2087
2088         __process_pages_contig(inode->vfs_inode.i_mapping, locked_page,
2089                                start, end, page_ops, NULL);
2090 }
2091
2092 /*
2093  * count the number of bytes in the tree that have a given bit(s)
2094  * set.  This can be fairly slow, except for EXTENT_DIRTY which is
2095  * cached.  The total number found is returned.
2096  */
2097 u64 count_range_bits(struct extent_io_tree *tree,
2098                      u64 *start, u64 search_end, u64 max_bytes,
2099                      u32 bits, int contig)
2100 {
2101         struct rb_node *node;
2102         struct extent_state *state;
2103         u64 cur_start = *start;
2104         u64 total_bytes = 0;
2105         u64 last = 0;
2106         int found = 0;
2107
2108         if (WARN_ON(search_end <= cur_start))
2109                 return 0;
2110
2111         spin_lock(&tree->lock);
2112         if (cur_start == 0 && bits == EXTENT_DIRTY) {
2113                 total_bytes = tree->dirty_bytes;
2114                 goto out;
2115         }
2116         /*
2117          * this search will find all the extents that end after
2118          * our range starts.
2119          */
2120         node = tree_search(tree, cur_start);
2121         if (!node)
2122                 goto out;
2123
2124         while (1) {
2125                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2126                 if (state->start > search_end)
2127                         break;
2128                 if (contig && found && state->start > last + 1)
2129                         break;
2130                 if (state->end >= cur_start && (state->state & bits) == bits) {
2131                         total_bytes += min(search_end, state->end) + 1 -
2132                                        max(cur_start, state->start);
2133                         if (total_bytes >= max_bytes)
2134                                 break;
2135                         if (!found) {
2136                                 *start = max(cur_start, state->start);
2137                                 found = 1;
2138                         }
2139                         last = state->end;
2140                 } else if (contig && found) {
2141                         break;
2142                 }
2143                 node = rb_next(node);
2144                 if (!node)
2145                         break;
2146         }
2147 out:
2148         spin_unlock(&tree->lock);
2149         return total_bytes;
2150 }
2151
2152 /*
2153  * set the private field for a given byte offset in the tree.  If there isn't
2154  * an extent_state there already, this does nothing.
2155  */
2156 int set_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
2157                       struct io_failure_record *failrec)
2158 {
2159         struct rb_node *node;
2160         struct extent_state *state;
2161         int ret = 0;
2162
2163         spin_lock(&tree->lock);
2164         /*
2165          * this search will find all the extents that end after
2166          * our range starts.
2167          */
2168         node = tree_search(tree, start);
2169         if (!node) {
2170                 ret = -ENOENT;
2171                 goto out;
2172         }
2173         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2174         if (state->start != start) {
2175                 ret = -ENOENT;
2176                 goto out;
2177         }
2178         state->failrec = failrec;
2179 out:
2180         spin_unlock(&tree->lock);
2181         return ret;
2182 }
2183
2184 struct io_failure_record *get_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start)
2185 {
2186         struct rb_node *node;
2187         struct extent_state *state;
2188         struct io_failure_record *failrec;
2189
2190         spin_lock(&tree->lock);
2191         /*
2192          * this search will find all the extents that end after
2193          * our range starts.
2194          */
2195         node = tree_search(tree, start);
2196         if (!node) {
2197                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2198                 goto out;
2199         }
2200         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2201         if (state->start != start) {
2202                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2203                 goto out;
2204         }
2205
2206         failrec = state->failrec;
2207 out:
2208         spin_unlock(&tree->lock);
2209         return failrec;
2210 }
2211
2212 /*
2213  * searches a range in the state tree for a given mask.
2214  * If 'filled' == 1, this returns 1 only if every extent in the tree
2215  * has the bits set.  Otherwise, 1 is returned if any bit in the
2216  * range is found set.
2217  */
2218 int test_range_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
2219                    u32 bits, int filled, struct extent_state *cached)
2220 {
2221         struct extent_state *state = NULL;
2222         struct rb_node *node;
2223         int bitset = 0;
2224
2225         spin_lock(&tree->lock);
2226         if (cached && extent_state_in_tree(cached) && cached->start <= start &&
2227             cached->end > start)
2228                 node = &cached->rb_node;
2229         else
2230                 node = tree_search(tree, start);
2231         while (node && start <= end) {
2232                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2233
2234                 if (filled && state->start > start) {
2235                         bitset = 0;
2236                         break;
2237                 }
2238
2239                 if (state->start > end)
2240                         break;
2241
2242                 if (state->state & bits) {
2243                         bitset = 1;
2244                         if (!filled)
2245                                 break;
2246                 } else if (filled) {
2247                         bitset = 0;
2248                         break;
2249                 }
2250
2251                 if (state->end == (u64)-1)
2252                         break;
2253
2254                 start = state->end + 1;
2255                 if (start > end)
2256                         break;
2257                 node = rb_next(node);
2258                 if (!node) {
2259                         if (filled)
2260                                 bitset = 0;
2261                         break;
2262                 }
2263         }
2264         spin_unlock(&tree->lock);
2265         return bitset;
2266 }
2267
2268 int free_io_failure(struct extent_io_tree *failure_tree,
2269                     struct extent_io_tree *io_tree,
2270                     struct io_failure_record *rec)
2271 {
2272         int ret;
2273         int err = 0;
2274
2275         set_state_failrec(failure_tree, rec->start, NULL);
2276         ret = clear_extent_bits(failure_tree, rec->start,
2277                                 rec->start + rec->len - 1,
2278                                 EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2279         if (ret)
2280                 err = ret;
2281
2282         ret = clear_extent_bits(io_tree, rec->start,
2283                                 rec->start + rec->len - 1,
2284                                 EXTENT_DAMAGED);
2285         if (ret && !err)
2286                 err = ret;
2287
2288         kfree(rec);
2289         return err;
2290 }
2291
2292 /*
2293  * this bypasses the standard btrfs submit functions deliberately, as
2294  * the standard behavior is to write all copies in a raid setup. here we only
2295  * want to write the one bad copy. so we do the mapping for ourselves and issue
2296  * submit_bio directly.
2297  * to avoid any synchronization issues, wait for the data after writing, which
2298  * actually prevents the read that triggered the error from finishing.
2299  * currently, there can be no more than two copies of every data bit. thus,
2300  * exactly one rewrite is required.
2301  */
2302 static int repair_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 ino, u64 start,
2303                              u64 length, u64 logical, struct page *page,
2304                              unsigned int pg_offset, int mirror_num)
2305 {
2306         struct bio *bio;
2307         struct btrfs_device *dev;
2308         u64 map_length = 0;
2309         u64 sector;
2310         struct btrfs_io_context *bioc = NULL;
2311         int ret;
2312
2313         ASSERT(!(fs_info->sb->s_flags & SB_RDONLY));
2314         BUG_ON(!mirror_num);
2315
2316         if (btrfs_repair_one_zone(fs_info, logical))
2317                 return 0;
2318
2319         bio = btrfs_bio_alloc(1);
2320         bio->bi_iter.bi_size = 0;
2321         map_length = length;
2322
2323         /*
2324          * Avoid races with device replace and make sure our bioc has devices
2325          * associated to its stripes that don't go away while we are doing the
2326          * read repair operation.
2327          */
2328         btrfs_bio_counter_inc_blocked(fs_info);
2329         if (btrfs_is_parity_mirror(fs_info, logical, length)) {
2330                 /*
2331                  * Note that we don't use BTRFS_MAP_WRITE because it's supposed
2332                  * to update all raid stripes, but here we just want to correct
2333                  * bad stripe, thus BTRFS_MAP_READ is abused to only get the bad
2334                  * stripe's dev and sector.
2335                  */
2336                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_READ, logical,
2337                                       &map_length, &bioc, 0);
2338                 if (ret) {
2339                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2340                         bio_put(bio);
2341                         return -EIO;
2342                 }
2343                 ASSERT(bioc->mirror_num == 1);
2344         } else {
2345                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_WRITE, logical,
2346                                       &map_length, &bioc, mirror_num);
2347                 if (ret) {
2348                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2349                         bio_put(bio);
2350                         return -EIO;
2351                 }
2352                 BUG_ON(mirror_num != bioc->mirror_num);
2353         }
2354
2355         sector = bioc->stripes[bioc->mirror_num - 1].physical >> 9;
2356         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
2357         dev = bioc->stripes[bioc->mirror_num - 1].dev;
2358         btrfs_put_bioc(bioc);
2359         if (!dev || !dev->bdev ||
2360             !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state)) {
2361                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2362                 bio_put(bio);
2363                 return -EIO;
2364         }
2365         bio_set_dev(bio, dev->bdev);
2366         bio->bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC;
2367         bio_add_page(bio, page, length, pg_offset);
2368
2369         if (btrfsic_submit_bio_wait(bio)) {
2370                 /* try to remap that extent elsewhere? */
2371                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2372                 bio_put(bio);
2373                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS);
2374                 return -EIO;
2375         }
2376
2377         btrfs_info_rl_in_rcu(fs_info,
2378                 "read error corrected: ino %llu off %llu (dev %s sector %llu)",
2379                                   ino, start,
2380                                   rcu_str_deref(dev->name), sector);
2381         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2382         bio_put(bio);
2383         return 0;
2384 }
2385
2386 int btrfs_repair_eb_io_failure(const struct extent_buffer *eb, int mirror_num)
2387 {
2388         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
2389         u64 start = eb->start;
2390         int i, num_pages = num_extent_pages(eb);
2391         int ret = 0;
2392
2393         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2394                 return -EROFS;
2395
2396         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
2397                 struct page *p = eb->pages[i];
2398
2399                 ret = repair_io_failure(fs_info, 0, start, PAGE_SIZE, start, p,
2400                                         start - page_offset(p), mirror_num);
2401                 if (ret)
2402                         break;
2403                 start += PAGE_SIZE;
2404         }
2405
2406         return ret;
2407 }
2408
2409 /*
2410  * each time an IO finishes, we do a fast check in the IO failure tree
2411  * to see if we need to process or clean up an io_failure_record
2412  */
2413 int clean_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2414                      struct extent_io_tree *failure_tree,
2415                      struct extent_io_tree *io_tree, u64 start,
2416                      struct page *page, u64 ino, unsigned int pg_offset)
2417 {
2418         u64 private;
2419         struct io_failure_record *failrec;
2420         struct extent_state *state;
2421         int num_copies;
2422         int ret;
2423
2424         private = 0;
2425         ret = count_range_bits(failure_tree, &private, (u64)-1, 1,
2426                                EXTENT_DIRTY, 0);
2427         if (!ret)
2428                 return 0;
2429
2430         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2431         if (IS_ERR(failrec))
2432                 return 0;
2433
2434         BUG_ON(!failrec->this_mirror);
2435
2436         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2437                 goto out;
2438
2439         spin_lock(&io_tree->lock);
2440         state = find_first_extent_bit_state(io_tree,
2441                                             failrec->start,
2442                                             EXTENT_LOCKED);
2443         spin_unlock(&io_tree->lock);
2444
2445         if (state && state->start <= failrec->start &&
2446             state->end >= failrec->start + failrec->len - 1) {
2447                 num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical,
2448                                               failrec->len);
2449                 if (num_copies > 1)  {
2450                         repair_io_failure(fs_info, ino, start, failrec->len,
2451                                           failrec->logical, page, pg_offset,
2452                                           failrec->failed_mirror);
2453                 }
2454         }
2455
2456 out:
2457         free_io_failure(failure_tree, io_tree, failrec);
2458
2459         return 0;
2460 }
2461
2462 /*
2463  * Can be called when
2464  * - hold extent lock
2465  * - under ordered extent
2466  * - the inode is freeing
2467  */
2468 void btrfs_free_io_failure_record(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
2469 {
2470         struct extent_io_tree *failure_tree = &inode->io_failure_tree;
2471         struct io_failure_record *failrec;
2472         struct extent_state *state, *next;
2473
2474         if (RB_EMPTY_ROOT(&failure_tree->state))
2475                 return;
2476
2477         spin_lock(&failure_tree->lock);
2478         state = find_first_extent_bit_state(failure_tree, start, EXTENT_DIRTY);
2479         while (state) {
2480                 if (state->start > end)
2481                         break;
2482
2483                 ASSERT(state->end <= end);
2484
2485                 next = next_state(state);
2486
2487                 failrec = state->failrec;
2488                 free_extent_state(state);
2489                 kfree(failrec);
2490
2491                 state = next;
2492         }
2493         spin_unlock(&failure_tree->lock);
2494 }
2495
2496 static struct io_failure_record *btrfs_get_io_failure_record(struct inode *inode,
2497                                                              u64 start)
2498 {
2499         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2500         struct io_failure_record *failrec;
2501         struct extent_map *em;
2502         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2503         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2504         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
2505         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2506         int ret;
2507         u64 logical;
2508
2509         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2510         if (!IS_ERR(failrec)) {
2511                 btrfs_debug(fs_info,
2512         "Get IO Failure Record: (found) logical=%llu, start=%llu, len=%llu",
2513                         failrec->logical, failrec->start, failrec->len);
2514                 /*
2515                  * when data can be on disk more than twice, add to failrec here
2516                  * (e.g. with a list for failed_mirror) to make
2517                  * clean_io_failure() clean all those errors at once.
2518                  */
2519
2520                 return failrec;
2521         }
2522
2523         failrec = kzalloc(sizeof(*failrec), GFP_NOFS);
2524         if (!failrec)
2525                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2526
2527         failrec->start = start;
2528         failrec->len = sectorsize;
2529         failrec->this_mirror = 0;
2530         failrec->bio_flags = 0;
2531
2532         read_lock(&em_tree->lock);
2533         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, failrec->len);
2534         if (!em) {
2535                 read_unlock(&em_tree->lock);
2536                 kfree(failrec);
2537                 return ERR_PTR(-EIO);
2538         }
2539
2540         if (em->start > start || em->start + em->len <= start) {
2541                 free_extent_map(em);
2542                 em = NULL;
2543         }
2544         read_unlock(&em_tree->lock);
2545         if (!em) {
2546                 kfree(failrec);
2547                 return ERR_PTR(-EIO);
2548         }
2549
2550         logical = start - em->start;
2551         logical = em->block_start + logical;
2552         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
2553                 logical = em->block_start;
2554                 failrec->bio_flags = EXTENT_BIO_COMPRESSED;
2555                 extent_set_compress_type(&failrec->bio_flags, em->compress_type);
2556         }
2557
2558         btrfs_debug(fs_info,
2559                     "Get IO Failure Record: (new) logical=%llu, start=%llu, len=%llu",
2560                     logical, start, failrec->len);
2561
2562         failrec->logical = logical;
2563         free_extent_map(em);
2564
2565         /* Set the bits in the private failure tree */
2566         ret = set_extent_bits(failure_tree, start, start + sectorsize - 1,
2567                               EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2568         if (ret >= 0) {
2569                 ret = set_state_failrec(failure_tree, start, failrec);
2570                 /* Set the bits in the inode's tree */
2571                 ret = set_extent_bits(tree, start, start + sectorsize - 1,
2572                                       EXTENT_DAMAGED);
2573         } else if (ret < 0) {
2574                 kfree(failrec);
2575                 return ERR_PTR(ret);
2576         }
2577
2578         return failrec;
2579 }
2580
2581 static bool btrfs_check_repairable(struct inode *inode,
2582                                    struct io_failure_record *failrec,
2583                                    int failed_mirror)
2584 {
2585         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2586         int num_copies;
2587
2588         num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical, failrec->len);
2589         if (num_copies == 1) {
2590                 /*
2591                  * we only have a single copy of the data, so don't bother with
2592                  * all the retry and error correction code that follows. no
2593                  * matter what the error is, it is very likely to persist.
2594                  */
2595                 btrfs_debug(fs_info,
2596                         "Check Repairable: cannot repair, num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2597                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2598                 return false;
2599         }
2600
2601         /* The failure record should only contain one sector */
2602         ASSERT(failrec->len == fs_info->sectorsize);
2603
2604         /*
2605          * There are two premises:
2606          * a) deliver good data to the caller
2607          * b) correct the bad sectors on disk
2608          *
2609          * Since we're only doing repair for one sector, we only need to get
2610          * a good copy of the failed sector and if we succeed, we have setup
2611          * everything for repair_io_failure to do the rest for us.
2612          */
2613         ASSERT(failed_mirror);
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
2644         btrfs_debug(fs_info,
2645                    "repair read error: read error at %llu", start);
2646
2647         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2648
2649         failrec = btrfs_get_io_failure_record(inode, start);
2650         if (IS_ERR(failrec))
2651                 return PTR_ERR(failrec);
2652
2653
2654         if (!btrfs_check_repairable(inode, failrec, failed_mirror)) {
2655                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2656                 return -EIO;
2657         }
2658
2659         repair_bio = btrfs_bio_alloc(1);
2660         repair_bbio = btrfs_bio(repair_bio);
2661         repair_bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
2662         repair_bio->bi_end_io = failed_bio->bi_end_io;
2663         repair_bio->bi_iter.bi_sector = failrec->logical >> 9;
2664         repair_bio->bi_private = failed_bio->bi_private;
2665
2666         if (failed_bbio->csum) {
2667                 const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
2668
2669                 repair_bbio->csum = repair_bbio->csum_inline;
2670                 memcpy(repair_bbio->csum,
2671                        failed_bbio->csum + csum_size * icsum, csum_size);
2672         }
2673
2674         bio_add_page(repair_bio, page, failrec->len, pgoff);
2675         repair_bbio->iter = repair_bio->bi_iter;
2676
2677         btrfs_debug(btrfs_sb(inode->i_sb),
2678                     "repair read error: submitting new read to mirror %d",
2679                     failrec->this_mirror);
2680
2681         /*
2682          * At this point we have a bio, so any errors from submit_bio_hook()
2683          * will be handled by the endio on the repair_bio, so we can't return an
2684          * error here.
2685          */
2686         submit_bio_hook(inode, repair_bio, failrec->this_mirror, failrec->bio_flags);
2687         return BLK_STS_OK;
2688 }
2689
2690 static void end_page_read(struct page *page, bool uptodate, u64 start, u32 len)
2691 {
2692         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
2693
2694         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
2695                start + len <= page_offset(page) + PAGE_SIZE);
2696
2697         if (uptodate) {
2698                 if (fsverity_active(page->mapping->host) &&
2699                     !PageError(page) &&
2700                     !PageUptodate(page) &&
2701                     start < i_size_read(page->mapping->host) &&
2702                     !fsverity_verify_page(page)) {
2703                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2704                 } else {
2705                         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
2706                 }
2707         } else {
2708                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
2709                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2710         }
2711
2712         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2713                 unlock_page(page);
2714         else
2715                 btrfs_subpage_end_reader(fs_info, page, start, len);
2716 }
2717
2718 static blk_status_t submit_read_repair(struct inode *inode,
2719                                       struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
2720                                       struct page *page, unsigned int pgoff,
2721                                       u64 start, u64 end, int failed_mirror,
2722                                       unsigned int error_bitmap,
2723                                       submit_bio_hook_t *submit_bio_hook)
2724 {
2725         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2726         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2727         const int nr_bits = (end + 1 - start) >> fs_info->sectorsize_bits;
2728         int error = 0;
2729         int i;
2730
2731         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2732
2733         /* We're here because we had some read errors or csum mismatch */
2734         ASSERT(error_bitmap);
2735
2736         /*
2737          * We only get called on buffered IO, thus page must be mapped and bio
2738          * must not be cloned.
2739          */
2740         ASSERT(page->mapping && !bio_flagged(failed_bio, BIO_CLONED));
2741
2742         /* Iterate through all the sectors in the range */
2743         for (i = 0; i < nr_bits; i++) {
2744                 const unsigned int offset = i * sectorsize;
2745                 struct extent_state *cached = NULL;
2746                 bool uptodate = false;
2747                 int ret;
2748
2749                 if (!(error_bitmap & (1U << i))) {
2750                         /*
2751                          * This sector has no error, just end the page read
2752                          * and unlock the range.
2753                          */
2754                         uptodate = true;
2755                         goto next;
2756                 }
2757
2758                 ret = btrfs_repair_one_sector(inode, failed_bio,
2759                                 bio_offset + offset,
2760                                 page, pgoff + offset, start + offset,
2761                                 failed_mirror, submit_bio_hook);
2762                 if (!ret) {
2763                         /*
2764                          * We have submitted the read repair, the page release
2765                          * will be handled by the endio function of the
2766                          * submitted repair bio.
2767                          * Thus we don't need to do any thing here.
2768                          */
2769                         continue;
2770                 }
2771                 /*
2772                  * Repair failed, just record the error but still continue.
2773                  * Or the remaining sectors will not be properly unlocked.
2774                  */
2775                 if (!error)
2776                         error = ret;
2777 next:
2778                 end_page_read(page, uptodate, start + offset, sectorsize);
2779                 if (uptodate)
2780                         set_extent_uptodate(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
2781                                         start + offset,
2782                                         start + offset + sectorsize - 1,
2783                                         &cached, GFP_ATOMIC);
2784                 unlock_extent_cached_atomic(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
2785                                 start + offset,
2786                                 start + offset + sectorsize - 1,
2787                                 &cached);
2788         }
2789         return errno_to_blk_status(error);
2790 }
2791
2792 /* lots and lots of room for performance fixes in the end_bio funcs */
2793
2794 void end_extent_writepage(struct page *page, int err, u64 start, u64 end)
2795 {
2796         struct btrfs_inode *inode;
2797         const bool uptodate = (err == 0);
2798         int ret = 0;
2799
2800         ASSERT(page && page->mapping);
2801         inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2802         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, page, start, end, uptodate);
2803
2804         if (!uptodate) {
2805                 const struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2806                 u32 len;
2807
2808                 ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
2809                 len = end + 1 - start;
2810
2811                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
2812                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2813                 ret = err < 0 ? err : -EIO;
2814                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2815         }
2816 }
2817
2818 /*
2819  * after a writepage IO is done, we need to:
2820  * clear the uptodate bits on error
2821  * clear the writeback bits in the extent tree for this IO
2822  * end_page_writeback if the page has no more pending IO
2823  *
2824  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2825  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2826  */
2827 static void end_bio_extent_writepage(struct bio *bio)
2828 {
2829         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
2830         struct bio_vec *bvec;
2831         u64 start;
2832         u64 end;
2833         struct bvec_iter_all iter_all;
2834         bool first_bvec = true;
2835
2836         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
2837         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
2838                 struct page *page = bvec->bv_page;
2839                 struct inode *inode = page->mapping->host;
2840                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2841                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2842
2843                 /* Our read/write should always be sector aligned. */
2844                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
2845                         btrfs_err(fs_info,
2846                 "partial page write in btrfs with offset %u and length %u",
2847                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2848                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_len, sectorsize))
2849                         btrfs_info(fs_info,
2850                 "incomplete page write with offset %u and length %u",
2851                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2852
2853                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
2854                 end = start + bvec->bv_len - 1;
2855
2856                 if (first_bvec) {
2857                         btrfs_record_physical_zoned(inode, start, bio);
2858                         first_bvec = false;
2859                 }
2860
2861                 end_extent_writepage(page, error, start, end);
2862
2863                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, start, bvec->bv_len);
2864         }
2865
2866         bio_put(bio);
2867 }
2868
2869 /*
2870  * Record previously processed extent range
2871  *
2872  * For endio_readpage_release_extent() to handle a full extent range, reducing
2873  * the extent io operations.
2874  */
2875 struct processed_extent {
2876         struct btrfs_inode *inode;
2877         /* Start of the range in @inode */
2878         u64 start;
2879         /* End of the range in @inode */
2880         u64 end;
2881         bool uptodate;
2882 };
2883
2884 /*
2885  * Try to release processed extent range
2886  *
2887  * May not release the extent range right now if the current range is
2888  * contiguous to processed extent.
2889  *
2890  * Will release processed extent when any of @inode, @uptodate, the range is
2891  * no longer contiguous to the processed range.
2892  *
2893  * Passing @inode == NULL will force processed extent to be released.
2894  */
2895 static void endio_readpage_release_extent(struct processed_extent *processed,
2896                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2897                               bool uptodate)
2898 {
2899         struct extent_state *cached = NULL;
2900         struct extent_io_tree *tree;
2901
2902         /* The first extent, initialize @processed */
2903         if (!processed->inode)
2904                 goto update;
2905
2906         /*
2907          * Contiguous to processed extent, just uptodate the end.
2908          *
2909          * Several things to notice:
2910          *
2911          * - bio can be merged as long as on-disk bytenr is contiguous
2912          *   This means we can have page belonging to other inodes, thus need to
2913          *   check if the inode still matches.
2914          * - bvec can contain range beyond current page for multi-page bvec
2915          *   Thus we need to do processed->end + 1 >= start check
2916          */
2917         if (processed->inode == inode && processed->uptodate == uptodate &&
2918             processed->end + 1 >= start && end >= processed->end) {
2919                 processed->end = end;
2920                 return;
2921         }
2922
2923         tree = &processed->inode->io_tree;
2924         /*
2925          * Now we don't have range contiguous to the processed range, release
2926          * the processed range now.
2927          */
2928         if (processed->uptodate && tree->track_uptodate)
2929                 set_extent_uptodate(tree, processed->start, processed->end,
2930                                     &cached, GFP_ATOMIC);
2931         unlock_extent_cached_atomic(tree, processed->start, processed->end,
2932                                     &cached);
2933
2934 update:
2935         /* Update processed to current range */
2936         processed->inode = inode;
2937         processed->start = start;
2938         processed->end = end;
2939         processed->uptodate = uptodate;
2940 }
2941
2942 static void begin_page_read(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
2943 {
2944         ASSERT(PageLocked(page));
2945         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2946                 return;
2947
2948         ASSERT(PagePrivate(page));
2949         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
2950 }
2951
2952 /*
2953  * Find extent buffer for a givne bytenr.
2954  *
2955  * This is for end_bio_extent_readpage(), thus we can't do any unsafe locking
2956  * in endio context.
2957  */
2958 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_readpage(
2959                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
2960 {
2961         struct extent_buffer *eb;
2962
2963         /*
2964          * For regular sectorsize, we can use page->private to grab extent
2965          * buffer
2966          */
2967         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
2968                 ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
2969                 return (struct extent_buffer *)page->private;
2970         }
2971
2972         /* For subpage case, we need to lookup buffer radix tree */
2973         rcu_read_lock();
2974         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
2975                                bytenr >> fs_info->sectorsize_bits);
2976         rcu_read_unlock();
2977         ASSERT(eb);
2978         return eb;
2979 }
2980
2981 /*
2982  * after a readpage IO is done, we need to:
2983  * clear the uptodate bits on error
2984  * set the uptodate bits if things worked
2985  * set the page up to date if all extents in the tree are uptodate
2986  * clear the lock bit in the extent tree
2987  * unlock the page if there are no other extents locked for it
2988  *
2989  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2990  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2991  */
2992 static void end_bio_extent_readpage(struct bio *bio)
2993 {
2994         struct bio_vec *bvec;
2995         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
2996         struct extent_io_tree *tree, *failure_tree;
2997         struct processed_extent processed = { 0 };
2998         /*
2999          * The offset to the beginning of a bio, since one bio can never be
3000          * larger than UINT_MAX, u32 here is enough.
3001          */
3002         u32 bio_offset = 0;
3003         int mirror;
3004         int ret;
3005         struct bvec_iter_all iter_all;
3006
3007         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
3008         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
3009                 bool uptodate = !bio->bi_status;
3010                 struct page *page = bvec->bv_page;
3011                 struct inode *inode = page->mapping->host;
3012                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3013                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
3014                 unsigned int error_bitmap = (unsigned int)-1;
3015                 u64 start;
3016                 u64 end;
3017                 u32 len;
3018
3019                 btrfs_debug(fs_info,
3020                         "end_bio_extent_readpage: bi_sector=%llu, err=%d, mirror=%u",
3021                         bio->bi_iter.bi_sector, bio->bi_status,
3022                         bbio->mirror_num);
3023                 tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3024                 failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
3025
3026                 /*
3027                  * We always issue full-sector reads, but if some block in a
3028                  * page fails to read, blk_update_request() will advance
3029                  * bv_offset and adjust bv_len to compensate.  Print a warning
3030                  * for unaligned offsets, and an error if they don't add up to
3031                  * a full sector.
3032                  */
3033                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
3034                         btrfs_err(fs_info,
3035                 "partial page read in btrfs with offset %u and length %u",
3036                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
3037                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset + bvec->bv_len,
3038                                      sectorsize))
3039                         btrfs_info(fs_info,
3040                 "incomplete page read with offset %u and length %u",
3041                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
3042
3043                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
3044                 end = start + bvec->bv_len - 1;
3045                 len = bvec->bv_len;
3046
3047                 mirror = bbio->mirror_num;
3048                 if (likely(uptodate)) {
3049                         if (is_data_inode(inode)) {
3050                                 error_bitmap = btrfs_verify_data_csum(bbio,
3051                                                 bio_offset, page, start, end);
3052                                 ret = error_bitmap;
3053                         } else {
3054                                 ret = btrfs_validate_metadata_buffer(bbio,
3055                                         page, start, end, mirror);
3056                         }
3057                         if (ret)
3058                                 uptodate = false;
3059                         else
3060                                 clean_io_failure(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
3061                                                  failure_tree, tree, start,
3062                                                  page,
3063                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), 0);
3064                 }
3065
3066                 if (likely(uptodate))
3067                         goto readpage_ok;
3068
3069                 if (is_data_inode(inode)) {
3070                         /*
3071                          * If we failed to submit the IO at all we'll have a
3072                          * mirror_num == 0, in which case we need to just mark
3073                          * the page with an error and unlock it and carry on.
3074                          */
3075                         if (mirror == 0)
3076                                 goto readpage_ok;
3077
3078                         /*
3079                          * btrfs_submit_read_repair() will handle all the good
3080                          * and bad sectors, we just continue to the next bvec.
3081                          */
3082                         submit_read_repair(inode, bio, bio_offset, page,
3083                                            start - page_offset(page), start,
3084                                            end, mirror, error_bitmap,
3085                                            btrfs_submit_data_bio);
3086
3087                         ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3088                         bio_offset += len;
3089                         continue;
3090                 } else {
3091                         struct extent_buffer *eb;
3092
3093                         eb = find_extent_buffer_readpage(fs_info, page, start);
3094                         set_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3095                         eb->read_mirror = mirror;
3096                         atomic_dec(&eb->io_pages);
3097                 }
3098 readpage_ok:
3099                 if (likely(uptodate)) {
3100                         loff_t i_size = i_size_read(inode);
3101                         pgoff_t end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
3102
3103                         /*
3104                          * Zero out the remaining part if this range straddles
3105                          * i_size.
3106                          *
3107                          * Here we should only zero the range inside the bvec,
3108                          * not touch anything else.
3109                          *
3110                          * NOTE: i_size is exclusive while end is inclusive.
3111                          */
3112                         if (page->index == end_index && i_size <= end) {
3113                                 u32 zero_start = max(offset_in_page(i_size),
3114                                                      offset_in_page(start));
3115
3116                                 zero_user_segment(page, zero_start,
3117                                                   offset_in_page(end) + 1);
3118                         }
3119                 }
3120                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3121                 bio_offset += len;
3122
3123                 /* Update page status and unlock */
3124                 end_page_read(page, uptodate, start, len);
3125                 endio_readpage_release_extent(&processed, BTRFS_I(inode),
3126                                               start, end, PageUptodate(page));
3127         }
3128         /* Release the last extent */
3129         endio_readpage_release_extent(&processed, NULL, 0, 0, false);
3130         btrfs_bio_free_csum(bbio);
3131         bio_put(bio);
3132 }
3133
3134 /*
3135  * Initialize the members up to but not including 'bio'. Use after allocating a
3136  * new bio by bio_alloc_bioset as it does not initialize the bytes outside of
3137  * 'bio' because use of __GFP_ZERO is not supported.
3138  */
3139 static inline void btrfs_bio_init(struct btrfs_bio *bbio)
3140 {
3141         memset(bbio, 0, offsetof(struct btrfs_bio, bio));
3142 }
3143
3144 /*
3145  * Allocate a btrfs_io_bio, with @nr_iovecs as maximum number of iovecs.
3146  *
3147  * The bio allocation is backed by bioset and does not fail.
3148  */
3149 struct bio *btrfs_bio_alloc(unsigned int nr_iovecs)
3150 {
3151         struct bio *bio;
3152
3153         ASSERT(0 < nr_iovecs && nr_iovecs <= BIO_MAX_VECS);
3154         bio = bio_alloc_bioset(NULL, nr_iovecs, 0, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3155         btrfs_bio_init(btrfs_bio(bio));
3156         return bio;
3157 }
3158
3159 struct bio *btrfs_bio_clone(struct bio *bio)
3160 {
3161         struct btrfs_bio *bbio;
3162         struct bio *new;
3163
3164         /* Bio allocation backed by a bioset does not fail */
3165         new = bio_alloc_clone(bio->bi_bdev, bio, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3166         bbio = btrfs_bio(new);
3167         btrfs_bio_init(bbio);
3168         bbio->iter = bio->bi_iter;
3169         return new;
3170 }
3171
3172 struct bio *btrfs_bio_clone_partial(struct bio *orig, u64 offset, u64 size)
3173 {
3174         struct bio *bio;
3175         struct btrfs_bio *bbio;
3176
3177         ASSERT(offset <= UINT_MAX && size <= UINT_MAX);
3178
3179         /* this will never fail when it's backed by a bioset */
3180         bio = bio_alloc_clone(orig->bi_bdev, orig, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3181         ASSERT(bio);
3182
3183         bbio = btrfs_bio(bio);
3184         btrfs_bio_init(bbio);
3185
3186         bio_trim(bio, offset >> 9, size >> 9);
3187         bbio->iter = bio->bi_iter;
3188         return bio;
3189 }
3190
3191 /**
3192  * Attempt to add a page to bio
3193  *
3194  * @bio_ctrl:   record both the bio, and its bio_flags
3195  * @page:       page to add to the bio
3196  * @disk_bytenr:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3197  *                a contiguous page to the previous one
3198  * @size:       portion of page that we want to write
3199  * @pg_offset:  starting offset in the page
3200  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3201  *
3202  * Attempt to add a page to bio considering stripe alignment etc.
3203  *
3204  * Return >= 0 for the number of bytes added to the bio.
3205  * Can return 0 if the current bio is already at stripe/zone boundary.
3206  * Return <0 for error.
3207  */
3208 static int btrfs_bio_add_page(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3209                               struct page *page,
3210                               u64 disk_bytenr, unsigned int size,
3211                               unsigned int pg_offset,
3212                               unsigned long bio_flags)
3213 {
3214         struct bio *bio = bio_ctrl->bio;
3215         u32 bio_size = bio->bi_iter.bi_size;
3216         u32 real_size;
3217         const sector_t sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
3218         bool contig;
3219         int ret;
3220
3221         ASSERT(bio);
3222         /* The limit should be calculated when bio_ctrl->bio is allocated */
3223         ASSERT(bio_ctrl->len_to_oe_boundary && bio_ctrl->len_to_stripe_boundary);
3224         if (bio_ctrl->bio_flags != bio_flags)
3225                 return 0;
3226
3227         if (bio_ctrl->bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3228                 contig = bio->bi_iter.bi_sector == sector;
3229         else
3230                 contig = bio_end_sector(bio) == sector;
3231         if (!contig)
3232                 return 0;
3233
3234         real_size = min(bio_ctrl->len_to_oe_boundary,
3235                         bio_ctrl->len_to_stripe_boundary) - bio_size;
3236         real_size = min(real_size, size);
3237
3238         /*
3239          * If real_size is 0, never call bio_add_*_page(), as even size is 0,
3240          * bio will still execute its endio function on the page!
3241          */
3242         if (real_size == 0)
3243                 return 0;
3244
3245         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND)
3246                 ret = bio_add_zone_append_page(bio, page, real_size, pg_offset);
3247         else
3248                 ret = bio_add_page(bio, page, real_size, pg_offset);
3249
3250         return ret;
3251 }
3252
3253 static int calc_bio_boundaries(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3254                                struct btrfs_inode *inode, u64 file_offset)
3255 {
3256         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3257         struct btrfs_io_geometry geom;
3258         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
3259         struct extent_map *em;
3260         u64 logical = (bio_ctrl->bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT);
3261         int ret;
3262
3263         /*
3264          * Pages for compressed extent are never submitted to disk directly,
3265          * thus it has no real boundary, just set them to U32_MAX.
3266          *
3267          * The split happens for real compressed bio, which happens in
3268          * btrfs_submit_compressed_read/write().
3269          */
3270         if (bio_ctrl->bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
3271                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3272                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = U32_MAX;
3273                 return 0;
3274         }
3275         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, fs_info->sectorsize);
3276         if (IS_ERR(em))
3277                 return PTR_ERR(em);
3278         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(bio_ctrl->bio),
3279                                     logical, &geom);
3280         free_extent_map(em);
3281         if (ret < 0) {
3282                 return ret;
3283         }
3284         if (geom.len > U32_MAX)
3285                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = U32_MAX;
3286         else
3287                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = (u32)geom.len;
3288
3289         if (bio_op(bio_ctrl->bio) != REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3290                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3291                 return 0;
3292         }
3293
3294         /* Ordered extent not yet created, so we're good */
3295         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
3296         if (!ordered) {
3297                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3298                 return 0;
3299         }
3300
3301         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = min_t(u32, U32_MAX,
3302                 ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes - logical);
3303         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
3304         return 0;
3305 }
3306
3307 static int alloc_new_bio(struct btrfs_inode *inode,
3308                          struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3309                          struct writeback_control *wbc,
3310                          unsigned int opf,
3311                          bio_end_io_t end_io_func,
3312                          u64 disk_bytenr, u32 offset, u64 file_offset,
3313                          unsigned long bio_flags)
3314 {
3315         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3316         struct bio *bio;
3317         int ret;
3318
3319         bio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS);
3320         /*
3321          * For compressed page range, its disk_bytenr is always @disk_bytenr
3322          * passed in, no matter if we have added any range into previous bio.
3323          */
3324         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3325                 bio->bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
3326         else
3327                 bio->bi_iter.bi_sector = (disk_bytenr + offset) >> SECTOR_SHIFT;
3328         bio_ctrl->bio = bio;
3329         bio_ctrl->bio_flags = bio_flags;
3330         bio->bi_end_io = end_io_func;
3331         bio->bi_private = &inode->io_tree;
3332         bio->bi_opf = opf;
3333         ret = calc_bio_boundaries(bio_ctrl, inode, file_offset);
3334         if (ret < 0)
3335                 goto error;
3336         if (wbc) {
3337                 struct block_device *bdev;
3338
3339                 bdev = fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev;
3340                 bio_set_dev(bio, bdev);
3341                 wbc_init_bio(wbc, bio);
3342         }
3343         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3344                 struct btrfs_device *device;
3345
3346                 device = btrfs_zoned_get_device(fs_info, disk_bytenr,
3347                                                 fs_info->sectorsize);
3348                 if (IS_ERR(device)) {
3349                         ret = PTR_ERR(device);
3350                         goto error;
3351                 }
3352
3353                 btrfs_bio(bio)->device = device;
3354         }
3355         return 0;
3356 error:
3357         bio_ctrl->bio = NULL;
3358         bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
3359         bio_endio(bio);
3360         return ret;
3361 }
3362
3363 /*
3364  * @opf:        bio REQ_OP_* and REQ_* flags as one value
3365  * @wbc:        optional writeback control for io accounting
3366  * @page:       page to add to the bio
3367  * @disk_bytenr: logical bytenr where the write will be
3368  * @size:       portion of page that we want to write to
3369  * @pg_offset:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3370  *              a contiguous page to the previous one
3371  * @bio_ret:    must be valid pointer, newly allocated bio will be stored there
3372  * @end_io_func:     end_io callback for new bio
3373  * @mirror_num:      desired mirror to read/write
3374  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3375  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3376  */
3377 static int submit_extent_page(unsigned int opf,
3378                               struct writeback_control *wbc,
3379                               struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3380                               struct page *page, u64 disk_bytenr,
3381                               size_t size, unsigned long pg_offset,
3382                               bio_end_io_t end_io_func,
3383                               int mirror_num,
3384                               unsigned long bio_flags,
3385                               bool force_bio_submit)
3386 {
3387         int ret = 0;
3388         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
3389         unsigned int cur = pg_offset;
3390
3391         ASSERT(bio_ctrl);
3392
3393         ASSERT(pg_offset < PAGE_SIZE && size <= PAGE_SIZE &&
3394                pg_offset + size <= PAGE_SIZE);
3395         if (force_bio_submit && bio_ctrl->bio) {
3396                 ret = submit_one_bio(bio_ctrl->bio, mirror_num, bio_ctrl->bio_flags);
3397                 bio_ctrl->bio = NULL;
3398                 if (ret < 0)
3399                         return ret;
3400         }
3401
3402         while (cur < pg_offset + size) {
3403                 u32 offset = cur - pg_offset;
3404                 int added;
3405
3406                 /* Allocate new bio if needed */
3407                 if (!bio_ctrl->bio) {
3408                         ret = alloc_new_bio(inode, bio_ctrl, wbc, opf,
3409                                             end_io_func, disk_bytenr, offset,
3410                                             page_offset(page) + cur,
3411                                             bio_flags);
3412                         if (ret < 0)
3413                                 return ret;
3414                 }
3415                 /*
3416                  * We must go through btrfs_bio_add_page() to ensure each
3417                  * page range won't cross various boundaries.
3418                  */
3419                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3420                         added = btrfs_bio_add_page(bio_ctrl, page, disk_bytenr,
3421                                         size - offset, pg_offset + offset,
3422                                         bio_flags);
3423                 else
3424                         added = btrfs_bio_add_page(bio_ctrl, page,
3425                                         disk_bytenr + offset, size - offset,
3426                                         pg_offset + offset, bio_flags);
3427
3428                 /* Metadata page range should never be split */
3429                 if (!is_data_inode(&inode->vfs_inode))
3430                         ASSERT(added == 0 || added == size - offset);
3431
3432                 /* At least we added some page, update the account */
3433                 if (wbc && added)
3434                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, page, added);
3435
3436                 /* We have reached boundary, submit right now */
3437                 if (added < size - offset) {
3438                         /* The bio should contain some page(s) */
3439                         ASSERT(bio_ctrl->bio->bi_iter.bi_size);
3440                         ret = submit_one_bio(bio_ctrl->bio, mirror_num,
3441                                         bio_ctrl->bio_flags);
3442                         bio_ctrl->bio = NULL;
3443                         if (ret < 0)
3444                                 return ret;
3445                 }
3446                 cur += added;
3447         }
3448         return 0;
3449 }
3450
3451 static int attach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb,
3452                                      struct page *page,
3453                                      struct btrfs_subpage *prealloc)
3454 {
3455         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3456         int ret = 0;
3457
3458         /*
3459          * If the page is mapped to btree inode, we should hold the private
3460          * lock to prevent race.
3461          * For cloned or dummy extent buffers, their pages are not mapped and
3462          * will not race with any other ebs.
3463          */
3464         if (page->mapping)
3465                 lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
3466
3467         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
3468                 if (!PagePrivate(page))
3469                         attach_page_private(page, eb);
3470                 else
3471                         WARN_ON(page->private != (unsigned long)eb);
3472                 return 0;
3473         }
3474
3475         /* Already mapped, just free prealloc */
3476         if (PagePrivate(page)) {
3477                 btrfs_free_subpage(prealloc);
3478                 return 0;
3479         }
3480
3481         if (prealloc)
3482                 /* Has preallocated memory for subpage */
3483                 attach_page_private(page, prealloc);
3484         else
3485                 /* Do new allocation to attach subpage */
3486                 ret = btrfs_attach_subpage(fs_info, page,
3487                                            BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
3488         return ret;
3489 }
3490
3491 int set_page_extent_mapped(struct page *page)
3492 {
3493         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3494
3495         ASSERT(page->mapping);
3496
3497         if (PagePrivate(page))
3498                 return 0;
3499
3500         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3501
3502         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3503                 return btrfs_attach_subpage(fs_info, page, BTRFS_SUBPAGE_DATA);
3504
3505         attach_page_private(page, (void *)EXTENT_PAGE_PRIVATE);
3506         return 0;
3507 }
3508
3509 void clear_page_extent_mapped(struct page *page)
3510 {
3511         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3512
3513         ASSERT(page->mapping);
3514
3515         if (!PagePrivate(page))
3516                 return;
3517
3518         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3519         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3520                 return btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3521
3522         detach_page_private(page);
3523 }
3524
3525 static struct extent_map *
3526 __get_extent_map(struct inode *inode, struct page *page, size_t pg_offset,
3527                  u64 start, u64 len, struct extent_map **em_cached)
3528 {
3529         struct extent_map *em;
3530
3531         if (em_cached && *em_cached) {
3532                 em = *em_cached;
3533                 if (extent_map_in_tree(em) && start >= em->start &&
3534                     start < extent_map_end(em)) {
3535                         refcount_inc(&em->refs);
3536                         return em;
3537                 }
3538
3539                 free_extent_map(em);
3540                 *em_cached = NULL;
3541         }
3542
3543         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), page, pg_offset, start, len);
3544         if (em_cached && !IS_ERR(em)) {
3545                 BUG_ON(*em_cached);
3546                 refcount_inc(&em->refs);
3547                 *em_cached = em;
3548         }
3549         return em;
3550 }
3551 /*
3552  * basic readpage implementation.  Locked extent state structs are inserted
3553  * into the tree that are removed when the IO is done (by the end_io
3554  * handlers)
3555  * XXX JDM: This needs looking at to ensure proper page locking
3556  * return 0 on success, otherwise return error
3557  */
3558 int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
3559                       struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3560                       unsigned int read_flags, u64 *prev_em_start)
3561 {
3562         struct inode *inode = page->mapping->host;
3563         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3564         u64 start = page_offset(page);
3565         const u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
3566         u64 cur = start;
3567         u64 extent_offset;
3568         u64 last_byte = i_size_read(inode);
3569         u64 block_start;
3570         u64 cur_end;
3571         struct extent_map *em;
3572         int ret = 0;
3573         size_t pg_offset = 0;
3574         size_t iosize;
3575         size_t blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
3576         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3577
3578         ret = set_page_extent_mapped(page);
3579         if (ret < 0) {
3580                 unlock_extent(tree, start, end);
3581                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, PAGE_SIZE);
3582                 unlock_page(page);
3583                 goto out;
3584         }
3585
3586         if (page->index == last_byte >> PAGE_SHIFT) {
3587                 size_t zero_offset = offset_in_page(last_byte);
3588
3589                 if (zero_offset) {
3590                         iosize = PAGE_SIZE - zero_offset;
3591                         memzero_page(page, zero_offset, iosize);
3592                         flush_dcache_page(page);
3593                 }
3594         }
3595         begin_page_read(fs_info, page);
3596         while (cur <= end) {
3597                 unsigned long this_bio_flag = 0;
3598                 bool force_bio_submit = false;
3599                 u64 disk_bytenr;
3600
3601                 ASSERT(IS_ALIGNED(cur, fs_info->sectorsize));
3602                 if (cur >= last_byte) {
3603                         struct extent_state *cached = NULL;
3604
3605                         iosize = PAGE_SIZE - pg_offset;
3606                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
3607                         flush_dcache_page(page);
3608                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3609                                             &cached, GFP_NOFS);
3610                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3611                                              cur + iosize - 1, &cached);
3612                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3613                         break;
3614                 }
3615                 em = __get_extent_map(inode, page, pg_offset, cur,
3616                                       end - cur + 1, em_cached);
3617                 if (IS_ERR(em)) {
3618                         unlock_extent(tree, cur, end);
3619                         end_page_read(page, false, cur, end + 1 - cur);
3620                         ret = PTR_ERR(em);
3621                         break;
3622                 }
3623                 extent_offset = cur - em->start;
3624                 BUG_ON(extent_map_end(em) <= cur);
3625                 BUG_ON(end < cur);
3626
3627                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
3628                         this_bio_flag |= EXTENT_BIO_COMPRESSED;
3629                         extent_set_compress_type(&this_bio_flag,
3630                                                  em->compress_type);
3631                 }
3632
3633                 iosize = min(extent_map_end(em) - cur, end - cur + 1);
3634                 cur_end = min(extent_map_end(em) - 1, end);
3635                 iosize = ALIGN(iosize, blocksize);
3636                 if (this_bio_flag & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3637                         disk_bytenr = em->block_start;
3638                 else
3639                         disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3640                 block_start = em->block_start;
3641                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
3642                         block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
3643
3644                 /*
3645                  * If we have a file range that points to a compressed extent
3646                  * and it's followed by a consecutive file range that points
3647                  * to the same compressed extent (possibly with a different
3648                  * offset and/or length, so it either points to the whole extent
3649                  * or only part of it), we must make sure we do not submit a
3650                  * single bio to populate the pages for the 2 ranges because
3651                  * this makes the compressed extent read zero out the pages
3652                  * belonging to the 2nd range. Imagine the following scenario:
3653                  *
3654                  *  File layout
3655                  *  [0 - 8K]                     [8K - 24K]
3656                  *    |                               |
3657                  *    |                               |
3658                  * points to extent X,         points to extent X,
3659                  * offset 4K, length of 8K     offset 0, length 16K
3660                  *
3661                  * [extent X, compressed length = 4K uncompressed length = 16K]
3662                  *
3663                  * If the bio to read the compressed extent covers both ranges,
3664                  * it will decompress extent X into the pages belonging to the
3665                  * first range and then it will stop, zeroing out the remaining
3666                  * pages that belong to the other range that points to extent X.
3667                  * So here we make sure we submit 2 bios, one for the first
3668                  * range and another one for the third range. Both will target
3669                  * the same physical extent from disk, but we can't currently
3670                  * make the compressed bio endio callback populate the pages
3671                  * for both ranges because each compressed bio is tightly
3672                  * coupled with a single extent map, and each range can have
3673                  * an extent map with a different offset value relative to the
3674                  * uncompressed data of our extent and different lengths. This
3675                  * is a corner case so we prioritize correctness over
3676                  * non-optimal behavior (submitting 2 bios for the same extent).
3677                  */
3678                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) &&
3679                     prev_em_start && *prev_em_start != (u64)-1 &&
3680                     *prev_em_start != em->start)
3681                         force_bio_submit = true;
3682
3683                 if (prev_em_start)
3684                         *prev_em_start = em->start;
3685
3686                 free_extent_map(em);
3687                 em = NULL;
3688
3689                 /* we've found a hole, just zero and go on */
3690                 if (block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
3691                         struct extent_state *cached = NULL;
3692
3693                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
3694                         flush_dcache_page(page);
3695
3696                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3697                                             &cached, GFP_NOFS);
3698                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3699                                              cur + iosize - 1, &cached);
3700                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3701                         cur = cur + iosize;
3702                         pg_offset += iosize;
3703                         continue;
3704                 }
3705                 /* the get_extent function already copied into the page */
3706                 if (test_range_bit(tree, cur, cur_end,
3707                                    EXTENT_UPTODATE, 1, NULL)) {
3708                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3709                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3710                         cur = cur + iosize;
3711                         pg_offset += iosize;
3712                         continue;
3713                 }
3714                 /* we have an inline extent but it didn't get marked up
3715                  * to date.  Error out
3716                  */
3717                 if (block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3718                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3719                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3720                         cur = cur + iosize;
3721                         pg_offset += iosize;
3722                         continue;
3723                 }
3724
3725                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | read_flags, NULL,
3726                                          bio_ctrl, page, disk_bytenr, iosize,
3727                                          pg_offset,
3728                                          end_bio_extent_readpage, 0,
3729                                          this_bio_flag,
3730                                          force_bio_submit);
3731                 if (ret) {
3732                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3733                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3734                         goto out;
3735                 }
3736                 cur = cur + iosize;
3737                 pg_offset += iosize;
3738         }
3739 out:
3740         return ret;
3741 }
3742
3743 static inline void contiguous_readpages(struct page *pages[], int nr_pages,
3744                                         u64 start, u64 end,
3745                                         struct extent_map **em_cached,
3746                                         struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3747                                         u64 *prev_em_start)
3748 {
3749         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(pages[0]->mapping->host);
3750         int index;
3751
3752         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
3753
3754         for (index = 0; index < nr_pages; index++) {
3755                 btrfs_do_readpage(pages[index], em_cached, bio_ctrl,
3756                                   REQ_RAHEAD, prev_em_start);
3757                 put_page(pages[index]);
3758         }
3759 }
3760
3761 static void update_nr_written(struct writeback_control *wbc,
3762                               unsigned long nr_written)
3763 {
3764         wbc->nr_to_write -= nr_written;
3765 }
3766
3767 /*
3768  * helper for __extent_writepage, doing all of the delayed allocation setup.
3769  *
3770  * This returns 1 if btrfs_run_delalloc_range function did all the work required
3771  * to write the page (copy into inline extent).  In this case the IO has
3772  * been started and the page is already unlocked.
3773  *
3774  * This returns 0 if all went well (page still locked)
3775  * This returns < 0 if there were errors (page still locked)
3776  */
3777 static noinline_for_stack int writepage_delalloc(struct btrfs_inode *inode,
3778                 struct page *page, struct writeback_control *wbc)
3779 {
3780         const u64 page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
3781         u64 delalloc_start = page_offset(page);
3782         u64 delalloc_to_write = 0;
3783         /* How many pages are started by btrfs_run_delalloc_range() */
3784         unsigned long nr_written = 0;
3785         int ret;
3786         int page_started = 0;
3787
3788         while (delalloc_start < page_end) {
3789                 u64 delalloc_end = page_end;
3790                 bool found;
3791
3792                 found = find_lock_delalloc_range(&inode->vfs_inode, page,
3793                                                &delalloc_start,
3794                                                &delalloc_end);
3795                 if (!found) {
3796                         delalloc_start = delalloc_end + 1;
3797                         continue;
3798                 }
3799                 ret = btrfs_run_delalloc_range(inode, page, delalloc_start,
3800                                 delalloc_end, &page_started, &nr_written, wbc);
3801                 if (ret) {
3802                         btrfs_page_set_error(inode->root->fs_info, page,
3803                                              page_offset(page), PAGE_SIZE);
3804                         return ret;
3805                 }
3806                 /*
3807                  * delalloc_end is already one less than the total length, so
3808                  * we don't subtract one from PAGE_SIZE
3809                  */
3810                 delalloc_to_write += (delalloc_end - delalloc_start +
3811                                       PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
3812                 delalloc_start = delalloc_end + 1;
3813         }
3814         if (wbc->nr_to_write < delalloc_to_write) {
3815                 int thresh = 8192;
3816
3817                 if (delalloc_to_write < thresh * 2)
3818                         thresh = delalloc_to_write;
3819                 wbc->nr_to_write = min_t(u64, delalloc_to_write,
3820                                          thresh);
3821         }
3822
3823         /* Did btrfs_run_dealloc_range() already unlock and start the IO? */
3824         if (page_started) {
3825                 /*
3826                  * We've unlocked the page, so we can't update the mapping's
3827                  * writeback index, just update nr_to_write.
3828                  */
3829                 wbc->nr_to_write -= nr_written;
3830                 return 1;
3831         }
3832
3833         return 0;
3834 }
3835
3836 /*
3837  * Find the first byte we need to write.
3838  *
3839  * For subpage, one page can contain several sectors, and
3840  * __extent_writepage_io() will just grab all extent maps in the page
3841  * range and try to submit all non-inline/non-compressed extents.
3842  *
3843  * This is a big problem for subpage, we shouldn't re-submit already written
3844  * data at all.
3845  * This function will lookup subpage dirty bit to find which range we really
3846  * need to submit.
3847  *
3848  * Return the next dirty range in [@start, @end).
3849  * If no dirty range is found, @start will be page_offset(page) + PAGE_SIZE.
3850  */
3851 static void find_next_dirty_byte(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3852                                  struct page *page, u64 *start, u64 *end)
3853 {
3854         struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
3855         struct btrfs_subpage_info *spi = fs_info->subpage_info;
3856         u64 orig_start = *start;
3857         /* Declare as unsigned long so we can use bitmap ops */
3858         unsigned long flags;
3859         int range_start_bit;
3860         int range_end_bit;
3861
3862         /*
3863          * For regular sector size == page size case, since one page only
3864          * contains one sector, we return the page offset directly.
3865          */
3866         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
3867                 *start = page_offset(page);
3868                 *end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
3869                 return;
3870         }
3871
3872         range_start_bit = spi->dirty_offset +
3873                           (offset_in_page(orig_start) >> fs_info->sectorsize_bits);
3874
3875         /* We should have the page locked, but just in case */
3876         spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
3877         bitmap_next_set_region(subpage->bitmaps, &range_start_bit, &range_end_bit,
3878                                spi->dirty_offset + spi->bitmap_nr_bits);
3879         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
3880
3881         range_start_bit -= spi->dirty_offset;
3882         range_end_bit -= spi->dirty_offset;
3883
3884         *start = page_offset(page) + range_start_bit * fs_info->sectorsize;
3885         *end = page_offset(page) + range_end_bit * fs_info->sectorsize;
3886 }
3887
3888 /*
3889  * helper for __extent_writepage.  This calls the writepage start hooks,
3890  * and does the loop to map the page into extents and bios.
3891  *
3892  * We return 1 if the IO is started and the page is unlocked,
3893  * 0 if all went well (page still locked)
3894  * < 0 if there were errors (page still locked)
3895  */
3896 static noinline_for_stack int __extent_writepage_io(struct btrfs_inode *inode,
3897                                  struct page *page,
3898                                  struct writeback_control *wbc,
3899                                  struct extent_page_data *epd,
3900                                  loff_t i_size,
3901                                  int *nr_ret)
3902 {
3903         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3904         u64 cur = page_offset(page);
3905         u64 end = cur + PAGE_SIZE - 1;
3906         u64 extent_offset;
3907         u64 block_start;
3908         struct extent_map *em;
3909         int ret = 0;
3910         int nr = 0;
3911         u32 opf = REQ_OP_WRITE;
3912         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
3913         bool compressed;
3914
3915         ret = btrfs_writepage_cow_fixup(page);
3916         if (ret) {
3917                 /* Fixup worker will requeue */
3918                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
3919                 unlock_page(page);
3920                 return 1;
3921         }
3922
3923         /*
3924          * we don't want to touch the inode after unlocking the page,
3925          * so we update the mapping writeback index now
3926          */
3927         update_nr_written(wbc, 1);
3928
3929         while (cur <= end) {
3930                 u64 disk_bytenr;
3931                 u64 em_end;
3932                 u64 dirty_range_start = cur;
3933                 u64 dirty_range_end;
3934                 u32 iosize;
3935
3936                 if (cur >= i_size) {
3937                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, page, cur,
3938                                                              end, true);
3939                         /*
3940                          * This range is beyond i_size, thus we don't need to
3941                          * bother writing back.
3942                          * But we still need to clear the dirty subpage bit, or
3943                          * the next time the page gets dirtied, we will try to
3944                          * writeback the sectors with subpage dirty bits,
3945                          * causing writeback without ordered extent.
3946                          */
3947                         btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, end + 1 - cur);
3948                         break;
3949                 }
3950
3951                 find_next_dirty_byte(fs_info, page, &dirty_range_start,
3952                                      &dirty_range_end);
3953                 if (cur < dirty_range_start) {
3954                         cur = dirty_range_start;
3955                         continue;
3956                 }
3957
3958                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur, end - cur + 1);
3959                 if (IS_ERR(em)) {
3960                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, cur, end - cur + 1);
3961                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(em);
3962                         break;
3963                 }
3964
3965                 extent_offset = cur - em->start;
3966                 em_end = extent_map_end(em);
3967                 ASSERT(cur <= em_end);
3968                 ASSERT(cur < end);
3969                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->start, fs_info->sectorsize));
3970                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->len, fs_info->sectorsize));
3971                 block_start = em->block_start;
3972                 compressed = test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
3973                 disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3974
3975                 /*
3976                  * Note that em_end from extent_map_end() and dirty_range_end from
3977                  * find_next_dirty_byte() are all exclusive
3978                  */
3979                 iosize = min(min(em_end, end + 1), dirty_range_end) - cur;
3980
3981                 if (btrfs_use_zone_append(inode, em->block_start))
3982                         opf = REQ_OP_ZONE_APPEND;
3983
3984                 free_extent_map(em);
3985                 em = NULL;
3986
3987                 /*
3988                  * compressed and inline extents are written through other
3989                  * paths in the FS
3990                  */
3991                 if (compressed || block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
3992                     block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3993                         if (compressed)
3994                                 nr++;
3995                         else
3996                                 btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode,
3997                                                 page, cur, cur + iosize - 1, true);
3998                         btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, iosize);
3999                         cur += iosize;
4000                         continue;
4001                 }
4002
4003                 btrfs_set_range_writeback(inode, cur, cur + iosize - 1);
4004                 if (!PageWriteback(page)) {
4005                         btrfs_err(inode->root->fs_info,
4006                                    "page %lu not writeback, cur %llu end %llu",
4007                                page->index, cur, end);
4008                 }
4009
4010                 /*
4011                  * Although the PageDirty bit is cleared before entering this
4012                  * function, subpage dirty bit is not cleared.
4013                  * So clear subpage dirty bit here so next time we won't submit
4014                  * page for range already written to disk.
4015                  */
4016                 btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, iosize);
4017
4018                 ret = submit_extent_page(opf | write_flags, wbc,
4019                                          &epd->bio_ctrl, page,
4020                                          disk_bytenr, iosize,
4021                                          cur - page_offset(page),
4022                                          end_bio_extent_writepage,
4023                                          0, 0, false);
4024                 if (ret) {
4025                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, cur, iosize);
4026                         if (PageWriteback(page))
4027                                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, cur,
4028                                                            iosize);
4029                 }
4030
4031                 cur += iosize;
4032                 nr++;
4033         }
4034         /*
4035          * If we finish without problem, we should not only clear page dirty,
4036          * but also empty subpage dirty bits
4037          */
4038         if (!ret)
4039                 btrfs_page_assert_not_dirty(fs_info, page);
4040         *nr_ret = nr;
4041         return ret;
4042 }
4043
4044 /*
4045  * the writepage semantics are similar to regular writepage.  extent
4046  * records are inserted to lock ranges in the tree, and as dirty areas
4047  * are found, they are marked writeback.  Then the lock bits are removed
4048  * and the end_io handler clears the writeback ranges
4049  *
4050  * Return 0 if everything goes well.
4051  * Return <0 for error.
4052  */
4053 static int __extent_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
4054                               struct extent_page_data *epd)
4055 {
4056         struct folio *folio = page_folio(page);
4057         struct inode *inode = page->mapping->host;
4058         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
4059         const u64 page_start = page_offset(page);
4060         const u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
4061         int ret;
4062         int nr = 0;
4063         size_t pg_offset;
4064         loff_t i_size = i_size_read(inode);
4065         unsigned long end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
4066
4067         trace___extent_writepage(page, inode, wbc);
4068
4069         WARN_ON(!PageLocked(page));
4070
4071         btrfs_page_clear_error(btrfs_sb(inode->i_sb), page,
4072                                page_offset(page), PAGE_SIZE);
4073
4074         pg_offset = offset_in_page(i_size);
4075         if (page->index > end_index ||
4076            (page->index == end_index && !pg_offset)) {
4077                 folio_invalidate(folio, 0, folio_size(folio));
4078                 folio_unlock(folio);
4079                 return 0;
4080         }
4081
4082         if (page->index == end_index) {
4083                 memzero_page(page, pg_offset, PAGE_SIZE - pg_offset);
4084                 flush_dcache_page(page);
4085         }
4086
4087         ret = set_page_extent_mapped(page);
4088         if (ret < 0) {
4089                 SetPageError(page);
4090                 goto done;
4091         }
4092
4093         if (!epd->extent_locked) {
4094                 ret = writepage_delalloc(BTRFS_I(inode), page, wbc);
4095                 if (ret == 1)
4096                         return 0;
4097                 if (ret)
4098                         goto done;
4099         }
4100
4101         ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, wbc, epd, i_size,
4102                                     &nr);
4103         if (ret == 1)
4104                 return 0;
4105
4106 done:
4107         if (nr == 0) {
4108                 /* make sure the mapping tag for page dirty gets cleared */
4109                 set_page_writeback(page);
4110                 end_page_writeback(page);
4111         }
4112         /*
4113          * Here we used to have a check for PageError() and then set @ret and
4114          * call end_extent_writepage().
4115          *
4116          * But in fact setting @ret here will cause different error paths
4117          * between subpage and regular sectorsize.
4118          *
4119          * For regular page size, we never submit current page, but only add
4120          * current page to current bio.
4121          * The bio submission can only happen in next page.
4122          * Thus if we hit the PageError() branch, @ret is already set to
4123          * non-zero value and will not get updated for regular sectorsize.
4124          *
4125          * But for subpage case, it's possible we submit part of current page,
4126          * thus can get PageError() set by submitted bio of the same page,
4127          * while our @ret is still 0.
4128          *
4129          * So here we unify the behavior and don't set @ret.
4130          * Error can still be properly passed to higher layer as page will
4131          * be set error, here we just don't handle the IO failure.
4132          *
4133          * NOTE: This is just a hotfix for subpage.
4134          * The root fix will be properly ending ordered extent when we hit
4135          * an error during writeback.
4136          *
4137          * But that needs a bigger refactoring, as we not only need to grab the
4138          * submitted OE, but also need to know exactly at which bytenr we hit
4139          * the error.
4140          * Currently the full page based __extent_writepage_io() is not
4141          * capable of that.
4142          */
4143         if (PageError(page))
4144                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
4145         if (epd->extent_locked) {
4146                 /*
4147                  * If epd->extent_locked, it's from extent_write_locked_range(),
4148                  * the page can either be locked by lock_page() or
4149                  * process_one_page().
4150                  * Let btrfs_page_unlock_writer() handle both cases.
4151                  */
4152                 ASSERT(wbc);
4153                 btrfs_page_unlock_writer(fs_info, page, wbc->range_start,
4154                                          wbc->range_end + 1 - wbc->range_start);
4155         } else {
4156                 unlock_page(page);
4157         }
4158         ASSERT(ret <= 0);
4159         return ret;
4160 }
4161
4162 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
4163 {
4164         wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
4165                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4166 }
4167
4168 static void end_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
4169 {
4170         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_ZONE_FINISH, &eb->bflags))
4171                 btrfs_zone_finish_endio(eb->fs_info, eb->start, eb->len);
4172
4173         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
4174         smp_mb__after_atomic();
4175         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK);
4176 }
4177
4178 /*
4179  * Lock extent buffer status and pages for writeback.
4180  *
4181  * May try to flush write bio if we can't get the lock.
4182  *
4183  * Return  0 if the extent buffer doesn't need to be submitted.
4184  *           (E.g. the extent buffer is not dirty)
4185  * Return >0 is the extent buffer is submitted to bio.
4186  * Return <0 if something went wrong, no page is locked.
4187  */
4188 static noinline_for_stack int lock_extent_buffer_for_io(struct extent_buffer *eb,
4189                           struct extent_page_data *epd)
4190 {
4191         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4192         int i, num_pages, failed_page_nr;
4193         int flush = 0;
4194         int ret = 0;
4195
4196         if (!btrfs_try_tree_write_lock(eb)) {
4197                 ret = flush_write_bio(epd);
4198                 if (ret < 0)
4199                         return ret;
4200                 flush = 1;
4201                 btrfs_tree_lock(eb);
4202         }
4203
4204         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags)) {
4205                 btrfs_tree_unlock(eb);
4206                 if (!epd->sync_io)
4207                         return 0;
4208                 if (!flush) {
4209                         ret = flush_write_bio(epd);
4210                         if (ret < 0)
4211                                 return ret;
4212                         flush = 1;
4213                 }
4214                 while (1) {
4215                         wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
4216                         btrfs_tree_lock(eb);
4217                         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags))
4218                                 break;
4219                         btrfs_tree_unlock(eb);
4220                 }
4221         }
4222
4223         /*
4224          * We need to do this to prevent races in people who check if the eb is
4225          * under IO since we can end up having no IO bits set for a short period
4226          * of time.
4227          */
4228         spin_lock(&eb->refs_lock);
4229         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
4230                 set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
4231                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4232                 btrfs_set_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
4233                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4234                                          -eb->len,
4235                                          fs_info->dirty_metadata_batch);
4236                 ret = 1;
4237         } else {
4238                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4239         }
4240
4241         btrfs_tree_unlock(eb);
4242
4243         /*
4244          * Either we don't need to submit any tree block, or we're submitting
4245          * subpage eb.
4246          * Subpage metadata doesn't use page locking at all, so we can skip
4247          * the page locking.
4248          */
4249         if (!ret || fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
4250                 return ret;
4251
4252         num_pages = num_extent_pages(eb);
4253         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4254                 struct page *p = eb->pages[i];
4255
4256                 if (!trylock_page(p)) {
4257                         if (!flush) {
4258                                 int err;
4259
4260                                 err = flush_write_bio(epd);
4261                                 if (err < 0) {
4262                                         ret = err;
4263                                         failed_page_nr = i;
4264                                         goto err_unlock;
4265                                 }
4266                                 flush = 1;
4267                         }
4268                         lock_page(p);
4269                 }
4270         }
4271
4272         return ret;
4273 err_unlock:
4274         /* Unlock already locked pages */
4275         for (i = 0; i < failed_page_nr; i++)
4276                 unlock_page(eb->pages[i]);
4277         /*
4278          * Clear EXTENT_BUFFER_WRITEBACK and wake up anyone waiting on it.
4279          * Also set back EXTENT_BUFFER_DIRTY so future attempts to this eb can
4280          * be made and undo everything done before.
4281          */
4282         btrfs_tree_lock(eb);
4283         spin_lock(&eb->refs_lock);
4284         set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
4285         end_extent_buffer_writeback(eb);
4286         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4287         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes, eb->len,
4288                                  fs_info->dirty_metadata_batch);
4289         btrfs_clear_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
4290         btrfs_tree_unlock(eb);
4291         return ret;
4292 }
4293
4294 static void set_btree_ioerr(struct page *page, struct extent_buffer *eb)
4295 {
4296         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4297
4298         btrfs_page_set_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4299         if (test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags))
4300                 return;
4301
4302         /*
4303          * A read may stumble upon this buffer later, make sure that it gets an
4304          * error and knows there was an error.
4305          */
4306         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
4307
4308         /*
4309          * We need to set the mapping with the io error as well because a write
4310          * error will flip the file system readonly, and then syncfs() will
4311          * return a 0 because we are readonly if we don't modify the err seq for
4312          * the superblock.
4313          */
4314         mapping_set_error(page->mapping, -EIO);
4315
4316         /*
4317          * If we error out, we should add back the dirty_metadata_bytes
4318          * to make it consistent.
4319          */
4320         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4321                                  eb->len, fs_info->dirty_metadata_batch);
4322
4323         /*
4324          * If writeback for a btree extent that doesn't belong to a log tree
4325          * failed, increment the counter transaction->eb_write_errors.
4326          * We do this because while the transaction is running and before it's
4327          * committing (when we call filemap_fdata[write|wait]_range against
4328          * the btree inode), we might have
4329          * btree_inode->i_mapping->a_ops->writepages() called by the VM - if it
4330          * returns an error or an error happens during writeback, when we're
4331          * committing the transaction we wouldn't know about it, since the pages
4332          * can be no longer dirty nor marked anymore for writeback (if a
4333          * subsequent modification to the extent buffer didn't happen before the
4334          * transaction commit), which makes filemap_fdata[write|wait]_range not
4335          * able to find the pages tagged with SetPageError at transaction
4336          * commit time. So if this happens we must abort the transaction,
4337          * otherwise we commit a super block with btree roots that point to
4338          * btree nodes/leafs whose content on disk is invalid - either garbage
4339          * or the content of some node/leaf from a past generation that got
4340          * cowed or deleted and is no longer valid.
4341          *
4342          * Note: setting AS_EIO/AS_ENOSPC in the btree inode's i_mapping would
4343          * not be enough - we need to distinguish between log tree extents vs
4344          * non-log tree extents, and the next filemap_fdatawait_range() call
4345          * will catch and clear such errors in the mapping - and that call might
4346          * be from a log sync and not from a transaction commit. Also, checking
4347          * for the eb flag EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR at transaction commit time is
4348          * not done and would not be reliable - the eb might have been released
4349          * from memory and reading it back again means that flag would not be
4350          * set (since it's a runtime flag, not persisted on disk).
4351          *
4352          * Using the flags below in the btree inode also makes us achieve the
4353          * goal of AS_EIO/AS_ENOSPC when writepages() returns success, started
4354          * writeback for all dirty pages and before filemap_fdatawait_range()
4355          * is called, the writeback for all dirty pages had already finished
4356          * with errors - because we were not using AS_EIO/AS_ENOSPC,
4357          * filemap_fdatawait_range() would return success, as it could not know
4358          * that writeback errors happened (the pages were no longer tagged for
4359          * writeback).
4360          */
4361         switch (eb->log_index) {
4362         case -1:
4363                 set_bit(BTRFS_FS_BTREE_ERR, &fs_info->flags);
4364                 break;
4365         case 0:
4366                 set_bit(BTRFS_FS_LOG1_ERR, &fs_info->flags);
4367                 break;
4368         case 1:
4369                 set_bit(BTRFS_FS_LOG2_ERR, &fs_info->flags);
4370                 break;
4371         default:
4372                 BUG(); /* unexpected, logic error */
4373         }
4374 }
4375
4376 /*
4377  * The endio specific version which won't touch any unsafe spinlock in endio
4378  * context.
4379  */
4380 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_nolock(
4381                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
4382 {
4383         struct extent_buffer *eb;
4384
4385         rcu_read_lock();
4386         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
4387                                start >> fs_info->sectorsize_bits);
4388         if (eb && atomic_inc_not_zero(&eb->refs)) {
4389                 rcu_read_unlock();
4390                 return eb;
4391         }
4392         rcu_read_unlock();
4393         return NULL;
4394 }
4395
4396 /*
4397  * The endio function for subpage extent buffer write.
4398  *
4399  * Unlike end_bio_extent_buffer_writepage(), we only call end_page_writeback()
4400  * after all extent buffers in the page has finished their writeback.
4401  */
4402 static void end_bio_subpage_eb_writepage(struct bio *bio)
4403 {
4404         struct btrfs_fs_info *fs_info;
4405         struct bio_vec *bvec;
4406         struct bvec_iter_all iter_all;
4407
4408         fs_info = btrfs_sb(bio_first_page_all(bio)->mapping->host->i_sb);
4409         ASSERT(fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE);
4410
4411         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4412         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4413                 struct page *page = bvec->bv_page;
4414                 u64 bvec_start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
4415                 u64 bvec_end = bvec_start + bvec->bv_len - 1;
4416                 u64 cur_bytenr = bvec_start;
4417
4418                 ASSERT(IS_ALIGNED(bvec->bv_len, fs_info->nodesize));
4419
4420                 /* Iterate through all extent buffers in the range */
4421                 while (cur_bytenr <= bvec_end) {
4422                         struct extent_buffer *eb;
4423                         int done;
4424
4425                         /*
4426                          * Here we can't use find_extent_buffer(), as it may
4427                          * try to lock eb->refs_lock, which is not safe in endio
4428                          * context.
4429                          */
4430                         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, cur_bytenr);
4431                         ASSERT(eb);
4432
4433                         cur_bytenr = eb->start + eb->len;
4434
4435                         ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags));
4436                         done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4437                         ASSERT(done);
4438
4439                         if (bio->bi_status ||
4440                             test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4441                                 ClearPageUptodate(page);
4442                                 set_btree_ioerr(page, eb);
4443                         }
4444
4445                         btrfs_subpage_clear_writeback(fs_info, page, eb->start,
4446                                                       eb->len);
4447                         end_extent_buffer_writeback(eb);
4448                         /*
4449                          * free_extent_buffer() will grab spinlock which is not
4450                          * safe in endio context. Thus here we manually dec
4451                          * the ref.
4452                          */
4453                         atomic_dec(&eb->refs);
4454                 }
4455         }
4456         bio_put(bio);
4457 }
4458
4459 static void end_bio_extent_buffer_writepage(struct bio *bio)
4460 {
4461         struct bio_vec *bvec;
4462         struct extent_buffer *eb;
4463         int done;
4464         struct bvec_iter_all iter_all;
4465
4466         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4467         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4468                 struct page *page = bvec->bv_page;
4469
4470                 eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4471                 BUG_ON(!eb);
4472                 done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4473
4474                 if (bio->bi_status ||
4475                     test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4476                         ClearPageUptodate(page);
4477                         set_btree_ioerr(page, eb);
4478                 }
4479
4480                 end_page_writeback(page);
4481
4482                 if (!done)
4483                         continue;
4484
4485                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4486         }
4487
4488         bio_put(bio);
4489 }
4490
4491 static void prepare_eb_write(struct extent_buffer *eb)
4492 {
4493         u32 nritems;
4494         unsigned long start;
4495         unsigned long end;
4496
4497         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
4498         atomic_set(&eb->io_pages, num_extent_pages(eb));
4499
4500         /* Set btree blocks beyond nritems with 0 to avoid stale content */
4501         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
4502         if (btrfs_header_level(eb) > 0) {
4503                 end = btrfs_node_key_ptr_offset(nritems);
4504                 memzero_extent_buffer(eb, end, eb->len - end);
4505         } else {
4506                 /*
4507                  * Leaf:
4508                  * header 0 1 2 .. N ... data_N .. data_2 data_1 data_0
4509                  */
4510                 start = btrfs_item_nr_offset(nritems);
4511                 end = BTRFS_LEAF_DATA_OFFSET + leaf_data_end(eb);
4512                 memzero_extent_buffer(eb, start, end - start);
4513         }
4514 }
4515
4516 /*
4517  * Unlike the work in write_one_eb(), we rely completely on extent locking.
4518  * Page locking is only utilized at minimum to keep the VMM code happy.
4519  */
4520 static int write_one_subpage_eb(struct extent_buffer *eb,
4521                                 struct writeback_control *wbc,
4522                                 struct extent_page_data *epd)
4523 {
4524         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4525         struct page *page = eb->pages[0];
4526         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4527         bool no_dirty_ebs = false;
4528         int ret;
4529
4530         prepare_eb_write(eb);
4531
4532         /* clear_page_dirty_for_io() in subpage helper needs page locked */
4533         lock_page(page);
4534         btrfs_subpage_set_writeback(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4535
4536         /* Check if this is the last dirty bit to update nr_written */
4537         no_dirty_ebs = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page,
4538                                                           eb->start, eb->len);
4539         if (no_dirty_ebs)
4540                 clear_page_dirty_for_io(page);
4541
4542         ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc,
4543                         &epd->bio_ctrl, page, eb->start, eb->len,
4544                         eb->start - page_offset(page),
4545                         end_bio_subpage_eb_writepage, 0, 0, false);
4546         if (ret) {
4547                 btrfs_subpage_clear_writeback(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4548                 set_btree_ioerr(page, eb);
4549                 unlock_page(page);
4550
4551                 if (atomic_dec_and_test(&eb->io_pages))
4552                         end_extent_buffer_writeback(eb);
4553                 return -EIO;
4554         }
4555         unlock_page(page);
4556         /*
4557          * Submission finished without problem, if no range of the page is
4558          * dirty anymore, we have submitted a page.  Update nr_written in wbc.
4559          */
4560         if (no_dirty_ebs)
4561                 update_nr_written(wbc, 1);
4562         return ret;
4563 }
4564
4565 static noinline_for_stack int write_one_eb(struct extent_buffer *eb,
4566                         struct writeback_control *wbc,
4567                         struct extent_page_data *epd)
4568 {
4569         u64 disk_bytenr = eb->start;
4570         int i, num_pages;
4571         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4572         int ret = 0;
4573
4574         prepare_eb_write(eb);
4575
4576         num_pages = num_extent_pages(eb);
4577         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4578                 struct page *p = eb->pages[i];
4579
4580                 clear_page_dirty_for_io(p);
4581                 set_page_writeback(p);
4582                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc,
4583                                          &epd->bio_ctrl, p, disk_bytenr,
4584                                          PAGE_SIZE, 0,
4585                                          end_bio_extent_buffer_writepage,
4586                                          0, 0, false);
4587                 if (ret) {
4588                         set_btree_ioerr(p, eb);
4589                         if (PageWriteback(p))
4590                                 end_page_writeback(p);
4591                         if (atomic_sub_and_test(num_pages - i, &eb->io_pages))
4592                                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4593                         ret = -EIO;
4594                         break;
4595                 }
4596                 disk_bytenr += PAGE_SIZE;
4597                 update_nr_written(wbc, 1);
4598                 unlock_page(p);
4599         }
4600
4601         if (unlikely(ret)) {
4602                 for (; i < num_pages; i++) {
4603                         struct page *p = eb->pages[i];
4604                         clear_page_dirty_for_io(p);
4605                         unlock_page(p);
4606                 }
4607         }
4608
4609         return ret;
4610 }
4611
4612 /*
4613  * Submit one subpage btree page.
4614  *
4615  * The main difference to submit_eb_page() is:
4616  * - Page locking
4617  *   For subpage, we don't rely on page locking at all.
4618  *
4619  * - Flush write bio
4620  *   We only flush bio if we may be unable to fit current extent buffers into
4621  *   current bio.
4622  *
4623  * Return >=0 for the number of submitted extent buffers.
4624  * Return <0 for fatal error.
4625  */
4626 static int submit_eb_subpage(struct page *page,
4627                              struct writeback_control *wbc,
4628                              struct extent_page_data *epd)
4629 {
4630         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
4631         int submitted = 0;
4632         u64 page_start = page_offset(page);
4633         int bit_start = 0;
4634         int sectors_per_node = fs_info->nodesize >> fs_info->sectorsize_bits;
4635         int ret;
4636
4637         /* Lock and write each dirty extent buffers in the range */
4638         while (bit_start < fs_info->subpage_info->bitmap_nr_bits) {
4639                 struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
4640                 struct extent_buffer *eb;
4641                 unsigned long flags;
4642                 u64 start;
4643
4644                 /*
4645                  * Take private lock to ensure the subpage won't be detached
4646                  * in the meantime.
4647                  */
4648                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
4649                 if (!PagePrivate(page)) {
4650                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4651                         break;
4652                 }
4653                 spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
4654                 if (!test_bit(bit_start + fs_info->subpage_info->dirty_offset,
4655                               subpage->bitmaps)) {
4656                         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
4657                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4658                         bit_start++;
4659                         continue;
4660                 }
4661
4662                 start = page_start + bit_start * fs_info->sectorsize;
4663                 bit_start += sectors_per_node;
4664
4665                 /*
4666                  * Here we just want to grab the eb without touching extra
4667                  * spin locks, so call find_extent_buffer_nolock().
4668                  */
4669                 eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
4670                 spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
4671                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4672
4673                 /*
4674                  * The eb has already reached 0 refs thus find_extent_buffer()
4675                  * doesn't return it. We don't need to write back such eb
4676                  * anyway.
4677                  */
4678                 if (!eb)
4679                         continue;
4680
4681                 ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4682                 if (ret == 0) {
4683                         free_extent_buffer(eb);
4684                         continue;
4685                 }
4686                 if (ret < 0) {
4687                         free_extent_buffer(eb);
4688                         goto cleanup;
4689                 }
4690                 ret = write_one_subpage_eb(eb, wbc, epd);
4691                 free_extent_buffer(eb);
4692                 if (ret < 0)
4693                         goto cleanup;
4694                 submitted++;
4695         }
4696         return submitted;
4697
4698 cleanup:
4699         /* We hit error, end bio for the submitted extent buffers */
4700         end_write_bio(epd, ret);
4701         return ret;
4702 }
4703
4704 /*
4705  * Submit all page(s) of one extent buffer.
4706  *
4707  * @page:       the page of one extent buffer
4708  * @eb_context: to determine if we need to submit this page, if current page
4709  *              belongs to this eb, we don't need to submit
4710  *
4711  * The caller should pass each page in their bytenr order, and here we use
4712  * @eb_context to determine if we have submitted pages of one extent buffer.
4713  *
4714  * If we have, we just skip until we hit a new page that doesn't belong to
4715  * current @eb_context.
4716  *
4717  * If not, we submit all the page(s) of the extent buffer.
4718  *
4719  * Return >0 if we have submitted the extent buffer successfully.
4720  * Return 0 if we don't need to submit the page, as it's already submitted by
4721  * previous call.
4722  * Return <0 for fatal error.
4723  */
4724 static int submit_eb_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
4725                           struct extent_page_data *epd,
4726                           struct extent_buffer **eb_context)
4727 {
4728         struct address_space *mapping = page->mapping;
4729         struct btrfs_block_group *cache = NULL;
4730         struct extent_buffer *eb;
4731         int ret;
4732
4733         if (!PagePrivate(page))
4734                 return 0;
4735
4736         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->sectorsize < PAGE_SIZE)
4737                 return submit_eb_subpage(page, wbc, epd);
4738
4739         spin_lock(&mapping->private_lock);
4740         if (!PagePrivate(page)) {
4741                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4742                 return 0;
4743         }
4744
4745         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4746
4747         /*
4748          * Shouldn't happen and normally this would be a BUG_ON but no point
4749          * crashing the machine for something we can survive anyway.
4750          */
4751         if (WARN_ON(!eb)) {
4752                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4753                 return 0;
4754         }
4755
4756         if (eb == *eb_context) {
4757                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4758                 return 0;
4759         }
4760         ret = atomic_inc_not_zero(&eb->refs);
4761         spin_unlock(&mapping->private_lock);
4762         if (!ret)
4763                 return 0;
4764
4765         if (!btrfs_check_meta_write_pointer(eb->fs_info, eb, &cache)) {
4766                 /*
4767                  * If for_sync, this hole will be filled with
4768                  * trasnsaction commit.
4769                  */
4770                 if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL && !wbc->for_sync)
4771                         ret = -EAGAIN;
4772                 else
4773                         ret = 0;
4774                 free_extent_buffer(eb);
4775                 return ret;
4776         }
4777
4778         *eb_context = eb;
4779
4780         ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4781         if (ret <= 0) {
4782                 btrfs_revert_meta_write_pointer(cache, eb);
4783                 if (cache)
4784                         btrfs_put_block_group(cache);
4785                 free_extent_buffer(eb);
4786                 return ret;
4787         }
4788         if (cache) {
4789                 /*
4790                  * Implies write in zoned mode. Mark the last eb in a block group.
4791                  */
4792                 if (cache->seq_zone && eb->start + eb->len == cache->zone_capacity)
4793                         set_bit(EXTENT_BUFFER_ZONE_FINISH, &eb->bflags);
4794                 btrfs_put_block_group(cache);
4795         }
4796         ret = write_one_eb(eb, wbc, epd);
4797         free_extent_buffer(eb);
4798         if (ret < 0)
4799                 return ret;
4800         return 1;
4801 }
4802
4803 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4804                                    struct writeback_control *wbc)
4805 {
4806         struct extent_buffer *eb_context = NULL;
4807         struct extent_page_data epd = {
4808                 .bio_ctrl = { 0 },
4809                 .extent_locked = 0,
4810                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4811         };
4812         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(mapping->host)->root->fs_info;
4813         int ret = 0;
4814         int done = 0;
4815         int nr_to_write_done = 0;
4816         struct pagevec pvec;
4817         int nr_pages;
4818         pgoff_t index;
4819         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4820         int scanned = 0;
4821         xa_mark_t tag;
4822
4823         pagevec_init(&pvec);
4824         if (wbc->range_cyclic) {
4825                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4826                 end = -1;
4827                 /*
4828                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4829                  * range, mark it as scanned.
4830                  */
4831                 scanned = (index == 0);
4832         } else {
4833                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4834                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4835                 scanned = 1;
4836         }
4837         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4838                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4839         else
4840                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4841         btrfs_zoned_meta_io_lock(fs_info);
4842 retry:
4843         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4844                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
4845         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
4846                (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping, &index, end,
4847                         tag))) {
4848                 unsigned i;
4849
4850                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
4851                         struct page *page = pvec.pages[i];
4852
4853                         ret = submit_eb_page(page, wbc, &epd, &eb_context);
4854                         if (ret == 0)
4855                                 continue;
4856                         if (ret < 0) {
4857                                 done = 1;
4858                                 break;
4859                         }
4860
4861                         /*
4862                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
4863                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
4864                          * at any time
4865                          */
4866                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
4867                 }
4868                 pagevec_release(&pvec);
4869                 cond_resched();
4870         }
4871         if (!scanned && !done) {
4872                 /*
4873                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
4874                  * back to the start of the file
4875                  */
4876                 scanned = 1;
4877                 index = 0;
4878                 goto retry;
4879         }
4880         if (ret < 0) {
4881                 end_write_bio(&epd, ret);
4882                 goto out;
4883         }
4884         /*
4885          * If something went wrong, don't allow any metadata write bio to be
4886          * submitted.
4887          *
4888          * This would prevent use-after-free if we had dirty pages not
4889          * cleaned up, which can still happen by fuzzed images.
4890          *
4891          * - Bad extent tree
4892          *   Allowing existing tree block to be allocated for other trees.
4893          *
4894          * - Log tree operations
4895          *   Exiting tree blocks get allocated to log tree, bumps its
4896          *   generation, then get cleaned in tree re-balance.
4897          *   Such tree block will not be written back, since it's clean,
4898          *   thus no WRITTEN flag set.
4899          *   And after log writes back, this tree block is not traced by
4900          *   any dirty extent_io_tree.
4901          *
4902          * - Offending tree block gets re-dirtied from its original owner
4903          *   Since it has bumped generation, no WRITTEN flag, it can be
4904          *   reused without COWing. This tree block will not be traced
4905          *   by btrfs_transaction::dirty_pages.
4906          *
4907          *   Now such dirty tree block will not be cleaned by any dirty
4908          *   extent io tree. Thus we don't want to submit such wild eb
4909          *   if the fs already has error.
4910          */
4911         if (!BTRFS_FS_ERROR(fs_info)) {
4912                 ret = flush_write_bio(&epd);
4913         } else {
4914                 ret = -EROFS;
4915                 end_write_bio(&epd, ret);
4916         }
4917 out:
4918         btrfs_zoned_meta_io_unlock(fs_info);
4919         return ret;
4920 }
4921
4922 /**
4923  * Walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
4924  *
4925  * @mapping: address space structure to write
4926  * @wbc:     subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
4927  * @epd:     holds context for the write, namely the bio
4928  *
4929  * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
4930  * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
4931  * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
4932  * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
4933  * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
4934  * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
4935  * existing IO to complete.
4936  */
4937 static int extent_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4938                              struct writeback_control *wbc,
4939                              struct extent_page_data *epd)
4940 {
4941         struct inode *inode = mapping->host;
4942         int ret = 0;
4943         int done = 0;
4944         int nr_to_write_done = 0;
4945         struct pagevec pvec;
4946         int nr_pages;
4947         pgoff_t index;
4948         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4949         pgoff_t done_index;
4950         int range_whole = 0;
4951         int scanned = 0;
4952         xa_mark_t tag;
4953
4954         /*
4955          * We have to hold onto the inode so that ordered extents can do their
4956          * work when the IO finishes.  The alternative to this is failing to add
4957          * an ordered extent if the igrab() fails there and that is a huge pain
4958          * to deal with, so instead just hold onto the inode throughout the
4959          * writepages operation.  If it fails here we are freeing up the inode
4960          * anyway and we'd rather not waste our time writing out stuff that is
4961          * going to be truncated anyway.
4962          */
4963         if (!igrab(inode))
4964                 return 0;
4965
4966         pagevec_init(&pvec);
4967         if (wbc->range_cyclic) {
4968                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4969                 end = -1;
4970                 /*
4971                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4972                  * range, mark it as scanned.
4973                  */
4974                 scanned = (index == 0);
4975         } else {
4976                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4977                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4978                 if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
4979                         range_whole = 1;
4980                 scanned = 1;
4981         }
4982
4983         /*
4984          * We do the tagged writepage as long as the snapshot flush bit is set
4985          * and we are the first one who do the filemap_flush() on this inode.
4986          *
4987          * The nr_to_write == LONG_MAX is needed to make sure other flushers do
4988          * not race in and drop the bit.
4989          */
4990         if (range_whole && wbc->nr_to_write == LONG_MAX &&
4991             test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
4992                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
4993                 wbc->tagged_writepages = 1;
4994
4995         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
4996                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4997         else
4998                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4999 retry:
5000         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
5001                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
5002         done_index = index;
5003         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
5004                         (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping,
5005                                                 &index, end, tag))) {
5006                 unsigned i;
5007
5008                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
5009                         struct page *page = pvec.pages[i];
5010
5011                         done_index = page->index + 1;
5012                         /*
5013                          * At this point we hold neither the i_pages lock nor
5014                          * the page lock: the page may be truncated or
5015                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
5016                          * or even swizzled back from swapper_space to
5017                          * tmpfs file mapping
5018                          */
5019                         if (!trylock_page(page)) {
5020                                 ret = flush_write_bio(epd);
5021                                 BUG_ON(ret < 0);
5022                                 lock_page(page);
5023                         }
5024
5025                         if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
5026                                 unlock_page(page);
5027                                 continue;
5028                         }
5029
5030                         if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_NONE) {
5031                                 if (PageWriteback(page)) {
5032                                         ret = flush_write_bio(epd);
5033                                         BUG_ON(ret < 0);
5034                                 }
5035                                 wait_on_page_writeback(page);
5036                         }
5037
5038                         if (PageWriteback(page) ||
5039                             !clear_page_dirty_for_io(page)) {
5040                                 unlock_page(page);
5041                                 continue;
5042                         }
5043
5044                         ret = __extent_writepage(page, wbc, epd);
5045                         if (ret < 0) {
5046                                 done = 1;
5047                                 break;
5048                         }
5049
5050                         /*
5051                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
5052                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
5053                          * at any time
5054                          */
5055                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
5056                 }
5057                 pagevec_release(&pvec);
5058                 cond_resched();
5059         }
5060         if (!scanned && !done) {
5061                 /*
5062                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
5063                  * back to the start of the file
5064                  */
5065                 scanned = 1;
5066                 index = 0;
5067
5068                 /*
5069                  * If we're looping we could run into a page that is locked by a
5070                  * writer and that writer could be waiting on writeback for a
5071                  * page in our current bio, and thus deadlock, so flush the
5072                  * write bio here.
5073                  */
5074                 ret = flush_write_bio(epd);
5075                 if (!ret)
5076                         goto retry;
5077         }
5078
5079         if (wbc->range_cyclic || (wbc->nr_to_write > 0 && range_whole))
5080                 mapping->writeback_index = done_index;
5081
5082         btrfs_add_delayed_iput(inode);
5083         return ret;
5084 }
5085
5086 int extent_write_full_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
5087 {
5088         int ret;
5089         struct extent_page_data epd = {
5090                 .bio_ctrl = { 0 },
5091                 .extent_locked = 0,
5092                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
5093         };
5094
5095         ret = __extent_writepage(page, wbc, &epd);
5096         ASSERT(ret <= 0);
5097         if (ret < 0) {
5098                 end_write_bio(&epd, ret);
5099                 return ret;
5100         }
5101
5102         ret = flush_write_bio(&epd);
5103         ASSERT(ret <= 0);
5104         return ret;
5105 }
5106
5107 /*
5108  * Submit the pages in the range to bio for call sites which delalloc range has
5109  * already been ran (aka, ordered extent inserted) and all pages are still
5110  * locked.
5111  */
5112 int extent_write_locked_range(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
5113 {
5114         bool found_error = false;
5115         int first_error = 0;
5116         int ret = 0;
5117         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
5118         struct page *page;
5119         u64 cur = start;
5120         unsigned long nr_pages;
5121         const u32 sectorsize = btrfs_sb(inode->i_sb)->sectorsize;
5122         struct extent_page_data epd = {
5123                 .bio_ctrl = { 0 },
5124                 .extent_locked = 1,
5125                 .sync_io = 1,
5126         };
5127         struct writeback_control wbc_writepages = {
5128                 .sync_mode      = WB_SYNC_ALL,
5129                 .range_start    = start,
5130                 .range_end      = end + 1,
5131                 /* We're called from an async helper function */
5132                 .punt_to_cgroup = 1,
5133                 .no_cgroup_owner = 1,
5134         };
5135
5136         ASSERT(IS_ALIGNED(start, sectorsize) && IS_ALIGNED(end + 1, sectorsize));
5137         nr_pages = (round_up(end, PAGE_SIZE) - round_down(start, PAGE_SIZE)) >>
5138                    PAGE_SHIFT;
5139         wbc_writepages.nr_to_write = nr_pages * 2;
5140
5141         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc_writepages, inode);
5142         while (cur <= end) {
5143                 u64 cur_end = min(round_down(cur, PAGE_SIZE) + PAGE_SIZE - 1, end);
5144
5145                 page = find_get_page(mapping, cur >> PAGE_SHIFT);
5146                 /*
5147                  * All pages in the range are locked since
5148                  * btrfs_run_delalloc_range(), thus there is no way to clear
5149                  * the page dirty flag.
5150                  */
5151                 ASSERT(PageLocked(page));
5152                 ASSERT(PageDirty(page));
5153                 clear_page_dirty_for_io(page);
5154                 ret = __extent_writepage(page, &wbc_writepages, &epd);
5155                 ASSERT(ret <= 0);
5156                 if (ret < 0) {
5157                         found_error = true;
5158                         first_error = ret;
5159                 }
5160                 put_page(page);
5161                 cur = cur_end + 1;
5162         }
5163
5164         if (!found_error)
5165                 ret = flush_write_bio(&epd);
5166         else
5167                 end_write_bio(&epd, ret);
5168
5169         wbc_detach_inode(&wbc_writepages);
5170         if (found_error)
5171                 return first_error;
5172         return ret;
5173 }
5174
5175 int extent_writepages(struct address_space *mapping,
5176                       struct writeback_control *wbc)
5177 {
5178         struct inode *inode = mapping->host;
5179         int ret = 0;
5180         struct extent_page_data epd = {
5181                 .bio_ctrl = { 0 },
5182                 .extent_locked = 0,
5183                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
5184         };
5185
5186         /*
5187          * Allow only a single thread to do the reloc work in zoned mode to
5188          * protect the write pointer updates.
5189          */
5190         btrfs_zoned_data_reloc_lock(BTRFS_I(inode));
5191         ret = extent_write_cache_pages(mapping, wbc, &epd);
5192         btrfs_zoned_data_reloc_unlock(BTRFS_I(inode));
5193         ASSERT(ret <= 0);
5194         if (ret < 0) {
5195                 end_write_bio(&epd, ret);
5196                 return ret;
5197         }
5198         ret = flush_write_bio(&epd);
5199         return ret;
5200 }
5201
5202 void extent_readahead(struct readahead_control *rac)
5203 {
5204         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
5205         struct page *pagepool[16];
5206         struct extent_map *em_cached = NULL;
5207         u64 prev_em_start = (u64)-1;
5208         int nr;
5209
5210         while ((nr = readahead_page_batch(rac, pagepool))) {
5211                 u64 contig_start = readahead_pos(rac);
5212                 u64 contig_end = contig_start + readahead_batch_length(rac) - 1;
5213
5214                 contiguous_readpages(pagepool, nr, contig_start, contig_end,
5215                                 &em_cached, &bio_ctrl, &prev_em_start);
5216         }
5217
5218         if (em_cached)
5219                 free_extent_map(em_cached);
5220
5221         if (bio_ctrl.bio) {
5222                 if (submit_one_bio(bio_ctrl.bio, 0, bio_ctrl.bio_flags))
5223                         return;
5224         }
5225 }
5226
5227 /*
5228  * basic invalidate_folio code, this waits on any locked or writeback
5229  * ranges corresponding to the folio, and then deletes any extent state
5230  * records from the tree
5231  */
5232 int extent_invalidate_folio(struct extent_io_tree *tree,
5233                           struct folio *folio, size_t offset)
5234 {
5235         struct extent_state *cached_state = NULL;
5236         u64 start = folio_pos(folio);
5237         u64 end = start + folio_size(folio) - 1;
5238         size_t blocksize = folio->mapping->host->i_sb->s_blocksize;
5239
5240         /* This function is only called for the btree inode */
5241         ASSERT(tree->owner == IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
5242
5243         start += ALIGN(offset, blocksize);
5244         if (start > end)
5245                 return 0;
5246
5247         lock_extent_bits(tree, start, end, &cached_state);
5248         folio_wait_writeback(folio);
5249
5250         /*
5251          * Currently for btree io tree, only EXTENT_LOCKED is utilized,
5252          * so here we only need to unlock the extent range to free any
5253          * existing extent state.
5254          */
5255         unlock_extent_cached(tree, start, end, &cached_state);
5256         return 0;
5257 }
5258
5259 /*
5260  * a helper for releasepage, this tests for areas of the page that
5261  * are locked or under IO and drops the related state bits if it is safe
5262  * to drop the page.
5263  */
5264 static int try_release_extent_state(struct extent_io_tree *tree,
5265                                     struct page *page, gfp_t mask)
5266 {
5267         u64 start = page_offset(page);
5268         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
5269         int ret = 1;
5270
5271         if (test_range_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, 0, NULL)) {
5272                 ret = 0;
5273         } else {
5274                 /*
5275                  * At this point we can safely clear everything except the
5276                  * locked bit, the nodatasum bit and the delalloc new bit.
5277                  * The delalloc new bit will be cleared by ordered extent
5278                  * completion.
5279                  */
5280                 ret = __clear_extent_bit(tree, start, end,
5281                          ~(EXTENT_LOCKED | EXTENT_NODATASUM | EXTENT_DELALLOC_NEW),
5282                          0, 0, NULL, mask, NULL);
5283
5284                 /* if clear_extent_bit failed for enomem reasons,
5285                  * we can't allow the release to continue.
5286                  */
5287                 if (ret < 0)
5288                         ret = 0;
5289                 else
5290                         ret = 1;
5291         }
5292         return ret;
5293 }
5294
5295 /*
5296  * a helper for releasepage.  As long as there are no locked extents
5297  * in the range corresponding to the page, both state records and extent
5298  * map records are removed
5299  */
5300 int try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask)
5301 {
5302         struct extent_map *em;
5303         u64 start = page_offset(page);
5304         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
5305         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
5306         struct extent_io_tree *tree = &btrfs_inode->io_tree;
5307         struct extent_map_tree *map = &btrfs_inode->extent_tree;
5308
5309         if (gfpflags_allow_blocking(mask) &&
5310             page->mapping->host->i_size > SZ_16M) {
5311                 u64 len;
5312                 while (start <= end) {
5313                         struct btrfs_fs_info *fs_info;
5314                         u64 cur_gen;
5315
5316                         len = end - start + 1;
5317                         write_lock(&map->lock);
5318                         em = lookup_extent_mapping(map, start, len);
5319                         if (!em) {
5320                                 write_unlock(&map->lock);
5321                                 break;
5322                         }
5323                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags) ||
5324                             em->start != start) {
5325                                 write_unlock(&map->lock);
5326                                 free_extent_map(em);
5327                                 break;
5328                         }
5329                         if (test_range_bit(tree, em->start,
5330                                            extent_map_end(em) - 1,
5331                                            EXTENT_LOCKED, 0, NULL))
5332                                 goto next;
5333                         /*
5334                          * If it's not in the list of modified extents, used
5335                          * by a fast fsync, we can remove it. If it's being
5336                          * logged we can safely remove it since fsync took an
5337                          * extra reference on the em.
5338                          */
5339                         if (list_empty(&em->list) ||
5340                             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
5341                                 goto remove_em;
5342                         /*
5343                          * If it's in the list of modified extents, remove it
5344                          * only if its generation is older then the current one,
5345                          * in which case we don't need it for a fast fsync.
5346                          * Otherwise don't remove it, we could be racing with an
5347                          * ongoing fast fsync that could miss the new extent.
5348                          */
5349                         fs_info = btrfs_inode->root->fs_info;
5350                         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
5351                         cur_gen = fs_info->generation;
5352                         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
5353                         if (em->generation >= cur_gen)
5354                                 goto next;
5355 remove_em:
5356                         /*
5357                          * We only remove extent maps that are not in the list of
5358                          * modified extents or that are in the list but with a
5359                          * generation lower then the current generation, so there
5360                          * is no need to set the full fsync flag on the inode (it
5361                          * hurts the fsync performance for workloads with a data
5362                          * size that exceeds or is close to the system's memory).
5363                          */
5364                         remove_extent_mapping(map, em);
5365                         /* once for the rb tree */
5366                         free_extent_map(em);
5367 next:
5368                         start = extent_map_end(em);
5369                         write_unlock(&map->lock);
5370
5371                         /* once for us */
5372                         free_extent_map(em);
5373
5374                         cond_resched(); /* Allow large-extent preemption. */
5375                 }
5376         }
5377         return try_release_extent_state(tree, page, mask);
5378 }
5379
5380 /*
5381  * helper function for fiemap, which doesn't want to see any holes.
5382  * This maps until we find something past 'last'
5383  */
5384 static struct extent_map *get_extent_skip_holes(struct btrfs_inode *inode,
5385                                                 u64 offset, u64 last)
5386 {
5387         u64 sectorsize = btrfs_inode_sectorsize(inode);
5388         struct extent_map *em;
5389         u64 len;
5390
5391         if (offset >= last)
5392                 return NULL;
5393
5394         while (1) {
5395                 len = last - offset;
5396                 if (len == 0)
5397                         break;
5398                 len = ALIGN(len, sectorsize);
5399                 em = btrfs_get_extent_fiemap(inode, offset, len);
5400                 if (IS_ERR(em))
5401                         return em;
5402
5403                 /* if this isn't a hole return it */
5404                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
5405                         return em;
5406
5407                 /* this is a hole, advance to the next extent */
5408                 offset = extent_map_end(em);
5409                 free_extent_map(em);
5410                 if (offset >= last)
5411                         break;
5412         }
5413         return NULL;
5414 }
5415
5416 /*
5417  * To cache previous fiemap extent
5418  *
5419  * Will be used for merging fiemap extent
5420  */
5421 struct fiemap_cache {
5422         u64 offset;
5423         u64 phys;
5424         u64 len;
5425         u32 flags;
5426         bool cached;
5427 };
5428
5429 /*
5430  * Helper to submit fiemap extent.
5431  *
5432  * Will try to merge current fiemap extent specified by @offset, @phys,
5433  * @len and @flags with cached one.
5434  * And only when we fails to merge, cached one will be submitted as
5435  * fiemap extent.
5436  *
5437  * Return value is the same as fiemap_fill_next_extent().
5438  */
5439 static int emit_fiemap_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5440                                 struct fiemap_cache *cache,
5441                                 u64 offset, u64 phys, u64 len, u32 flags)
5442 {
5443         int ret = 0;
5444
5445         if (!cache->cached)
5446                 goto assign;
5447
5448         /*
5449          * Sanity check, extent_fiemap() should have ensured that new
5450          * fiemap extent won't overlap with cached one.
5451          * Not recoverable.
5452          *
5453          * NOTE: Physical address can overlap, due to compression
5454          */
5455         if (cache->offset + cache->len > offset) {
5456                 WARN_ON(1);
5457                 return -EINVAL;
5458         }
5459
5460         /*
5461          * Only merges fiemap extents if
5462          * 1) Their logical addresses are continuous
5463          *
5464          * 2) Their physical addresses are continuous
5465          *    So truly compressed (physical size smaller than logical size)
5466          *    extents won't get merged with each other
5467          *
5468          * 3) Share same flags except FIEMAP_EXTENT_LAST
5469          *    So regular extent won't get merged with prealloc extent
5470          */
5471         if (cache->offset + cache->len  == offset &&
5472             cache->phys + cache->len == phys  &&
5473             (cache->flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST) ==
5474                         (flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST)) {
5475                 cache->len += len;
5476                 cache->flags |= flags;
5477                 goto try_submit_last;
5478         }
5479
5480         /* Not mergeable, need to submit cached one */
5481         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
5482                                       cache->len, cache->flags);
5483         cache->cached = false;
5484         if (ret)
5485                 return ret;
5486 assign:
5487         cache->cached = true;
5488         cache->offset = offset;
5489         cache->phys = phys;
5490         cache->len = len;
5491         cache->flags = flags;
5492 try_submit_last:
5493         if (cache->flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) {
5494                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset,
5495                                 cache->phys, cache->len, cache->flags);
5496                 cache->cached = false;
5497         }
5498         return ret;
5499 }
5500
5501 /*
5502  * Emit last fiemap cache
5503  *
5504  * The last fiemap cache may still be cached in the following case:
5505  * 0                  4k                    8k
5506  * |<- Fiemap range ->|
5507  * |<------------  First extent ----------->|
5508  *
5509  * In this case, the first extent range will be cached but not emitted.
5510  * So we must emit it before ending extent_fiemap().
5511  */
5512 static int emit_last_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5513                                   struct fiemap_cache *cache)
5514 {
5515         int ret;
5516
5517         if (!cache->cached)
5518                 return 0;
5519
5520         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
5521                                       cache->len, cache->flags);
5522         cache->cached = false;
5523         if (ret > 0)
5524                 ret = 0;
5525         return ret;
5526 }
5527
5528 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5529                   u64 start, u64 len)
5530 {
5531         int ret = 0;
5532         u64 off;
5533         u64 max = start + len;
5534         u32 flags = 0;
5535         u32 found_type;
5536         u64 last;
5537         u64 last_for_get_extent = 0;
5538         u64 disko = 0;
5539         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
5540         struct btrfs_key found_key;
5541         struct extent_map *em = NULL;
5542         struct extent_state *cached_state = NULL;
5543         struct btrfs_path *path;
5544         struct btrfs_root *root = inode->root;
5545         struct fiemap_cache cache = { 0 };
5546         struct ulist *roots;
5547         struct ulist *tmp_ulist;
5548         int end = 0;
5549         u64 em_start = 0;
5550         u64 em_len = 0;
5551         u64 em_end = 0;
5552
5553         if (len == 0)
5554                 return -EINVAL;
5555
5556         path = btrfs_alloc_path();
5557         if (!path)
5558                 return -ENOMEM;
5559
5560         roots = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5561         tmp_ulist = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5562         if (!roots || !tmp_ulist) {
5563                 ret = -ENOMEM;
5564                 goto out_free_ulist;
5565         }
5566
5567         /*
5568          * We can't initialize that to 'start' as this could miss extents due
5569          * to extent item merging
5570          */
5571         off = 0;
5572         start = round_down(start, btrfs_inode_sectorsize(inode));
5573         len = round_up(max, btrfs_inode_sectorsize(inode)) - start;
5574
5575         /*
5576          * lookup the last file extent.  We're not using i_size here
5577          * because there might be preallocation past i_size
5578          */
5579         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode), -1,
5580                                        0);
5581         if (ret < 0) {
5582                 goto out_free_ulist;
5583         } else {
5584                 WARN_ON(!ret);
5585                 if (ret == 1)
5586                         ret = 0;
5587         }
5588
5589         path->slots[0]--;
5590         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key, path->slots[0]);
5591         found_type = found_key.type;
5592
5593         /* No extents, but there might be delalloc bits */
5594         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5595             found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
5596                 /* have to trust i_size as the end */
5597                 last = (u64)-1;
5598                 last_for_get_extent = isize;
5599         } else {
5600                 /*
5601                  * remember the start of the last extent.  There are a
5602                  * bunch of different factors that go into the length of the
5603                  * extent, so its much less complex to remember where it started
5604                  */
5605                 last = found_key.offset;
5606                 last_for_get_extent = last + 1;
5607         }
5608         btrfs_release_path(path);
5609
5610         /*
5611          * we might have some extents allocated but more delalloc past those
5612          * extents.  so, we trust isize unless the start of the last extent is
5613          * beyond isize
5614          */
5615         if (last < isize) {
5616                 last = (u64)-1;
5617                 last_for_get_extent = isize;
5618         }
5619
5620         lock_extent_bits(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5621                          &cached_state);
5622
5623         em = get_extent_skip_holes(inode, start, last_for_get_extent);
5624         if (!em)
5625                 goto out;
5626         if (IS_ERR(em)) {
5627                 ret = PTR_ERR(em);
5628                 goto out;
5629         }
5630
5631         while (!end) {
5632                 u64 offset_in_extent = 0;
5633
5634                 /* break if the extent we found is outside the range */
5635                 if (em->start >= max || extent_map_end(em) < off)
5636                         break;
5637
5638                 /*
5639                  * get_extent may return an extent that starts before our
5640                  * requested range.  We have to make sure the ranges
5641                  * we return to fiemap always move forward and don't
5642                  * overlap, so adjust the offsets here
5643                  */
5644                 em_start = max(em->start, off);
5645
5646                 /*
5647                  * record the offset from the start of the extent
5648                  * for adjusting the disk offset below.  Only do this if the
5649                  * extent isn't compressed since our in ram offset may be past
5650                  * what we have actually allocated on disk.
5651                  */
5652                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5653                         offset_in_extent = em_start - em->start;
5654                 em_end = extent_map_end(em);
5655                 em_len = em_end - em_start;
5656                 flags = 0;
5657                 if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
5658                         disko = em->block_start + offset_in_extent;
5659                 else
5660                         disko = 0;
5661
5662                 /*
5663                  * bump off for our next call to get_extent
5664                  */
5665                 off = extent_map_end(em);
5666                 if (off >= max)
5667                         end = 1;
5668
5669                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
5670                         end = 1;
5671                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5672                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
5673                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE |
5674                                   FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED);
5675                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC) {
5676                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DELALLOC |
5677                                   FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN);
5678                 } else if (fieinfo->fi_extents_max) {
5679                         u64 bytenr = em->block_start -
5680                                 (em->start - em->orig_start);
5681
5682                         /*
5683                          * As btrfs supports shared space, this information
5684                          * can be exported to userspace tools via
5685                          * flag FIEMAP_EXTENT_SHARED.  If fi_extents_max == 0
5686                          * then we're just getting a count and we can skip the
5687                          * lookup stuff.
5688                          */
5689                         ret = btrfs_check_shared(root, btrfs_ino(inode),
5690                                                  bytenr, roots, tmp_ulist);
5691                         if (ret < 0)
5692                                 goto out_free;
5693                         if (ret)
5694                                 flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
5695                         ret = 0;
5696                 }
5697                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5698                         flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
5699                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
5700                         flags |= FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
5701
5702                 free_extent_map(em);
5703                 em = NULL;
5704                 if ((em_start >= last) || em_len == (u64)-1 ||
5705                    (last == (u64)-1 && isize <= em_end)) {
5706                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5707                         end = 1;
5708                 }
5709
5710                 /* now scan forward to see if this is really the last extent. */
5711                 em = get_extent_skip_holes(inode, off, last_for_get_extent);
5712                 if (IS_ERR(em)) {
5713                         ret = PTR_ERR(em);
5714                         goto out;
5715                 }
5716                 if (!em) {
5717                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5718                         end = 1;
5719                 }
5720                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, em_start, disko,
5721                                            em_len, flags);
5722                 if (ret) {
5723                         if (ret == 1)
5724                                 ret = 0;
5725                         goto out_free;
5726                 }
5727         }
5728 out_free:
5729         if (!ret)
5730                 ret = emit_last_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
5731         free_extent_map(em);
5732 out:
5733         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5734                              &cached_state);
5735
5736 out_free_ulist:
5737         btrfs_free_path(path);
5738         ulist_free(roots);
5739         ulist_free(tmp_ulist);
5740         return ret;
5741 }
5742
5743 static void __free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5744 {
5745         kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
5746 }
5747
5748 int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb)
5749 {
5750         return (atomic_read(&eb->io_pages) ||
5751                 test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags) ||
5752                 test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5753 }
5754
5755 static bool page_range_has_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
5756 {
5757         struct btrfs_subpage *subpage;
5758
5759         lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
5760
5761         if (PagePrivate(page)) {
5762                 subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
5763                 if (atomic_read(&subpage->eb_refs))
5764                         return true;
5765                 /*
5766                  * Even there is no eb refs here, we may still have
5767                  * end_page_read() call relying on page::private.
5768                  */
5769                 if (atomic_read(&subpage->readers))
5770                         return true;
5771         }
5772         return false;
5773 }
5774
5775 static void detach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb, struct page *page)
5776 {
5777         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5778         const bool mapped = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5779
5780         /*
5781          * For mapped eb, we're going to change the page private, which should
5782          * be done under the private_lock.
5783          */
5784         if (mapped)
5785                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
5786
5787         if (!PagePrivate(page)) {
5788                 if (mapped)
5789                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5790                 return;
5791         }
5792
5793         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
5794                 /*
5795                  * We do this since we'll remove the pages after we've
5796                  * removed the eb from the radix tree, so we could race
5797                  * and have this page now attached to the new eb.  So
5798                  * only clear page_private if it's still connected to
5799                  * this eb.
5800                  */
5801                 if (PagePrivate(page) &&
5802                     page->private == (unsigned long)eb) {
5803                         BUG_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5804                         BUG_ON(PageDirty(page));
5805                         BUG_ON(PageWriteback(page));
5806                         /*
5807                          * We need to make sure we haven't be attached
5808                          * to a new eb.
5809                          */
5810                         detach_page_private(page);
5811                 }
5812                 if (mapped)
5813                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5814                 return;
5815         }
5816
5817         /*
5818          * For subpage, we can have dummy eb with page private.  In this case,
5819          * we can directly detach the private as such page is only attached to
5820          * one dummy eb, no sharing.
5821          */
5822         if (!mapped) {
5823                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5824                 return;
5825         }
5826
5827         btrfs_page_dec_eb_refs(fs_info, page);
5828
5829         /*
5830          * We can only detach the page private if there are no other ebs in the
5831          * page range and no unfinished IO.
5832          */
5833         if (!page_range_has_eb(fs_info, page))
5834                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5835
5836         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5837 }
5838
5839 /* Release all pages attached to the extent buffer */
5840 static void btrfs_release_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb)
5841 {
5842         int i;
5843         int num_pages;
5844
5845         ASSERT(!extent_buffer_under_io(eb));
5846
5847         num_pages = num_extent_pages(eb);
5848         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5849                 struct page *page = eb->pages[i];
5850
5851                 if (!page)
5852                         continue;
5853
5854                 detach_extent_buffer_page(eb, page);
5855
5856                 /* One for when we allocated the page */
5857                 put_page(page);
5858         }
5859 }
5860
5861 /*
5862  * Helper for releasing the extent buffer.
5863  */
5864 static inline void btrfs_release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5865 {
5866         btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
5867         btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
5868         __free_extent_buffer(eb);
5869 }
5870
5871 static struct extent_buffer *
5872 __alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start,
5873                       unsigned long len)
5874 {
5875         struct extent_buffer *eb = NULL;
5876
5877         eb = kmem_cache_zalloc(extent_buffer_cache, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
5878         eb->start = start;
5879         eb->len = len;
5880         eb->fs_info = fs_info;
5881         eb->bflags = 0;
5882         init_rwsem(&eb->lock);
5883
5884         btrfs_leak_debug_add(&fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list,
5885                              &fs_info->allocated_ebs);
5886         INIT_LIST_HEAD(&eb->release_list);
5887
5888         spin_lock_init(&eb->refs_lock);
5889         atomic_set(&eb->refs, 1);
5890         atomic_set(&eb->io_pages, 0);
5891
5892         ASSERT(len <= BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE);
5893
5894         return eb;
5895 }
5896
5897 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src)
5898 {
5899         int i;
5900         struct page *p;
5901         struct extent_buffer *new;
5902         int num_pages = num_extent_pages(src);
5903
5904         new = __alloc_extent_buffer(src->fs_info, src->start, src->len);
5905         if (new == NULL)
5906                 return NULL;
5907
5908         /*
5909          * Set UNMAPPED before calling btrfs_release_extent_buffer(), as
5910          * btrfs_release_extent_buffer() have different behavior for
5911          * UNMAPPED subpage extent buffer.
5912          */
5913         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &new->bflags);
5914
5915         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5916                 int ret;
5917
5918                 p = alloc_page(GFP_NOFS);
5919                 if (!p) {
5920                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5921                         return NULL;
5922                 }
5923                 ret = attach_extent_buffer_page(new, p, NULL);
5924                 if (ret < 0) {
5925                         put_page(p);
5926                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5927                         return NULL;
5928                 }
5929                 WARN_ON(PageDirty(p));
5930                 new->pages[i] = p;
5931                 copy_page(page_address(p), page_address(src->pages[i]));
5932         }
5933         set_extent_buffer_uptodate(new);
5934
5935         return new;
5936 }
5937
5938 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5939                                                   u64 start, unsigned long len)
5940 {
5941         struct extent_buffer *eb;
5942         int num_pages;
5943         int i;
5944
5945         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
5946         if (!eb)
5947                 return NULL;
5948
5949         num_pages = num_extent_pages(eb);
5950         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5951                 int ret;
5952
5953                 eb->pages[i] = alloc_page(GFP_NOFS);
5954                 if (!eb->pages[i])
5955                         goto err;
5956                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i], NULL);
5957                 if (ret < 0)
5958                         goto err;
5959         }
5960         set_extent_buffer_uptodate(eb);
5961         btrfs_set_header_nritems(eb, 0);
5962         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5963
5964         return eb;
5965 err:
5966         for (; i > 0; i--) {
5967                 detach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i - 1]);
5968                 __free_page(eb->pages[i - 1]);
5969         }
5970         __free_extent_buffer(eb);
5971         return NULL;
5972 }
5973
5974 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5975                                                 u64 start)
5976 {
5977         return __alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start, fs_info->nodesize);
5978 }
5979
5980 static void check_buffer_tree_ref(struct extent_buffer *eb)
5981 {
5982         int refs;
5983         /*
5984          * The TREE_REF bit is first set when the extent_buffer is added
5985          * to the radix tree. It is also reset, if unset, when a new reference
5986          * is created by find_extent_buffer.
5987          *
5988          * It is only cleared in two cases: freeing the last non-tree
5989          * reference to the extent_buffer when its STALE bit is set or
5990          * calling releasepage when the tree reference is the only reference.
5991          *
5992          * In both cases, care is taken to ensure that the extent_buffer's
5993          * pages are not under io. However, releasepage can be concurrently
5994          * called with creating new references, which is prone to race
5995          * conditions between the calls to check_buffer_tree_ref in those
5996          * codepaths and clearing TREE_REF in try_release_extent_buffer.
5997          *
5998          * The actual lifetime of the extent_buffer in the radix tree is
5999          * adequately protected by the refcount, but the TREE_REF bit and
6000          * its corresponding reference are not. To protect against this
6001          * class of races, we call check_buffer_tree_ref from the codepaths
6002          * which trigger io after they set eb->io_pages. Note that once io is
6003          * initiated, TREE_REF can no longer be cleared, so that is the
6004          * moment at which any such race is best fixed.
6005          */
6006         refs = atomic_read(&eb->refs);
6007         if (refs >= 2 && test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6008                 return;
6009
6010         spin_lock(&eb->refs_lock);
6011         if (!test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6012                 atomic_inc(&eb->refs);
6013         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6014 }
6015
6016 static void mark_extent_buffer_accessed(struct extent_buffer *eb,
6017                 struct page *accessed)
6018 {
6019         int num_pages, i;
6020
6021         check_buffer_tree_ref(eb);
6022
6023         num_pages = num_extent_pages(eb);
6024         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6025                 struct page *p = eb->pages[i];
6026
6027                 if (p != accessed)
6028                         mark_page_accessed(p);
6029         }
6030 }
6031
6032 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6033                                          u64 start)
6034 {
6035         struct extent_buffer *eb;
6036
6037         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
6038         if (!eb)
6039                 return NULL;
6040         /*
6041          * Lock our eb's refs_lock to avoid races with free_extent_buffer().
6042          * When we get our eb it might be flagged with EXTENT_BUFFER_STALE and
6043          * another task running free_extent_buffer() might have seen that flag
6044          * set, eb->refs == 2, that the buffer isn't under IO (dirty and
6045          * writeback flags not set) and it's still in the tree (flag
6046          * EXTENT_BUFFER_TREE_REF set), therefore being in the process of
6047          * decrementing the extent buffer's reference count twice.  So here we
6048          * could race and increment the eb's reference count, clear its stale
6049          * flag, mark it as dirty and drop our reference before the other task
6050          * finishes executing free_extent_buffer, which would later result in
6051          * an attempt to free an extent buffer that is dirty.
6052          */
6053         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags)) {
6054                 spin_lock(&eb->refs_lock);
6055                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
6056         }
6057         mark_extent_buffer_accessed(eb, NULL);
6058         return eb;
6059 }
6060
6061 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
6062 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6063                                         u64 start)
6064 {
6065         struct extent_buffer *eb, *exists = NULL;
6066         int ret;
6067
6068         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
6069         if (eb)
6070                 return eb;
6071         eb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start);
6072         if (!eb)
6073                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6074         eb->fs_info = fs_info;
6075 again:
6076         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
6077         if (ret) {
6078                 exists = ERR_PTR(ret);
6079                 goto free_eb;
6080         }
6081         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6082         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
6083                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
6084         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6085         radix_tree_preload_end();
6086         if (ret == -EEXIST) {
6087                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
6088                 if (exists)
6089                         goto free_eb;
6090                 else
6091                         goto again;
6092         }
6093         check_buffer_tree_ref(eb);
6094         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
6095
6096         return eb;
6097 free_eb:
6098         btrfs_release_extent_buffer(eb);
6099         return exists;
6100 }
6101 #endif
6102
6103 static struct extent_buffer *grab_extent_buffer(
6104                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
6105 {
6106         struct extent_buffer *exists;
6107
6108         /*
6109          * For subpage case, we completely rely on radix tree to ensure we
6110          * don't try to insert two ebs for the same bytenr.  So here we always
6111          * return NULL and just continue.
6112          */
6113         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6114                 return NULL;
6115
6116         /* Page not yet attached to an extent buffer */
6117         if (!PagePrivate(page))
6118                 return NULL;
6119
6120         /*
6121          * We could have already allocated an eb for this page and attached one
6122          * so lets see if we can get a ref on the existing eb, and if we can we
6123          * know it's good and we can just return that one, else we know we can
6124          * just overwrite page->private.
6125          */
6126         exists = (struct extent_buffer *)page->private;
6127         if (atomic_inc_not_zero(&exists->refs))
6128                 return exists;
6129
6130         WARN_ON(PageDirty(page));
6131         detach_page_private(page);
6132         return NULL;
6133 }
6134
6135 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6136                                           u64 start, u64 owner_root, int level)
6137 {
6138         unsigned long len = fs_info->nodesize;
6139         int num_pages;
6140         int i;
6141         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
6142         struct extent_buffer *eb;
6143         struct extent_buffer *exists = NULL;
6144         struct page *p;
6145         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
6146         int uptodate = 1;
6147         int ret;
6148
6149         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize)) {
6150                 btrfs_err(fs_info, "bad tree block start %llu", start);
6151                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6152         }
6153
6154 #if BITS_PER_LONG == 32
6155         if (start >= MAX_LFS_FILESIZE) {
6156                 btrfs_err_rl(fs_info,
6157                 "extent buffer %llu is beyond 32bit page cache limit", start);
6158                 btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
6159                 return ERR_PTR(-EOVERFLOW);
6160         }
6161         if (start >= BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
6162                 btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
6163 #endif
6164
6165         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE &&
6166             offset_in_page(start) + len > PAGE_SIZE) {
6167                 btrfs_err(fs_info,
6168                 "tree block crosses page boundary, start %llu nodesize %lu",
6169                           start, len);
6170                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6171         }
6172
6173         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
6174         if (eb)
6175                 return eb;
6176
6177         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
6178         if (!eb)
6179                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6180         btrfs_set_buffer_lockdep_class(owner_root, eb, level);
6181
6182         num_pages = num_extent_pages(eb);
6183         for (i = 0; i < num_pages; i++, index++) {
6184                 struct btrfs_subpage *prealloc = NULL;
6185
6186                 p = find_or_create_page(mapping, index, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
6187                 if (!p) {
6188                         exists = ERR_PTR(-ENOMEM);
6189                         goto free_eb;
6190                 }
6191
6192                 /*
6193                  * Preallocate page->private for subpage case, so that we won't
6194                  * allocate memory with private_lock hold.  The memory will be
6195                  * freed by attach_extent_buffer_page() or freed manually if
6196                  * we exit earlier.
6197                  *
6198                  * Although we have ensured one subpage eb can only have one
6199                  * page, but it may change in the future for 16K page size
6200                  * support, so we still preallocate the memory in the loop.
6201                  */
6202                 if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
6203                         prealloc = btrfs_alloc_subpage(fs_info, BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
6204                         if (IS_ERR(prealloc)) {
6205                                 ret = PTR_ERR(prealloc);
6206                                 unlock_page(p);
6207                                 put_page(p);
6208                                 exists = ERR_PTR(ret);
6209                                 goto free_eb;
6210                         }
6211                 }
6212
6213                 spin_lock(&mapping->private_lock);
6214                 exists = grab_extent_buffer(fs_info, p);
6215                 if (exists) {
6216                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
6217                         unlock_page(p);
6218                         put_page(p);
6219                         mark_extent_buffer_accessed(exists, p);
6220                         btrfs_free_subpage(prealloc);
6221                         goto free_eb;
6222                 }
6223                 /* Should not fail, as we have preallocated the memory */
6224                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, prealloc);
6225                 ASSERT(!ret);
6226                 /*
6227                  * To inform we have extra eb under allocation, so that
6228                  * detach_extent_buffer_page() won't release the page private
6229                  * when the eb hasn't yet been inserted into radix tree.
6230                  *
6231                  * The ref will be decreased when the eb released the page, in
6232                  * detach_extent_buffer_page().
6233                  * Thus needs no special handling in error path.
6234                  */
6235                 btrfs_page_inc_eb_refs(fs_info, p);
6236                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
6237
6238                 WARN_ON(btrfs_page_test_dirty(fs_info, p, eb->start, eb->len));
6239                 eb->pages[i] = p;
6240                 if (!PageUptodate(p))
6241                         uptodate = 0;
6242
6243                 /*
6244                  * We can't unlock the pages just yet since the extent buffer
6245                  * hasn't been properly inserted in the radix tree, this
6246                  * opens a race with btree_releasepage which can free a page
6247                  * while we are still filling in all pages for the buffer and
6248                  * we could crash.
6249                  */
6250         }
6251         if (uptodate)
6252                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6253 again:
6254         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
6255         if (ret) {
6256                 exists = ERR_PTR(ret);
6257                 goto free_eb;
6258         }
6259
6260         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6261         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
6262                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
6263         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6264         radix_tree_preload_end();
6265         if (ret == -EEXIST) {
6266                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
6267                 if (exists)
6268                         goto free_eb;
6269                 else
6270                         goto again;
6271         }
6272         /* add one reference for the tree */
6273         check_buffer_tree_ref(eb);
6274         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
6275
6276         /*
6277          * Now it's safe to unlock the pages because any calls to
6278          * btree_releasepage will correctly detect that a page belongs to a
6279          * live buffer and won't free them prematurely.
6280          */
6281         for (i = 0; i < num_pages; i++)
6282                 unlock_page(eb->pages[i]);
6283         return eb;
6284
6285 free_eb:
6286         WARN_ON(!atomic_dec_and_test(&eb->refs));
6287         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6288                 if (eb->pages[i])
6289                         unlock_page(eb->pages[i]);
6290         }
6291
6292         btrfs_release_extent_buffer(eb);
6293         return exists;
6294 }
6295
6296 static inline void btrfs_release_extent_buffer_rcu(struct rcu_head *head)
6297 {
6298         struct extent_buffer *eb =
6299                         container_of(head, struct extent_buffer, rcu_head);
6300
6301         __free_extent_buffer(eb);
6302 }
6303
6304 static int release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
6305         __releases(&eb->refs_lock)
6306 {
6307         lockdep_assert_held(&eb->refs_lock);
6308
6309         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6310         if (atomic_dec_and_test(&eb->refs)) {
6311                 if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags)) {
6312                         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6313
6314                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6315
6316                         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6317                         radix_tree_delete(&fs_info->buffer_radix,
6318                                           eb->start >> fs_info->sectorsize_bits);
6319                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6320                 } else {
6321                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6322                 }
6323
6324                 btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
6325                 /* Should be safe to release our pages at this point */
6326                 btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
6327 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
6328                 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags))) {
6329                         __free_extent_buffer(eb);
6330                         return 1;
6331                 }
6332 #endif
6333                 call_rcu(&eb->rcu_head, btrfs_release_extent_buffer_rcu);
6334                 return 1;
6335         }
6336         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6337
6338         return 0;
6339 }
6340
6341 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
6342 {
6343         int refs;
6344         int old;
6345         if (!eb)
6346                 return;
6347
6348         while (1) {
6349                 refs = atomic_read(&eb->refs);
6350                 if ((!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) && refs <= 3)
6351                     || (test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) &&
6352                         refs == 1))
6353                         break;
6354                 old = atomic_cmpxchg(&eb->refs, refs, refs - 1);
6355                 if (old == refs)
6356                         return;
6357         }
6358
6359         spin_lock(&eb->refs_lock);
6360         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 &&
6361             test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags) &&
6362             !extent_buffer_under_io(eb) &&
6363             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6364                 atomic_dec(&eb->refs);
6365
6366         /*
6367          * I know this is terrible, but it's temporary until we stop tracking
6368          * the uptodate bits and such for the extent buffers.
6369          */
6370         release_extent_buffer(eb);
6371 }
6372
6373 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb)
6374 {
6375         if (!eb)
6376                 return;
6377
6378         spin_lock(&eb->refs_lock);
6379         set_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags);
6380
6381         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 && !extent_buffer_under_io(eb) &&
6382             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6383                 atomic_dec(&eb->refs);
6384         release_extent_buffer(eb);
6385 }
6386
6387 static void btree_clear_page_dirty(struct page *page)
6388 {
6389         ASSERT(PageDirty(page));
6390         ASSERT(PageLocked(page));
6391         clear_page_dirty_for_io(page);
6392         xa_lock_irq(&page->mapping->i_pages);
6393         if (!PageDirty(page))
6394                 __xa_clear_mark(&page->mapping->i_pages,
6395                                 page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
6396         xa_unlock_irq(&page->mapping->i_pages);
6397 }
6398
6399 static void clear_subpage_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
6400 {
6401         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6402         struct page *page = eb->pages[0];
6403         bool last;
6404
6405         /* btree_clear_page_dirty() needs page locked */
6406         lock_page(page);
6407         last = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page, eb->start,
6408                                                   eb->len);
6409         if (last)
6410                 btree_clear_page_dirty(page);
6411         unlock_page(page);
6412         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6413 }
6414
6415 void clear_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
6416 {
6417         int i;
6418         int num_pages;
6419         struct page *page;
6420
6421         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6422                 return clear_subpage_extent_buffer_dirty(eb);
6423
6424         num_pages = num_extent_pages(eb);
6425
6426         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6427                 page = eb->pages[i];
6428                 if (!PageDirty(page))
6429                         continue;
6430                 lock_page(page);
6431                 btree_clear_page_dirty(page);
6432                 ClearPageError(page);
6433                 unlock_page(page);
6434         }
6435         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6436 }
6437
6438 bool set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb)
6439 {
6440         int i;
6441         int num_pages;
6442         bool was_dirty;
6443
6444         check_buffer_tree_ref(eb);
6445
6446         was_dirty = test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
6447
6448         num_pages = num_extent_pages(eb);
6449         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6450         WARN_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags));
6451
6452         if (!was_dirty) {
6453                 bool subpage = eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE;
6454
6455                 /*
6456                  * For subpage case, we can have other extent buffers in the
6457                  * same page, and in clear_subpage_extent_buffer_dirty() we
6458                  * have to clear page dirty without subpage lock held.
6459                  * This can cause race where our page gets dirty cleared after
6460                  * we just set it.
6461                  *
6462                  * Thankfully, clear_subpage_extent_buffer_dirty() has locked
6463                  * its page for other reasons, we can use page lock to prevent
6464                  * the above race.
6465                  */
6466                 if (subpage)
6467                         lock_page(eb->pages[0]);
6468                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6469                         btrfs_page_set_dirty(eb->fs_info, eb->pages[i],
6470                                              eb->start, eb->len);
6471                 if (subpage)
6472                         unlock_page(eb->pages[0]);
6473         }
6474 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
6475         for (i = 0; i < num_pages; i++)
6476                 ASSERT(PageDirty(eb->pages[i]));
6477 #endif
6478
6479         return was_dirty;
6480 }
6481
6482 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
6483 {
6484         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6485         struct page *page;
6486         int num_pages;
6487         int i;
6488
6489         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6490         num_pages = num_extent_pages(eb);
6491         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6492                 page = eb->pages[i];
6493                 if (page)
6494                         btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page,
6495                                                   eb->start, eb->len);
6496         }
6497 }
6498
6499 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
6500 {
6501         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6502         struct page *page;
6503         int num_pages;
6504         int i;
6505
6506         set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6507         num_pages = num_extent_pages(eb);
6508         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6509                 page = eb->pages[i];
6510                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6511         }
6512 }
6513
6514 static int read_extent_buffer_subpage(struct extent_buffer *eb, int wait,
6515                                       int mirror_num)
6516 {
6517         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6518         struct extent_io_tree *io_tree;
6519         struct page *page = eb->pages[0];
6520         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
6521         int ret = 0;
6522
6523         ASSERT(!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags));
6524         ASSERT(PagePrivate(page));
6525         io_tree = &BTRFS_I(fs_info->btree_inode)->io_tree;
6526
6527         if (wait == WAIT_NONE) {
6528                 if (!try_lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1))
6529                         return -EAGAIN;
6530         } else {
6531                 ret = lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
6532                 if (ret < 0)
6533                         return ret;
6534         }
6535
6536         ret = 0;
6537         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags) ||
6538             PageUptodate(page) ||
6539             btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len)) {
6540                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6541                 unlock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
6542                 return ret;
6543         }
6544
6545         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6546         eb->read_mirror = 0;
6547         atomic_set(&eb->io_pages, 1);
6548         check_buffer_tree_ref(eb);
6549         btrfs_subpage_clear_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6550
6551         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6552         ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL, &bio_ctrl,
6553                                  page, eb->start, eb->len,
6554                                  eb->start - page_offset(page),
6555                                  end_bio_extent_readpage, mirror_num, 0,
6556                                  true);
6557         if (ret) {
6558                 /*
6559                  * In the endio function, if we hit something wrong we will
6560                  * increase the io_pages, so here we need to decrease it for
6561                  * error path.
6562                  */
6563                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6564         }
6565         if (bio_ctrl.bio) {
6566                 int tmp;
6567
6568                 tmp = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, mirror_num, 0);
6569                 bio_ctrl.bio = NULL;
6570                 if (tmp < 0)
6571                         return tmp;
6572         }
6573         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6574                 return ret;
6575
6576         wait_extent_bit(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1, EXTENT_LOCKED);
6577         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
6578                 ret = -EIO;
6579         return ret;
6580 }
6581
6582 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait, int mirror_num)
6583 {
6584         int i;
6585         struct page *page;
6586         int err;
6587         int ret = 0;
6588         int locked_pages = 0;
6589         int all_uptodate = 1;
6590         int num_pages;
6591         unsigned long num_reads = 0;
6592         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
6593
6594         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
6595                 return 0;
6596
6597         /*
6598          * We could have had EXTENT_BUFFER_UPTODATE cleared by the write
6599          * operation, which could potentially still be in flight.  In this case
6600          * we simply want to return an error.
6601          */
6602         if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)))
6603                 return -EIO;
6604
6605         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6606                 return read_extent_buffer_subpage(eb, wait, mirror_num);
6607
6608         num_pages = num_extent_pages(eb);
6609         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6610                 page = eb->pages[i];
6611                 if (wait == WAIT_NONE) {
6612                         /*
6613                          * WAIT_NONE is only utilized by readahead. If we can't
6614                          * acquire the lock atomically it means either the eb
6615                          * is being read out or under modification.
6616                          * Either way the eb will be or has been cached,
6617                          * readahead can exit safely.
6618                          */
6619                         if (!trylock_page(page))
6620                                 goto unlock_exit;
6621                 } else {
6622                         lock_page(page);
6623                 }
6624                 locked_pages++;
6625         }
6626         /*
6627          * We need to firstly lock all pages to make sure that
6628          * the uptodate bit of our pages won't be affected by
6629          * clear_extent_buffer_uptodate().
6630          */
6631         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6632                 page = eb->pages[i];
6633                 if (!PageUptodate(page)) {
6634                         num_reads++;
6635                         all_uptodate = 0;
6636                 }
6637         }
6638
6639         if (all_uptodate) {
6640                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6641                 goto unlock_exit;
6642         }
6643
6644         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6645         eb->read_mirror = 0;
6646         atomic_set(&eb->io_pages, num_reads);
6647         /*
6648          * It is possible for releasepage to clear the TREE_REF bit before we
6649          * set io_pages. See check_buffer_tree_ref for a more detailed comment.
6650          */
6651         check_buffer_tree_ref(eb);
6652         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6653                 page = eb->pages[i];
6654
6655                 if (!PageUptodate(page)) {
6656                         if (ret) {
6657                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6658                                 unlock_page(page);
6659                                 continue;
6660                         }
6661
6662                         ClearPageError(page);
6663                         err = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL,
6664                                          &bio_ctrl, page, page_offset(page),
6665                                          PAGE_SIZE, 0, end_bio_extent_readpage,
6666                                          mirror_num, 0, false);
6667                         if (err) {
6668                                 /*
6669                                  * We failed to submit the bio so it's the
6670                                  * caller's responsibility to perform cleanup
6671                                  * i.e unlock page/set error bit.
6672                                  */
6673                                 ret = err;
6674                                 SetPageError(page);
6675                                 unlock_page(page);
6676                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6677                         }
6678                 } else {
6679                         unlock_page(page);
6680                 }
6681         }
6682
6683         if (bio_ctrl.bio) {
6684                 err = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, mirror_num, bio_ctrl.bio_flags);
6685                 bio_ctrl.bio = NULL;
6686                 if (err)
6687                         return err;
6688         }
6689
6690         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6691                 return ret;
6692
6693         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6694                 page = eb->pages[i];
6695                 wait_on_page_locked(page);
6696                 if (!PageUptodate(page))
6697                         ret = -EIO;
6698         }
6699
6700         return ret;
6701
6702 unlock_exit:
6703         while (locked_pages > 0) {
6704                 locked_pages--;
6705                 page = eb->pages[locked_pages];
6706                 unlock_page(page);
6707         }
6708         return ret;
6709 }
6710
6711 static bool report_eb_range(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6712                             unsigned long len)
6713 {
6714         btrfs_warn(eb->fs_info,
6715                 "access to eb bytenr %llu len %lu out of range start %lu len %lu",
6716                 eb->start, eb->len, start, len);
6717         WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
6718
6719         return true;
6720 }
6721
6722 /*
6723  * Check if the [start, start + len) range is valid before reading/writing
6724  * the eb.
6725  * NOTE: @start and @len are offset inside the eb, not logical address.
6726  *
6727  * Caller should not touch the dst/src memory if this function returns error.
6728  */
6729 static inline int check_eb_range(const struct extent_buffer *eb,
6730                                  unsigned long start, unsigned long len)
6731 {
6732         unsigned long offset;
6733
6734         /* start, start + len should not go beyond eb->len nor overflow */
6735         if (unlikely(check_add_overflow(start, len, &offset) || offset > eb->len))
6736                 return report_eb_range(eb, start, len);
6737
6738         return false;
6739 }
6740
6741 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dstv,
6742                         unsigned long start, unsigned long len)
6743 {
6744         size_t cur;
6745         size_t offset;
6746         struct page *page;
6747         char *kaddr;
6748         char *dst = (char *)dstv;
6749         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6750
6751         if (check_eb_range(eb, start, len))
6752                 return;
6753
6754         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6755
6756         while (len > 0) {
6757                 page = eb->pages[i];
6758
6759                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6760                 kaddr = page_address(page);
6761                 memcpy(dst, kaddr + offset, cur);
6762
6763                 dst += cur;
6764                 len -= cur;
6765                 offset = 0;
6766                 i++;
6767         }
6768 }
6769
6770 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
6771                                        void __user *dstv,
6772                                        unsigned long start, unsigned long len)
6773 {
6774         size_t cur;
6775         size_t offset;
6776         struct page *page;
6777         char *kaddr;
6778         char __user *dst = (char __user *)dstv;
6779         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6780         int ret = 0;
6781
6782         WARN_ON(start > eb->len);
6783         WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len);
6784
6785         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6786
6787         while (len > 0) {
6788                 page = eb->pages[i];
6789
6790                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6791                 kaddr = page_address(page);
6792                 if (copy_to_user_nofault(dst, kaddr + offset, cur)) {
6793                         ret = -EFAULT;
6794                         break;
6795                 }
6796
6797                 dst += cur;
6798                 len -= cur;
6799                 offset = 0;
6800                 i++;
6801         }
6802
6803         return ret;
6804 }
6805
6806 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
6807                          unsigned long start, unsigned long len)
6808 {
6809         size_t cur;
6810         size_t offset;
6811         struct page *page;
6812         char *kaddr;
6813         char *ptr = (char *)ptrv;
6814         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6815         int ret = 0;
6816
6817         if (check_eb_range(eb, start, len))
6818                 return -EINVAL;
6819
6820         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6821
6822         while (len > 0) {
6823                 page = eb->pages[i];
6824
6825                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6826
6827                 kaddr = page_address(page);
6828                 ret = memcmp(ptr, kaddr + offset, cur);
6829                 if (ret)
6830                         break;
6831
6832                 ptr += cur;
6833                 len -= cur;
6834                 offset = 0;
6835                 i++;
6836         }
6837         return ret;
6838 }
6839
6840 /*
6841  * Check that the extent buffer is uptodate.
6842  *
6843  * For regular sector size == PAGE_SIZE case, check if @page is uptodate.
6844  * For subpage case, check if the range covered by the eb has EXTENT_UPTODATE.
6845  */
6846 static void assert_eb_page_uptodate(const struct extent_buffer *eb,
6847                                     struct page *page)
6848 {
6849         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6850
6851         /*
6852          * If we are using the commit root we could potentially clear a page
6853          * Uptodate while we're using the extent buffer that we've previously
6854          * looked up.  We don't want to complain in this case, as the page was
6855          * valid before, we just didn't write it out.  Instead we want to catch
6856          * the case where we didn't actually read the block properly, which
6857          * would have !PageUptodate && !PageError, as we clear PageError before
6858          * reading.
6859          */
6860         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
6861                 bool uptodate, error;
6862
6863                 uptodate = btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page,
6864                                                        eb->start, eb->len);
6865                 error = btrfs_subpage_test_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6866                 WARN_ON(!uptodate && !error);
6867         } else {
6868                 WARN_ON(!PageUptodate(page) && !PageError(page));
6869         }
6870 }
6871
6872 void write_extent_buffer_chunk_tree_uuid(const struct extent_buffer *eb,
6873                 const void *srcv)
6874 {
6875         char *kaddr;
6876
6877         assert_eb_page_uptodate(eb, eb->pages[0]);
6878         kaddr = page_address(eb->pages[0]) +
6879                 get_eb_offset_in_page(eb, offsetof(struct btrfs_header,
6880                                                    chunk_tree_uuid));
6881         memcpy(kaddr, srcv, BTRFS_FSID_SIZE);
6882 }
6883
6884 void write_extent_buffer_fsid(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv)
6885 {
6886         char *kaddr;
6887
6888         assert_eb_page_uptodate(eb, eb->pages[0]);
6889         kaddr = page_address(eb->pages[0]) +
6890                 get_eb_offset_in_page(eb, offsetof(struct btrfs_header, fsid));
6891         memcpy(kaddr, srcv, BTRFS_FSID_SIZE);
6892 }
6893
6894 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv,
6895                          unsigned long start, unsigned long len)
6896 {
6897         size_t cur;
6898         size_t offset;
6899         struct page *page;
6900         char *kaddr;
6901         char *src = (char *)srcv;
6902         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6903
6904         WARN_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_NO_CHECK, &eb->bflags));
6905
6906         if (check_eb_range(eb, start, len))
6907                 return;
6908
6909         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6910
6911         while (len > 0) {
6912                 page = eb->pages[i];
6913                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6914
6915                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6916                 kaddr = page_address(page);
6917                 memcpy(kaddr + offset, src, cur);
6918
6919                 src += cur;
6920                 len -= cur;
6921                 offset = 0;
6922                 i++;
6923         }
6924 }
6925
6926 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6927                 unsigned long len)
6928 {
6929         size_t cur;
6930         size_t offset;
6931         struct page *page;
6932         char *kaddr;
6933         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6934
6935         if (check_eb_range(eb, start, len))
6936                 return;
6937
6938         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6939
6940         while (len > 0) {
6941                 page = eb->pages[i];
6942                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6943
6944                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6945                 kaddr = page_address(page);
6946                 memset(kaddr + offset, 0, cur);
6947
6948                 len -= cur;
6949                 offset = 0;
6950                 i++;
6951         }
6952 }
6953
6954 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
6955                              const struct extent_buffer *src)
6956 {
6957         int i;
6958         int num_pages;
6959
6960         ASSERT(dst->len == src->len);
6961
6962         if (dst->fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
6963                 num_pages = num_extent_pages(dst);
6964                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6965                         copy_page(page_address(dst->pages[i]),
6966                                   page_address(src->pages[i]));
6967         } else {
6968                 size_t src_offset = get_eb_offset_in_page(src, 0);
6969                 size_t dst_offset = get_eb_offset_in_page(dst, 0);
6970
6971                 ASSERT(src->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE);
6972                 memcpy(page_address(dst->pages[0]) + dst_offset,
6973                        page_address(src->pages[0]) + src_offset,
6974                        src->len);
6975         }
6976 }
6977
6978 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6979                         const struct extent_buffer *src,
6980                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6981                         unsigned long len)
6982 {
6983         u64 dst_len = dst->len;
6984         size_t cur;
6985         size_t offset;
6986         struct page *page;
6987         char *kaddr;
6988         unsigned long i = get_eb_page_index(dst_offset);
6989
6990         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6991             check_eb_range(src, src_offset, len))
6992                 return;
6993
6994         WARN_ON(src->len != dst_len);
6995
6996         offset = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
6997
6998         while (len > 0) {
6999                 page = dst->pages[i];
7000                 assert_eb_page_uptodate(dst, page);
7001
7002                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE - offset));
7003
7004                 kaddr = page_address(page);
7005                 read_extent_buffer(src, kaddr + offset, src_offset, cur);
7006
7007                 src_offset += cur;
7008                 len -= cur;
7009                 offset = 0;
7010                 i++;
7011         }
7012 }
7013
7014 /*
7015  * eb_bitmap_offset() - calculate the page and offset of the byte containing the
7016  * given bit number
7017  * @eb: the extent buffer
7018  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7019  * @nr: bit number
7020  * @page_index: return index of the page in the extent buffer that contains the
7021  * given bit number
7022  * @page_offset: return offset into the page given by page_index
7023  *
7024  * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
7025  * contains a given bit.
7026  */
7027 static inline void eb_bitmap_offset(const struct extent_buffer *eb,
7028                                     unsigned long start, unsigned long nr,
7029                                     unsigned long *page_index,
7030                                     size_t *page_offset)
7031 {
7032         size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
7033         size_t offset;
7034
7035         /*
7036          * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
7037          * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
7038          * bitmap item.
7039          */
7040         offset = start + offset_in_page(eb->start) + byte_offset;
7041
7042         *page_index = offset >> PAGE_SHIFT;
7043         *page_offset = offset_in_page(offset);
7044 }
7045
7046 /**
7047  * extent_buffer_test_bit - determine whether a bit in a bitmap item is set
7048  * @eb: the extent buffer
7049  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7050  * @nr: bit number to test
7051  */
7052 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
7053                            unsigned long nr)
7054 {
7055         u8 *kaddr;
7056         struct page *page;
7057         unsigned long i;
7058         size_t offset;
7059
7060         eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
7061         page = eb->pages[i];
7062         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7063         kaddr = page_address(page);
7064         return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
7065 }
7066
7067 /**
7068  * extent_buffer_bitmap_set - set an area of a bitmap
7069  * @eb: the extent buffer
7070  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7071  * @pos: bit number of the first bit
7072  * @len: number of bits to set
7073  */
7074 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
7075                               unsigned long pos, unsigned long len)
7076 {
7077         u8 *kaddr;
7078         struct page *page;
7079         unsigned long i;
7080         size_t offset;
7081         const unsigned int size = pos + len;
7082         int bits_to_set = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
7083         u8 mask_to_set = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
7084
7085         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
7086         page = eb->pages[i];
7087         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7088         kaddr = page_address(page);
7089
7090         while (len >= bits_to_set) {
7091                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
7092                 len -= bits_to_set;
7093                 bits_to_set = BITS_PER_BYTE;
7094                 mask_to_set = ~0;
7095                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
7096                         offset = 0;
7097                         page = eb->pages[++i];
7098                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7099                         kaddr = page_address(page);
7100                 }
7101         }
7102         if (len) {
7103                 mask_to_set &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
7104                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
7105         }
7106 }
7107
7108
7109 /**
7110  * extent_buffer_bitmap_clear - clear an area of a bitmap
7111  * @eb: the extent buffer
7112  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7113  * @pos: bit number of the first bit
7114  * @len: number of bits to clear
7115  */
7116 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
7117                                 unsigned long start, unsigned long pos,
7118                                 unsigned long len)
7119 {
7120         u8 *kaddr;
7121         struct page *page;
7122         unsigned long i;
7123         size_t offset;
7124         const unsigned int size = pos + len;
7125         int bits_to_clear = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
7126         u8 mask_to_clear = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
7127
7128         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
7129         page = eb->pages[i];
7130         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7131         kaddr = page_address(page);
7132
7133         while (len >= bits_to_clear) {
7134                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
7135                 len -= bits_to_clear;
7136                 bits_to_clear = BITS_PER_BYTE;
7137                 mask_to_clear = ~0;
7138                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
7139                         offset = 0;
7140                         page = eb->pages[++i];
7141                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7142                         kaddr = page_address(page);
7143                 }
7144         }
7145         if (len) {
7146                 mask_to_clear &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
7147                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
7148         }
7149 }
7150
7151 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
7152 {
7153         unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
7154         return distance < len;
7155 }
7156
7157 static void copy_pages(struct page *dst_page, struct page *src_page,
7158                        unsigned long dst_off, unsigned long src_off,
7159                        unsigned long len)
7160 {
7161         char *dst_kaddr = page_address(dst_page);
7162         char *src_kaddr;
7163         int must_memmove = 0;
7164
7165         if (dst_page != src_page) {
7166                 src_kaddr = page_address(src_page);
7167         } else {
7168                 src_kaddr = dst_kaddr;
7169                 if (areas_overlap(src_off, dst_off, len))
7170                         must_memmove = 1;
7171         }
7172
7173         if (must_memmove)
7174                 memmove(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
7175         else
7176                 memcpy(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
7177 }
7178
7179 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
7180                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
7181                           unsigned long len)
7182 {
7183         size_t cur;
7184         size_t dst_off_in_page;
7185         size_t src_off_in_page;
7186         unsigned long dst_i;
7187         unsigned long src_i;
7188
7189         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
7190             check_eb_range(dst, src_offset, len))
7191                 return;
7192
7193         while (len > 0) {
7194                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
7195                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_offset);
7196
7197                 dst_i = get_eb_page_index(dst_offset);
7198                 src_i = get_eb_page_index(src_offset);
7199
7200                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE -
7201                                                src_off_in_page));
7202                 cur = min_t(unsigned long, cur,
7203                         (unsigned long)(PAGE_SIZE - dst_off_in_page));
7204
7205                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
7206                            dst_off_in_page, src_off_in_page, cur);
7207
7208                 src_offset += cur;
7209                 dst_offset += cur;
7210                 len -= cur;
7211         }
7212 }
7213
7214 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
7215                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
7216                            unsigned long len)
7217 {
7218         size_t cur;
7219         size_t dst_off_in_page;
7220         size_t src_off_in_page;
7221         unsigned long dst_end = dst_offset + len - 1;
7222         unsigned long src_end = src_offset + len - 1;
7223         unsigned long dst_i;
7224         unsigned long src_i;
7225
7226         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
7227             check_eb_range(dst, src_offset, len))
7228                 return;
7229         if (dst_offset < src_offset) {
7230                 memcpy_extent_buffer(dst, dst_offset, src_offset, len);
7231                 return;
7232         }
7233         while (len > 0) {
7234                 dst_i = get_eb_page_index(dst_end);
7235                 src_i = get_eb_page_index(src_end);
7236
7237                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_end);
7238                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_end);
7239
7240                 cur = min_t(unsigned long, len, src_off_in_page + 1);
7241                 cur = min(cur, dst_off_in_page + 1);
7242                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
7243                            dst_off_in_page - cur + 1,
7244                            src_off_in_page - cur + 1, cur);
7245
7246                 dst_end -= cur;
7247                 src_end -= cur;
7248                 len -= cur;
7249         }
7250 }
7251
7252 #define GANG_LOOKUP_SIZE        16
7253 static struct extent_buffer *get_next_extent_buffer(
7254                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
7255 {
7256         struct extent_buffer *gang[GANG_LOOKUP_SIZE];
7257         struct extent_buffer *found = NULL;
7258         u64 page_start = page_offset(page);
7259         u64 cur = page_start;
7260
7261         ASSERT(in_range(bytenr, page_start, PAGE_SIZE));
7262         lockdep_assert_held(&fs_info->buffer_lock);
7263
7264         while (cur < page_start + PAGE_SIZE) {
7265                 int ret;
7266                 int i;
7267
7268                 ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->buffer_radix,
7269                                 (void **)gang, cur >> fs_info->sectorsize_bits,
7270                                 min_t(unsigned int, GANG_LOOKUP_SIZE,
7271                                       PAGE_SIZE / fs_info->nodesize));
7272                 if (ret == 0)
7273                         goto out;
7274                 for (i = 0; i < ret; i++) {
7275                         /* Already beyond page end */
7276                         if (gang[i]->start >= page_start + PAGE_SIZE)
7277                                 goto out;
7278                         /* Found one */
7279                         if (gang[i]->start >= bytenr) {
7280                                 found = gang[i];
7281                                 goto out;
7282                         }
7283                 }
7284                 cur = gang[ret - 1]->start + gang[ret - 1]->len;
7285         }
7286 out:
7287         return found;
7288 }
7289
7290 static int try_release_subpage_extent_buffer(struct page *page)
7291 {
7292         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
7293         u64 cur = page_offset(page);
7294         const u64 end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
7295         int ret;
7296
7297         while (cur < end) {
7298                 struct extent_buffer *eb = NULL;
7299
7300                 /*
7301                  * Unlike try_release_extent_buffer() which uses page->private
7302                  * to grab buffer, for subpage case we rely on radix tree, thus
7303                  * we need to ensure radix tree consistency.
7304                  *
7305                  * We also want an atomic snapshot of the radix tree, thus go
7306                  * with spinlock rather than RCU.
7307                  */
7308                 spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
7309                 eb = get_next_extent_buffer(fs_info, page, cur);
7310                 if (!eb) {
7311                         /* No more eb in the page range after or at cur */
7312                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7313                         break;
7314                 }
7315                 cur = eb->start + eb->len;
7316
7317                 /*
7318                  * The same as try_release_extent_buffer(), to ensure the eb
7319                  * won't disappear out from under us.
7320                  */
7321                 spin_lock(&eb->refs_lock);
7322                 if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
7323                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
7324                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7325                         break;
7326                 }
7327                 spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7328
7329                 /*
7330                  * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a
7331                  * real ref, so just return, this eb will likely be freed soon
7332                  * anyway.
7333                  */
7334                 if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
7335                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
7336                         break;
7337                 }
7338
7339                 /*
7340                  * Here we don't care about the return value, we will always
7341                  * check the page private at the end.  And
7342                  * release_extent_buffer() will release the refs_lock.
7343                  */
7344                 release_extent_buffer(eb);
7345         }
7346         /*
7347          * Finally to check if we have cleared page private, as if we have
7348          * released all ebs in the page, the page private should be cleared now.
7349          */
7350         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
7351         if (!PagePrivate(page))
7352                 ret = 1;
7353         else
7354                 ret = 0;
7355         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7356         return ret;
7357
7358 }
7359
7360 int try_release_extent_buffer(struct page *page)
7361 {
7362         struct extent_buffer *eb;
7363
7364         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->sectorsize < PAGE_SIZE)
7365                 return try_release_subpage_extent_buffer(page);
7366
7367         /*
7368          * We need to make sure nobody is changing page->private, as we rely on
7369          * page->private as the pointer to extent buffer.
7370          */
7371         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
7372         if (!PagePrivate(page)) {
7373                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7374                 return 1;
7375         }
7376
7377         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
7378         BUG_ON(!eb);
7379
7380         /*
7381          * This is a little awful but should be ok, we need to make sure that
7382          * the eb doesn't disappear out from under us while we're looking at
7383          * this page.
7384          */
7385         spin_lock(&eb->refs_lock);
7386         if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
7387                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
7388                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7389                 return 0;
7390         }
7391         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7392
7393         /*
7394          * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a real ref,
7395          * so just return, this page will likely be freed soon anyway.
7396          */
7397         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
7398                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
7399                 return 0;
7400         }
7401
7402         return release_extent_buffer(eb);
7403 }
7404
7405 /*
7406  * btrfs_readahead_tree_block - attempt to readahead a child block
7407  * @fs_info:    the fs_info
7408  * @bytenr:     bytenr to read
7409  * @owner_root: objectid of the root that owns this eb
7410  * @gen:        generation for the uptodate check, can be 0
7411  * @level:      level for the eb
7412  *
7413  * Attempt to readahead a tree block at @bytenr.  If @gen is 0 then we do a
7414  * normal uptodate check of the eb, without checking the generation.  If we have
7415  * to read the block we will not block on anything.
7416  */
7417 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7418                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level)
7419 {
7420         struct extent_buffer *eb;
7421         int ret;
7422
7423         eb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, owner_root, level);
7424         if (IS_ERR(eb))
7425                 return;
7426
7427         if (btrfs_buffer_uptodate(eb, gen, 1)) {
7428                 free_extent_buffer(eb);
7429                 return;
7430         }
7431
7432         ret = read_extent_buffer_pages(eb, WAIT_NONE, 0);
7433         if (ret < 0)
7434                 free_extent_buffer_stale(eb);
7435         else
7436                 free_extent_buffer(eb);
7437 }
7438
7439 /*
7440  * btrfs_readahead_node_child - readahead a node's child block
7441  * @node:       parent node we're reading from
7442  * @slot:       slot in the parent node for the child we want to read
7443  *
7444  * A helper for btrfs_readahead_tree_block, we simply read the bytenr pointed at
7445  * the slot in the node provided.
7446  */
7447 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot)
7448 {
7449         btrfs_readahead_tree_block(node->fs_info,
7450                                    btrfs_node_blockptr(node, slot),
7451                                    btrfs_header_owner(node),
7452                                    btrfs_node_ptr_generation(node, slot),
7453                                    btrfs_header_level(node) - 1);
7454 }