spi: core: add dma_map_dev for dma device
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / btrfs / extent_io.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2
3 #include <linux/bitops.h>
4 #include <linux/slab.h>
5 #include <linux/bio.h>
6 #include <linux/mm.h>
7 #include <linux/pagemap.h>
8 #include <linux/page-flags.h>
9 #include <linux/spinlock.h>
10 #include <linux/blkdev.h>
11 #include <linux/swap.h>
12 #include <linux/writeback.h>
13 #include <linux/pagevec.h>
14 #include <linux/prefetch.h>
15 #include <linux/cleancache.h>
16 #include "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 bio *bio;
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         if (is_data_inode(tree->private_data))
176                 ret = btrfs_submit_data_bio(tree->private_data, bio, mirror_num,
177                                             bio_flags);
178         else
179                 ret = btrfs_submit_metadata_bio(tree->private_data, bio,
180                                                 mirror_num, bio_flags);
181
182         return blk_status_to_errno(ret);
183 }
184
185 /* Cleanup unsubmitted bios */
186 static void end_write_bio(struct extent_page_data *epd, int ret)
187 {
188         if (epd->bio) {
189                 epd->bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
190                 bio_endio(epd->bio);
191                 epd->bio = NULL;
192         }
193 }
194
195 /*
196  * Submit bio from extent page data via submit_one_bio
197  *
198  * Return 0 if everything is OK.
199  * Return <0 for error.
200  */
201 static int __must_check flush_write_bio(struct extent_page_data *epd)
202 {
203         int ret = 0;
204
205         if (epd->bio) {
206                 ret = submit_one_bio(epd->bio, 0, 0);
207                 /*
208                  * Clean up of epd->bio is handled by its endio function.
209                  * And endio is either triggered by successful bio execution
210                  * or the error handler of submit bio hook.
211                  * So at this point, no matter what happened, we don't need
212                  * to clean up epd->bio.
213                  */
214                 epd->bio = NULL;
215         }
216         return ret;
217 }
218
219 int __init extent_state_cache_init(void)
220 {
221         extent_state_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_state",
222                         sizeof(struct extent_state), 0,
223                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
224         if (!extent_state_cache)
225                 return -ENOMEM;
226         return 0;
227 }
228
229 int __init extent_io_init(void)
230 {
231         extent_buffer_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_buffer",
232                         sizeof(struct extent_buffer), 0,
233                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
234         if (!extent_buffer_cache)
235                 return -ENOMEM;
236
237         if (bioset_init(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE,
238                         offsetof(struct btrfs_io_bio, bio),
239                         BIOSET_NEED_BVECS))
240                 goto free_buffer_cache;
241
242         if (bioset_integrity_create(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE))
243                 goto free_bioset;
244
245         return 0;
246
247 free_bioset:
248         bioset_exit(&btrfs_bioset);
249
250 free_buffer_cache:
251         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
252         extent_buffer_cache = NULL;
253         return -ENOMEM;
254 }
255
256 void __cold extent_state_cache_exit(void)
257 {
258         btrfs_extent_state_leak_debug_check();
259         kmem_cache_destroy(extent_state_cache);
260 }
261
262 void __cold extent_io_exit(void)
263 {
264         /*
265          * Make sure all delayed rcu free are flushed before we
266          * destroy caches.
267          */
268         rcu_barrier();
269         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
270         bioset_exit(&btrfs_bioset);
271 }
272
273 /*
274  * For the file_extent_tree, we want to hold the inode lock when we lookup and
275  * update the disk_i_size, but lockdep will complain because our io_tree we hold
276  * the tree lock and get the inode lock when setting delalloc.  These two things
277  * are unrelated, so make a class for the file_extent_tree so we don't get the
278  * two locking patterns mixed up.
279  */
280 static struct lock_class_key file_extent_tree_class;
281
282 void extent_io_tree_init(struct btrfs_fs_info *fs_info,
283                          struct extent_io_tree *tree, unsigned int owner,
284                          void *private_data)
285 {
286         tree->fs_info = fs_info;
287         tree->state = RB_ROOT;
288         tree->dirty_bytes = 0;
289         spin_lock_init(&tree->lock);
290         tree->private_data = private_data;
291         tree->owner = owner;
292         if (owner == IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT)
293                 lockdep_set_class(&tree->lock, &file_extent_tree_class);
294 }
295
296 void extent_io_tree_release(struct extent_io_tree *tree)
297 {
298         spin_lock(&tree->lock);
299         /*
300          * Do a single barrier for the waitqueue_active check here, the state
301          * of the waitqueue should not change once extent_io_tree_release is
302          * called.
303          */
304         smp_mb();
305         while (!RB_EMPTY_ROOT(&tree->state)) {
306                 struct rb_node *node;
307                 struct extent_state *state;
308
309                 node = rb_first(&tree->state);
310                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
311                 rb_erase(&state->rb_node, &tree->state);
312                 RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
313                 /*
314                  * btree io trees aren't supposed to have tasks waiting for
315                  * changes in the flags of extent states ever.
316                  */
317                 ASSERT(!waitqueue_active(&state->wq));
318                 free_extent_state(state);
319
320                 cond_resched_lock(&tree->lock);
321         }
322         spin_unlock(&tree->lock);
323 }
324
325 static struct extent_state *alloc_extent_state(gfp_t mask)
326 {
327         struct extent_state *state;
328
329         /*
330          * The given mask might be not appropriate for the slab allocator,
331          * drop the unsupported bits
332          */
333         mask &= ~(__GFP_DMA32|__GFP_HIGHMEM);
334         state = kmem_cache_alloc(extent_state_cache, mask);
335         if (!state)
336                 return state;
337         state->state = 0;
338         state->failrec = NULL;
339         RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
340         btrfs_leak_debug_add(&leak_lock, &state->leak_list, &states);
341         refcount_set(&state->refs, 1);
342         init_waitqueue_head(&state->wq);
343         trace_alloc_extent_state(state, mask, _RET_IP_);
344         return state;
345 }
346
347 void free_extent_state(struct extent_state *state)
348 {
349         if (!state)
350                 return;
351         if (refcount_dec_and_test(&state->refs)) {
352                 WARN_ON(extent_state_in_tree(state));
353                 btrfs_leak_debug_del(&leak_lock, &state->leak_list);
354                 trace_free_extent_state(state, _RET_IP_);
355                 kmem_cache_free(extent_state_cache, state);
356         }
357 }
358
359 static struct rb_node *tree_insert(struct rb_root *root,
360                                    struct rb_node *search_start,
361                                    u64 offset,
362                                    struct rb_node *node,
363                                    struct rb_node ***p_in,
364                                    struct rb_node **parent_in)
365 {
366         struct rb_node **p;
367         struct rb_node *parent = NULL;
368         struct tree_entry *entry;
369
370         if (p_in && parent_in) {
371                 p = *p_in;
372                 parent = *parent_in;
373                 goto do_insert;
374         }
375
376         p = search_start ? &search_start : &root->rb_node;
377         while (*p) {
378                 parent = *p;
379                 entry = rb_entry(parent, struct tree_entry, rb_node);
380
381                 if (offset < entry->start)
382                         p = &(*p)->rb_left;
383                 else if (offset > entry->end)
384                         p = &(*p)->rb_right;
385                 else
386                         return parent;
387         }
388
389 do_insert:
390         rb_link_node(node, parent, p);
391         rb_insert_color(node, root);
392         return NULL;
393 }
394
395 /**
396  * Search @tree for an entry that contains @offset. Such entry would have
397  * entry->start <= offset && entry->end >= offset.
398  *
399  * @tree:       the tree to search
400  * @offset:     offset that should fall within an entry in @tree
401  * @next_ret:   pointer to the first entry whose range ends after @offset
402  * @prev_ret:   pointer to the first entry whose range begins before @offset
403  * @p_ret:      pointer where new node should be anchored (used when inserting an
404  *              entry in the tree)
405  * @parent_ret: points to entry which would have been the parent of the entry,
406  *               containing @offset
407  *
408  * This function returns a pointer to the entry that contains @offset byte
409  * address. If no such entry exists, then NULL is returned and the other
410  * pointer arguments to the function are filled, otherwise the found entry is
411  * returned and other pointers are left untouched.
412  */
413 static struct rb_node *__etree_search(struct extent_io_tree *tree, u64 offset,
414                                       struct rb_node **next_ret,
415                                       struct rb_node **prev_ret,
416                                       struct rb_node ***p_ret,
417                                       struct rb_node **parent_ret)
418 {
419         struct rb_root *root = &tree->state;
420         struct rb_node **n = &root->rb_node;
421         struct rb_node *prev = NULL;
422         struct rb_node *orig_prev = NULL;
423         struct tree_entry *entry;
424         struct tree_entry *prev_entry = NULL;
425
426         while (*n) {
427                 prev = *n;
428                 entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
429                 prev_entry = entry;
430
431                 if (offset < entry->start)
432                         n = &(*n)->rb_left;
433                 else if (offset > entry->end)
434                         n = &(*n)->rb_right;
435                 else
436                         return *n;
437         }
438
439         if (p_ret)
440                 *p_ret = n;
441         if (parent_ret)
442                 *parent_ret = prev;
443
444         if (next_ret) {
445                 orig_prev = prev;
446                 while (prev && offset > prev_entry->end) {
447                         prev = rb_next(prev);
448                         prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
449                 }
450                 *next_ret = prev;
451                 prev = orig_prev;
452         }
453
454         if (prev_ret) {
455                 prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
456                 while (prev && offset < prev_entry->start) {
457                         prev = rb_prev(prev);
458                         prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
459                 }
460                 *prev_ret = prev;
461         }
462         return NULL;
463 }
464
465 static inline struct rb_node *
466 tree_search_for_insert(struct extent_io_tree *tree,
467                        u64 offset,
468                        struct rb_node ***p_ret,
469                        struct rb_node **parent_ret)
470 {
471         struct rb_node *next= NULL;
472         struct rb_node *ret;
473
474         ret = __etree_search(tree, offset, &next, NULL, p_ret, parent_ret);
475         if (!ret)
476                 return next;
477         return ret;
478 }
479
480 static inline struct rb_node *tree_search(struct extent_io_tree *tree,
481                                           u64 offset)
482 {
483         return tree_search_for_insert(tree, offset, NULL, NULL);
484 }
485
486 /*
487  * utility function to look for merge candidates inside a given range.
488  * Any extents with matching state are merged together into a single
489  * extent in the tree.  Extents with EXTENT_IO in their state field
490  * are not merged because the end_io handlers need to be able to do
491  * operations on them without sleeping (or doing allocations/splits).
492  *
493  * This should be called with the tree lock held.
494  */
495 static void merge_state(struct extent_io_tree *tree,
496                         struct extent_state *state)
497 {
498         struct extent_state *other;
499         struct rb_node *other_node;
500
501         if (state->state & (EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY))
502                 return;
503
504         other_node = rb_prev(&state->rb_node);
505         if (other_node) {
506                 other = rb_entry(other_node, struct extent_state, rb_node);
507                 if (other->end == state->start - 1 &&
508                     other->state == state->state) {
509                         if (tree->private_data &&
510                             is_data_inode(tree->private_data))
511                                 btrfs_merge_delalloc_extent(tree->private_data,
512                                                             state, other);
513                         state->start = other->start;
514                         rb_erase(&other->rb_node, &tree->state);
515                         RB_CLEAR_NODE(&other->rb_node);
516                         free_extent_state(other);
517                 }
518         }
519         other_node = rb_next(&state->rb_node);
520         if (other_node) {
521                 other = rb_entry(other_node, struct extent_state, rb_node);
522                 if (other->start == state->end + 1 &&
523                     other->state == state->state) {
524                         if (tree->private_data &&
525                             is_data_inode(tree->private_data))
526                                 btrfs_merge_delalloc_extent(tree->private_data,
527                                                             state, other);
528                         state->end = other->end;
529                         rb_erase(&other->rb_node, &tree->state);
530                         RB_CLEAR_NODE(&other->rb_node);
531                         free_extent_state(other);
532                 }
533         }
534 }
535
536 static void set_state_bits(struct extent_io_tree *tree,
537                            struct extent_state *state, u32 *bits,
538                            struct extent_changeset *changeset);
539
540 /*
541  * insert an extent_state struct into the tree.  'bits' are set on the
542  * struct before it is inserted.
543  *
544  * This may return -EEXIST if the extent is already there, in which case the
545  * state struct is freed.
546  *
547  * The tree lock is not taken internally.  This is a utility function and
548  * probably isn't what you want to call (see set/clear_extent_bit).
549  */
550 static int insert_state(struct extent_io_tree *tree,
551                         struct extent_state *state, u64 start, u64 end,
552                         struct rb_node ***p,
553                         struct rb_node **parent,
554                         u32 *bits, struct extent_changeset *changeset)
555 {
556         struct rb_node *node;
557
558         if (end < start) {
559                 btrfs_err(tree->fs_info,
560                         "insert state: end < start %llu %llu", end, start);
561                 WARN_ON(1);
562         }
563         state->start = start;
564         state->end = end;
565
566         set_state_bits(tree, state, bits, changeset);
567
568         node = tree_insert(&tree->state, NULL, end, &state->rb_node, p, parent);
569         if (node) {
570                 struct extent_state *found;
571                 found = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
572                 btrfs_err(tree->fs_info,
573                        "found node %llu %llu on insert of %llu %llu",
574                        found->start, found->end, start, end);
575                 return -EEXIST;
576         }
577         merge_state(tree, state);
578         return 0;
579 }
580
581 /*
582  * split a given extent state struct in two, inserting the preallocated
583  * struct 'prealloc' as the newly created second half.  'split' indicates an
584  * offset inside 'orig' where it should be split.
585  *
586  * Before calling,
587  * the tree has 'orig' at [orig->start, orig->end].  After calling, there
588  * are two extent state structs in the tree:
589  * prealloc: [orig->start, split - 1]
590  * orig: [ split, orig->end ]
591  *
592  * The tree locks are not taken by this function. They need to be held
593  * by the caller.
594  */
595 static int split_state(struct extent_io_tree *tree, struct extent_state *orig,
596                        struct extent_state *prealloc, u64 split)
597 {
598         struct rb_node *node;
599
600         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
601                 btrfs_split_delalloc_extent(tree->private_data, orig, split);
602
603         prealloc->start = orig->start;
604         prealloc->end = split - 1;
605         prealloc->state = orig->state;
606         orig->start = split;
607
608         node = tree_insert(&tree->state, &orig->rb_node, prealloc->end,
609                            &prealloc->rb_node, NULL, NULL);
610         if (node) {
611                 free_extent_state(prealloc);
612                 return -EEXIST;
613         }
614         return 0;
615 }
616
617 static struct extent_state *next_state(struct extent_state *state)
618 {
619         struct rb_node *next = rb_next(&state->rb_node);
620         if (next)
621                 return rb_entry(next, struct extent_state, rb_node);
622         else
623                 return NULL;
624 }
625
626 /*
627  * utility function to clear some bits in an extent state struct.
628  * it will optionally wake up anyone waiting on this state (wake == 1).
629  *
630  * If no bits are set on the state struct after clearing things, the
631  * struct is freed and removed from the tree
632  */
633 static struct extent_state *clear_state_bit(struct extent_io_tree *tree,
634                                             struct extent_state *state,
635                                             u32 *bits, int wake,
636                                             struct extent_changeset *changeset)
637 {
638         struct extent_state *next;
639         u32 bits_to_clear = *bits & ~EXTENT_CTLBITS;
640         int ret;
641
642         if ((bits_to_clear & EXTENT_DIRTY) && (state->state & EXTENT_DIRTY)) {
643                 u64 range = state->end - state->start + 1;
644                 WARN_ON(range > tree->dirty_bytes);
645                 tree->dirty_bytes -= range;
646         }
647
648         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
649                 btrfs_clear_delalloc_extent(tree->private_data, state, bits);
650
651         ret = add_extent_changeset(state, bits_to_clear, changeset, 0);
652         BUG_ON(ret < 0);
653         state->state &= ~bits_to_clear;
654         if (wake)
655                 wake_up(&state->wq);
656         if (state->state == 0) {
657                 next = next_state(state);
658                 if (extent_state_in_tree(state)) {
659                         rb_erase(&state->rb_node, &tree->state);
660                         RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
661                         free_extent_state(state);
662                 } else {
663                         WARN_ON(1);
664                 }
665         } else {
666                 merge_state(tree, state);
667                 next = next_state(state);
668         }
669         return next;
670 }
671
672 static struct extent_state *
673 alloc_extent_state_atomic(struct extent_state *prealloc)
674 {
675         if (!prealloc)
676                 prealloc = alloc_extent_state(GFP_ATOMIC);
677
678         return prealloc;
679 }
680
681 static void extent_io_tree_panic(struct extent_io_tree *tree, int err)
682 {
683         btrfs_panic(tree->fs_info, err,
684         "locking error: extent tree was modified by another thread while locked");
685 }
686
687 /*
688  * clear some bits on a range in the tree.  This may require splitting
689  * or inserting elements in the tree, so the gfp mask is used to
690  * indicate which allocations or sleeping are allowed.
691  *
692  * pass 'wake' == 1 to kick any sleepers, and 'delete' == 1 to remove
693  * the given range from the tree regardless of state (ie for truncate).
694  *
695  * the range [start, end] is inclusive.
696  *
697  * This takes the tree lock, and returns 0 on success and < 0 on error.
698  */
699 int __clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
700                        u32 bits, int wake, int delete,
701                        struct extent_state **cached_state,
702                        gfp_t mask, struct extent_changeset *changeset)
703 {
704         struct extent_state *state;
705         struct extent_state *cached;
706         struct extent_state *prealloc = NULL;
707         struct rb_node *node;
708         u64 last_end;
709         int err;
710         int clear = 0;
711
712         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
713         trace_btrfs_clear_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits);
714
715         if (bits & EXTENT_DELALLOC)
716                 bits |= EXTENT_NORESERVE;
717
718         if (delete)
719                 bits |= ~EXTENT_CTLBITS;
720
721         if (bits & (EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY))
722                 clear = 1;
723 again:
724         if (!prealloc && gfpflags_allow_blocking(mask)) {
725                 /*
726                  * Don't care for allocation failure here because we might end
727                  * up not needing the pre-allocated extent state at all, which
728                  * is the case if we only have in the tree extent states that
729                  * cover our input range and don't cover too any other range.
730                  * If we end up needing a new extent state we allocate it later.
731                  */
732                 prealloc = alloc_extent_state(mask);
733         }
734
735         spin_lock(&tree->lock);
736         if (cached_state) {
737                 cached = *cached_state;
738
739                 if (clear) {
740                         *cached_state = NULL;
741                         cached_state = NULL;
742                 }
743
744                 if (cached && extent_state_in_tree(cached) &&
745                     cached->start <= start && cached->end > start) {
746                         if (clear)
747                                 refcount_dec(&cached->refs);
748                         state = cached;
749                         goto hit_next;
750                 }
751                 if (clear)
752                         free_extent_state(cached);
753         }
754         /*
755          * this search will find the extents that end after
756          * our range starts
757          */
758         node = tree_search(tree, start);
759         if (!node)
760                 goto out;
761         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
762 hit_next:
763         if (state->start > end)
764                 goto out;
765         WARN_ON(state->end < start);
766         last_end = state->end;
767
768         /* the state doesn't have the wanted bits, go ahead */
769         if (!(state->state & bits)) {
770                 state = next_state(state);
771                 goto next;
772         }
773
774         /*
775          *     | ---- desired range ---- |
776          *  | state | or
777          *  | ------------- state -------------- |
778          *
779          * We need to split the extent we found, and may flip
780          * bits on second half.
781          *
782          * If the extent we found extends past our range, we
783          * just split and search again.  It'll get split again
784          * the next time though.
785          *
786          * If the extent we found is inside our range, we clear
787          * the desired bit on it.
788          */
789
790         if (state->start < start) {
791                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
792                 BUG_ON(!prealloc);
793                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
794                 if (err)
795                         extent_io_tree_panic(tree, err);
796
797                 prealloc = NULL;
798                 if (err)
799                         goto out;
800                 if (state->end <= end) {
801                         state = clear_state_bit(tree, state, &bits, wake,
802                                                 changeset);
803                         goto next;
804                 }
805                 goto search_again;
806         }
807         /*
808          * | ---- desired range ---- |
809          *                        | state |
810          * We need to split the extent, and clear the bit
811          * on the first half
812          */
813         if (state->start <= end && state->end > end) {
814                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
815                 BUG_ON(!prealloc);
816                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
817                 if (err)
818                         extent_io_tree_panic(tree, err);
819
820                 if (wake)
821                         wake_up(&state->wq);
822
823                 clear_state_bit(tree, prealloc, &bits, wake, changeset);
824
825                 prealloc = NULL;
826                 goto out;
827         }
828
829         state = clear_state_bit(tree, state, &bits, wake, changeset);
830 next:
831         if (last_end == (u64)-1)
832                 goto out;
833         start = last_end + 1;
834         if (start <= end && state && !need_resched())
835                 goto hit_next;
836
837 search_again:
838         if (start > end)
839                 goto out;
840         spin_unlock(&tree->lock);
841         if (gfpflags_allow_blocking(mask))
842                 cond_resched();
843         goto again;
844
845 out:
846         spin_unlock(&tree->lock);
847         if (prealloc)
848                 free_extent_state(prealloc);
849
850         return 0;
851
852 }
853
854 static void wait_on_state(struct extent_io_tree *tree,
855                           struct extent_state *state)
856                 __releases(tree->lock)
857                 __acquires(tree->lock)
858 {
859         DEFINE_WAIT(wait);
860         prepare_to_wait(&state->wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
861         spin_unlock(&tree->lock);
862         schedule();
863         spin_lock(&tree->lock);
864         finish_wait(&state->wq, &wait);
865 }
866
867 /*
868  * waits for one or more bits to clear on a range in the state tree.
869  * The range [start, end] is inclusive.
870  * The tree lock is taken by this function
871  */
872 static void wait_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
873                             u32 bits)
874 {
875         struct extent_state *state;
876         struct rb_node *node;
877
878         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
879
880         spin_lock(&tree->lock);
881 again:
882         while (1) {
883                 /*
884                  * this search will find all the extents that end after
885                  * our range starts
886                  */
887                 node = tree_search(tree, start);
888 process_node:
889                 if (!node)
890                         break;
891
892                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
893
894                 if (state->start > end)
895                         goto out;
896
897                 if (state->state & bits) {
898                         start = state->start;
899                         refcount_inc(&state->refs);
900                         wait_on_state(tree, state);
901                         free_extent_state(state);
902                         goto again;
903                 }
904                 start = state->end + 1;
905
906                 if (start > end)
907                         break;
908
909                 if (!cond_resched_lock(&tree->lock)) {
910                         node = rb_next(node);
911                         goto process_node;
912                 }
913         }
914 out:
915         spin_unlock(&tree->lock);
916 }
917
918 static void set_state_bits(struct extent_io_tree *tree,
919                            struct extent_state *state,
920                            u32 *bits, struct extent_changeset *changeset)
921 {
922         u32 bits_to_set = *bits & ~EXTENT_CTLBITS;
923         int ret;
924
925         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
926                 btrfs_set_delalloc_extent(tree->private_data, state, bits);
927
928         if ((bits_to_set & EXTENT_DIRTY) && !(state->state & EXTENT_DIRTY)) {
929                 u64 range = state->end - state->start + 1;
930                 tree->dirty_bytes += range;
931         }
932         ret = add_extent_changeset(state, bits_to_set, changeset, 1);
933         BUG_ON(ret < 0);
934         state->state |= bits_to_set;
935 }
936
937 static void cache_state_if_flags(struct extent_state *state,
938                                  struct extent_state **cached_ptr,
939                                  unsigned flags)
940 {
941         if (cached_ptr && !(*cached_ptr)) {
942                 if (!flags || (state->state & flags)) {
943                         *cached_ptr = state;
944                         refcount_inc(&state->refs);
945                 }
946         }
947 }
948
949 static void cache_state(struct extent_state *state,
950                         struct extent_state **cached_ptr)
951 {
952         return cache_state_if_flags(state, cached_ptr,
953                                     EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY);
954 }
955
956 /*
957  * set some bits on a range in the tree.  This may require allocations or
958  * sleeping, so the gfp mask is used to indicate what is allowed.
959  *
960  * If any of the exclusive bits are set, this will fail with -EEXIST if some
961  * part of the range already has the desired bits set.  The start of the
962  * existing range is returned in failed_start in this case.
963  *
964  * [start, end] is inclusive This takes the tree lock.
965  */
966 int set_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end, u32 bits,
967                    u32 exclusive_bits, u64 *failed_start,
968                    struct extent_state **cached_state, gfp_t mask,
969                    struct extent_changeset *changeset)
970 {
971         struct extent_state *state;
972         struct extent_state *prealloc = NULL;
973         struct rb_node *node;
974         struct rb_node **p;
975         struct rb_node *parent;
976         int err = 0;
977         u64 last_start;
978         u64 last_end;
979
980         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
981         trace_btrfs_set_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits);
982
983         if (exclusive_bits)
984                 ASSERT(failed_start);
985         else
986                 ASSERT(failed_start == NULL);
987 again:
988         if (!prealloc && gfpflags_allow_blocking(mask)) {
989                 /*
990                  * Don't care for allocation failure here because we might end
991                  * up not needing the pre-allocated extent state at all, which
992                  * is the case if we only have in the tree extent states that
993                  * cover our input range and don't cover too any other range.
994                  * If we end up needing a new extent state we allocate it later.
995                  */
996                 prealloc = alloc_extent_state(mask);
997         }
998
999         spin_lock(&tree->lock);
1000         if (cached_state && *cached_state) {
1001                 state = *cached_state;
1002                 if (state->start <= start && state->end > start &&
1003                     extent_state_in_tree(state)) {
1004                         node = &state->rb_node;
1005                         goto hit_next;
1006                 }
1007         }
1008         /*
1009          * this search will find all the extents that end after
1010          * our range starts.
1011          */
1012         node = tree_search_for_insert(tree, start, &p, &parent);
1013         if (!node) {
1014                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1015                 BUG_ON(!prealloc);
1016                 err = insert_state(tree, prealloc, start, end,
1017                                    &p, &parent, &bits, changeset);
1018                 if (err)
1019                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1020
1021                 cache_state(prealloc, cached_state);
1022                 prealloc = NULL;
1023                 goto out;
1024         }
1025         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1026 hit_next:
1027         last_start = state->start;
1028         last_end = state->end;
1029
1030         /*
1031          * | ---- desired range ---- |
1032          * | state |
1033          *
1034          * Just lock what we found and keep going
1035          */
1036         if (state->start == start && state->end <= end) {
1037                 if (state->state & exclusive_bits) {
1038                         *failed_start = state->start;
1039                         err = -EEXIST;
1040                         goto out;
1041                 }
1042
1043                 set_state_bits(tree, state, &bits, changeset);
1044                 cache_state(state, cached_state);
1045                 merge_state(tree, state);
1046                 if (last_end == (u64)-1)
1047                         goto out;
1048                 start = last_end + 1;
1049                 state = next_state(state);
1050                 if (start < end && state && state->start == start &&
1051                     !need_resched())
1052                         goto hit_next;
1053                 goto search_again;
1054         }
1055
1056         /*
1057          *     | ---- desired range ---- |
1058          * | state |
1059          *   or
1060          * | ------------- state -------------- |
1061          *
1062          * We need to split the extent we found, and may flip bits on
1063          * second half.
1064          *
1065          * If the extent we found extends past our
1066          * range, we just split and search again.  It'll get split
1067          * again the next time though.
1068          *
1069          * If the extent we found is inside our range, we set the
1070          * desired bit on it.
1071          */
1072         if (state->start < start) {
1073                 if (state->state & exclusive_bits) {
1074                         *failed_start = start;
1075                         err = -EEXIST;
1076                         goto out;
1077                 }
1078
1079                 /*
1080                  * If this extent already has all the bits we want set, then
1081                  * skip it, not necessary to split it or do anything with it.
1082                  */
1083                 if ((state->state & bits) == bits) {
1084                         start = state->end + 1;
1085                         cache_state(state, cached_state);
1086                         goto search_again;
1087                 }
1088
1089                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1090                 BUG_ON(!prealloc);
1091                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
1092                 if (err)
1093                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1094
1095                 prealloc = NULL;
1096                 if (err)
1097                         goto out;
1098                 if (state->end <= end) {
1099                         set_state_bits(tree, state, &bits, changeset);
1100                         cache_state(state, cached_state);
1101                         merge_state(tree, state);
1102                         if (last_end == (u64)-1)
1103                                 goto out;
1104                         start = last_end + 1;
1105                         state = next_state(state);
1106                         if (start < end && state && state->start == start &&
1107                             !need_resched())
1108                                 goto hit_next;
1109                 }
1110                 goto search_again;
1111         }
1112         /*
1113          * | ---- desired range ---- |
1114          *     | state | or               | state |
1115          *
1116          * There's a hole, we need to insert something in it and
1117          * ignore the extent we found.
1118          */
1119         if (state->start > start) {
1120                 u64 this_end;
1121                 if (end < last_start)
1122                         this_end = end;
1123                 else
1124                         this_end = last_start - 1;
1125
1126                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1127                 BUG_ON(!prealloc);
1128
1129                 /*
1130                  * Avoid to free 'prealloc' if it can be merged with
1131                  * the later extent.
1132                  */
1133                 err = insert_state(tree, prealloc, start, this_end,
1134                                    NULL, NULL, &bits, changeset);
1135                 if (err)
1136                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1137
1138                 cache_state(prealloc, cached_state);
1139                 prealloc = NULL;
1140                 start = this_end + 1;
1141                 goto search_again;
1142         }
1143         /*
1144          * | ---- desired range ---- |
1145          *                        | state |
1146          * We need to split the extent, and set the bit
1147          * on the first half
1148          */
1149         if (state->start <= end && state->end > end) {
1150                 if (state->state & exclusive_bits) {
1151                         *failed_start = start;
1152                         err = -EEXIST;
1153                         goto out;
1154                 }
1155
1156                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1157                 BUG_ON(!prealloc);
1158                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
1159                 if (err)
1160                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1161
1162                 set_state_bits(tree, prealloc, &bits, changeset);
1163                 cache_state(prealloc, cached_state);
1164                 merge_state(tree, prealloc);
1165                 prealloc = NULL;
1166                 goto out;
1167         }
1168
1169 search_again:
1170         if (start > end)
1171                 goto out;
1172         spin_unlock(&tree->lock);
1173         if (gfpflags_allow_blocking(mask))
1174                 cond_resched();
1175         goto again;
1176
1177 out:
1178         spin_unlock(&tree->lock);
1179         if (prealloc)
1180                 free_extent_state(prealloc);
1181
1182         return err;
1183
1184 }
1185
1186 /**
1187  * convert_extent_bit - convert all bits in a given range from one bit to
1188  *                      another
1189  * @tree:       the io tree to search
1190  * @start:      the start offset in bytes
1191  * @end:        the end offset in bytes (inclusive)
1192  * @bits:       the bits to set in this range
1193  * @clear_bits: the bits to clear in this range
1194  * @cached_state:       state that we're going to cache
1195  *
1196  * This will go through and set bits for the given range.  If any states exist
1197  * already in this range they are set with the given bit and cleared of the
1198  * clear_bits.  This is only meant to be used by things that are mergeable, ie
1199  * converting from say DELALLOC to DIRTY.  This is not meant to be used with
1200  * boundary bits like LOCK.
1201  *
1202  * All allocations are done with GFP_NOFS.
1203  */
1204 int convert_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1205                        u32 bits, u32 clear_bits,
1206                        struct extent_state **cached_state)
1207 {
1208         struct extent_state *state;
1209         struct extent_state *prealloc = NULL;
1210         struct rb_node *node;
1211         struct rb_node **p;
1212         struct rb_node *parent;
1213         int err = 0;
1214         u64 last_start;
1215         u64 last_end;
1216         bool first_iteration = true;
1217
1218         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
1219         trace_btrfs_convert_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits,
1220                                        clear_bits);
1221
1222 again:
1223         if (!prealloc) {
1224                 /*
1225                  * Best effort, don't worry if extent state allocation fails
1226                  * here for the first iteration. We might have a cached state
1227                  * that matches exactly the target range, in which case no
1228                  * extent state allocations are needed. We'll only know this
1229                  * after locking the tree.
1230                  */
1231                 prealloc = alloc_extent_state(GFP_NOFS);
1232                 if (!prealloc && !first_iteration)
1233                         return -ENOMEM;
1234         }
1235
1236         spin_lock(&tree->lock);
1237         if (cached_state && *cached_state) {
1238                 state = *cached_state;
1239                 if (state->start <= start && state->end > start &&
1240                     extent_state_in_tree(state)) {
1241                         node = &state->rb_node;
1242                         goto hit_next;
1243                 }
1244         }
1245
1246         /*
1247          * this search will find all the extents that end after
1248          * our range starts.
1249          */
1250         node = tree_search_for_insert(tree, start, &p, &parent);
1251         if (!node) {
1252                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1253                 if (!prealloc) {
1254                         err = -ENOMEM;
1255                         goto out;
1256                 }
1257                 err = insert_state(tree, prealloc, start, end,
1258                                    &p, &parent, &bits, NULL);
1259                 if (err)
1260                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1261                 cache_state(prealloc, cached_state);
1262                 prealloc = NULL;
1263                 goto out;
1264         }
1265         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1266 hit_next:
1267         last_start = state->start;
1268         last_end = state->end;
1269
1270         /*
1271          * | ---- desired range ---- |
1272          * | state |
1273          *
1274          * Just lock what we found and keep going
1275          */
1276         if (state->start == start && state->end <= end) {
1277                 set_state_bits(tree, state, &bits, NULL);
1278                 cache_state(state, cached_state);
1279                 state = clear_state_bit(tree, state, &clear_bits, 0, NULL);
1280                 if (last_end == (u64)-1)
1281                         goto out;
1282                 start = last_end + 1;
1283                 if (start < end && state && state->start == start &&
1284                     !need_resched())
1285                         goto hit_next;
1286                 goto search_again;
1287         }
1288
1289         /*
1290          *     | ---- desired range ---- |
1291          * | state |
1292          *   or
1293          * | ------------- state -------------- |
1294          *
1295          * We need to split the extent we found, and may flip bits on
1296          * second half.
1297          *
1298          * If the extent we found extends past our
1299          * range, we just split and search again.  It'll get split
1300          * again the next time though.
1301          *
1302          * If the extent we found is inside our range, we set the
1303          * desired bit on it.
1304          */
1305         if (state->start < start) {
1306                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1307                 if (!prealloc) {
1308                         err = -ENOMEM;
1309                         goto out;
1310                 }
1311                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
1312                 if (err)
1313                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1314                 prealloc = NULL;
1315                 if (err)
1316                         goto out;
1317                 if (state->end <= end) {
1318                         set_state_bits(tree, state, &bits, NULL);
1319                         cache_state(state, cached_state);
1320                         state = clear_state_bit(tree, state, &clear_bits, 0,
1321                                                 NULL);
1322                         if (last_end == (u64)-1)
1323                                 goto out;
1324                         start = last_end + 1;
1325                         if (start < end && state && state->start == start &&
1326                             !need_resched())
1327                                 goto hit_next;
1328                 }
1329                 goto search_again;
1330         }
1331         /*
1332          * | ---- desired range ---- |
1333          *     | state | or               | state |
1334          *
1335          * There's a hole, we need to insert something in it and
1336          * ignore the extent we found.
1337          */
1338         if (state->start > start) {
1339                 u64 this_end;
1340                 if (end < last_start)
1341                         this_end = end;
1342                 else
1343                         this_end = last_start - 1;
1344
1345                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1346                 if (!prealloc) {
1347                         err = -ENOMEM;
1348                         goto out;
1349                 }
1350
1351                 /*
1352                  * Avoid to free 'prealloc' if it can be merged with
1353                  * the later extent.
1354                  */
1355                 err = insert_state(tree, prealloc, start, this_end,
1356                                    NULL, NULL, &bits, NULL);
1357                 if (err)
1358                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1359                 cache_state(prealloc, cached_state);
1360                 prealloc = NULL;
1361                 start = this_end + 1;
1362                 goto search_again;
1363         }
1364         /*
1365          * | ---- desired range ---- |
1366          *                        | state |
1367          * We need to split the extent, and set the bit
1368          * on the first half
1369          */
1370         if (state->start <= end && state->end > end) {
1371                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1372                 if (!prealloc) {
1373                         err = -ENOMEM;
1374                         goto out;
1375                 }
1376
1377                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
1378                 if (err)
1379                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1380
1381                 set_state_bits(tree, prealloc, &bits, NULL);
1382                 cache_state(prealloc, cached_state);
1383                 clear_state_bit(tree, prealloc, &clear_bits, 0, NULL);
1384                 prealloc = NULL;
1385                 goto out;
1386         }
1387
1388 search_again:
1389         if (start > end)
1390                 goto out;
1391         spin_unlock(&tree->lock);
1392         cond_resched();
1393         first_iteration = false;
1394         goto again;
1395
1396 out:
1397         spin_unlock(&tree->lock);
1398         if (prealloc)
1399                 free_extent_state(prealloc);
1400
1401         return err;
1402 }
1403
1404 /* wrappers around set/clear extent bit */
1405 int set_record_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1406                            u32 bits, struct extent_changeset *changeset)
1407 {
1408         /*
1409          * We don't support EXTENT_LOCKED yet, as current changeset will
1410          * record any bits changed, so for EXTENT_LOCKED case, it will
1411          * either fail with -EEXIST or changeset will record the whole
1412          * range.
1413          */
1414         BUG_ON(bits & EXTENT_LOCKED);
1415
1416         return set_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS,
1417                               changeset);
1418 }
1419
1420 int set_extent_bits_nowait(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1421                            u32 bits)
1422 {
1423         return set_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, NULL, NULL,
1424                               GFP_NOWAIT, NULL);
1425 }
1426
1427 int clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1428                      u32 bits, int wake, int delete,
1429                      struct extent_state **cached)
1430 {
1431         return __clear_extent_bit(tree, start, end, bits, wake, delete,
1432                                   cached, GFP_NOFS, NULL);
1433 }
1434
1435 int clear_record_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1436                 u32 bits, struct extent_changeset *changeset)
1437 {
1438         /*
1439          * Don't support EXTENT_LOCKED case, same reason as
1440          * set_record_extent_bits().
1441          */
1442         BUG_ON(bits & EXTENT_LOCKED);
1443
1444         return __clear_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, 0, NULL, GFP_NOFS,
1445                                   changeset);
1446 }
1447
1448 /*
1449  * either insert or lock state struct between start and end use mask to tell
1450  * us if waiting is desired.
1451  */
1452 int lock_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1453                      struct extent_state **cached_state)
1454 {
1455         int err;
1456         u64 failed_start;
1457
1458         while (1) {
1459                 err = set_extent_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED,
1460                                      EXTENT_LOCKED, &failed_start,
1461                                      cached_state, GFP_NOFS, NULL);
1462                 if (err == -EEXIST) {
1463                         wait_extent_bit(tree, failed_start, end, EXTENT_LOCKED);
1464                         start = failed_start;
1465                 } else
1466                         break;
1467                 WARN_ON(start > end);
1468         }
1469         return err;
1470 }
1471
1472 int try_lock_extent(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
1473 {
1474         int err;
1475         u64 failed_start;
1476
1477         err = set_extent_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, EXTENT_LOCKED,
1478                              &failed_start, NULL, GFP_NOFS, NULL);
1479         if (err == -EEXIST) {
1480                 if (failed_start > start)
1481                         clear_extent_bit(tree, start, failed_start - 1,
1482                                          EXTENT_LOCKED, 1, 0, NULL);
1483                 return 0;
1484         }
1485         return 1;
1486 }
1487
1488 void extent_range_clear_dirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
1489 {
1490         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1491         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1492         struct page *page;
1493
1494         while (index <= end_index) {
1495                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
1496                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
1497                 clear_page_dirty_for_io(page);
1498                 put_page(page);
1499                 index++;
1500         }
1501 }
1502
1503 void extent_range_redirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
1504 {
1505         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1506         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1507         struct page *page;
1508
1509         while (index <= end_index) {
1510                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
1511                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
1512                 __set_page_dirty_nobuffers(page);
1513                 account_page_redirty(page);
1514                 put_page(page);
1515                 index++;
1516         }
1517 }
1518
1519 /* find the first state struct with 'bits' set after 'start', and
1520  * return it.  tree->lock must be held.  NULL will returned if
1521  * nothing was found after 'start'
1522  */
1523 static struct extent_state *
1524 find_first_extent_bit_state(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u32 bits)
1525 {
1526         struct rb_node *node;
1527         struct extent_state *state;
1528
1529         /*
1530          * this search will find all the extents that end after
1531          * our range starts.
1532          */
1533         node = tree_search(tree, start);
1534         if (!node)
1535                 goto out;
1536
1537         while (1) {
1538                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1539                 if (state->end >= start && (state->state & bits))
1540                         return state;
1541
1542                 node = rb_next(node);
1543                 if (!node)
1544                         break;
1545         }
1546 out:
1547         return NULL;
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Find the first offset in the io tree with one or more @bits set.
1552  *
1553  * Note: If there are multiple bits set in @bits, any of them will match.
1554  *
1555  * Return 0 if we find something, and update @start_ret and @end_ret.
1556  * Return 1 if we found nothing.
1557  */
1558 int find_first_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1559                           u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits,
1560                           struct extent_state **cached_state)
1561 {
1562         struct extent_state *state;
1563         int ret = 1;
1564
1565         spin_lock(&tree->lock);
1566         if (cached_state && *cached_state) {
1567                 state = *cached_state;
1568                 if (state->end == start - 1 && extent_state_in_tree(state)) {
1569                         while ((state = next_state(state)) != NULL) {
1570                                 if (state->state & bits)
1571                                         goto got_it;
1572                         }
1573                         free_extent_state(*cached_state);
1574                         *cached_state = NULL;
1575                         goto out;
1576                 }
1577                 free_extent_state(*cached_state);
1578                 *cached_state = NULL;
1579         }
1580
1581         state = find_first_extent_bit_state(tree, start, bits);
1582 got_it:
1583         if (state) {
1584                 cache_state_if_flags(state, cached_state, 0);
1585                 *start_ret = state->start;
1586                 *end_ret = state->end;
1587                 ret = 0;
1588         }
1589 out:
1590         spin_unlock(&tree->lock);
1591         return ret;
1592 }
1593
1594 /**
1595  * Find a contiguous area of bits
1596  *
1597  * @tree:      io tree to check
1598  * @start:     offset to start the search from
1599  * @start_ret: the first offset we found with the bits set
1600  * @end_ret:   the final contiguous range of the bits that were set
1601  * @bits:      bits to look for
1602  *
1603  * set_extent_bit and clear_extent_bit can temporarily split contiguous ranges
1604  * to set bits appropriately, and then merge them again.  During this time it
1605  * will drop the tree->lock, so use this helper if you want to find the actual
1606  * contiguous area for given bits.  We will search to the first bit we find, and
1607  * then walk down the tree until we find a non-contiguous area.  The area
1608  * returned will be the full contiguous area with the bits set.
1609  */
1610 int find_contiguous_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1611                                u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits)
1612 {
1613         struct extent_state *state;
1614         int ret = 1;
1615
1616         spin_lock(&tree->lock);
1617         state = find_first_extent_bit_state(tree, start, bits);
1618         if (state) {
1619                 *start_ret = state->start;
1620                 *end_ret = state->end;
1621                 while ((state = next_state(state)) != NULL) {
1622                         if (state->start > (*end_ret + 1))
1623                                 break;
1624                         *end_ret = state->end;
1625                 }
1626                 ret = 0;
1627         }
1628         spin_unlock(&tree->lock);
1629         return ret;
1630 }
1631
1632 /**
1633  * Find the first range that has @bits not set. This range could start before
1634  * @start.
1635  *
1636  * @tree:      the tree to search
1637  * @start:     offset at/after which the found extent should start
1638  * @start_ret: records the beginning of the range
1639  * @end_ret:   records the end of the range (inclusive)
1640  * @bits:      the set of bits which must be unset
1641  *
1642  * Since unallocated range is also considered one which doesn't have the bits
1643  * set it's possible that @end_ret contains -1, this happens in case the range
1644  * spans (last_range_end, end of device]. In this case it's up to the caller to
1645  * trim @end_ret to the appropriate size.
1646  */
1647 void find_first_clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1648                                  u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits)
1649 {
1650         struct extent_state *state;
1651         struct rb_node *node, *prev = NULL, *next;
1652
1653         spin_lock(&tree->lock);
1654
1655         /* Find first extent with bits cleared */
1656         while (1) {
1657                 node = __etree_search(tree, start, &next, &prev, NULL, NULL);
1658                 if (!node && !next && !prev) {
1659                         /*
1660                          * Tree is completely empty, send full range and let
1661                          * caller deal with it
1662                          */
1663                         *start_ret = 0;
1664                         *end_ret = -1;
1665                         goto out;
1666                 } else if (!node && !next) {
1667                         /*
1668                          * We are past the last allocated chunk, set start at
1669                          * the end of the last extent.
1670                          */
1671                         state = rb_entry(prev, struct extent_state, rb_node);
1672                         *start_ret = state->end + 1;
1673                         *end_ret = -1;
1674                         goto out;
1675                 } else if (!node) {
1676                         node = next;
1677                 }
1678                 /*
1679                  * At this point 'node' either contains 'start' or start is
1680                  * before 'node'
1681                  */
1682                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1683
1684                 if (in_range(start, state->start, state->end - state->start + 1)) {
1685                         if (state->state & bits) {
1686                                 /*
1687                                  * |--range with bits sets--|
1688                                  *    |
1689                                  *    start
1690                                  */
1691                                 start = state->end + 1;
1692                         } else {
1693                                 /*
1694                                  * 'start' falls within a range that doesn't
1695                                  * have the bits set, so take its start as
1696                                  * the beginning of the desired range
1697                                  *
1698                                  * |--range with bits cleared----|
1699                                  *      |
1700                                  *      start
1701                                  */
1702                                 *start_ret = state->start;
1703                                 break;
1704                         }
1705                 } else {
1706                         /*
1707                          * |---prev range---|---hole/unset---|---node range---|
1708                          *                          |
1709                          *                        start
1710                          *
1711                          *                        or
1712                          *
1713                          * |---hole/unset--||--first node--|
1714                          * 0   |
1715                          *    start
1716                          */
1717                         if (prev) {
1718                                 state = rb_entry(prev, struct extent_state,
1719                                                  rb_node);
1720                                 *start_ret = state->end + 1;
1721                         } else {
1722                                 *start_ret = 0;
1723                         }
1724                         break;
1725                 }
1726         }
1727
1728         /*
1729          * Find the longest stretch from start until an entry which has the
1730          * bits set
1731          */
1732         while (1) {
1733                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1734                 if (state->end >= start && !(state->state & bits)) {
1735                         *end_ret = state->end;
1736                 } else {
1737                         *end_ret = state->start - 1;
1738                         break;
1739                 }
1740
1741                 node = rb_next(node);
1742                 if (!node)
1743                         break;
1744         }
1745 out:
1746         spin_unlock(&tree->lock);
1747 }
1748
1749 /*
1750  * find a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, not
1751  * more than 'max_bytes'.  start and end are used to return the range,
1752  *
1753  * true is returned if we find something, false if nothing was in the tree
1754  */
1755 bool btrfs_find_delalloc_range(struct extent_io_tree *tree, u64 *start,
1756                                u64 *end, u64 max_bytes,
1757                                struct extent_state **cached_state)
1758 {
1759         struct rb_node *node;
1760         struct extent_state *state;
1761         u64 cur_start = *start;
1762         bool found = false;
1763         u64 total_bytes = 0;
1764
1765         spin_lock(&tree->lock);
1766
1767         /*
1768          * this search will find all the extents that end after
1769          * our range starts.
1770          */
1771         node = tree_search(tree, cur_start);
1772         if (!node) {
1773                 *end = (u64)-1;
1774                 goto out;
1775         }
1776
1777         while (1) {
1778                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1779                 if (found && (state->start != cur_start ||
1780                               (state->state & EXTENT_BOUNDARY))) {
1781                         goto out;
1782                 }
1783                 if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC)) {
1784                         if (!found)
1785                                 *end = state->end;
1786                         goto out;
1787                 }
1788                 if (!found) {
1789                         *start = state->start;
1790                         *cached_state = state;
1791                         refcount_inc(&state->refs);
1792                 }
1793                 found = true;
1794                 *end = state->end;
1795                 cur_start = state->end + 1;
1796                 node = rb_next(node);
1797                 total_bytes += state->end - state->start + 1;
1798                 if (total_bytes >= max_bytes)
1799                         break;
1800                 if (!node)
1801                         break;
1802         }
1803 out:
1804         spin_unlock(&tree->lock);
1805         return found;
1806 }
1807
1808 static int __process_pages_contig(struct address_space *mapping,
1809                                   struct page *locked_page,
1810                                   pgoff_t start_index, pgoff_t end_index,
1811                                   unsigned long page_ops, pgoff_t *index_ret);
1812
1813 static noinline void __unlock_for_delalloc(struct inode *inode,
1814                                            struct page *locked_page,
1815                                            u64 start, u64 end)
1816 {
1817         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1818         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1819
1820         ASSERT(locked_page);
1821         if (index == locked_page->index && end_index == index)
1822                 return;
1823
1824         __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, index, end_index,
1825                                PAGE_UNLOCK, NULL);
1826 }
1827
1828 static noinline int lock_delalloc_pages(struct inode *inode,
1829                                         struct page *locked_page,
1830                                         u64 delalloc_start,
1831                                         u64 delalloc_end)
1832 {
1833         unsigned long index = delalloc_start >> PAGE_SHIFT;
1834         unsigned long index_ret = index;
1835         unsigned long end_index = delalloc_end >> PAGE_SHIFT;
1836         int ret;
1837
1838         ASSERT(locked_page);
1839         if (index == locked_page->index && index == end_index)
1840                 return 0;
1841
1842         ret = __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, index,
1843                                      end_index, PAGE_LOCK, &index_ret);
1844         if (ret == -EAGAIN)
1845                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page, delalloc_start,
1846                                       (u64)index_ret << PAGE_SHIFT);
1847         return ret;
1848 }
1849
1850 /*
1851  * Find and lock a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, no
1852  * more than @max_bytes.  @Start and @end are used to return the range,
1853  *
1854  * Return: true if we find something
1855  *         false if nothing was in the tree
1856  */
1857 EXPORT_FOR_TESTS
1858 noinline_for_stack bool find_lock_delalloc_range(struct inode *inode,
1859                                     struct page *locked_page, u64 *start,
1860                                     u64 *end)
1861 {
1862         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
1863         u64 max_bytes = BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE;
1864         u64 delalloc_start;
1865         u64 delalloc_end;
1866         bool found;
1867         struct extent_state *cached_state = NULL;
1868         int ret;
1869         int loops = 0;
1870
1871 again:
1872         /* step one, find a bunch of delalloc bytes starting at start */
1873         delalloc_start = *start;
1874         delalloc_end = 0;
1875         found = btrfs_find_delalloc_range(tree, &delalloc_start, &delalloc_end,
1876                                           max_bytes, &cached_state);
1877         if (!found || delalloc_end <= *start) {
1878                 *start = delalloc_start;
1879                 *end = delalloc_end;
1880                 free_extent_state(cached_state);
1881                 return false;
1882         }
1883
1884         /*
1885          * start comes from the offset of locked_page.  We have to lock
1886          * pages in order, so we can't process delalloc bytes before
1887          * locked_page
1888          */
1889         if (delalloc_start < *start)
1890                 delalloc_start = *start;
1891
1892         /*
1893          * make sure to limit the number of pages we try to lock down
1894          */
1895         if (delalloc_end + 1 - delalloc_start > max_bytes)
1896                 delalloc_end = delalloc_start + max_bytes - 1;
1897
1898         /* step two, lock all the pages after the page that has start */
1899         ret = lock_delalloc_pages(inode, locked_page,
1900                                   delalloc_start, delalloc_end);
1901         ASSERT(!ret || ret == -EAGAIN);
1902         if (ret == -EAGAIN) {
1903                 /* some of the pages are gone, lets avoid looping by
1904                  * shortening the size of the delalloc range we're searching
1905                  */
1906                 free_extent_state(cached_state);
1907                 cached_state = NULL;
1908                 if (!loops) {
1909                         max_bytes = PAGE_SIZE;
1910                         loops = 1;
1911                         goto again;
1912                 } else {
1913                         found = false;
1914                         goto out_failed;
1915                 }
1916         }
1917
1918         /* step three, lock the state bits for the whole range */
1919         lock_extent_bits(tree, delalloc_start, delalloc_end, &cached_state);
1920
1921         /* then test to make sure it is all still delalloc */
1922         ret = test_range_bit(tree, delalloc_start, delalloc_end,
1923                              EXTENT_DELALLOC, 1, cached_state);
1924         if (!ret) {
1925                 unlock_extent_cached(tree, delalloc_start, delalloc_end,
1926                                      &cached_state);
1927                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page,
1928                               delalloc_start, delalloc_end);
1929                 cond_resched();
1930                 goto again;
1931         }
1932         free_extent_state(cached_state);
1933         *start = delalloc_start;
1934         *end = delalloc_end;
1935 out_failed:
1936         return found;
1937 }
1938
1939 static int __process_pages_contig(struct address_space *mapping,
1940                                   struct page *locked_page,
1941                                   pgoff_t start_index, pgoff_t end_index,
1942                                   unsigned long page_ops, pgoff_t *index_ret)
1943 {
1944         unsigned long nr_pages = end_index - start_index + 1;
1945         unsigned long pages_processed = 0;
1946         pgoff_t index = start_index;
1947         struct page *pages[16];
1948         unsigned ret;
1949         int err = 0;
1950         int i;
1951
1952         if (page_ops & PAGE_LOCK) {
1953                 ASSERT(page_ops == PAGE_LOCK);
1954                 ASSERT(index_ret && *index_ret == start_index);
1955         }
1956
1957         if ((page_ops & PAGE_SET_ERROR) && nr_pages > 0)
1958                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
1959
1960         while (nr_pages > 0) {
1961                 ret = find_get_pages_contig(mapping, index,
1962                                      min_t(unsigned long,
1963                                      nr_pages, ARRAY_SIZE(pages)), pages);
1964                 if (ret == 0) {
1965                         /*
1966                          * Only if we're going to lock these pages,
1967                          * can we find nothing at @index.
1968                          */
1969                         ASSERT(page_ops & PAGE_LOCK);
1970                         err = -EAGAIN;
1971                         goto out;
1972                 }
1973
1974                 for (i = 0; i < ret; i++) {
1975                         if (page_ops & PAGE_SET_PRIVATE2)
1976                                 SetPagePrivate2(pages[i]);
1977
1978                         if (locked_page && pages[i] == locked_page) {
1979                                 put_page(pages[i]);
1980                                 pages_processed++;
1981                                 continue;
1982                         }
1983                         if (page_ops & PAGE_START_WRITEBACK) {
1984                                 clear_page_dirty_for_io(pages[i]);
1985                                 set_page_writeback(pages[i]);
1986                         }
1987                         if (page_ops & PAGE_SET_ERROR)
1988                                 SetPageError(pages[i]);
1989                         if (page_ops & PAGE_END_WRITEBACK)
1990                                 end_page_writeback(pages[i]);
1991                         if (page_ops & PAGE_UNLOCK)
1992                                 unlock_page(pages[i]);
1993                         if (page_ops & PAGE_LOCK) {
1994                                 lock_page(pages[i]);
1995                                 if (!PageDirty(pages[i]) ||
1996                                     pages[i]->mapping != mapping) {
1997                                         unlock_page(pages[i]);
1998                                         for (; i < ret; i++)
1999                                                 put_page(pages[i]);
2000                                         err = -EAGAIN;
2001                                         goto out;
2002                                 }
2003                         }
2004                         put_page(pages[i]);
2005                         pages_processed++;
2006                 }
2007                 nr_pages -= ret;
2008                 index += ret;
2009                 cond_resched();
2010         }
2011 out:
2012         if (err && index_ret)
2013                 *index_ret = start_index + pages_processed - 1;
2014         return err;
2015 }
2016
2017 void extent_clear_unlock_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2018                                   struct page *locked_page,
2019                                   u32 clear_bits, unsigned long page_ops)
2020 {
2021         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits, 1, 0, NULL);
2022
2023         __process_pages_contig(inode->vfs_inode.i_mapping, locked_page,
2024                                start >> PAGE_SHIFT, end >> PAGE_SHIFT,
2025                                page_ops, NULL);
2026 }
2027
2028 /*
2029  * count the number of bytes in the tree that have a given bit(s)
2030  * set.  This can be fairly slow, except for EXTENT_DIRTY which is
2031  * cached.  The total number found is returned.
2032  */
2033 u64 count_range_bits(struct extent_io_tree *tree,
2034                      u64 *start, u64 search_end, u64 max_bytes,
2035                      u32 bits, int contig)
2036 {
2037         struct rb_node *node;
2038         struct extent_state *state;
2039         u64 cur_start = *start;
2040         u64 total_bytes = 0;
2041         u64 last = 0;
2042         int found = 0;
2043
2044         if (WARN_ON(search_end <= cur_start))
2045                 return 0;
2046
2047         spin_lock(&tree->lock);
2048         if (cur_start == 0 && bits == EXTENT_DIRTY) {
2049                 total_bytes = tree->dirty_bytes;
2050                 goto out;
2051         }
2052         /*
2053          * this search will find all the extents that end after
2054          * our range starts.
2055          */
2056         node = tree_search(tree, cur_start);
2057         if (!node)
2058                 goto out;
2059
2060         while (1) {
2061                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2062                 if (state->start > search_end)
2063                         break;
2064                 if (contig && found && state->start > last + 1)
2065                         break;
2066                 if (state->end >= cur_start && (state->state & bits) == bits) {
2067                         total_bytes += min(search_end, state->end) + 1 -
2068                                        max(cur_start, state->start);
2069                         if (total_bytes >= max_bytes)
2070                                 break;
2071                         if (!found) {
2072                                 *start = max(cur_start, state->start);
2073                                 found = 1;
2074                         }
2075                         last = state->end;
2076                 } else if (contig && found) {
2077                         break;
2078                 }
2079                 node = rb_next(node);
2080                 if (!node)
2081                         break;
2082         }
2083 out:
2084         spin_unlock(&tree->lock);
2085         return total_bytes;
2086 }
2087
2088 /*
2089  * set the private field for a given byte offset in the tree.  If there isn't
2090  * an extent_state there already, this does nothing.
2091  */
2092 int set_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
2093                       struct io_failure_record *failrec)
2094 {
2095         struct rb_node *node;
2096         struct extent_state *state;
2097         int ret = 0;
2098
2099         spin_lock(&tree->lock);
2100         /*
2101          * this search will find all the extents that end after
2102          * our range starts.
2103          */
2104         node = tree_search(tree, start);
2105         if (!node) {
2106                 ret = -ENOENT;
2107                 goto out;
2108         }
2109         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2110         if (state->start != start) {
2111                 ret = -ENOENT;
2112                 goto out;
2113         }
2114         state->failrec = failrec;
2115 out:
2116         spin_unlock(&tree->lock);
2117         return ret;
2118 }
2119
2120 struct io_failure_record *get_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start)
2121 {
2122         struct rb_node *node;
2123         struct extent_state *state;
2124         struct io_failure_record *failrec;
2125
2126         spin_lock(&tree->lock);
2127         /*
2128          * this search will find all the extents that end after
2129          * our range starts.
2130          */
2131         node = tree_search(tree, start);
2132         if (!node) {
2133                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2134                 goto out;
2135         }
2136         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2137         if (state->start != start) {
2138                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2139                 goto out;
2140         }
2141
2142         failrec = state->failrec;
2143 out:
2144         spin_unlock(&tree->lock);
2145         return failrec;
2146 }
2147
2148 /*
2149  * searches a range in the state tree for a given mask.
2150  * If 'filled' == 1, this returns 1 only if every extent in the tree
2151  * has the bits set.  Otherwise, 1 is returned if any bit in the
2152  * range is found set.
2153  */
2154 int test_range_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
2155                    u32 bits, int filled, struct extent_state *cached)
2156 {
2157         struct extent_state *state = NULL;
2158         struct rb_node *node;
2159         int bitset = 0;
2160
2161         spin_lock(&tree->lock);
2162         if (cached && extent_state_in_tree(cached) && cached->start <= start &&
2163             cached->end > start)
2164                 node = &cached->rb_node;
2165         else
2166                 node = tree_search(tree, start);
2167         while (node && start <= end) {
2168                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2169
2170                 if (filled && state->start > start) {
2171                         bitset = 0;
2172                         break;
2173                 }
2174
2175                 if (state->start > end)
2176                         break;
2177
2178                 if (state->state & bits) {
2179                         bitset = 1;
2180                         if (!filled)
2181                                 break;
2182                 } else if (filled) {
2183                         bitset = 0;
2184                         break;
2185                 }
2186
2187                 if (state->end == (u64)-1)
2188                         break;
2189
2190                 start = state->end + 1;
2191                 if (start > end)
2192                         break;
2193                 node = rb_next(node);
2194                 if (!node) {
2195                         if (filled)
2196                                 bitset = 0;
2197                         break;
2198                 }
2199         }
2200         spin_unlock(&tree->lock);
2201         return bitset;
2202 }
2203
2204 /*
2205  * helper function to set a given page up to date if all the
2206  * extents in the tree for that page are up to date
2207  */
2208 static void check_page_uptodate(struct extent_io_tree *tree, struct page *page)
2209 {
2210         u64 start = page_offset(page);
2211         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
2212         if (test_range_bit(tree, start, end, EXTENT_UPTODATE, 1, NULL))
2213                 SetPageUptodate(page);
2214 }
2215
2216 int free_io_failure(struct extent_io_tree *failure_tree,
2217                     struct extent_io_tree *io_tree,
2218                     struct io_failure_record *rec)
2219 {
2220         int ret;
2221         int err = 0;
2222
2223         set_state_failrec(failure_tree, rec->start, NULL);
2224         ret = clear_extent_bits(failure_tree, rec->start,
2225                                 rec->start + rec->len - 1,
2226                                 EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2227         if (ret)
2228                 err = ret;
2229
2230         ret = clear_extent_bits(io_tree, rec->start,
2231                                 rec->start + rec->len - 1,
2232                                 EXTENT_DAMAGED);
2233         if (ret && !err)
2234                 err = ret;
2235
2236         kfree(rec);
2237         return err;
2238 }
2239
2240 /*
2241  * this bypasses the standard btrfs submit functions deliberately, as
2242  * the standard behavior is to write all copies in a raid setup. here we only
2243  * want to write the one bad copy. so we do the mapping for ourselves and issue
2244  * submit_bio directly.
2245  * to avoid any synchronization issues, wait for the data after writing, which
2246  * actually prevents the read that triggered the error from finishing.
2247  * currently, there can be no more than two copies of every data bit. thus,
2248  * exactly one rewrite is required.
2249  */
2250 int repair_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 ino, u64 start,
2251                       u64 length, u64 logical, struct page *page,
2252                       unsigned int pg_offset, int mirror_num)
2253 {
2254         struct bio *bio;
2255         struct btrfs_device *dev;
2256         u64 map_length = 0;
2257         u64 sector;
2258         struct btrfs_bio *bbio = NULL;
2259         int ret;
2260
2261         ASSERT(!(fs_info->sb->s_flags & SB_RDONLY));
2262         BUG_ON(!mirror_num);
2263
2264         if (btrfs_is_zoned(fs_info))
2265                 return btrfs_repair_one_zone(fs_info, logical);
2266
2267         bio = btrfs_io_bio_alloc(1);
2268         bio->bi_iter.bi_size = 0;
2269         map_length = length;
2270
2271         /*
2272          * Avoid races with device replace and make sure our bbio has devices
2273          * associated to its stripes that don't go away while we are doing the
2274          * read repair operation.
2275          */
2276         btrfs_bio_counter_inc_blocked(fs_info);
2277         if (btrfs_is_parity_mirror(fs_info, logical, length)) {
2278                 /*
2279                  * Note that we don't use BTRFS_MAP_WRITE because it's supposed
2280                  * to update all raid stripes, but here we just want to correct
2281                  * bad stripe, thus BTRFS_MAP_READ is abused to only get the bad
2282                  * stripe's dev and sector.
2283                  */
2284                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_READ, logical,
2285                                       &map_length, &bbio, 0);
2286                 if (ret) {
2287                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2288                         bio_put(bio);
2289                         return -EIO;
2290                 }
2291                 ASSERT(bbio->mirror_num == 1);
2292         } else {
2293                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_WRITE, logical,
2294                                       &map_length, &bbio, mirror_num);
2295                 if (ret) {
2296                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2297                         bio_put(bio);
2298                         return -EIO;
2299                 }
2300                 BUG_ON(mirror_num != bbio->mirror_num);
2301         }
2302
2303         sector = bbio->stripes[bbio->mirror_num - 1].physical >> 9;
2304         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
2305         dev = bbio->stripes[bbio->mirror_num - 1].dev;
2306         btrfs_put_bbio(bbio);
2307         if (!dev || !dev->bdev ||
2308             !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state)) {
2309                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2310                 bio_put(bio);
2311                 return -EIO;
2312         }
2313         bio_set_dev(bio, dev->bdev);
2314         bio->bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC;
2315         bio_add_page(bio, page, length, pg_offset);
2316
2317         if (btrfsic_submit_bio_wait(bio)) {
2318                 /* try to remap that extent elsewhere? */
2319                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2320                 bio_put(bio);
2321                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS);
2322                 return -EIO;
2323         }
2324
2325         btrfs_info_rl_in_rcu(fs_info,
2326                 "read error corrected: ino %llu off %llu (dev %s sector %llu)",
2327                                   ino, start,
2328                                   rcu_str_deref(dev->name), sector);
2329         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2330         bio_put(bio);
2331         return 0;
2332 }
2333
2334 int btrfs_repair_eb_io_failure(const struct extent_buffer *eb, int mirror_num)
2335 {
2336         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
2337         u64 start = eb->start;
2338         int i, num_pages = num_extent_pages(eb);
2339         int ret = 0;
2340
2341         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2342                 return -EROFS;
2343
2344         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
2345                 struct page *p = eb->pages[i];
2346
2347                 ret = repair_io_failure(fs_info, 0, start, PAGE_SIZE, start, p,
2348                                         start - page_offset(p), mirror_num);
2349                 if (ret)
2350                         break;
2351                 start += PAGE_SIZE;
2352         }
2353
2354         return ret;
2355 }
2356
2357 /*
2358  * each time an IO finishes, we do a fast check in the IO failure tree
2359  * to see if we need to process or clean up an io_failure_record
2360  */
2361 int clean_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2362                      struct extent_io_tree *failure_tree,
2363                      struct extent_io_tree *io_tree, u64 start,
2364                      struct page *page, u64 ino, unsigned int pg_offset)
2365 {
2366         u64 private;
2367         struct io_failure_record *failrec;
2368         struct extent_state *state;
2369         int num_copies;
2370         int ret;
2371
2372         private = 0;
2373         ret = count_range_bits(failure_tree, &private, (u64)-1, 1,
2374                                EXTENT_DIRTY, 0);
2375         if (!ret)
2376                 return 0;
2377
2378         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2379         if (IS_ERR(failrec))
2380                 return 0;
2381
2382         BUG_ON(!failrec->this_mirror);
2383
2384         if (failrec->in_validation) {
2385                 /* there was no real error, just free the record */
2386                 btrfs_debug(fs_info,
2387                         "clean_io_failure: freeing dummy error at %llu",
2388                         failrec->start);
2389                 goto out;
2390         }
2391         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2392                 goto out;
2393
2394         spin_lock(&io_tree->lock);
2395         state = find_first_extent_bit_state(io_tree,
2396                                             failrec->start,
2397                                             EXTENT_LOCKED);
2398         spin_unlock(&io_tree->lock);
2399
2400         if (state && state->start <= failrec->start &&
2401             state->end >= failrec->start + failrec->len - 1) {
2402                 num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical,
2403                                               failrec->len);
2404                 if (num_copies > 1)  {
2405                         repair_io_failure(fs_info, ino, start, failrec->len,
2406                                           failrec->logical, page, pg_offset,
2407                                           failrec->failed_mirror);
2408                 }
2409         }
2410
2411 out:
2412         free_io_failure(failure_tree, io_tree, failrec);
2413
2414         return 0;
2415 }
2416
2417 /*
2418  * Can be called when
2419  * - hold extent lock
2420  * - under ordered extent
2421  * - the inode is freeing
2422  */
2423 void btrfs_free_io_failure_record(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
2424 {
2425         struct extent_io_tree *failure_tree = &inode->io_failure_tree;
2426         struct io_failure_record *failrec;
2427         struct extent_state *state, *next;
2428
2429         if (RB_EMPTY_ROOT(&failure_tree->state))
2430                 return;
2431
2432         spin_lock(&failure_tree->lock);
2433         state = find_first_extent_bit_state(failure_tree, start, EXTENT_DIRTY);
2434         while (state) {
2435                 if (state->start > end)
2436                         break;
2437
2438                 ASSERT(state->end <= end);
2439
2440                 next = next_state(state);
2441
2442                 failrec = state->failrec;
2443                 free_extent_state(state);
2444                 kfree(failrec);
2445
2446                 state = next;
2447         }
2448         spin_unlock(&failure_tree->lock);
2449 }
2450
2451 static struct io_failure_record *btrfs_get_io_failure_record(struct inode *inode,
2452                                                              u64 start, u64 end)
2453 {
2454         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2455         struct io_failure_record *failrec;
2456         struct extent_map *em;
2457         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2458         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2459         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
2460         int ret;
2461         u64 logical;
2462
2463         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2464         if (!IS_ERR(failrec)) {
2465                 btrfs_debug(fs_info,
2466                         "Get IO Failure Record: (found) logical=%llu, start=%llu, len=%llu, validation=%d",
2467                         failrec->logical, failrec->start, failrec->len,
2468                         failrec->in_validation);
2469                 /*
2470                  * when data can be on disk more than twice, add to failrec here
2471                  * (e.g. with a list for failed_mirror) to make
2472                  * clean_io_failure() clean all those errors at once.
2473                  */
2474
2475                 return failrec;
2476         }
2477
2478         failrec = kzalloc(sizeof(*failrec), GFP_NOFS);
2479         if (!failrec)
2480                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2481
2482         failrec->start = start;
2483         failrec->len = end - start + 1;
2484         failrec->this_mirror = 0;
2485         failrec->bio_flags = 0;
2486         failrec->in_validation = 0;
2487
2488         read_lock(&em_tree->lock);
2489         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, failrec->len);
2490         if (!em) {
2491                 read_unlock(&em_tree->lock);
2492                 kfree(failrec);
2493                 return ERR_PTR(-EIO);
2494         }
2495
2496         if (em->start > start || em->start + em->len <= start) {
2497                 free_extent_map(em);
2498                 em = NULL;
2499         }
2500         read_unlock(&em_tree->lock);
2501         if (!em) {
2502                 kfree(failrec);
2503                 return ERR_PTR(-EIO);
2504         }
2505
2506         logical = start - em->start;
2507         logical = em->block_start + logical;
2508         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
2509                 logical = em->block_start;
2510                 failrec->bio_flags = EXTENT_BIO_COMPRESSED;
2511                 extent_set_compress_type(&failrec->bio_flags, em->compress_type);
2512         }
2513
2514         btrfs_debug(fs_info,
2515                     "Get IO Failure Record: (new) logical=%llu, start=%llu, len=%llu",
2516                     logical, start, failrec->len);
2517
2518         failrec->logical = logical;
2519         free_extent_map(em);
2520
2521         /* Set the bits in the private failure tree */
2522         ret = set_extent_bits(failure_tree, start, end,
2523                               EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2524         if (ret >= 0) {
2525                 ret = set_state_failrec(failure_tree, start, failrec);
2526                 /* Set the bits in the inode's tree */
2527                 ret = set_extent_bits(tree, start, end, EXTENT_DAMAGED);
2528         } else if (ret < 0) {
2529                 kfree(failrec);
2530                 return ERR_PTR(ret);
2531         }
2532
2533         return failrec;
2534 }
2535
2536 static bool btrfs_check_repairable(struct inode *inode, bool needs_validation,
2537                                    struct io_failure_record *failrec,
2538                                    int failed_mirror)
2539 {
2540         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2541         int num_copies;
2542
2543         num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical, failrec->len);
2544         if (num_copies == 1) {
2545                 /*
2546                  * we only have a single copy of the data, so don't bother with
2547                  * all the retry and error correction code that follows. no
2548                  * matter what the error is, it is very likely to persist.
2549                  */
2550                 btrfs_debug(fs_info,
2551                         "Check Repairable: cannot repair, num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2552                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2553                 return false;
2554         }
2555
2556         /*
2557          * there are two premises:
2558          *      a) deliver good data to the caller
2559          *      b) correct the bad sectors on disk
2560          */
2561         if (needs_validation) {
2562                 /*
2563                  * to fulfill b), we need to know the exact failing sectors, as
2564                  * we don't want to rewrite any more than the failed ones. thus,
2565                  * we need separate read requests for the failed bio
2566                  *
2567                  * if the following BUG_ON triggers, our validation request got
2568                  * merged. we need separate requests for our algorithm to work.
2569                  */
2570                 BUG_ON(failrec->in_validation);
2571                 failrec->in_validation = 1;
2572                 failrec->this_mirror = failed_mirror;
2573         } else {
2574                 /*
2575                  * we're ready to fulfill a) and b) alongside. get a good copy
2576                  * of the failed sector and if we succeed, we have setup
2577                  * everything for repair_io_failure to do the rest for us.
2578                  */
2579                 if (failrec->in_validation) {
2580                         BUG_ON(failrec->this_mirror != failed_mirror);
2581                         failrec->in_validation = 0;
2582                         failrec->this_mirror = 0;
2583                 }
2584                 failrec->failed_mirror = failed_mirror;
2585                 failrec->this_mirror++;
2586                 if (failrec->this_mirror == failed_mirror)
2587                         failrec->this_mirror++;
2588         }
2589
2590         if (failrec->this_mirror > num_copies) {
2591                 btrfs_debug(fs_info,
2592                         "Check Repairable: (fail) num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2593                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2594                 return false;
2595         }
2596
2597         return true;
2598 }
2599
2600 static bool btrfs_io_needs_validation(struct inode *inode, struct bio *bio)
2601 {
2602         u64 len = 0;
2603         const u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
2604
2605         /*
2606          * If bi_status is BLK_STS_OK, then this was a checksum error, not an
2607          * I/O error. In this case, we already know exactly which sector was
2608          * bad, so we don't need to validate.
2609          */
2610         if (bio->bi_status == BLK_STS_OK)
2611                 return false;
2612
2613         /*
2614          * We need to validate each sector individually if the failed I/O was
2615          * for multiple sectors.
2616          *
2617          * There are a few possible bios that can end up here:
2618          * 1. A buffered read bio, which is not cloned.
2619          * 2. A direct I/O read bio, which is cloned.
2620          * 3. A (buffered or direct) repair bio, which is not cloned.
2621          *
2622          * For cloned bios (case 2), we can get the size from
2623          * btrfs_io_bio->iter; for non-cloned bios (cases 1 and 3), we can get
2624          * it from the bvecs.
2625          */
2626         if (bio_flagged(bio, BIO_CLONED)) {
2627                 if (btrfs_io_bio(bio)->iter.bi_size > blocksize)
2628                         return true;
2629         } else {
2630                 struct bio_vec *bvec;
2631                 int i;
2632
2633                 bio_for_each_bvec_all(bvec, bio, i) {
2634                         len += bvec->bv_len;
2635                         if (len > blocksize)
2636                                 return true;
2637                 }
2638         }
2639         return false;
2640 }
2641
2642 blk_status_t btrfs_submit_read_repair(struct inode *inode,
2643                                       struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
2644                                       struct page *page, unsigned int pgoff,
2645                                       u64 start, u64 end, int failed_mirror,
2646                                       submit_bio_hook_t *submit_bio_hook)
2647 {
2648         struct io_failure_record *failrec;
2649         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2650         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2651         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2652         struct btrfs_io_bio *failed_io_bio = btrfs_io_bio(failed_bio);
2653         const int icsum = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
2654         bool need_validation;
2655         struct bio *repair_bio;
2656         struct btrfs_io_bio *repair_io_bio;
2657         blk_status_t status;
2658
2659         btrfs_debug(fs_info,
2660                    "repair read error: read error at %llu", start);
2661
2662         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2663
2664         failrec = btrfs_get_io_failure_record(inode, start, end);
2665         if (IS_ERR(failrec))
2666                 return errno_to_blk_status(PTR_ERR(failrec));
2667
2668         need_validation = btrfs_io_needs_validation(inode, failed_bio);
2669
2670         if (!btrfs_check_repairable(inode, need_validation, failrec,
2671                                     failed_mirror)) {
2672                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2673                 return BLK_STS_IOERR;
2674         }
2675
2676         repair_bio = btrfs_io_bio_alloc(1);
2677         repair_io_bio = btrfs_io_bio(repair_bio);
2678         repair_bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
2679         if (need_validation)
2680                 repair_bio->bi_opf |= REQ_FAILFAST_DEV;
2681         repair_bio->bi_end_io = failed_bio->bi_end_io;
2682         repair_bio->bi_iter.bi_sector = failrec->logical >> 9;
2683         repair_bio->bi_private = failed_bio->bi_private;
2684
2685         if (failed_io_bio->csum) {
2686                 const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
2687
2688                 repair_io_bio->csum = repair_io_bio->csum_inline;
2689                 memcpy(repair_io_bio->csum,
2690                        failed_io_bio->csum + csum_size * icsum, csum_size);
2691         }
2692
2693         bio_add_page(repair_bio, page, failrec->len, pgoff);
2694         repair_io_bio->logical = failrec->start;
2695         repair_io_bio->iter = repair_bio->bi_iter;
2696
2697         btrfs_debug(btrfs_sb(inode->i_sb),
2698 "repair read error: submitting new read to mirror %d, in_validation=%d",
2699                     failrec->this_mirror, failrec->in_validation);
2700
2701         status = submit_bio_hook(inode, repair_bio, failrec->this_mirror,
2702                                  failrec->bio_flags);
2703         if (status) {
2704                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2705                 bio_put(repair_bio);
2706         }
2707         return status;
2708 }
2709
2710 /* lots and lots of room for performance fixes in the end_bio funcs */
2711
2712 void end_extent_writepage(struct page *page, int err, u64 start, u64 end)
2713 {
2714         int uptodate = (err == 0);
2715         int ret = 0;
2716
2717         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, start, end, uptodate);
2718
2719         if (!uptodate) {
2720                 ClearPageUptodate(page);
2721                 SetPageError(page);
2722                 ret = err < 0 ? err : -EIO;
2723                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2724         }
2725 }
2726
2727 /*
2728  * after a writepage IO is done, we need to:
2729  * clear the uptodate bits on error
2730  * clear the writeback bits in the extent tree for this IO
2731  * end_page_writeback if the page has no more pending IO
2732  *
2733  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2734  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2735  */
2736 static void end_bio_extent_writepage(struct bio *bio)
2737 {
2738         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
2739         struct bio_vec *bvec;
2740         u64 start;
2741         u64 end;
2742         struct bvec_iter_all iter_all;
2743         bool first_bvec = true;
2744
2745         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
2746         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
2747                 struct page *page = bvec->bv_page;
2748                 struct inode *inode = page->mapping->host;
2749                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2750
2751                 /* We always issue full-page reads, but if some block
2752                  * in a page fails to read, blk_update_request() will
2753                  * advance bv_offset and adjust bv_len to compensate.
2754                  * Print a warning for nonzero offsets, and an error
2755                  * if they don't add up to a full page.  */
2756                 if (bvec->bv_offset || bvec->bv_len != PAGE_SIZE) {
2757                         if (bvec->bv_offset + bvec->bv_len != PAGE_SIZE)
2758                                 btrfs_err(fs_info,
2759                                    "partial page write in btrfs with offset %u and length %u",
2760                                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2761                         else
2762                                 btrfs_info(fs_info,
2763                                    "incomplete page write in btrfs with offset %u and length %u",
2764                                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2765                 }
2766
2767                 start = page_offset(page);
2768                 end = start + bvec->bv_offset + bvec->bv_len - 1;
2769
2770                 if (first_bvec) {
2771                         btrfs_record_physical_zoned(inode, start, bio);
2772                         first_bvec = false;
2773                 }
2774
2775                 end_extent_writepage(page, error, start, end);
2776                 end_page_writeback(page);
2777         }
2778
2779         bio_put(bio);
2780 }
2781
2782 /*
2783  * Record previously processed extent range
2784  *
2785  * For endio_readpage_release_extent() to handle a full extent range, reducing
2786  * the extent io operations.
2787  */
2788 struct processed_extent {
2789         struct btrfs_inode *inode;
2790         /* Start of the range in @inode */
2791         u64 start;
2792         /* End of the range in @inode */
2793         u64 end;
2794         bool uptodate;
2795 };
2796
2797 /*
2798  * Try to release processed extent range
2799  *
2800  * May not release the extent range right now if the current range is
2801  * contiguous to processed extent.
2802  *
2803  * Will release processed extent when any of @inode, @uptodate, the range is
2804  * no longer contiguous to the processed range.
2805  *
2806  * Passing @inode == NULL will force processed extent to be released.
2807  */
2808 static void endio_readpage_release_extent(struct processed_extent *processed,
2809                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2810                               bool uptodate)
2811 {
2812         struct extent_state *cached = NULL;
2813         struct extent_io_tree *tree;
2814
2815         /* The first extent, initialize @processed */
2816         if (!processed->inode)
2817                 goto update;
2818
2819         /*
2820          * Contiguous to processed extent, just uptodate the end.
2821          *
2822          * Several things to notice:
2823          *
2824          * - bio can be merged as long as on-disk bytenr is contiguous
2825          *   This means we can have page belonging to other inodes, thus need to
2826          *   check if the inode still matches.
2827          * - bvec can contain range beyond current page for multi-page bvec
2828          *   Thus we need to do processed->end + 1 >= start check
2829          */
2830         if (processed->inode == inode && processed->uptodate == uptodate &&
2831             processed->end + 1 >= start && end >= processed->end) {
2832                 processed->end = end;
2833                 return;
2834         }
2835
2836         tree = &processed->inode->io_tree;
2837         /*
2838          * Now we don't have range contiguous to the processed range, release
2839          * the processed range now.
2840          */
2841         if (processed->uptodate && tree->track_uptodate)
2842                 set_extent_uptodate(tree, processed->start, processed->end,
2843                                     &cached, GFP_ATOMIC);
2844         unlock_extent_cached_atomic(tree, processed->start, processed->end,
2845                                     &cached);
2846
2847 update:
2848         /* Update processed to current range */
2849         processed->inode = inode;
2850         processed->start = start;
2851         processed->end = end;
2852         processed->uptodate = uptodate;
2853 }
2854
2855 static void begin_page_read(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
2856 {
2857         ASSERT(PageLocked(page));
2858         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2859                 return;
2860
2861         ASSERT(PagePrivate(page));
2862         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
2863 }
2864
2865 static void end_page_read(struct page *page, bool uptodate, u64 start, u32 len)
2866 {
2867         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
2868
2869         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
2870                 start + len <= page_offset(page) + PAGE_SIZE);
2871
2872         if (uptodate) {
2873                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
2874         } else {
2875                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
2876                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2877         }
2878
2879         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2880                 unlock_page(page);
2881         else if (is_data_inode(page->mapping->host))
2882                 /*
2883                  * For subpage data, unlock the page if we're the last reader.
2884                  * For subpage metadata, page lock is not utilized for read.
2885                  */
2886                 btrfs_subpage_end_reader(fs_info, page, start, len);
2887 }
2888
2889 /*
2890  * Find extent buffer for a givne bytenr.
2891  *
2892  * This is for end_bio_extent_readpage(), thus we can't do any unsafe locking
2893  * in endio context.
2894  */
2895 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_readpage(
2896                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
2897 {
2898         struct extent_buffer *eb;
2899
2900         /*
2901          * For regular sectorsize, we can use page->private to grab extent
2902          * buffer
2903          */
2904         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
2905                 ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
2906                 return (struct extent_buffer *)page->private;
2907         }
2908
2909         /* For subpage case, we need to lookup buffer radix tree */
2910         rcu_read_lock();
2911         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
2912                                bytenr >> fs_info->sectorsize_bits);
2913         rcu_read_unlock();
2914         ASSERT(eb);
2915         return eb;
2916 }
2917
2918 /*
2919  * after a readpage IO is done, we need to:
2920  * clear the uptodate bits on error
2921  * set the uptodate bits if things worked
2922  * set the page up to date if all extents in the tree are uptodate
2923  * clear the lock bit in the extent tree
2924  * unlock the page if there are no other extents locked for it
2925  *
2926  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2927  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2928  */
2929 static void end_bio_extent_readpage(struct bio *bio)
2930 {
2931         struct bio_vec *bvec;
2932         int uptodate = !bio->bi_status;
2933         struct btrfs_io_bio *io_bio = btrfs_io_bio(bio);
2934         struct extent_io_tree *tree, *failure_tree;
2935         struct processed_extent processed = { 0 };
2936         /*
2937          * The offset to the beginning of a bio, since one bio can never be
2938          * larger than UINT_MAX, u32 here is enough.
2939          */
2940         u32 bio_offset = 0;
2941         int mirror;
2942         int ret;
2943         struct bvec_iter_all iter_all;
2944
2945         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
2946         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
2947                 struct page *page = bvec->bv_page;
2948                 struct inode *inode = page->mapping->host;
2949                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2950                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2951                 u64 start;
2952                 u64 end;
2953                 u32 len;
2954
2955                 btrfs_debug(fs_info,
2956                         "end_bio_extent_readpage: bi_sector=%llu, err=%d, mirror=%u",
2957                         bio->bi_iter.bi_sector, bio->bi_status,
2958                         io_bio->mirror_num);
2959                 tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2960                 failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2961
2962                 /*
2963                  * We always issue full-sector reads, but if some block in a
2964                  * page fails to read, blk_update_request() will advance
2965                  * bv_offset and adjust bv_len to compensate.  Print a warning
2966                  * for unaligned offsets, and an error if they don't add up to
2967                  * a full sector.
2968                  */
2969                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
2970                         btrfs_err(fs_info,
2971                 "partial page read in btrfs with offset %u and length %u",
2972                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2973                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset + bvec->bv_len,
2974                                      sectorsize))
2975                         btrfs_info(fs_info,
2976                 "incomplete page read with offset %u and length %u",
2977                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2978
2979                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
2980                 end = start + bvec->bv_len - 1;
2981                 len = bvec->bv_len;
2982
2983                 mirror = io_bio->mirror_num;
2984                 if (likely(uptodate)) {
2985                         if (is_data_inode(inode))
2986                                 ret = btrfs_verify_data_csum(io_bio,
2987                                                 bio_offset, page, start, end);
2988                         else
2989                                 ret = btrfs_validate_metadata_buffer(io_bio,
2990                                         page, start, end, mirror);
2991                         if (ret)
2992                                 uptodate = 0;
2993                         else
2994                                 clean_io_failure(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
2995                                                  failure_tree, tree, start,
2996                                                  page,
2997                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), 0);
2998                 }
2999
3000                 if (likely(uptodate))
3001                         goto readpage_ok;
3002
3003                 if (is_data_inode(inode)) {
3004
3005                         /*
3006                          * The generic bio_readpage_error handles errors the
3007                          * following way: If possible, new read requests are
3008                          * created and submitted and will end up in
3009                          * end_bio_extent_readpage as well (if we're lucky,
3010                          * not in the !uptodate case). In that case it returns
3011                          * 0 and we just go on with the next page in our bio.
3012                          * If it can't handle the error it will return -EIO and
3013                          * we remain responsible for that page.
3014                          */
3015                         if (!btrfs_submit_read_repair(inode, bio, bio_offset,
3016                                                 page,
3017                                                 start - page_offset(page),
3018                                                 start, end, mirror,
3019                                                 btrfs_submit_data_bio)) {
3020                                 uptodate = !bio->bi_status;
3021                                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3022                                 bio_offset += len;
3023                                 continue;
3024                         }
3025                 } else {
3026                         struct extent_buffer *eb;
3027
3028                         eb = find_extent_buffer_readpage(fs_info, page, start);
3029                         set_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3030                         eb->read_mirror = mirror;
3031                         atomic_dec(&eb->io_pages);
3032                         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_READAHEAD,
3033                                                &eb->bflags))
3034                                 btree_readahead_hook(eb, -EIO);
3035                 }
3036 readpage_ok:
3037                 if (likely(uptodate)) {
3038                         loff_t i_size = i_size_read(inode);
3039                         pgoff_t end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
3040
3041                         /*
3042                          * Zero out the remaining part if this range straddles
3043                          * i_size.
3044                          *
3045                          * Here we should only zero the range inside the bvec,
3046                          * not touch anything else.
3047                          *
3048                          * NOTE: i_size is exclusive while end is inclusive.
3049                          */
3050                         if (page->index == end_index && i_size <= end) {
3051                                 u32 zero_start = max(offset_in_page(i_size),
3052                                                      offset_in_page(start));
3053
3054                                 zero_user_segment(page, zero_start,
3055                                                   offset_in_page(end) + 1);
3056                         }
3057                 }
3058                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3059                 bio_offset += len;
3060
3061                 /* Update page status and unlock */
3062                 end_page_read(page, uptodate, start, len);
3063                 endio_readpage_release_extent(&processed, BTRFS_I(inode),
3064                                               start, end, uptodate);
3065         }
3066         /* Release the last extent */
3067         endio_readpage_release_extent(&processed, NULL, 0, 0, false);
3068         btrfs_io_bio_free_csum(io_bio);
3069         bio_put(bio);
3070 }
3071
3072 /*
3073  * Initialize the members up to but not including 'bio'. Use after allocating a
3074  * new bio by bio_alloc_bioset as it does not initialize the bytes outside of
3075  * 'bio' because use of __GFP_ZERO is not supported.
3076  */
3077 static inline void btrfs_io_bio_init(struct btrfs_io_bio *btrfs_bio)
3078 {
3079         memset(btrfs_bio, 0, offsetof(struct btrfs_io_bio, bio));
3080 }
3081
3082 /*
3083  * The following helpers allocate a bio. As it's backed by a bioset, it'll
3084  * never fail.  We're returning a bio right now but you can call btrfs_io_bio
3085  * for the appropriate container_of magic
3086  */
3087 struct bio *btrfs_bio_alloc(u64 first_byte)
3088 {
3089         struct bio *bio;
3090
3091         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, BIO_MAX_VECS, &btrfs_bioset);
3092         bio->bi_iter.bi_sector = first_byte >> 9;
3093         btrfs_io_bio_init(btrfs_io_bio(bio));
3094         return bio;
3095 }
3096
3097 struct bio *btrfs_bio_clone(struct bio *bio)
3098 {
3099         struct btrfs_io_bio *btrfs_bio;
3100         struct bio *new;
3101
3102         /* Bio allocation backed by a bioset does not fail */
3103         new = bio_clone_fast(bio, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3104         btrfs_bio = btrfs_io_bio(new);
3105         btrfs_io_bio_init(btrfs_bio);
3106         btrfs_bio->iter = bio->bi_iter;
3107         return new;
3108 }
3109
3110 struct bio *btrfs_io_bio_alloc(unsigned int nr_iovecs)
3111 {
3112         struct bio *bio;
3113
3114         /* Bio allocation backed by a bioset does not fail */
3115         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, nr_iovecs, &btrfs_bioset);
3116         btrfs_io_bio_init(btrfs_io_bio(bio));
3117         return bio;
3118 }
3119
3120 struct bio *btrfs_bio_clone_partial(struct bio *orig, int offset, int size)
3121 {
3122         struct bio *bio;
3123         struct btrfs_io_bio *btrfs_bio;
3124
3125         /* this will never fail when it's backed by a bioset */
3126         bio = bio_clone_fast(orig, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3127         ASSERT(bio);
3128
3129         btrfs_bio = btrfs_io_bio(bio);
3130         btrfs_io_bio_init(btrfs_bio);
3131
3132         bio_trim(bio, offset >> 9, size >> 9);
3133         btrfs_bio->iter = bio->bi_iter;
3134         return bio;
3135 }
3136
3137 /**
3138  * Attempt to add a page to bio
3139  *
3140  * @bio:        destination bio
3141  * @page:       page to add to the bio
3142  * @disk_bytenr:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3143  *                a contiguous page to the previous one
3144  * @pg_offset:  starting offset in the page
3145  * @size:       portion of page that we want to write
3146  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3147  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3148  * @return:     true if page was added, false otherwise
3149  *
3150  * Attempt to add a page to bio considering stripe alignment etc.
3151  *
3152  * Return true if successfully page added. Otherwise, return false.
3153  */
3154 static bool btrfs_bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
3155                                u64 disk_bytenr, unsigned int size,
3156                                unsigned int pg_offset,
3157                                unsigned long prev_bio_flags,
3158                                unsigned long bio_flags)
3159 {
3160         const sector_t sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
3161         bool contig;
3162         int ret;
3163
3164         if (prev_bio_flags != bio_flags)
3165                 return false;
3166
3167         if (prev_bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3168                 contig = bio->bi_iter.bi_sector == sector;
3169         else
3170                 contig = bio_end_sector(bio) == sector;
3171         if (!contig)
3172                 return false;
3173
3174         if (btrfs_bio_fits_in_stripe(page, size, bio, bio_flags))
3175                 return false;
3176
3177         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3178                 struct page *first_page = bio_first_bvec_all(bio)->bv_page;
3179
3180                 if (!btrfs_bio_fits_in_ordered_extent(first_page, bio, size))
3181                         return false;
3182                 ret = bio_add_zone_append_page(bio, page, size, pg_offset);
3183         } else {
3184                 ret = bio_add_page(bio, page, size, pg_offset);
3185         }
3186
3187         return ret == size;
3188 }
3189
3190 /*
3191  * @opf:        bio REQ_OP_* and REQ_* flags as one value
3192  * @wbc:        optional writeback control for io accounting
3193  * @page:       page to add to the bio
3194  * @disk_bytenr: logical bytenr where the write will be
3195  * @size:       portion of page that we want to write to
3196  * @pg_offset:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3197  *              a contiguous page to the previous one
3198  * @bio_ret:    must be valid pointer, newly allocated bio will be stored there
3199  * @end_io_func:     end_io callback for new bio
3200  * @mirror_num:      desired mirror to read/write
3201  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3202  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3203  */
3204 static int submit_extent_page(unsigned int opf,
3205                               struct writeback_control *wbc,
3206                               struct page *page, u64 disk_bytenr,
3207                               size_t size, unsigned long pg_offset,
3208                               struct bio **bio_ret,
3209                               bio_end_io_t end_io_func,
3210                               int mirror_num,
3211                               unsigned long prev_bio_flags,
3212                               unsigned long bio_flags,
3213                               bool force_bio_submit)
3214 {
3215         int ret = 0;
3216         struct bio *bio;
3217         size_t io_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
3218         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
3219         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
3220         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3221
3222         ASSERT(bio_ret);
3223
3224         if (*bio_ret) {
3225                 bio = *bio_ret;
3226                 if (force_bio_submit ||
3227                     !btrfs_bio_add_page(bio, page, disk_bytenr, io_size,
3228                                         pg_offset, prev_bio_flags, bio_flags)) {
3229                         ret = submit_one_bio(bio, mirror_num, prev_bio_flags);
3230                         if (ret < 0) {
3231                                 *bio_ret = NULL;
3232                                 return ret;
3233                         }
3234                         bio = NULL;
3235                 } else {
3236                         if (wbc)
3237                                 wbc_account_cgroup_owner(wbc, page, io_size);
3238                         return 0;
3239                 }
3240         }
3241
3242         bio = btrfs_bio_alloc(disk_bytenr);
3243         bio_add_page(bio, page, io_size, pg_offset);
3244         bio->bi_end_io = end_io_func;
3245         bio->bi_private = tree;
3246         bio->bi_write_hint = page->mapping->host->i_write_hint;
3247         bio->bi_opf = opf;
3248         if (wbc) {
3249                 struct block_device *bdev;
3250
3251                 bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
3252                 bio_set_dev(bio, bdev);
3253                 wbc_init_bio(wbc, bio);
3254                 wbc_account_cgroup_owner(wbc, page, io_size);
3255         }
3256         if (btrfs_is_zoned(fs_info) && bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3257                 struct extent_map *em;
3258                 struct map_lookup *map;
3259
3260                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, disk_bytenr, io_size);
3261                 if (IS_ERR(em))
3262                         return PTR_ERR(em);
3263
3264                 map = em->map_lookup;
3265                 /* We only support single profile for now */
3266                 ASSERT(map->num_stripes == 1);
3267                 btrfs_io_bio(bio)->device = map->stripes[0].dev;
3268
3269                 free_extent_map(em);
3270         }
3271
3272         *bio_ret = bio;
3273
3274         return ret;
3275 }
3276
3277 static int attach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb,
3278                                      struct page *page,
3279                                      struct btrfs_subpage *prealloc)
3280 {
3281         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3282         int ret = 0;
3283
3284         /*
3285          * If the page is mapped to btree inode, we should hold the private
3286          * lock to prevent race.
3287          * For cloned or dummy extent buffers, their pages are not mapped and
3288          * will not race with any other ebs.
3289          */
3290         if (page->mapping)
3291                 lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
3292
3293         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
3294                 if (!PagePrivate(page))
3295                         attach_page_private(page, eb);
3296                 else
3297                         WARN_ON(page->private != (unsigned long)eb);
3298                 return 0;
3299         }
3300
3301         /* Already mapped, just free prealloc */
3302         if (PagePrivate(page)) {
3303                 btrfs_free_subpage(prealloc);
3304                 return 0;
3305         }
3306
3307         if (prealloc)
3308                 /* Has preallocated memory for subpage */
3309                 attach_page_private(page, prealloc);
3310         else
3311                 /* Do new allocation to attach subpage */
3312                 ret = btrfs_attach_subpage(fs_info, page,
3313                                            BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
3314         return ret;
3315 }
3316
3317 int set_page_extent_mapped(struct page *page)
3318 {
3319         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3320
3321         ASSERT(page->mapping);
3322
3323         if (PagePrivate(page))
3324                 return 0;
3325
3326         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3327
3328         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3329                 return btrfs_attach_subpage(fs_info, page, BTRFS_SUBPAGE_DATA);
3330
3331         attach_page_private(page, (void *)EXTENT_PAGE_PRIVATE);
3332         return 0;
3333 }
3334
3335 void clear_page_extent_mapped(struct page *page)
3336 {
3337         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3338
3339         ASSERT(page->mapping);
3340
3341         if (!PagePrivate(page))
3342                 return;
3343
3344         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3345         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3346                 return btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3347
3348         detach_page_private(page);
3349 }
3350
3351 static struct extent_map *
3352 __get_extent_map(struct inode *inode, struct page *page, size_t pg_offset,
3353                  u64 start, u64 len, struct extent_map **em_cached)
3354 {
3355         struct extent_map *em;
3356
3357         if (em_cached && *em_cached) {
3358                 em = *em_cached;
3359                 if (extent_map_in_tree(em) && start >= em->start &&
3360                     start < extent_map_end(em)) {
3361                         refcount_inc(&em->refs);
3362                         return em;
3363                 }
3364
3365                 free_extent_map(em);
3366                 *em_cached = NULL;
3367         }
3368
3369         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), page, pg_offset, start, len);
3370         if (em_cached && !IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3371                 BUG_ON(*em_cached);
3372                 refcount_inc(&em->refs);
3373                 *em_cached = em;
3374         }
3375         return em;
3376 }
3377 /*
3378  * basic readpage implementation.  Locked extent state structs are inserted
3379  * into the tree that are removed when the IO is done (by the end_io
3380  * handlers)
3381  * XXX JDM: This needs looking at to ensure proper page locking
3382  * return 0 on success, otherwise return error
3383  */
3384 int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
3385                       struct bio **bio, unsigned long *bio_flags,
3386                       unsigned int read_flags, u64 *prev_em_start)
3387 {
3388         struct inode *inode = page->mapping->host;
3389         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3390         u64 start = page_offset(page);
3391         const u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
3392         u64 cur = start;
3393         u64 extent_offset;
3394         u64 last_byte = i_size_read(inode);
3395         u64 block_start;
3396         u64 cur_end;
3397         struct extent_map *em;
3398         int ret = 0;
3399         int nr = 0;
3400         size_t pg_offset = 0;
3401         size_t iosize;
3402         size_t blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
3403         unsigned long this_bio_flag = 0;
3404         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3405
3406         ret = set_page_extent_mapped(page);
3407         if (ret < 0) {
3408                 unlock_extent(tree, start, end);
3409                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, PAGE_SIZE);
3410                 unlock_page(page);
3411                 goto out;
3412         }
3413
3414         if (!PageUptodate(page)) {
3415                 if (cleancache_get_page(page) == 0) {
3416                         BUG_ON(blocksize != PAGE_SIZE);
3417                         unlock_extent(tree, start, end);
3418                         unlock_page(page);
3419                         goto out;
3420                 }
3421         }
3422
3423         if (page->index == last_byte >> PAGE_SHIFT) {
3424                 size_t zero_offset = offset_in_page(last_byte);
3425
3426                 if (zero_offset) {
3427                         iosize = PAGE_SIZE - zero_offset;
3428                         memzero_page(page, zero_offset, iosize);
3429                         flush_dcache_page(page);
3430                 }
3431         }
3432         begin_page_read(fs_info, page);
3433         while (cur <= end) {
3434                 bool force_bio_submit = false;
3435                 u64 disk_bytenr;
3436
3437                 if (cur >= last_byte) {
3438                         struct extent_state *cached = NULL;
3439
3440                         iosize = PAGE_SIZE - pg_offset;
3441                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
3442                         flush_dcache_page(page);
3443                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3444                                             &cached, GFP_NOFS);
3445                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3446                                              cur + iosize - 1, &cached);
3447                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3448                         break;
3449                 }
3450                 em = __get_extent_map(inode, page, pg_offset, cur,
3451                                       end - cur + 1, em_cached);
3452                 if (IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3453                         unlock_extent(tree, cur, end);
3454                         end_page_read(page, false, cur, end + 1 - cur);
3455                         break;
3456                 }
3457                 extent_offset = cur - em->start;
3458                 BUG_ON(extent_map_end(em) <= cur);
3459                 BUG_ON(end < cur);
3460
3461                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
3462                         this_bio_flag |= EXTENT_BIO_COMPRESSED;
3463                         extent_set_compress_type(&this_bio_flag,
3464                                                  em->compress_type);
3465                 }
3466
3467                 iosize = min(extent_map_end(em) - cur, end - cur + 1);
3468                 cur_end = min(extent_map_end(em) - 1, end);
3469                 iosize = ALIGN(iosize, blocksize);
3470                 if (this_bio_flag & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3471                         disk_bytenr = em->block_start;
3472                 else
3473                         disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3474                 block_start = em->block_start;
3475                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
3476                         block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
3477
3478                 /*
3479                  * If we have a file range that points to a compressed extent
3480                  * and it's followed by a consecutive file range that points
3481                  * to the same compressed extent (possibly with a different
3482                  * offset and/or length, so it either points to the whole extent
3483                  * or only part of it), we must make sure we do not submit a
3484                  * single bio to populate the pages for the 2 ranges because
3485                  * this makes the compressed extent read zero out the pages
3486                  * belonging to the 2nd range. Imagine the following scenario:
3487                  *
3488                  *  File layout
3489                  *  [0 - 8K]                     [8K - 24K]
3490                  *    |                               |
3491                  *    |                               |
3492                  * points to extent X,         points to extent X,
3493                  * offset 4K, length of 8K     offset 0, length 16K
3494                  *
3495                  * [extent X, compressed length = 4K uncompressed length = 16K]
3496                  *
3497                  * If the bio to read the compressed extent covers both ranges,
3498                  * it will decompress extent X into the pages belonging to the
3499                  * first range and then it will stop, zeroing out the remaining
3500                  * pages that belong to the other range that points to extent X.
3501                  * So here we make sure we submit 2 bios, one for the first
3502                  * range and another one for the third range. Both will target
3503                  * the same physical extent from disk, but we can't currently
3504                  * make the compressed bio endio callback populate the pages
3505                  * for both ranges because each compressed bio is tightly
3506                  * coupled with a single extent map, and each range can have
3507                  * an extent map with a different offset value relative to the
3508                  * uncompressed data of our extent and different lengths. This
3509                  * is a corner case so we prioritize correctness over
3510                  * non-optimal behavior (submitting 2 bios for the same extent).
3511                  */
3512                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) &&
3513                     prev_em_start && *prev_em_start != (u64)-1 &&
3514                     *prev_em_start != em->start)
3515                         force_bio_submit = true;
3516
3517                 if (prev_em_start)
3518                         *prev_em_start = em->start;
3519
3520                 free_extent_map(em);
3521                 em = NULL;
3522
3523                 /* we've found a hole, just zero and go on */
3524                 if (block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
3525                         struct extent_state *cached = NULL;
3526
3527                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
3528                         flush_dcache_page(page);
3529
3530                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3531                                             &cached, GFP_NOFS);
3532                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3533                                              cur + iosize - 1, &cached);
3534                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3535                         cur = cur + iosize;
3536                         pg_offset += iosize;
3537                         continue;
3538                 }
3539                 /* the get_extent function already copied into the page */
3540                 if (test_range_bit(tree, cur, cur_end,
3541                                    EXTENT_UPTODATE, 1, NULL)) {
3542                         check_page_uptodate(tree, page);
3543                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3544                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3545                         cur = cur + iosize;
3546                         pg_offset += iosize;
3547                         continue;
3548                 }
3549                 /* we have an inline extent but it didn't get marked up
3550                  * to date.  Error out
3551                  */
3552                 if (block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3553                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3554                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3555                         cur = cur + iosize;
3556                         pg_offset += iosize;
3557                         continue;
3558                 }
3559
3560                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | read_flags, NULL,
3561                                          page, disk_bytenr, iosize,
3562                                          pg_offset, bio,
3563                                          end_bio_extent_readpage, 0,
3564                                          *bio_flags,
3565                                          this_bio_flag,
3566                                          force_bio_submit);
3567                 if (!ret) {
3568                         nr++;
3569                         *bio_flags = this_bio_flag;
3570                 } else {
3571                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3572                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3573                         goto out;
3574                 }
3575                 cur = cur + iosize;
3576                 pg_offset += iosize;
3577         }
3578 out:
3579         return ret;
3580 }
3581
3582 static inline void contiguous_readpages(struct page *pages[], int nr_pages,
3583                                              u64 start, u64 end,
3584                                              struct extent_map **em_cached,
3585                                              struct bio **bio,
3586                                              unsigned long *bio_flags,
3587                                              u64 *prev_em_start)
3588 {
3589         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(pages[0]->mapping->host);
3590         int index;
3591
3592         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
3593
3594         for (index = 0; index < nr_pages; index++) {
3595                 btrfs_do_readpage(pages[index], em_cached, bio, bio_flags,
3596                                   REQ_RAHEAD, prev_em_start);
3597                 put_page(pages[index]);
3598         }
3599 }
3600
3601 static void update_nr_written(struct writeback_control *wbc,
3602                               unsigned long nr_written)
3603 {
3604         wbc->nr_to_write -= nr_written;
3605 }
3606
3607 /*
3608  * helper for __extent_writepage, doing all of the delayed allocation setup.
3609  *
3610  * This returns 1 if btrfs_run_delalloc_range function did all the work required
3611  * to write the page (copy into inline extent).  In this case the IO has
3612  * been started and the page is already unlocked.
3613  *
3614  * This returns 0 if all went well (page still locked)
3615  * This returns < 0 if there were errors (page still locked)
3616  */
3617 static noinline_for_stack int writepage_delalloc(struct btrfs_inode *inode,
3618                 struct page *page, struct writeback_control *wbc,
3619                 u64 delalloc_start, unsigned long *nr_written)
3620 {
3621         u64 page_end = delalloc_start + PAGE_SIZE - 1;
3622         bool found;
3623         u64 delalloc_to_write = 0;
3624         u64 delalloc_end = 0;
3625         int ret;
3626         int page_started = 0;
3627
3628
3629         while (delalloc_end < page_end) {
3630                 found = find_lock_delalloc_range(&inode->vfs_inode, page,
3631                                                &delalloc_start,
3632                                                &delalloc_end);
3633                 if (!found) {
3634                         delalloc_start = delalloc_end + 1;
3635                         continue;
3636                 }
3637                 ret = btrfs_run_delalloc_range(inode, page, delalloc_start,
3638                                 delalloc_end, &page_started, nr_written, wbc);
3639                 if (ret) {
3640                         SetPageError(page);
3641                         /*
3642                          * btrfs_run_delalloc_range should return < 0 for error
3643                          * but just in case, we use > 0 here meaning the IO is
3644                          * started, so we don't want to return > 0 unless
3645                          * things are going well.
3646                          */
3647                         return ret < 0 ? ret : -EIO;
3648                 }
3649                 /*
3650                  * delalloc_end is already one less than the total length, so
3651                  * we don't subtract one from PAGE_SIZE
3652                  */
3653                 delalloc_to_write += (delalloc_end - delalloc_start +
3654                                       PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
3655                 delalloc_start = delalloc_end + 1;
3656         }
3657         if (wbc->nr_to_write < delalloc_to_write) {
3658                 int thresh = 8192;
3659
3660                 if (delalloc_to_write < thresh * 2)
3661                         thresh = delalloc_to_write;
3662                 wbc->nr_to_write = min_t(u64, delalloc_to_write,
3663                                          thresh);
3664         }
3665
3666         /* did the fill delalloc function already unlock and start
3667          * the IO?
3668          */
3669         if (page_started) {
3670                 /*
3671                  * we've unlocked the page, so we can't update
3672                  * the mapping's writeback index, just update
3673                  * nr_to_write.
3674                  */
3675                 wbc->nr_to_write -= *nr_written;
3676                 return 1;
3677         }
3678
3679         return 0;
3680 }
3681
3682 /*
3683  * helper for __extent_writepage.  This calls the writepage start hooks,
3684  * and does the loop to map the page into extents and bios.
3685  *
3686  * We return 1 if the IO is started and the page is unlocked,
3687  * 0 if all went well (page still locked)
3688  * < 0 if there were errors (page still locked)
3689  */
3690 static noinline_for_stack int __extent_writepage_io(struct btrfs_inode *inode,
3691                                  struct page *page,
3692                                  struct writeback_control *wbc,
3693                                  struct extent_page_data *epd,
3694                                  loff_t i_size,
3695                                  unsigned long nr_written,
3696                                  int *nr_ret)
3697 {
3698         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3699         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
3700         u64 start = page_offset(page);
3701         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
3702         u64 cur = start;
3703         u64 extent_offset;
3704         u64 block_start;
3705         struct extent_map *em;
3706         int ret = 0;
3707         int nr = 0;
3708         u32 opf = REQ_OP_WRITE;
3709         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
3710         bool compressed;
3711
3712         ret = btrfs_writepage_cow_fixup(page, start, end);
3713         if (ret) {
3714                 /* Fixup worker will requeue */
3715                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
3716                 update_nr_written(wbc, nr_written);
3717                 unlock_page(page);
3718                 return 1;
3719         }
3720
3721         /*
3722          * we don't want to touch the inode after unlocking the page,
3723          * so we update the mapping writeback index now
3724          */
3725         update_nr_written(wbc, nr_written + 1);
3726
3727         while (cur <= end) {
3728                 u64 disk_bytenr;
3729                 u64 em_end;
3730                 u32 iosize;
3731
3732                 if (cur >= i_size) {
3733                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, cur, end, 1);
3734                         break;
3735                 }
3736                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur, end - cur + 1);
3737                 if (IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3738                         SetPageError(page);
3739                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(em);
3740                         break;
3741                 }
3742
3743                 extent_offset = cur - em->start;
3744                 em_end = extent_map_end(em);
3745                 ASSERT(cur <= em_end);
3746                 ASSERT(cur < end);
3747                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->start, fs_info->sectorsize));
3748                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->len, fs_info->sectorsize));
3749                 block_start = em->block_start;
3750                 compressed = test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
3751                 disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3752
3753                 /* Note that em_end from extent_map_end() is exclusive */
3754                 iosize = min(em_end, end + 1) - cur;
3755
3756                 if (btrfs_use_zone_append(inode, em))
3757                         opf = REQ_OP_ZONE_APPEND;
3758
3759                 free_extent_map(em);
3760                 em = NULL;
3761
3762                 /*
3763                  * compressed and inline extents are written through other
3764                  * paths in the FS
3765                  */
3766                 if (compressed || block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
3767                     block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3768                         if (compressed)
3769                                 nr++;
3770                         else
3771                                 btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, cur,
3772                                                         cur + iosize - 1, 1);
3773                         cur += iosize;
3774                         continue;
3775                 }
3776
3777                 btrfs_set_range_writeback(tree, cur, cur + iosize - 1);
3778                 if (!PageWriteback(page)) {
3779                         btrfs_err(inode->root->fs_info,
3780                                    "page %lu not writeback, cur %llu end %llu",
3781                                page->index, cur, end);
3782                 }
3783
3784                 ret = submit_extent_page(opf | write_flags, wbc, page,
3785                                          disk_bytenr, iosize,
3786                                          cur - page_offset(page), &epd->bio,
3787                                          end_bio_extent_writepage,
3788                                          0, 0, 0, false);
3789                 if (ret) {
3790                         SetPageError(page);
3791                         if (PageWriteback(page))
3792                                 end_page_writeback(page);
3793                 }
3794
3795                 cur += iosize;
3796                 nr++;
3797         }
3798         *nr_ret = nr;
3799         return ret;
3800 }
3801
3802 /*
3803  * the writepage semantics are similar to regular writepage.  extent
3804  * records are inserted to lock ranges in the tree, and as dirty areas
3805  * are found, they are marked writeback.  Then the lock bits are removed
3806  * and the end_io handler clears the writeback ranges
3807  *
3808  * Return 0 if everything goes well.
3809  * Return <0 for error.
3810  */
3811 static int __extent_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
3812                               struct extent_page_data *epd)
3813 {
3814         struct inode *inode = page->mapping->host;
3815         u64 start = page_offset(page);
3816         u64 page_end = start + PAGE_SIZE - 1;
3817         int ret;
3818         int nr = 0;
3819         size_t pg_offset;
3820         loff_t i_size = i_size_read(inode);
3821         unsigned long end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
3822         unsigned long nr_written = 0;
3823
3824         trace___extent_writepage(page, inode, wbc);
3825
3826         WARN_ON(!PageLocked(page));
3827
3828         ClearPageError(page);
3829
3830         pg_offset = offset_in_page(i_size);
3831         if (page->index > end_index ||
3832            (page->index == end_index && !pg_offset)) {
3833                 page->mapping->a_ops->invalidatepage(page, 0, PAGE_SIZE);
3834                 unlock_page(page);
3835                 return 0;
3836         }
3837
3838         if (page->index == end_index) {
3839                 memzero_page(page, pg_offset, PAGE_SIZE - pg_offset);
3840                 flush_dcache_page(page);
3841         }
3842
3843         ret = set_page_extent_mapped(page);
3844         if (ret < 0) {
3845                 SetPageError(page);
3846                 goto done;
3847         }
3848
3849         if (!epd->extent_locked) {
3850                 ret = writepage_delalloc(BTRFS_I(inode), page, wbc, start,
3851                                          &nr_written);
3852                 if (ret == 1)
3853                         return 0;
3854                 if (ret)
3855                         goto done;
3856         }
3857
3858         ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, wbc, epd, i_size,
3859                                     nr_written, &nr);
3860         if (ret == 1)
3861                 return 0;
3862
3863 done:
3864         if (nr == 0) {
3865                 /* make sure the mapping tag for page dirty gets cleared */
3866                 set_page_writeback(page);
3867                 end_page_writeback(page);
3868         }
3869         if (PageError(page)) {
3870                 ret = ret < 0 ? ret : -EIO;
3871                 end_extent_writepage(page, ret, start, page_end);
3872         }
3873         unlock_page(page);
3874         ASSERT(ret <= 0);
3875         return ret;
3876 }
3877
3878 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
3879 {
3880         wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
3881                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3882 }
3883
3884 static void end_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
3885 {
3886         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
3887         smp_mb__after_atomic();
3888         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK);
3889 }
3890
3891 /*
3892  * Lock extent buffer status and pages for writeback.
3893  *
3894  * May try to flush write bio if we can't get the lock.
3895  *
3896  * Return  0 if the extent buffer doesn't need to be submitted.
3897  *           (E.g. the extent buffer is not dirty)
3898  * Return >0 is the extent buffer is submitted to bio.
3899  * Return <0 if something went wrong, no page is locked.
3900  */
3901 static noinline_for_stack int lock_extent_buffer_for_io(struct extent_buffer *eb,
3902                           struct extent_page_data *epd)
3903 {
3904         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3905         int i, num_pages, failed_page_nr;
3906         int flush = 0;
3907         int ret = 0;
3908
3909         if (!btrfs_try_tree_write_lock(eb)) {
3910                 ret = flush_write_bio(epd);
3911                 if (ret < 0)
3912                         return ret;
3913                 flush = 1;
3914                 btrfs_tree_lock(eb);
3915         }
3916
3917         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags)) {
3918                 btrfs_tree_unlock(eb);
3919                 if (!epd->sync_io)
3920                         return 0;
3921                 if (!flush) {
3922                         ret = flush_write_bio(epd);
3923                         if (ret < 0)
3924                                 return ret;
3925                         flush = 1;
3926                 }
3927                 while (1) {
3928                         wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
3929                         btrfs_tree_lock(eb);
3930                         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags))
3931                                 break;
3932                         btrfs_tree_unlock(eb);
3933                 }
3934         }
3935
3936         /*
3937          * We need to do this to prevent races in people who check if the eb is
3938          * under IO since we can end up having no IO bits set for a short period
3939          * of time.
3940          */
3941         spin_lock(&eb->refs_lock);
3942         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
3943                 set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
3944                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
3945                 btrfs_set_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
3946                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
3947                                          -eb->len,
3948                                          fs_info->dirty_metadata_batch);
3949                 ret = 1;
3950         } else {
3951                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
3952         }
3953
3954         btrfs_tree_unlock(eb);
3955
3956         /*
3957          * Either we don't need to submit any tree block, or we're submitting
3958          * subpage eb.
3959          * Subpage metadata doesn't use page locking at all, so we can skip
3960          * the page locking.
3961          */
3962         if (!ret || fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3963                 return ret;
3964
3965         num_pages = num_extent_pages(eb);
3966         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3967                 struct page *p = eb->pages[i];
3968
3969                 if (!trylock_page(p)) {
3970                         if (!flush) {
3971                                 int err;
3972
3973                                 err = flush_write_bio(epd);
3974                                 if (err < 0) {
3975                                         ret = err;
3976                                         failed_page_nr = i;
3977                                         goto err_unlock;
3978                                 }
3979                                 flush = 1;
3980                         }
3981                         lock_page(p);
3982                 }
3983         }
3984
3985         return ret;
3986 err_unlock:
3987         /* Unlock already locked pages */
3988         for (i = 0; i < failed_page_nr; i++)
3989                 unlock_page(eb->pages[i]);
3990         /*
3991          * Clear EXTENT_BUFFER_WRITEBACK and wake up anyone waiting on it.
3992          * Also set back EXTENT_BUFFER_DIRTY so future attempts to this eb can
3993          * be made and undo everything done before.
3994          */
3995         btrfs_tree_lock(eb);
3996         spin_lock(&eb->refs_lock);
3997         set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
3998         end_extent_buffer_writeback(eb);
3999         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4000         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes, eb->len,
4001                                  fs_info->dirty_metadata_batch);
4002         btrfs_clear_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
4003         btrfs_tree_unlock(eb);
4004         return ret;
4005 }
4006
4007 static void set_btree_ioerr(struct page *page, struct extent_buffer *eb)
4008 {
4009         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4010
4011         btrfs_page_set_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4012         if (test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags))
4013                 return;
4014
4015         /*
4016          * If we error out, we should add back the dirty_metadata_bytes
4017          * to make it consistent.
4018          */
4019         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4020                                  eb->len, fs_info->dirty_metadata_batch);
4021
4022         /*
4023          * If writeback for a btree extent that doesn't belong to a log tree
4024          * failed, increment the counter transaction->eb_write_errors.
4025          * We do this because while the transaction is running and before it's
4026          * committing (when we call filemap_fdata[write|wait]_range against
4027          * the btree inode), we might have
4028          * btree_inode->i_mapping->a_ops->writepages() called by the VM - if it
4029          * returns an error or an error happens during writeback, when we're
4030          * committing the transaction we wouldn't know about it, since the pages
4031          * can be no longer dirty nor marked anymore for writeback (if a
4032          * subsequent modification to the extent buffer didn't happen before the
4033          * transaction commit), which makes filemap_fdata[write|wait]_range not
4034          * able to find the pages tagged with SetPageError at transaction
4035          * commit time. So if this happens we must abort the transaction,
4036          * otherwise we commit a super block with btree roots that point to
4037          * btree nodes/leafs whose content on disk is invalid - either garbage
4038          * or the content of some node/leaf from a past generation that got
4039          * cowed or deleted and is no longer valid.
4040          *
4041          * Note: setting AS_EIO/AS_ENOSPC in the btree inode's i_mapping would
4042          * not be enough - we need to distinguish between log tree extents vs
4043          * non-log tree extents, and the next filemap_fdatawait_range() call
4044          * will catch and clear such errors in the mapping - and that call might
4045          * be from a log sync and not from a transaction commit. Also, checking
4046          * for the eb flag EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR at transaction commit time is
4047          * not done and would not be reliable - the eb might have been released
4048          * from memory and reading it back again means that flag would not be
4049          * set (since it's a runtime flag, not persisted on disk).
4050          *
4051          * Using the flags below in the btree inode also makes us achieve the
4052          * goal of AS_EIO/AS_ENOSPC when writepages() returns success, started
4053          * writeback for all dirty pages and before filemap_fdatawait_range()
4054          * is called, the writeback for all dirty pages had already finished
4055          * with errors - because we were not using AS_EIO/AS_ENOSPC,
4056          * filemap_fdatawait_range() would return success, as it could not know
4057          * that writeback errors happened (the pages were no longer tagged for
4058          * writeback).
4059          */
4060         switch (eb->log_index) {
4061         case -1:
4062                 set_bit(BTRFS_FS_BTREE_ERR, &fs_info->flags);
4063                 break;
4064         case 0:
4065                 set_bit(BTRFS_FS_LOG1_ERR, &fs_info->flags);
4066                 break;
4067         case 1:
4068                 set_bit(BTRFS_FS_LOG2_ERR, &fs_info->flags);
4069                 break;
4070         default:
4071                 BUG(); /* unexpected, logic error */
4072         }
4073 }
4074
4075 /*
4076  * The endio specific version which won't touch any unsafe spinlock in endio
4077  * context.
4078  */
4079 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_nolock(
4080                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
4081 {
4082         struct extent_buffer *eb;
4083
4084         rcu_read_lock();
4085         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
4086                                start >> fs_info->sectorsize_bits);
4087         if (eb && atomic_inc_not_zero(&eb->refs)) {
4088                 rcu_read_unlock();
4089                 return eb;
4090         }
4091         rcu_read_unlock();
4092         return NULL;
4093 }
4094
4095 /*
4096  * The endio function for subpage extent buffer write.
4097  *
4098  * Unlike end_bio_extent_buffer_writepage(), we only call end_page_writeback()
4099  * after all extent buffers in the page has finished their writeback.
4100  */
4101 static void end_bio_subpage_eb_writepage(struct btrfs_fs_info *fs_info,
4102                                          struct bio *bio)
4103 {
4104         struct bio_vec *bvec;
4105         struct bvec_iter_all iter_all;
4106
4107         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4108         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4109                 struct page *page = bvec->bv_page;
4110                 u64 bvec_start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
4111                 u64 bvec_end = bvec_start + bvec->bv_len - 1;
4112                 u64 cur_bytenr = bvec_start;
4113
4114                 ASSERT(IS_ALIGNED(bvec->bv_len, fs_info->nodesize));
4115
4116                 /* Iterate through all extent buffers in the range */
4117                 while (cur_bytenr <= bvec_end) {
4118                         struct extent_buffer *eb;
4119                         int done;
4120
4121                         /*
4122                          * Here we can't use find_extent_buffer(), as it may
4123                          * try to lock eb->refs_lock, which is not safe in endio
4124                          * context.
4125                          */
4126                         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, cur_bytenr);
4127                         ASSERT(eb);
4128
4129                         cur_bytenr = eb->start + eb->len;
4130
4131                         ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags));
4132                         done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4133                         ASSERT(done);
4134
4135                         if (bio->bi_status ||
4136                             test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4137                                 ClearPageUptodate(page);
4138                                 set_btree_ioerr(page, eb);
4139                         }
4140
4141                         btrfs_subpage_clear_writeback(fs_info, page, eb->start,
4142                                                       eb->len);
4143                         end_extent_buffer_writeback(eb);
4144                         /*
4145                          * free_extent_buffer() will grab spinlock which is not
4146                          * safe in endio context. Thus here we manually dec
4147                          * the ref.
4148                          */
4149                         atomic_dec(&eb->refs);
4150                 }
4151         }
4152         bio_put(bio);
4153 }
4154
4155 static void end_bio_extent_buffer_writepage(struct bio *bio)
4156 {
4157         struct btrfs_fs_info *fs_info;
4158         struct bio_vec *bvec;
4159         struct extent_buffer *eb;
4160         int done;
4161         struct bvec_iter_all iter_all;
4162
4163         fs_info = btrfs_sb(bio_first_page_all(bio)->mapping->host->i_sb);
4164         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
4165                 return end_bio_subpage_eb_writepage(fs_info, bio);
4166
4167         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4168         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4169                 struct page *page = bvec->bv_page;
4170
4171                 eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4172                 BUG_ON(!eb);
4173                 done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4174
4175                 if (bio->bi_status ||
4176                     test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4177                         ClearPageUptodate(page);
4178                         set_btree_ioerr(page, eb);
4179                 }
4180
4181                 end_page_writeback(page);
4182
4183                 if (!done)
4184                         continue;
4185
4186                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4187         }
4188
4189         bio_put(bio);
4190 }
4191
4192 /*
4193  * Unlike the work in write_one_eb(), we rely completely on extent locking.
4194  * Page locking is only utilized at minimum to keep the VMM code happy.
4195  *
4196  * Caller should still call write_one_eb() other than this function directly.
4197  * As write_one_eb() has extra preparation before submitting the extent buffer.
4198  */
4199 static int write_one_subpage_eb(struct extent_buffer *eb,
4200                                 struct writeback_control *wbc,
4201                                 struct extent_page_data *epd)
4202 {
4203         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4204         struct page *page = eb->pages[0];
4205         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4206         bool no_dirty_ebs = false;
4207         int ret;
4208
4209         /* clear_page_dirty_for_io() in subpage helper needs page locked */
4210         lock_page(page);
4211         btrfs_subpage_set_writeback(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4212
4213         /* Check if this is the last dirty bit to update nr_written */
4214         no_dirty_ebs = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page,
4215                                                           eb->start, eb->len);
4216         if (no_dirty_ebs)
4217                 clear_page_dirty_for_io(page);
4218
4219         ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc, page,
4220                         eb->start, eb->len, eb->start - page_offset(page),
4221                         &epd->bio, end_bio_extent_buffer_writepage, 0, 0, 0,
4222                         false);
4223         if (ret) {
4224                 btrfs_subpage_clear_writeback(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4225                 set_btree_ioerr(page, eb);
4226                 unlock_page(page);
4227
4228                 if (atomic_dec_and_test(&eb->io_pages))
4229                         end_extent_buffer_writeback(eb);
4230                 return -EIO;
4231         }
4232         unlock_page(page);
4233         /*
4234          * Submission finished without problem, if no range of the page is
4235          * dirty anymore, we have submitted a page.  Update nr_written in wbc.
4236          */
4237         if (no_dirty_ebs)
4238                 update_nr_written(wbc, 1);
4239         return ret;
4240 }
4241
4242 static noinline_for_stack int write_one_eb(struct extent_buffer *eb,
4243                         struct writeback_control *wbc,
4244                         struct extent_page_data *epd)
4245 {
4246         u64 disk_bytenr = eb->start;
4247         u32 nritems;
4248         int i, num_pages;
4249         unsigned long start, end;
4250         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4251         int ret = 0;
4252
4253         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
4254         num_pages = num_extent_pages(eb);
4255         atomic_set(&eb->io_pages, num_pages);
4256
4257         /* set btree blocks beyond nritems with 0 to avoid stale content. */
4258         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
4259         if (btrfs_header_level(eb) > 0) {
4260                 end = btrfs_node_key_ptr_offset(nritems);
4261
4262                 memzero_extent_buffer(eb, end, eb->len - end);
4263         } else {
4264                 /*
4265                  * leaf:
4266                  * header 0 1 2 .. N ... data_N .. data_2 data_1 data_0
4267                  */
4268                 start = btrfs_item_nr_offset(nritems);
4269                 end = BTRFS_LEAF_DATA_OFFSET + leaf_data_end(eb);
4270                 memzero_extent_buffer(eb, start, end - start);
4271         }
4272
4273         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
4274                 return write_one_subpage_eb(eb, wbc, epd);
4275
4276         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4277                 struct page *p = eb->pages[i];
4278
4279                 clear_page_dirty_for_io(p);
4280                 set_page_writeback(p);
4281                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc,
4282                                          p, disk_bytenr, PAGE_SIZE, 0,
4283                                          &epd->bio,
4284                                          end_bio_extent_buffer_writepage,
4285                                          0, 0, 0, false);
4286                 if (ret) {
4287                         set_btree_ioerr(p, eb);
4288                         if (PageWriteback(p))
4289                                 end_page_writeback(p);
4290                         if (atomic_sub_and_test(num_pages - i, &eb->io_pages))
4291                                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4292                         ret = -EIO;
4293                         break;
4294                 }
4295                 disk_bytenr += PAGE_SIZE;
4296                 update_nr_written(wbc, 1);
4297                 unlock_page(p);
4298         }
4299
4300         if (unlikely(ret)) {
4301                 for (; i < num_pages; i++) {
4302                         struct page *p = eb->pages[i];
4303                         clear_page_dirty_for_io(p);
4304                         unlock_page(p);
4305                 }
4306         }
4307
4308         return ret;
4309 }
4310
4311 /*
4312  * Submit one subpage btree page.
4313  *
4314  * The main difference to submit_eb_page() is:
4315  * - Page locking
4316  *   For subpage, we don't rely on page locking at all.
4317  *
4318  * - Flush write bio
4319  *   We only flush bio if we may be unable to fit current extent buffers into
4320  *   current bio.
4321  *
4322  * Return >=0 for the number of submitted extent buffers.
4323  * Return <0 for fatal error.
4324  */
4325 static int submit_eb_subpage(struct page *page,
4326                              struct writeback_control *wbc,
4327                              struct extent_page_data *epd)
4328 {
4329         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
4330         int submitted = 0;
4331         u64 page_start = page_offset(page);
4332         int bit_start = 0;
4333         const int nbits = BTRFS_SUBPAGE_BITMAP_SIZE;
4334         int sectors_per_node = fs_info->nodesize >> fs_info->sectorsize_bits;
4335         int ret;
4336
4337         /* Lock and write each dirty extent buffers in the range */
4338         while (bit_start < nbits) {
4339                 struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
4340                 struct extent_buffer *eb;
4341                 unsigned long flags;
4342                 u64 start;
4343
4344                 /*
4345                  * Take private lock to ensure the subpage won't be detached
4346                  * in the meantime.
4347                  */
4348                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
4349                 if (!PagePrivate(page)) {
4350                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4351                         break;
4352                 }
4353                 spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
4354                 if (!((1 << bit_start) & subpage->dirty_bitmap)) {
4355                         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
4356                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4357                         bit_start++;
4358                         continue;
4359                 }
4360
4361                 start = page_start + bit_start * fs_info->sectorsize;
4362                 bit_start += sectors_per_node;
4363
4364                 /*
4365                  * Here we just want to grab the eb without touching extra
4366                  * spin locks, so call find_extent_buffer_nolock().
4367                  */
4368                 eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
4369                 spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
4370                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4371
4372                 /*
4373                  * The eb has already reached 0 refs thus find_extent_buffer()
4374                  * doesn't return it. We don't need to write back such eb
4375                  * anyway.
4376                  */
4377                 if (!eb)
4378                         continue;
4379
4380                 ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4381                 if (ret == 0) {
4382                         free_extent_buffer(eb);
4383                         continue;
4384                 }
4385                 if (ret < 0) {
4386                         free_extent_buffer(eb);
4387                         goto cleanup;
4388                 }
4389                 ret = write_one_eb(eb, wbc, epd);
4390                 free_extent_buffer(eb);
4391                 if (ret < 0)
4392                         goto cleanup;
4393                 submitted++;
4394         }
4395         return submitted;
4396
4397 cleanup:
4398         /* We hit error, end bio for the submitted extent buffers */
4399         end_write_bio(epd, ret);
4400         return ret;
4401 }
4402
4403 /*
4404  * Submit all page(s) of one extent buffer.
4405  *
4406  * @page:       the page of one extent buffer
4407  * @eb_context: to determine if we need to submit this page, if current page
4408  *              belongs to this eb, we don't need to submit
4409  *
4410  * The caller should pass each page in their bytenr order, and here we use
4411  * @eb_context to determine if we have submitted pages of one extent buffer.
4412  *
4413  * If we have, we just skip until we hit a new page that doesn't belong to
4414  * current @eb_context.
4415  *
4416  * If not, we submit all the page(s) of the extent buffer.
4417  *
4418  * Return >0 if we have submitted the extent buffer successfully.
4419  * Return 0 if we don't need to submit the page, as it's already submitted by
4420  * previous call.
4421  * Return <0 for fatal error.
4422  */
4423 static int submit_eb_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
4424                           struct extent_page_data *epd,
4425                           struct extent_buffer **eb_context)
4426 {
4427         struct address_space *mapping = page->mapping;
4428         struct btrfs_block_group *cache = NULL;
4429         struct extent_buffer *eb;
4430         int ret;
4431
4432         if (!PagePrivate(page))
4433                 return 0;
4434
4435         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->sectorsize < PAGE_SIZE)
4436                 return submit_eb_subpage(page, wbc, epd);
4437
4438         spin_lock(&mapping->private_lock);
4439         if (!PagePrivate(page)) {
4440                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4441                 return 0;
4442         }
4443
4444         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4445
4446         /*
4447          * Shouldn't happen and normally this would be a BUG_ON but no point
4448          * crashing the machine for something we can survive anyway.
4449          */
4450         if (WARN_ON(!eb)) {
4451                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4452                 return 0;
4453         }
4454
4455         if (eb == *eb_context) {
4456                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4457                 return 0;
4458         }
4459         ret = atomic_inc_not_zero(&eb->refs);
4460         spin_unlock(&mapping->private_lock);
4461         if (!ret)
4462                 return 0;
4463
4464         if (!btrfs_check_meta_write_pointer(eb->fs_info, eb, &cache)) {
4465                 /*
4466                  * If for_sync, this hole will be filled with
4467                  * trasnsaction commit.
4468                  */
4469                 if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL && !wbc->for_sync)
4470                         ret = -EAGAIN;
4471                 else
4472                         ret = 0;
4473                 free_extent_buffer(eb);
4474                 return ret;
4475         }
4476
4477         *eb_context = eb;
4478
4479         ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4480         if (ret <= 0) {
4481                 btrfs_revert_meta_write_pointer(cache, eb);
4482                 if (cache)
4483                         btrfs_put_block_group(cache);
4484                 free_extent_buffer(eb);
4485                 return ret;
4486         }
4487         if (cache)
4488                 btrfs_put_block_group(cache);
4489         ret = write_one_eb(eb, wbc, epd);
4490         free_extent_buffer(eb);
4491         if (ret < 0)
4492                 return ret;
4493         return 1;
4494 }
4495
4496 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4497                                    struct writeback_control *wbc)
4498 {
4499         struct extent_buffer *eb_context = NULL;
4500         struct extent_page_data epd = {
4501                 .bio = NULL,
4502                 .extent_locked = 0,
4503                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4504         };
4505         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(mapping->host)->root->fs_info;
4506         int ret = 0;
4507         int done = 0;
4508         int nr_to_write_done = 0;
4509         struct pagevec pvec;
4510         int nr_pages;
4511         pgoff_t index;
4512         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4513         int scanned = 0;
4514         xa_mark_t tag;
4515
4516         pagevec_init(&pvec);
4517         if (wbc->range_cyclic) {
4518                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4519                 end = -1;
4520                 /*
4521                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4522                  * range, mark it as scanned.
4523                  */
4524                 scanned = (index == 0);
4525         } else {
4526                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4527                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4528                 scanned = 1;
4529         }
4530         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4531                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4532         else
4533                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4534         btrfs_zoned_meta_io_lock(fs_info);
4535 retry:
4536         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4537                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
4538         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
4539                (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping, &index, end,
4540                         tag))) {
4541                 unsigned i;
4542
4543                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
4544                         struct page *page = pvec.pages[i];
4545
4546                         ret = submit_eb_page(page, wbc, &epd, &eb_context);
4547                         if (ret == 0)
4548                                 continue;
4549                         if (ret < 0) {
4550                                 done = 1;
4551                                 break;
4552                         }
4553
4554                         /*
4555                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
4556                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
4557                          * at any time
4558                          */
4559                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
4560                 }
4561                 pagevec_release(&pvec);
4562                 cond_resched();
4563         }
4564         if (!scanned && !done) {
4565                 /*
4566                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
4567                  * back to the start of the file
4568                  */
4569                 scanned = 1;
4570                 index = 0;
4571                 goto retry;
4572         }
4573         if (ret < 0) {
4574                 end_write_bio(&epd, ret);
4575                 goto out;
4576         }
4577         /*
4578          * If something went wrong, don't allow any metadata write bio to be
4579          * submitted.
4580          *
4581          * This would prevent use-after-free if we had dirty pages not
4582          * cleaned up, which can still happen by fuzzed images.
4583          *
4584          * - Bad extent tree
4585          *   Allowing existing tree block to be allocated for other trees.
4586          *
4587          * - Log tree operations
4588          *   Exiting tree blocks get allocated to log tree, bumps its
4589          *   generation, then get cleaned in tree re-balance.
4590          *   Such tree block will not be written back, since it's clean,
4591          *   thus no WRITTEN flag set.
4592          *   And after log writes back, this tree block is not traced by
4593          *   any dirty extent_io_tree.
4594          *
4595          * - Offending tree block gets re-dirtied from its original owner
4596          *   Since it has bumped generation, no WRITTEN flag, it can be
4597          *   reused without COWing. This tree block will not be traced
4598          *   by btrfs_transaction::dirty_pages.
4599          *
4600          *   Now such dirty tree block will not be cleaned by any dirty
4601          *   extent io tree. Thus we don't want to submit such wild eb
4602          *   if the fs already has error.
4603          */
4604         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state)) {
4605                 ret = flush_write_bio(&epd);
4606         } else {
4607                 ret = -EROFS;
4608                 end_write_bio(&epd, ret);
4609         }
4610 out:
4611         btrfs_zoned_meta_io_unlock(fs_info);
4612         return ret;
4613 }
4614
4615 /**
4616  * Walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
4617  *
4618  * @mapping: address space structure to write
4619  * @wbc:     subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
4620  * @epd:     holds context for the write, namely the bio
4621  *
4622  * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
4623  * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
4624  * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
4625  * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
4626  * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
4627  * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
4628  * existing IO to complete.
4629  */
4630 static int extent_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4631                              struct writeback_control *wbc,
4632                              struct extent_page_data *epd)
4633 {
4634         struct inode *inode = mapping->host;
4635         int ret = 0;
4636         int done = 0;
4637         int nr_to_write_done = 0;
4638         struct pagevec pvec;
4639         int nr_pages;
4640         pgoff_t index;
4641         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4642         pgoff_t done_index;
4643         int range_whole = 0;
4644         int scanned = 0;
4645         xa_mark_t tag;
4646
4647         /*
4648          * We have to hold onto the inode so that ordered extents can do their
4649          * work when the IO finishes.  The alternative to this is failing to add
4650          * an ordered extent if the igrab() fails there and that is a huge pain
4651          * to deal with, so instead just hold onto the inode throughout the
4652          * writepages operation.  If it fails here we are freeing up the inode
4653          * anyway and we'd rather not waste our time writing out stuff that is
4654          * going to be truncated anyway.
4655          */
4656         if (!igrab(inode))
4657                 return 0;
4658
4659         pagevec_init(&pvec);
4660         if (wbc->range_cyclic) {
4661                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4662                 end = -1;
4663                 /*
4664                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4665                  * range, mark it as scanned.
4666                  */
4667                 scanned = (index == 0);
4668         } else {
4669                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4670                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4671                 if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
4672                         range_whole = 1;
4673                 scanned = 1;
4674         }
4675
4676         /*
4677          * We do the tagged writepage as long as the snapshot flush bit is set
4678          * and we are the first one who do the filemap_flush() on this inode.
4679          *
4680          * The nr_to_write == LONG_MAX is needed to make sure other flushers do
4681          * not race in and drop the bit.
4682          */
4683         if (range_whole && wbc->nr_to_write == LONG_MAX &&
4684             test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
4685                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
4686                 wbc->tagged_writepages = 1;
4687
4688         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
4689                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4690         else
4691                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4692 retry:
4693         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
4694                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
4695         done_index = index;
4696         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
4697                         (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping,
4698                                                 &index, end, tag))) {
4699                 unsigned i;
4700
4701                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
4702                         struct page *page = pvec.pages[i];
4703
4704                         done_index = page->index + 1;
4705                         /*
4706                          * At this point we hold neither the i_pages lock nor
4707                          * the page lock: the page may be truncated or
4708                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
4709                          * or even swizzled back from swapper_space to
4710                          * tmpfs file mapping
4711                          */
4712                         if (!trylock_page(page)) {
4713                                 ret = flush_write_bio(epd);
4714                                 BUG_ON(ret < 0);
4715                                 lock_page(page);
4716                         }
4717
4718                         if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
4719                                 unlock_page(page);
4720                                 continue;
4721                         }
4722
4723                         if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_NONE) {
4724                                 if (PageWriteback(page)) {
4725                                         ret = flush_write_bio(epd);
4726                                         BUG_ON(ret < 0);
4727                                 }
4728                                 wait_on_page_writeback(page);
4729                         }
4730
4731                         if (PageWriteback(page) ||
4732                             !clear_page_dirty_for_io(page)) {
4733                                 unlock_page(page);
4734                                 continue;
4735                         }
4736
4737                         ret = __extent_writepage(page, wbc, epd);
4738                         if (ret < 0) {
4739                                 done = 1;
4740                                 break;
4741                         }
4742
4743                         /*
4744                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
4745                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
4746                          * at any time
4747                          */
4748                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
4749                 }
4750                 pagevec_release(&pvec);
4751                 cond_resched();
4752         }
4753         if (!scanned && !done) {
4754                 /*
4755                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
4756                  * back to the start of the file
4757                  */
4758                 scanned = 1;
4759                 index = 0;
4760
4761                 /*
4762                  * If we're looping we could run into a page that is locked by a
4763                  * writer and that writer could be waiting on writeback for a
4764                  * page in our current bio, and thus deadlock, so flush the
4765                  * write bio here.
4766                  */
4767                 ret = flush_write_bio(epd);
4768                 if (!ret)
4769                         goto retry;
4770         }
4771
4772         if (wbc->range_cyclic || (wbc->nr_to_write > 0 && range_whole))
4773                 mapping->writeback_index = done_index;
4774
4775         btrfs_add_delayed_iput(inode);
4776         return ret;
4777 }
4778
4779 int extent_write_full_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
4780 {
4781         int ret;
4782         struct extent_page_data epd = {
4783                 .bio = NULL,
4784                 .extent_locked = 0,
4785                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4786         };
4787
4788         ret = __extent_writepage(page, wbc, &epd);
4789         ASSERT(ret <= 0);
4790         if (ret < 0) {
4791                 end_write_bio(&epd, ret);
4792                 return ret;
4793         }
4794
4795         ret = flush_write_bio(&epd);
4796         ASSERT(ret <= 0);
4797         return ret;
4798 }
4799
4800 int extent_write_locked_range(struct inode *inode, u64 start, u64 end,
4801                               int mode)
4802 {
4803         int ret = 0;
4804         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
4805         struct page *page;
4806         unsigned long nr_pages = (end - start + PAGE_SIZE) >>
4807                 PAGE_SHIFT;
4808
4809         struct extent_page_data epd = {
4810                 .bio = NULL,
4811                 .extent_locked = 1,
4812                 .sync_io = mode == WB_SYNC_ALL,
4813         };
4814         struct writeback_control wbc_writepages = {
4815                 .sync_mode      = mode,
4816                 .nr_to_write    = nr_pages * 2,
4817                 .range_start    = start,
4818                 .range_end      = end + 1,
4819                 /* We're called from an async helper function */
4820                 .punt_to_cgroup = 1,
4821                 .no_cgroup_owner = 1,
4822         };
4823
4824         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc_writepages, inode);
4825         while (start <= end) {
4826                 page = find_get_page(mapping, start >> PAGE_SHIFT);
4827                 if (clear_page_dirty_for_io(page))
4828                         ret = __extent_writepage(page, &wbc_writepages, &epd);
4829                 else {
4830                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, start,
4831                                                     start + PAGE_SIZE - 1, 1);
4832                         unlock_page(page);
4833                 }
4834                 put_page(page);
4835                 start += PAGE_SIZE;
4836         }
4837
4838         ASSERT(ret <= 0);
4839         if (ret == 0)
4840                 ret = flush_write_bio(&epd);
4841         else
4842                 end_write_bio(&epd, ret);
4843
4844         wbc_detach_inode(&wbc_writepages);
4845         return ret;
4846 }
4847
4848 int extent_writepages(struct address_space *mapping,
4849                       struct writeback_control *wbc)
4850 {
4851         int ret = 0;
4852         struct extent_page_data epd = {
4853                 .bio = NULL,
4854                 .extent_locked = 0,
4855                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4856         };
4857
4858         ret = extent_write_cache_pages(mapping, wbc, &epd);
4859         ASSERT(ret <= 0);
4860         if (ret < 0) {
4861                 end_write_bio(&epd, ret);
4862                 return ret;
4863         }
4864         ret = flush_write_bio(&epd);
4865         return ret;
4866 }
4867
4868 void extent_readahead(struct readahead_control *rac)
4869 {
4870         struct bio *bio = NULL;
4871         unsigned long bio_flags = 0;
4872         struct page *pagepool[16];
4873         struct extent_map *em_cached = NULL;
4874         u64 prev_em_start = (u64)-1;
4875         int nr;
4876
4877         while ((nr = readahead_page_batch(rac, pagepool))) {
4878                 u64 contig_start = readahead_pos(rac);
4879                 u64 contig_end = contig_start + readahead_batch_length(rac) - 1;
4880
4881                 contiguous_readpages(pagepool, nr, contig_start, contig_end,
4882                                 &em_cached, &bio, &bio_flags, &prev_em_start);
4883         }
4884
4885         if (em_cached)
4886                 free_extent_map(em_cached);
4887
4888         if (bio) {
4889                 if (submit_one_bio(bio, 0, bio_flags))
4890                         return;
4891         }
4892 }
4893
4894 /*
4895  * basic invalidatepage code, this waits on any locked or writeback
4896  * ranges corresponding to the page, and then deletes any extent state
4897  * records from the tree
4898  */
4899 int extent_invalidatepage(struct extent_io_tree *tree,
4900                           struct page *page, unsigned long offset)
4901 {
4902         struct extent_state *cached_state = NULL;
4903         u64 start = page_offset(page);
4904         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
4905         size_t blocksize = page->mapping->host->i_sb->s_blocksize;
4906
4907         /* This function is only called for the btree inode */
4908         ASSERT(tree->owner == IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
4909
4910         start += ALIGN(offset, blocksize);
4911         if (start > end)
4912                 return 0;
4913
4914         lock_extent_bits(tree, start, end, &cached_state);
4915         wait_on_page_writeback(page);
4916
4917         /*
4918          * Currently for btree io tree, only EXTENT_LOCKED is utilized,
4919          * so here we only need to unlock the extent range to free any
4920          * existing extent state.
4921          */
4922         unlock_extent_cached(tree, start, end, &cached_state);
4923         return 0;
4924 }
4925
4926 /*
4927  * a helper for releasepage, this tests for areas of the page that
4928  * are locked or under IO and drops the related state bits if it is safe
4929  * to drop the page.
4930  */
4931 static int try_release_extent_state(struct extent_io_tree *tree,
4932                                     struct page *page, gfp_t mask)
4933 {
4934         u64 start = page_offset(page);
4935         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
4936         int ret = 1;
4937
4938         if (test_range_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, 0, NULL)) {
4939                 ret = 0;
4940         } else {
4941                 /*
4942                  * At this point we can safely clear everything except the
4943                  * locked bit, the nodatasum bit and the delalloc new bit.
4944                  * The delalloc new bit will be cleared by ordered extent
4945                  * completion.
4946                  */
4947                 ret = __clear_extent_bit(tree, start, end,
4948                          ~(EXTENT_LOCKED | EXTENT_NODATASUM | EXTENT_DELALLOC_NEW),
4949                          0, 0, NULL, mask, NULL);
4950
4951                 /* if clear_extent_bit failed for enomem reasons,
4952                  * we can't allow the release to continue.
4953                  */
4954                 if (ret < 0)
4955                         ret = 0;
4956                 else
4957                         ret = 1;
4958         }
4959         return ret;
4960 }
4961
4962 /*
4963  * a helper for releasepage.  As long as there are no locked extents
4964  * in the range corresponding to the page, both state records and extent
4965  * map records are removed
4966  */
4967 int try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask)
4968 {
4969         struct extent_map *em;
4970         u64 start = page_offset(page);
4971         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
4972         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
4973         struct extent_io_tree *tree = &btrfs_inode->io_tree;
4974         struct extent_map_tree *map = &btrfs_inode->extent_tree;
4975
4976         if (gfpflags_allow_blocking(mask) &&
4977             page->mapping->host->i_size > SZ_16M) {
4978                 u64 len;
4979                 while (start <= end) {
4980                         struct btrfs_fs_info *fs_info;
4981                         u64 cur_gen;
4982
4983                         len = end - start + 1;
4984                         write_lock(&map->lock);
4985                         em = lookup_extent_mapping(map, start, len);
4986                         if (!em) {
4987                                 write_unlock(&map->lock);
4988                                 break;
4989                         }
4990                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags) ||
4991                             em->start != start) {
4992                                 write_unlock(&map->lock);
4993                                 free_extent_map(em);
4994                                 break;
4995                         }
4996                         if (test_range_bit(tree, em->start,
4997                                            extent_map_end(em) - 1,
4998                                            EXTENT_LOCKED, 0, NULL))
4999                                 goto next;
5000                         /*
5001                          * If it's not in the list of modified extents, used
5002                          * by a fast fsync, we can remove it. If it's being
5003                          * logged we can safely remove it since fsync took an
5004                          * extra reference on the em.
5005                          */
5006                         if (list_empty(&em->list) ||
5007                             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
5008                                 goto remove_em;
5009                         /*
5010                          * If it's in the list of modified extents, remove it
5011                          * only if its generation is older then the current one,
5012                          * in which case we don't need it for a fast fsync.
5013                          * Otherwise don't remove it, we could be racing with an
5014                          * ongoing fast fsync that could miss the new extent.
5015                          */
5016                         fs_info = btrfs_inode->root->fs_info;
5017                         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
5018                         cur_gen = fs_info->generation;
5019                         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
5020                         if (em->generation >= cur_gen)
5021                                 goto next;
5022 remove_em:
5023                         /*
5024                          * We only remove extent maps that are not in the list of
5025                          * modified extents or that are in the list but with a
5026                          * generation lower then the current generation, so there
5027                          * is no need to set the full fsync flag on the inode (it
5028                          * hurts the fsync performance for workloads with a data
5029                          * size that exceeds or is close to the system's memory).
5030                          */
5031                         remove_extent_mapping(map, em);
5032                         /* once for the rb tree */
5033                         free_extent_map(em);
5034 next:
5035                         start = extent_map_end(em);
5036                         write_unlock(&map->lock);
5037
5038                         /* once for us */
5039                         free_extent_map(em);
5040
5041                         cond_resched(); /* Allow large-extent preemption. */
5042                 }
5043         }
5044         return try_release_extent_state(tree, page, mask);
5045 }
5046
5047 /*
5048  * helper function for fiemap, which doesn't want to see any holes.
5049  * This maps until we find something past 'last'
5050  */
5051 static struct extent_map *get_extent_skip_holes(struct btrfs_inode *inode,
5052                                                 u64 offset, u64 last)
5053 {
5054         u64 sectorsize = btrfs_inode_sectorsize(inode);
5055         struct extent_map *em;
5056         u64 len;
5057
5058         if (offset >= last)
5059                 return NULL;
5060
5061         while (1) {
5062                 len = last - offset;
5063                 if (len == 0)
5064                         break;
5065                 len = ALIGN(len, sectorsize);
5066                 em = btrfs_get_extent_fiemap(inode, offset, len);
5067                 if (IS_ERR_OR_NULL(em))
5068                         return em;
5069
5070                 /* if this isn't a hole return it */
5071                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
5072                         return em;
5073
5074                 /* this is a hole, advance to the next extent */
5075                 offset = extent_map_end(em);
5076                 free_extent_map(em);
5077                 if (offset >= last)
5078                         break;
5079         }
5080         return NULL;
5081 }
5082
5083 /*
5084  * To cache previous fiemap extent
5085  *
5086  * Will be used for merging fiemap extent
5087  */
5088 struct fiemap_cache {
5089         u64 offset;
5090         u64 phys;
5091         u64 len;
5092         u32 flags;
5093         bool cached;
5094 };
5095
5096 /*
5097  * Helper to submit fiemap extent.
5098  *
5099  * Will try to merge current fiemap extent specified by @offset, @phys,
5100  * @len and @flags with cached one.
5101  * And only when we fails to merge, cached one will be submitted as
5102  * fiemap extent.
5103  *
5104  * Return value is the same as fiemap_fill_next_extent().
5105  */
5106 static int emit_fiemap_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5107                                 struct fiemap_cache *cache,
5108                                 u64 offset, u64 phys, u64 len, u32 flags)
5109 {
5110         int ret = 0;
5111
5112         if (!cache->cached)
5113                 goto assign;
5114
5115         /*
5116          * Sanity check, extent_fiemap() should have ensured that new
5117          * fiemap extent won't overlap with cached one.
5118          * Not recoverable.
5119          *
5120          * NOTE: Physical address can overlap, due to compression
5121          */
5122         if (cache->offset + cache->len > offset) {
5123                 WARN_ON(1);
5124                 return -EINVAL;
5125         }
5126
5127         /*
5128          * Only merges fiemap extents if
5129          * 1) Their logical addresses are continuous
5130          *
5131          * 2) Their physical addresses are continuous
5132          *    So truly compressed (physical size smaller than logical size)
5133          *    extents won't get merged with each other
5134          *
5135          * 3) Share same flags except FIEMAP_EXTENT_LAST
5136          *    So regular extent won't get merged with prealloc extent
5137          */
5138         if (cache->offset + cache->len  == offset &&
5139             cache->phys + cache->len == phys  &&
5140             (cache->flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST) ==
5141                         (flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST)) {
5142                 cache->len += len;
5143                 cache->flags |= flags;
5144                 goto try_submit_last;
5145         }
5146
5147         /* Not mergeable, need to submit cached one */
5148         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
5149                                       cache->len, cache->flags);
5150         cache->cached = false;
5151         if (ret)
5152                 return ret;
5153 assign:
5154         cache->cached = true;
5155         cache->offset = offset;
5156         cache->phys = phys;
5157         cache->len = len;
5158         cache->flags = flags;
5159 try_submit_last:
5160         if (cache->flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) {
5161                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset,
5162                                 cache->phys, cache->len, cache->flags);
5163                 cache->cached = false;
5164         }
5165         return ret;
5166 }
5167
5168 /*
5169  * Emit last fiemap cache
5170  *
5171  * The last fiemap cache may still be cached in the following case:
5172  * 0                  4k                    8k
5173  * |<- Fiemap range ->|
5174  * |<------------  First extent ----------->|
5175  *
5176  * In this case, the first extent range will be cached but not emitted.
5177  * So we must emit it before ending extent_fiemap().
5178  */
5179 static int emit_last_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5180                                   struct fiemap_cache *cache)
5181 {
5182         int ret;
5183
5184         if (!cache->cached)
5185                 return 0;
5186
5187         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
5188                                       cache->len, cache->flags);
5189         cache->cached = false;
5190         if (ret > 0)
5191                 ret = 0;
5192         return ret;
5193 }
5194
5195 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5196                   u64 start, u64 len)
5197 {
5198         int ret = 0;
5199         u64 off = start;
5200         u64 max = start + len;
5201         u32 flags = 0;
5202         u32 found_type;
5203         u64 last;
5204         u64 last_for_get_extent = 0;
5205         u64 disko = 0;
5206         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
5207         struct btrfs_key found_key;
5208         struct extent_map *em = NULL;
5209         struct extent_state *cached_state = NULL;
5210         struct btrfs_path *path;
5211         struct btrfs_root *root = inode->root;
5212         struct fiemap_cache cache = { 0 };
5213         struct ulist *roots;
5214         struct ulist *tmp_ulist;
5215         int end = 0;
5216         u64 em_start = 0;
5217         u64 em_len = 0;
5218         u64 em_end = 0;
5219
5220         if (len == 0)
5221                 return -EINVAL;
5222
5223         path = btrfs_alloc_path();
5224         if (!path)
5225                 return -ENOMEM;
5226
5227         roots = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5228         tmp_ulist = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5229         if (!roots || !tmp_ulist) {
5230                 ret = -ENOMEM;
5231                 goto out_free_ulist;
5232         }
5233
5234         start = round_down(start, btrfs_inode_sectorsize(inode));
5235         len = round_up(max, btrfs_inode_sectorsize(inode)) - start;
5236
5237         /*
5238          * lookup the last file extent.  We're not using i_size here
5239          * because there might be preallocation past i_size
5240          */
5241         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode), -1,
5242                                        0);
5243         if (ret < 0) {
5244                 goto out_free_ulist;
5245         } else {
5246                 WARN_ON(!ret);
5247                 if (ret == 1)
5248                         ret = 0;
5249         }
5250
5251         path->slots[0]--;
5252         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key, path->slots[0]);
5253         found_type = found_key.type;
5254
5255         /* No extents, but there might be delalloc bits */
5256         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5257             found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
5258                 /* have to trust i_size as the end */
5259                 last = (u64)-1;
5260                 last_for_get_extent = isize;
5261         } else {
5262                 /*
5263                  * remember the start of the last extent.  There are a
5264                  * bunch of different factors that go into the length of the
5265                  * extent, so its much less complex to remember where it started
5266                  */
5267                 last = found_key.offset;
5268                 last_for_get_extent = last + 1;
5269         }
5270         btrfs_release_path(path);
5271
5272         /*
5273          * we might have some extents allocated but more delalloc past those
5274          * extents.  so, we trust isize unless the start of the last extent is
5275          * beyond isize
5276          */
5277         if (last < isize) {
5278                 last = (u64)-1;
5279                 last_for_get_extent = isize;
5280         }
5281
5282         lock_extent_bits(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5283                          &cached_state);
5284
5285         em = get_extent_skip_holes(inode, start, last_for_get_extent);
5286         if (!em)
5287                 goto out;
5288         if (IS_ERR(em)) {
5289                 ret = PTR_ERR(em);
5290                 goto out;
5291         }
5292
5293         while (!end) {
5294                 u64 offset_in_extent = 0;
5295
5296                 /* break if the extent we found is outside the range */
5297                 if (em->start >= max || extent_map_end(em) < off)
5298                         break;
5299
5300                 /*
5301                  * get_extent may return an extent that starts before our
5302                  * requested range.  We have to make sure the ranges
5303                  * we return to fiemap always move forward and don't
5304                  * overlap, so adjust the offsets here
5305                  */
5306                 em_start = max(em->start, off);
5307
5308                 /*
5309                  * record the offset from the start of the extent
5310                  * for adjusting the disk offset below.  Only do this if the
5311                  * extent isn't compressed since our in ram offset may be past
5312                  * what we have actually allocated on disk.
5313                  */
5314                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5315                         offset_in_extent = em_start - em->start;
5316                 em_end = extent_map_end(em);
5317                 em_len = em_end - em_start;
5318                 flags = 0;
5319                 if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
5320                         disko = em->block_start + offset_in_extent;
5321                 else
5322                         disko = 0;
5323
5324                 /*
5325                  * bump off for our next call to get_extent
5326                  */
5327                 off = extent_map_end(em);
5328                 if (off >= max)
5329                         end = 1;
5330
5331                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
5332                         end = 1;
5333                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5334                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
5335                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE |
5336                                   FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED);
5337                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC) {
5338                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DELALLOC |
5339                                   FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN);
5340                 } else if (fieinfo->fi_extents_max) {
5341                         u64 bytenr = em->block_start -
5342                                 (em->start - em->orig_start);
5343
5344                         /*
5345                          * As btrfs supports shared space, this information
5346                          * can be exported to userspace tools via
5347                          * flag FIEMAP_EXTENT_SHARED.  If fi_extents_max == 0
5348                          * then we're just getting a count and we can skip the
5349                          * lookup stuff.
5350                          */
5351                         ret = btrfs_check_shared(root, btrfs_ino(inode),
5352                                                  bytenr, roots, tmp_ulist);
5353                         if (ret < 0)
5354                                 goto out_free;
5355                         if (ret)
5356                                 flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
5357                         ret = 0;
5358                 }
5359                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5360                         flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
5361                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
5362                         flags |= FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
5363
5364                 free_extent_map(em);
5365                 em = NULL;
5366                 if ((em_start >= last) || em_len == (u64)-1 ||
5367                    (last == (u64)-1 && isize <= em_end)) {
5368                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5369                         end = 1;
5370                 }
5371
5372                 /* now scan forward to see if this is really the last extent. */
5373                 em = get_extent_skip_holes(inode, off, last_for_get_extent);
5374                 if (IS_ERR(em)) {
5375                         ret = PTR_ERR(em);
5376                         goto out;
5377                 }
5378                 if (!em) {
5379                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5380                         end = 1;
5381                 }
5382                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, em_start, disko,
5383                                            em_len, flags);
5384                 if (ret) {
5385                         if (ret == 1)
5386                                 ret = 0;
5387                         goto out_free;
5388                 }
5389         }
5390 out_free:
5391         if (!ret)
5392                 ret = emit_last_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
5393         free_extent_map(em);
5394 out:
5395         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5396                              &cached_state);
5397
5398 out_free_ulist:
5399         btrfs_free_path(path);
5400         ulist_free(roots);
5401         ulist_free(tmp_ulist);
5402         return ret;
5403 }
5404
5405 static void __free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5406 {
5407         kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
5408 }
5409
5410 int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb)
5411 {
5412         return (atomic_read(&eb->io_pages) ||
5413                 test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags) ||
5414                 test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5415 }
5416
5417 static bool page_range_has_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
5418 {
5419         struct btrfs_subpage *subpage;
5420
5421         lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
5422
5423         if (PagePrivate(page)) {
5424                 subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
5425                 if (atomic_read(&subpage->eb_refs))
5426                         return true;
5427         }
5428         return false;
5429 }
5430
5431 static void detach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb, struct page *page)
5432 {
5433         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5434         const bool mapped = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5435
5436         /*
5437          * For mapped eb, we're going to change the page private, which should
5438          * be done under the private_lock.
5439          */
5440         if (mapped)
5441                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
5442
5443         if (!PagePrivate(page)) {
5444                 if (mapped)
5445                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5446                 return;
5447         }
5448
5449         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
5450                 /*
5451                  * We do this since we'll remove the pages after we've
5452                  * removed the eb from the radix tree, so we could race
5453                  * and have this page now attached to the new eb.  So
5454                  * only clear page_private if it's still connected to
5455                  * this eb.
5456                  */
5457                 if (PagePrivate(page) &&
5458                     page->private == (unsigned long)eb) {
5459                         BUG_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5460                         BUG_ON(PageDirty(page));
5461                         BUG_ON(PageWriteback(page));
5462                         /*
5463                          * We need to make sure we haven't be attached
5464                          * to a new eb.
5465                          */
5466                         detach_page_private(page);
5467                 }
5468                 if (mapped)
5469                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5470                 return;
5471         }
5472
5473         /*
5474          * For subpage, we can have dummy eb with page private.  In this case,
5475          * we can directly detach the private as such page is only attached to
5476          * one dummy eb, no sharing.
5477          */
5478         if (!mapped) {
5479                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5480                 return;
5481         }
5482
5483         btrfs_page_dec_eb_refs(fs_info, page);
5484
5485         /*
5486          * We can only detach the page private if there are no other ebs in the
5487          * page range.
5488          */
5489         if (!page_range_has_eb(fs_info, page))
5490                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5491
5492         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5493 }
5494
5495 /* Release all pages attached to the extent buffer */
5496 static void btrfs_release_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb)
5497 {
5498         int i;
5499         int num_pages;
5500
5501         ASSERT(!extent_buffer_under_io(eb));
5502
5503         num_pages = num_extent_pages(eb);
5504         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5505                 struct page *page = eb->pages[i];
5506
5507                 if (!page)
5508                         continue;
5509
5510                 detach_extent_buffer_page(eb, page);
5511
5512                 /* One for when we allocated the page */
5513                 put_page(page);
5514         }
5515 }
5516
5517 /*
5518  * Helper for releasing the extent buffer.
5519  */
5520 static inline void btrfs_release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5521 {
5522         btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
5523         btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
5524         __free_extent_buffer(eb);
5525 }
5526
5527 static struct extent_buffer *
5528 __alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start,
5529                       unsigned long len)
5530 {
5531         struct extent_buffer *eb = NULL;
5532
5533         eb = kmem_cache_zalloc(extent_buffer_cache, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
5534         eb->start = start;
5535         eb->len = len;
5536         eb->fs_info = fs_info;
5537         eb->bflags = 0;
5538         init_rwsem(&eb->lock);
5539
5540         btrfs_leak_debug_add(&fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list,
5541                              &fs_info->allocated_ebs);
5542         INIT_LIST_HEAD(&eb->release_list);
5543
5544         spin_lock_init(&eb->refs_lock);
5545         atomic_set(&eb->refs, 1);
5546         atomic_set(&eb->io_pages, 0);
5547
5548         ASSERT(len <= BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE);
5549
5550         return eb;
5551 }
5552
5553 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src)
5554 {
5555         int i;
5556         struct page *p;
5557         struct extent_buffer *new;
5558         int num_pages = num_extent_pages(src);
5559
5560         new = __alloc_extent_buffer(src->fs_info, src->start, src->len);
5561         if (new == NULL)
5562                 return NULL;
5563
5564         /*
5565          * Set UNMAPPED before calling btrfs_release_extent_buffer(), as
5566          * btrfs_release_extent_buffer() have different behavior for
5567          * UNMAPPED subpage extent buffer.
5568          */
5569         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &new->bflags);
5570
5571         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5572                 int ret;
5573
5574                 p = alloc_page(GFP_NOFS);
5575                 if (!p) {
5576                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5577                         return NULL;
5578                 }
5579                 ret = attach_extent_buffer_page(new, p, NULL);
5580                 if (ret < 0) {
5581                         put_page(p);
5582                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5583                         return NULL;
5584                 }
5585                 WARN_ON(PageDirty(p));
5586                 new->pages[i] = p;
5587                 copy_page(page_address(p), page_address(src->pages[i]));
5588         }
5589         set_extent_buffer_uptodate(new);
5590
5591         return new;
5592 }
5593
5594 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5595                                                   u64 start, unsigned long len)
5596 {
5597         struct extent_buffer *eb;
5598         int num_pages;
5599         int i;
5600
5601         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
5602         if (!eb)
5603                 return NULL;
5604
5605         num_pages = num_extent_pages(eb);
5606         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5607                 int ret;
5608
5609                 eb->pages[i] = alloc_page(GFP_NOFS);
5610                 if (!eb->pages[i])
5611                         goto err;
5612                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i], NULL);
5613                 if (ret < 0)
5614                         goto err;
5615         }
5616         set_extent_buffer_uptodate(eb);
5617         btrfs_set_header_nritems(eb, 0);
5618         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5619
5620         return eb;
5621 err:
5622         for (; i > 0; i--) {
5623                 detach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i - 1]);
5624                 __free_page(eb->pages[i - 1]);
5625         }
5626         __free_extent_buffer(eb);
5627         return NULL;
5628 }
5629
5630 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5631                                                 u64 start)
5632 {
5633         return __alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start, fs_info->nodesize);
5634 }
5635
5636 static void check_buffer_tree_ref(struct extent_buffer *eb)
5637 {
5638         int refs;
5639         /*
5640          * The TREE_REF bit is first set when the extent_buffer is added
5641          * to the radix tree. It is also reset, if unset, when a new reference
5642          * is created by find_extent_buffer.
5643          *
5644          * It is only cleared in two cases: freeing the last non-tree
5645          * reference to the extent_buffer when its STALE bit is set or
5646          * calling releasepage when the tree reference is the only reference.
5647          *
5648          * In both cases, care is taken to ensure that the extent_buffer's
5649          * pages are not under io. However, releasepage can be concurrently
5650          * called with creating new references, which is prone to race
5651          * conditions between the calls to check_buffer_tree_ref in those
5652          * codepaths and clearing TREE_REF in try_release_extent_buffer.
5653          *
5654          * The actual lifetime of the extent_buffer in the radix tree is
5655          * adequately protected by the refcount, but the TREE_REF bit and
5656          * its corresponding reference are not. To protect against this
5657          * class of races, we call check_buffer_tree_ref from the codepaths
5658          * which trigger io after they set eb->io_pages. Note that once io is
5659          * initiated, TREE_REF can no longer be cleared, so that is the
5660          * moment at which any such race is best fixed.
5661          */
5662         refs = atomic_read(&eb->refs);
5663         if (refs >= 2 && test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
5664                 return;
5665
5666         spin_lock(&eb->refs_lock);
5667         if (!test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
5668                 atomic_inc(&eb->refs);
5669         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5670 }
5671
5672 static void mark_extent_buffer_accessed(struct extent_buffer *eb,
5673                 struct page *accessed)
5674 {
5675         int num_pages, i;
5676
5677         check_buffer_tree_ref(eb);
5678
5679         num_pages = num_extent_pages(eb);
5680         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5681                 struct page *p = eb->pages[i];
5682
5683                 if (p != accessed)
5684                         mark_page_accessed(p);
5685         }
5686 }
5687
5688 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5689                                          u64 start)
5690 {
5691         struct extent_buffer *eb;
5692
5693         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
5694         if (!eb)
5695                 return NULL;
5696         /*
5697          * Lock our eb's refs_lock to avoid races with free_extent_buffer().
5698          * When we get our eb it might be flagged with EXTENT_BUFFER_STALE and
5699          * another task running free_extent_buffer() might have seen that flag
5700          * set, eb->refs == 2, that the buffer isn't under IO (dirty and
5701          * writeback flags not set) and it's still in the tree (flag
5702          * EXTENT_BUFFER_TREE_REF set), therefore being in the process of
5703          * decrementing the extent buffer's reference count twice.  So here we
5704          * could race and increment the eb's reference count, clear its stale
5705          * flag, mark it as dirty and drop our reference before the other task
5706          * finishes executing free_extent_buffer, which would later result in
5707          * an attempt to free an extent buffer that is dirty.
5708          */
5709         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags)) {
5710                 spin_lock(&eb->refs_lock);
5711                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
5712         }
5713         mark_extent_buffer_accessed(eb, NULL);
5714         return eb;
5715 }
5716
5717 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
5718 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5719                                         u64 start)
5720 {
5721         struct extent_buffer *eb, *exists = NULL;
5722         int ret;
5723
5724         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
5725         if (eb)
5726                 return eb;
5727         eb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start);
5728         if (!eb)
5729                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5730         eb->fs_info = fs_info;
5731 again:
5732         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
5733         if (ret) {
5734                 exists = ERR_PTR(ret);
5735                 goto free_eb;
5736         }
5737         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
5738         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
5739                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
5740         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
5741         radix_tree_preload_end();
5742         if (ret == -EEXIST) {
5743                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
5744                 if (exists)
5745                         goto free_eb;
5746                 else
5747                         goto again;
5748         }
5749         check_buffer_tree_ref(eb);
5750         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
5751
5752         return eb;
5753 free_eb:
5754         btrfs_release_extent_buffer(eb);
5755         return exists;
5756 }
5757 #endif
5758
5759 static struct extent_buffer *grab_extent_buffer(
5760                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
5761 {
5762         struct extent_buffer *exists;
5763
5764         /*
5765          * For subpage case, we completely rely on radix tree to ensure we
5766          * don't try to insert two ebs for the same bytenr.  So here we always
5767          * return NULL and just continue.
5768          */
5769         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
5770                 return NULL;
5771
5772         /* Page not yet attached to an extent buffer */
5773         if (!PagePrivate(page))
5774                 return NULL;
5775
5776         /*
5777          * We could have already allocated an eb for this page and attached one
5778          * so lets see if we can get a ref on the existing eb, and if we can we
5779          * know it's good and we can just return that one, else we know we can
5780          * just overwrite page->private.
5781          */
5782         exists = (struct extent_buffer *)page->private;
5783         if (atomic_inc_not_zero(&exists->refs))
5784                 return exists;
5785
5786         WARN_ON(PageDirty(page));
5787         detach_page_private(page);
5788         return NULL;
5789 }
5790
5791 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5792                                           u64 start, u64 owner_root, int level)
5793 {
5794         unsigned long len = fs_info->nodesize;
5795         int num_pages;
5796         int i;
5797         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
5798         struct extent_buffer *eb;
5799         struct extent_buffer *exists = NULL;
5800         struct page *p;
5801         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
5802         int uptodate = 1;
5803         int ret;
5804
5805         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize)) {
5806                 btrfs_err(fs_info, "bad tree block start %llu", start);
5807                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5808         }
5809
5810 #if BITS_PER_LONG == 32
5811         if (start >= MAX_LFS_FILESIZE) {
5812                 btrfs_err_rl(fs_info,
5813                 "extent buffer %llu is beyond 32bit page cache limit", start);
5814                 btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
5815                 return ERR_PTR(-EOVERFLOW);
5816         }
5817         if (start >= BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
5818                 btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
5819 #endif
5820
5821         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE &&
5822             offset_in_page(start) + len > PAGE_SIZE) {
5823                 btrfs_err(fs_info,
5824                 "tree block crosses page boundary, start %llu nodesize %lu",
5825                           start, len);
5826                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5827         }
5828
5829         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
5830         if (eb)
5831                 return eb;
5832
5833         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
5834         if (!eb)
5835                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5836         btrfs_set_buffer_lockdep_class(owner_root, eb, level);
5837
5838         num_pages = num_extent_pages(eb);
5839         for (i = 0; i < num_pages; i++, index++) {
5840                 struct btrfs_subpage *prealloc = NULL;
5841
5842                 p = find_or_create_page(mapping, index, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
5843                 if (!p) {
5844                         exists = ERR_PTR(-ENOMEM);
5845                         goto free_eb;
5846                 }
5847
5848                 /*
5849                  * Preallocate page->private for subpage case, so that we won't
5850                  * allocate memory with private_lock hold.  The memory will be
5851                  * freed by attach_extent_buffer_page() or freed manually if
5852                  * we exit earlier.
5853                  *
5854                  * Although we have ensured one subpage eb can only have one
5855                  * page, but it may change in the future for 16K page size
5856                  * support, so we still preallocate the memory in the loop.
5857                  */
5858                 ret = btrfs_alloc_subpage(fs_info, &prealloc,
5859                                           BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
5860                 if (ret < 0) {
5861                         unlock_page(p);
5862                         put_page(p);
5863                         exists = ERR_PTR(ret);
5864                         goto free_eb;
5865                 }
5866
5867                 spin_lock(&mapping->private_lock);
5868                 exists = grab_extent_buffer(fs_info, p);
5869                 if (exists) {
5870                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
5871                         unlock_page(p);
5872                         put_page(p);
5873                         mark_extent_buffer_accessed(exists, p);
5874                         btrfs_free_subpage(prealloc);
5875                         goto free_eb;
5876                 }
5877                 /* Should not fail, as we have preallocated the memory */
5878                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, prealloc);
5879                 ASSERT(!ret);
5880                 /*
5881                  * To inform we have extra eb under allocation, so that
5882                  * detach_extent_buffer_page() won't release the page private
5883                  * when the eb hasn't yet been inserted into radix tree.
5884                  *
5885                  * The ref will be decreased when the eb released the page, in
5886                  * detach_extent_buffer_page().
5887                  * Thus needs no special handling in error path.
5888                  */
5889                 btrfs_page_inc_eb_refs(fs_info, p);
5890                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
5891
5892                 WARN_ON(btrfs_page_test_dirty(fs_info, p, eb->start, eb->len));
5893                 eb->pages[i] = p;
5894                 if (!PageUptodate(p))
5895                         uptodate = 0;
5896
5897                 /*
5898                  * We can't unlock the pages just yet since the extent buffer
5899                  * hasn't been properly inserted in the radix tree, this
5900                  * opens a race with btree_releasepage which can free a page
5901                  * while we are still filling in all pages for the buffer and
5902                  * we could crash.
5903                  */
5904         }
5905         if (uptodate)
5906                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
5907 again:
5908         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
5909         if (ret) {
5910                 exists = ERR_PTR(ret);
5911                 goto free_eb;
5912         }
5913
5914         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
5915         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
5916                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
5917         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
5918         radix_tree_preload_end();
5919         if (ret == -EEXIST) {
5920                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
5921                 if (exists)
5922                         goto free_eb;
5923                 else
5924                         goto again;
5925         }
5926         /* add one reference for the tree */
5927         check_buffer_tree_ref(eb);
5928         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
5929
5930         /*
5931          * Now it's safe to unlock the pages because any calls to
5932          * btree_releasepage will correctly detect that a page belongs to a
5933          * live buffer and won't free them prematurely.
5934          */
5935         for (i = 0; i < num_pages; i++)
5936                 unlock_page(eb->pages[i]);
5937         return eb;
5938
5939 free_eb:
5940         WARN_ON(!atomic_dec_and_test(&eb->refs));
5941         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5942                 if (eb->pages[i])
5943                         unlock_page(eb->pages[i]);
5944         }
5945
5946         btrfs_release_extent_buffer(eb);
5947         return exists;
5948 }
5949
5950 static inline void btrfs_release_extent_buffer_rcu(struct rcu_head *head)
5951 {
5952         struct extent_buffer *eb =
5953                         container_of(head, struct extent_buffer, rcu_head);
5954
5955         __free_extent_buffer(eb);
5956 }
5957
5958 static int release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5959         __releases(&eb->refs_lock)
5960 {
5961         lockdep_assert_held(&eb->refs_lock);
5962
5963         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
5964         if (atomic_dec_and_test(&eb->refs)) {
5965                 if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags)) {
5966                         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5967
5968                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5969
5970                         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
5971                         radix_tree_delete(&fs_info->buffer_radix,
5972                                           eb->start >> fs_info->sectorsize_bits);
5973                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
5974                 } else {
5975                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5976                 }
5977
5978                 btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
5979                 /* Should be safe to release our pages at this point */
5980                 btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
5981 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
5982                 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags))) {
5983                         __free_extent_buffer(eb);
5984                         return 1;
5985                 }
5986 #endif
5987                 call_rcu(&eb->rcu_head, btrfs_release_extent_buffer_rcu);
5988                 return 1;
5989         }
5990         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5991
5992         return 0;
5993 }
5994
5995 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5996 {
5997         int refs;
5998         int old;
5999         if (!eb)
6000                 return;
6001
6002         while (1) {
6003                 refs = atomic_read(&eb->refs);
6004                 if ((!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) && refs <= 3)
6005                     || (test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) &&
6006                         refs == 1))
6007                         break;
6008                 old = atomic_cmpxchg(&eb->refs, refs, refs - 1);
6009                 if (old == refs)
6010                         return;
6011         }
6012
6013         spin_lock(&eb->refs_lock);
6014         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 &&
6015             test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags) &&
6016             !extent_buffer_under_io(eb) &&
6017             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6018                 atomic_dec(&eb->refs);
6019
6020         /*
6021          * I know this is terrible, but it's temporary until we stop tracking
6022          * the uptodate bits and such for the extent buffers.
6023          */
6024         release_extent_buffer(eb);
6025 }
6026
6027 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb)
6028 {
6029         if (!eb)
6030                 return;
6031
6032         spin_lock(&eb->refs_lock);
6033         set_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags);
6034
6035         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 && !extent_buffer_under_io(eb) &&
6036             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6037                 atomic_dec(&eb->refs);
6038         release_extent_buffer(eb);
6039 }
6040
6041 static void btree_clear_page_dirty(struct page *page)
6042 {
6043         ASSERT(PageDirty(page));
6044         ASSERT(PageLocked(page));
6045         clear_page_dirty_for_io(page);
6046         xa_lock_irq(&page->mapping->i_pages);
6047         if (!PageDirty(page))
6048                 __xa_clear_mark(&page->mapping->i_pages,
6049                                 page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
6050         xa_unlock_irq(&page->mapping->i_pages);
6051 }
6052
6053 static void clear_subpage_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
6054 {
6055         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6056         struct page *page = eb->pages[0];
6057         bool last;
6058
6059         /* btree_clear_page_dirty() needs page locked */
6060         lock_page(page);
6061         last = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page, eb->start,
6062                                                   eb->len);
6063         if (last)
6064                 btree_clear_page_dirty(page);
6065         unlock_page(page);
6066         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6067 }
6068
6069 void clear_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
6070 {
6071         int i;
6072         int num_pages;
6073         struct page *page;
6074
6075         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6076                 return clear_subpage_extent_buffer_dirty(eb);
6077
6078         num_pages = num_extent_pages(eb);
6079
6080         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6081                 page = eb->pages[i];
6082                 if (!PageDirty(page))
6083                         continue;
6084                 lock_page(page);
6085                 btree_clear_page_dirty(page);
6086                 ClearPageError(page);
6087                 unlock_page(page);
6088         }
6089         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6090 }
6091
6092 bool set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb)
6093 {
6094         int i;
6095         int num_pages;
6096         bool was_dirty;
6097
6098         check_buffer_tree_ref(eb);
6099
6100         was_dirty = test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
6101
6102         num_pages = num_extent_pages(eb);
6103         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6104         WARN_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags));
6105
6106         if (!was_dirty) {
6107                 bool subpage = eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE;
6108
6109                 /*
6110                  * For subpage case, we can have other extent buffers in the
6111                  * same page, and in clear_subpage_extent_buffer_dirty() we
6112                  * have to clear page dirty without subpage lock held.
6113                  * This can cause race where our page gets dirty cleared after
6114                  * we just set it.
6115                  *
6116                  * Thankfully, clear_subpage_extent_buffer_dirty() has locked
6117                  * its page for other reasons, we can use page lock to prevent
6118                  * the above race.
6119                  */
6120                 if (subpage)
6121                         lock_page(eb->pages[0]);
6122                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6123                         btrfs_page_set_dirty(eb->fs_info, eb->pages[i],
6124                                              eb->start, eb->len);
6125                 if (subpage)
6126                         unlock_page(eb->pages[0]);
6127         }
6128 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
6129         for (i = 0; i < num_pages; i++)
6130                 ASSERT(PageDirty(eb->pages[i]));
6131 #endif
6132
6133         return was_dirty;
6134 }
6135
6136 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
6137 {
6138         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6139         struct page *page;
6140         int num_pages;
6141         int i;
6142
6143         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6144         num_pages = num_extent_pages(eb);
6145         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6146                 page = eb->pages[i];
6147                 if (page)
6148                         btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page,
6149                                                   eb->start, eb->len);
6150         }
6151 }
6152
6153 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
6154 {
6155         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6156         struct page *page;
6157         int num_pages;
6158         int i;
6159
6160         set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6161         num_pages = num_extent_pages(eb);
6162         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6163                 page = eb->pages[i];
6164                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6165         }
6166 }
6167
6168 static int read_extent_buffer_subpage(struct extent_buffer *eb, int wait,
6169                                       int mirror_num)
6170 {
6171         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6172         struct extent_io_tree *io_tree;
6173         struct page *page = eb->pages[0];
6174         struct bio *bio = NULL;
6175         int ret = 0;
6176
6177         ASSERT(!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags));
6178         ASSERT(PagePrivate(page));
6179         io_tree = &BTRFS_I(fs_info->btree_inode)->io_tree;
6180
6181         if (wait == WAIT_NONE) {
6182                 ret = try_lock_extent(io_tree, eb->start,
6183                                       eb->start + eb->len - 1);
6184                 if (ret <= 0)
6185                         return ret;
6186         } else {
6187                 ret = lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
6188                 if (ret < 0)
6189                         return ret;
6190         }
6191
6192         ret = 0;
6193         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags) ||
6194             PageUptodate(page) ||
6195             btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len)) {
6196                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6197                 unlock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
6198                 return ret;
6199         }
6200
6201         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6202         eb->read_mirror = 0;
6203         atomic_set(&eb->io_pages, 1);
6204         check_buffer_tree_ref(eb);
6205         btrfs_subpage_clear_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6206
6207         ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL, page, eb->start,
6208                                  eb->len, eb->start - page_offset(page), &bio,
6209                                  end_bio_extent_readpage, mirror_num, 0, 0,
6210                                  true);
6211         if (ret) {
6212                 /*
6213                  * In the endio function, if we hit something wrong we will
6214                  * increase the io_pages, so here we need to decrease it for
6215                  * error path.
6216                  */
6217                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6218         }
6219         if (bio) {
6220                 int tmp;
6221
6222                 tmp = submit_one_bio(bio, mirror_num, 0);
6223                 if (tmp < 0)
6224                         return tmp;
6225         }
6226         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6227                 return ret;
6228
6229         wait_extent_bit(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1, EXTENT_LOCKED);
6230         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
6231                 ret = -EIO;
6232         return ret;
6233 }
6234
6235 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait, int mirror_num)
6236 {
6237         int i;
6238         struct page *page;
6239         int err;
6240         int ret = 0;
6241         int locked_pages = 0;
6242         int all_uptodate = 1;
6243         int num_pages;
6244         unsigned long num_reads = 0;
6245         struct bio *bio = NULL;
6246         unsigned long bio_flags = 0;
6247
6248         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
6249                 return 0;
6250
6251         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6252                 return read_extent_buffer_subpage(eb, wait, mirror_num);
6253
6254         num_pages = num_extent_pages(eb);
6255         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6256                 page = eb->pages[i];
6257                 if (wait == WAIT_NONE) {
6258                         /*
6259                          * WAIT_NONE is only utilized by readahead. If we can't
6260                          * acquire the lock atomically it means either the eb
6261                          * is being read out or under modification.
6262                          * Either way the eb will be or has been cached,
6263                          * readahead can exit safely.
6264                          */
6265                         if (!trylock_page(page))
6266                                 goto unlock_exit;
6267                 } else {
6268                         lock_page(page);
6269                 }
6270                 locked_pages++;
6271         }
6272         /*
6273          * We need to firstly lock all pages to make sure that
6274          * the uptodate bit of our pages won't be affected by
6275          * clear_extent_buffer_uptodate().
6276          */
6277         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6278                 page = eb->pages[i];
6279                 if (!PageUptodate(page)) {
6280                         num_reads++;
6281                         all_uptodate = 0;
6282                 }
6283         }
6284
6285         if (all_uptodate) {
6286                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6287                 goto unlock_exit;
6288         }
6289
6290         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6291         eb->read_mirror = 0;
6292         atomic_set(&eb->io_pages, num_reads);
6293         /*
6294          * It is possible for releasepage to clear the TREE_REF bit before we
6295          * set io_pages. See check_buffer_tree_ref for a more detailed comment.
6296          */
6297         check_buffer_tree_ref(eb);
6298         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6299                 page = eb->pages[i];
6300
6301                 if (!PageUptodate(page)) {
6302                         if (ret) {
6303                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6304                                 unlock_page(page);
6305                                 continue;
6306                         }
6307
6308                         ClearPageError(page);
6309                         err = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL,
6310                                          page, page_offset(page), PAGE_SIZE, 0,
6311                                          &bio, end_bio_extent_readpage,
6312                                          mirror_num, 0, 0, false);
6313                         if (err) {
6314                                 /*
6315                                  * We failed to submit the bio so it's the
6316                                  * caller's responsibility to perform cleanup
6317                                  * i.e unlock page/set error bit.
6318                                  */
6319                                 ret = err;
6320                                 SetPageError(page);
6321                                 unlock_page(page);
6322                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6323                         }
6324                 } else {
6325                         unlock_page(page);
6326                 }
6327         }
6328
6329         if (bio) {
6330                 err = submit_one_bio(bio, mirror_num, bio_flags);
6331                 if (err)
6332                         return err;
6333         }
6334
6335         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6336                 return ret;
6337
6338         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6339                 page = eb->pages[i];
6340                 wait_on_page_locked(page);
6341                 if (!PageUptodate(page))
6342                         ret = -EIO;
6343         }
6344
6345         return ret;
6346
6347 unlock_exit:
6348         while (locked_pages > 0) {
6349                 locked_pages--;
6350                 page = eb->pages[locked_pages];
6351                 unlock_page(page);
6352         }
6353         return ret;
6354 }
6355
6356 static bool report_eb_range(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6357                             unsigned long len)
6358 {
6359         btrfs_warn(eb->fs_info,
6360                 "access to eb bytenr %llu len %lu out of range start %lu len %lu",
6361                 eb->start, eb->len, start, len);
6362         WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
6363
6364         return true;
6365 }
6366
6367 /*
6368  * Check if the [start, start + len) range is valid before reading/writing
6369  * the eb.
6370  * NOTE: @start and @len are offset inside the eb, not logical address.
6371  *
6372  * Caller should not touch the dst/src memory if this function returns error.
6373  */
6374 static inline int check_eb_range(const struct extent_buffer *eb,
6375                                  unsigned long start, unsigned long len)
6376 {
6377         unsigned long offset;
6378
6379         /* start, start + len should not go beyond eb->len nor overflow */
6380         if (unlikely(check_add_overflow(start, len, &offset) || offset > eb->len))
6381                 return report_eb_range(eb, start, len);
6382
6383         return false;
6384 }
6385
6386 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dstv,
6387                         unsigned long start, unsigned long len)
6388 {
6389         size_t cur;
6390         size_t offset;
6391         struct page *page;
6392         char *kaddr;
6393         char *dst = (char *)dstv;
6394         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6395
6396         if (check_eb_range(eb, start, len))
6397                 return;
6398
6399         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6400
6401         while (len > 0) {
6402                 page = eb->pages[i];
6403
6404                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6405                 kaddr = page_address(page);
6406                 memcpy(dst, kaddr + offset, cur);
6407
6408                 dst += cur;
6409                 len -= cur;
6410                 offset = 0;
6411                 i++;
6412         }
6413 }
6414
6415 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
6416                                        void __user *dstv,
6417                                        unsigned long start, unsigned long len)
6418 {
6419         size_t cur;
6420         size_t offset;
6421         struct page *page;
6422         char *kaddr;
6423         char __user *dst = (char __user *)dstv;
6424         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6425         int ret = 0;
6426
6427         WARN_ON(start > eb->len);
6428         WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len);
6429
6430         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6431
6432         while (len > 0) {
6433                 page = eb->pages[i];
6434
6435                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6436                 kaddr = page_address(page);
6437                 if (copy_to_user_nofault(dst, kaddr + offset, cur)) {
6438                         ret = -EFAULT;
6439                         break;
6440                 }
6441
6442                 dst += cur;
6443                 len -= cur;
6444                 offset = 0;
6445                 i++;
6446         }
6447
6448         return ret;
6449 }
6450
6451 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
6452                          unsigned long start, unsigned long len)
6453 {
6454         size_t cur;
6455         size_t offset;
6456         struct page *page;
6457         char *kaddr;
6458         char *ptr = (char *)ptrv;
6459         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6460         int ret = 0;
6461
6462         if (check_eb_range(eb, start, len))
6463                 return -EINVAL;
6464
6465         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6466
6467         while (len > 0) {
6468                 page = eb->pages[i];
6469
6470                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6471
6472                 kaddr = page_address(page);
6473                 ret = memcmp(ptr, kaddr + offset, cur);
6474                 if (ret)
6475                         break;
6476
6477                 ptr += cur;
6478                 len -= cur;
6479                 offset = 0;
6480                 i++;
6481         }
6482         return ret;
6483 }
6484
6485 /*
6486  * Check that the extent buffer is uptodate.
6487  *
6488  * For regular sector size == PAGE_SIZE case, check if @page is uptodate.
6489  * For subpage case, check if the range covered by the eb has EXTENT_UPTODATE.
6490  */
6491 static void assert_eb_page_uptodate(const struct extent_buffer *eb,
6492                                     struct page *page)
6493 {
6494         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6495
6496         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
6497                 bool uptodate;
6498
6499                 uptodate = btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page,
6500                                                        eb->start, eb->len);
6501                 WARN_ON(!uptodate);
6502         } else {
6503                 WARN_ON(!PageUptodate(page));
6504         }
6505 }
6506
6507 void write_extent_buffer_chunk_tree_uuid(const struct extent_buffer *eb,
6508                 const void *srcv)
6509 {
6510         char *kaddr;
6511
6512         assert_eb_page_uptodate(eb, eb->pages[0]);
6513         kaddr = page_address(eb->pages[0]) + get_eb_offset_in_page(eb, 0);
6514         memcpy(kaddr + offsetof(struct btrfs_header, chunk_tree_uuid), srcv,
6515                         BTRFS_FSID_SIZE);
6516 }
6517
6518 void write_extent_buffer_fsid(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv)
6519 {
6520         char *kaddr;
6521
6522         assert_eb_page_uptodate(eb, eb->pages[0]);
6523         kaddr = page_address(eb->pages[0]) + get_eb_offset_in_page(eb, 0);
6524         memcpy(kaddr + offsetof(struct btrfs_header, fsid), srcv,
6525                         BTRFS_FSID_SIZE);
6526 }
6527
6528 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv,
6529                          unsigned long start, unsigned long len)
6530 {
6531         size_t cur;
6532         size_t offset;
6533         struct page *page;
6534         char *kaddr;
6535         char *src = (char *)srcv;
6536         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6537
6538         WARN_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_NO_CHECK, &eb->bflags));
6539
6540         if (check_eb_range(eb, start, len))
6541                 return;
6542
6543         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6544
6545         while (len > 0) {
6546                 page = eb->pages[i];
6547                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6548
6549                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6550                 kaddr = page_address(page);
6551                 memcpy(kaddr + offset, src, cur);
6552
6553                 src += cur;
6554                 len -= cur;
6555                 offset = 0;
6556                 i++;
6557         }
6558 }
6559
6560 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6561                 unsigned long len)
6562 {
6563         size_t cur;
6564         size_t offset;
6565         struct page *page;
6566         char *kaddr;
6567         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6568
6569         if (check_eb_range(eb, start, len))
6570                 return;
6571
6572         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6573
6574         while (len > 0) {
6575                 page = eb->pages[i];
6576                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6577
6578                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6579                 kaddr = page_address(page);
6580                 memset(kaddr + offset, 0, cur);
6581
6582                 len -= cur;
6583                 offset = 0;
6584                 i++;
6585         }
6586 }
6587
6588 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
6589                              const struct extent_buffer *src)
6590 {
6591         int i;
6592         int num_pages;
6593
6594         ASSERT(dst->len == src->len);
6595
6596         if (dst->fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
6597                 num_pages = num_extent_pages(dst);
6598                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6599                         copy_page(page_address(dst->pages[i]),
6600                                   page_address(src->pages[i]));
6601         } else {
6602                 size_t src_offset = get_eb_offset_in_page(src, 0);
6603                 size_t dst_offset = get_eb_offset_in_page(dst, 0);
6604
6605                 ASSERT(src->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE);
6606                 memcpy(page_address(dst->pages[0]) + dst_offset,
6607                        page_address(src->pages[0]) + src_offset,
6608                        src->len);
6609         }
6610 }
6611
6612 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6613                         const struct extent_buffer *src,
6614                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6615                         unsigned long len)
6616 {
6617         u64 dst_len = dst->len;
6618         size_t cur;
6619         size_t offset;
6620         struct page *page;
6621         char *kaddr;
6622         unsigned long i = get_eb_page_index(dst_offset);
6623
6624         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6625             check_eb_range(src, src_offset, len))
6626                 return;
6627
6628         WARN_ON(src->len != dst_len);
6629
6630         offset = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
6631
6632         while (len > 0) {
6633                 page = dst->pages[i];
6634                 assert_eb_page_uptodate(dst, page);
6635
6636                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE - offset));
6637
6638                 kaddr = page_address(page);
6639                 read_extent_buffer(src, kaddr + offset, src_offset, cur);
6640
6641                 src_offset += cur;
6642                 len -= cur;
6643                 offset = 0;
6644                 i++;
6645         }
6646 }
6647
6648 /*
6649  * eb_bitmap_offset() - calculate the page and offset of the byte containing the
6650  * given bit number
6651  * @eb: the extent buffer
6652  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6653  * @nr: bit number
6654  * @page_index: return index of the page in the extent buffer that contains the
6655  * given bit number
6656  * @page_offset: return offset into the page given by page_index
6657  *
6658  * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
6659  * contains a given bit.
6660  */
6661 static inline void eb_bitmap_offset(const struct extent_buffer *eb,
6662                                     unsigned long start, unsigned long nr,
6663                                     unsigned long *page_index,
6664                                     size_t *page_offset)
6665 {
6666         size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
6667         size_t offset;
6668
6669         /*
6670          * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
6671          * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
6672          * bitmap item.
6673          */
6674         offset = start + offset_in_page(eb->start) + byte_offset;
6675
6676         *page_index = offset >> PAGE_SHIFT;
6677         *page_offset = offset_in_page(offset);
6678 }
6679
6680 /**
6681  * extent_buffer_test_bit - determine whether a bit in a bitmap item is set
6682  * @eb: the extent buffer
6683  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6684  * @nr: bit number to test
6685  */
6686 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6687                            unsigned long nr)
6688 {
6689         u8 *kaddr;
6690         struct page *page;
6691         unsigned long i;
6692         size_t offset;
6693
6694         eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
6695         page = eb->pages[i];
6696         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6697         kaddr = page_address(page);
6698         return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
6699 }
6700
6701 /**
6702  * extent_buffer_bitmap_set - set an area of a bitmap
6703  * @eb: the extent buffer
6704  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6705  * @pos: bit number of the first bit
6706  * @len: number of bits to set
6707  */
6708 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6709                               unsigned long pos, unsigned long len)
6710 {
6711         u8 *kaddr;
6712         struct page *page;
6713         unsigned long i;
6714         size_t offset;
6715         const unsigned int size = pos + len;
6716         int bits_to_set = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
6717         u8 mask_to_set = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
6718
6719         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
6720         page = eb->pages[i];
6721         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6722         kaddr = page_address(page);
6723
6724         while (len >= bits_to_set) {
6725                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
6726                 len -= bits_to_set;
6727                 bits_to_set = BITS_PER_BYTE;
6728                 mask_to_set = ~0;
6729                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
6730                         offset = 0;
6731                         page = eb->pages[++i];
6732                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6733                         kaddr = page_address(page);
6734                 }
6735         }
6736         if (len) {
6737                 mask_to_set &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
6738                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
6739         }
6740 }
6741
6742
6743 /**
6744  * extent_buffer_bitmap_clear - clear an area of a bitmap
6745  * @eb: the extent buffer
6746  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6747  * @pos: bit number of the first bit
6748  * @len: number of bits to clear
6749  */
6750 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
6751                                 unsigned long start, unsigned long pos,
6752                                 unsigned long len)
6753 {
6754         u8 *kaddr;
6755         struct page *page;
6756         unsigned long i;
6757         size_t offset;
6758         const unsigned int size = pos + len;
6759         int bits_to_clear = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
6760         u8 mask_to_clear = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
6761
6762         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
6763         page = eb->pages[i];
6764         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6765         kaddr = page_address(page);
6766
6767         while (len >= bits_to_clear) {
6768                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
6769                 len -= bits_to_clear;
6770                 bits_to_clear = BITS_PER_BYTE;
6771                 mask_to_clear = ~0;
6772                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
6773                         offset = 0;
6774                         page = eb->pages[++i];
6775                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6776                         kaddr = page_address(page);
6777                 }
6778         }
6779         if (len) {
6780                 mask_to_clear &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
6781                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
6782         }
6783 }
6784
6785 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
6786 {
6787         unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
6788         return distance < len;
6789 }
6790
6791 static void copy_pages(struct page *dst_page, struct page *src_page,
6792                        unsigned long dst_off, unsigned long src_off,
6793                        unsigned long len)
6794 {
6795         char *dst_kaddr = page_address(dst_page);
6796         char *src_kaddr;
6797         int must_memmove = 0;
6798
6799         if (dst_page != src_page) {
6800                 src_kaddr = page_address(src_page);
6801         } else {
6802                 src_kaddr = dst_kaddr;
6803                 if (areas_overlap(src_off, dst_off, len))
6804                         must_memmove = 1;
6805         }
6806
6807         if (must_memmove)
6808                 memmove(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
6809         else
6810                 memcpy(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
6811 }
6812
6813 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6814                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6815                           unsigned long len)
6816 {
6817         size_t cur;
6818         size_t dst_off_in_page;
6819         size_t src_off_in_page;
6820         unsigned long dst_i;
6821         unsigned long src_i;
6822
6823         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6824             check_eb_range(dst, src_offset, len))
6825                 return;
6826
6827         while (len > 0) {
6828                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
6829                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_offset);
6830
6831                 dst_i = get_eb_page_index(dst_offset);
6832                 src_i = get_eb_page_index(src_offset);
6833
6834                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE -
6835                                                src_off_in_page));
6836                 cur = min_t(unsigned long, cur,
6837                         (unsigned long)(PAGE_SIZE - dst_off_in_page));
6838
6839                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
6840                            dst_off_in_page, src_off_in_page, cur);
6841
6842                 src_offset += cur;
6843                 dst_offset += cur;
6844                 len -= cur;
6845         }
6846 }
6847
6848 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6849                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6850                            unsigned long len)
6851 {
6852         size_t cur;
6853         size_t dst_off_in_page;
6854         size_t src_off_in_page;
6855         unsigned long dst_end = dst_offset + len - 1;
6856         unsigned long src_end = src_offset + len - 1;
6857         unsigned long dst_i;
6858         unsigned long src_i;
6859
6860         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6861             check_eb_range(dst, src_offset, len))
6862                 return;
6863         if (dst_offset < src_offset) {
6864                 memcpy_extent_buffer(dst, dst_offset, src_offset, len);
6865                 return;
6866         }
6867         while (len > 0) {
6868                 dst_i = get_eb_page_index(dst_end);
6869                 src_i = get_eb_page_index(src_end);
6870
6871                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_end);
6872                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_end);
6873
6874                 cur = min_t(unsigned long, len, src_off_in_page + 1);
6875                 cur = min(cur, dst_off_in_page + 1);
6876                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
6877                            dst_off_in_page - cur + 1,
6878                            src_off_in_page - cur + 1, cur);
6879
6880                 dst_end -= cur;
6881                 src_end -= cur;
6882                 len -= cur;
6883         }
6884 }
6885
6886 static struct extent_buffer *get_next_extent_buffer(
6887                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
6888 {
6889         struct extent_buffer *gang[BTRFS_SUBPAGE_BITMAP_SIZE];
6890         struct extent_buffer *found = NULL;
6891         u64 page_start = page_offset(page);
6892         int ret;
6893         int i;
6894
6895         ASSERT(in_range(bytenr, page_start, PAGE_SIZE));
6896         ASSERT(PAGE_SIZE / fs_info->nodesize <= BTRFS_SUBPAGE_BITMAP_SIZE);
6897         lockdep_assert_held(&fs_info->buffer_lock);
6898
6899         ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->buffer_radix, (void **)gang,
6900                         bytenr >> fs_info->sectorsize_bits,
6901                         PAGE_SIZE / fs_info->nodesize);
6902         for (i = 0; i < ret; i++) {
6903                 /* Already beyond page end */
6904                 if (gang[i]->start >= page_start + PAGE_SIZE)
6905                         break;
6906                 /* Found one */
6907                 if (gang[i]->start >= bytenr) {
6908                         found = gang[i];
6909                         break;
6910                 }
6911         }
6912         return found;
6913 }
6914
6915 static int try_release_subpage_extent_buffer(struct page *page)
6916 {
6917         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
6918         u64 cur = page_offset(page);
6919         const u64 end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
6920         int ret;
6921
6922         while (cur < end) {
6923                 struct extent_buffer *eb = NULL;
6924
6925                 /*
6926                  * Unlike try_release_extent_buffer() which uses page->private
6927                  * to grab buffer, for subpage case we rely on radix tree, thus
6928                  * we need to ensure radix tree consistency.
6929                  *
6930                  * We also want an atomic snapshot of the radix tree, thus go
6931                  * with spinlock rather than RCU.
6932                  */
6933                 spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6934                 eb = get_next_extent_buffer(fs_info, page, cur);
6935                 if (!eb) {
6936                         /* No more eb in the page range after or at cur */
6937                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6938                         break;
6939                 }
6940                 cur = eb->start + eb->len;
6941
6942                 /*
6943                  * The same as try_release_extent_buffer(), to ensure the eb
6944                  * won't disappear out from under us.
6945                  */
6946                 spin_lock(&eb->refs_lock);
6947                 if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
6948                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6949                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6950                         break;
6951                 }
6952                 spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6953
6954                 /*
6955                  * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a
6956                  * real ref, so just return, this eb will likely be freed soon
6957                  * anyway.
6958                  */
6959                 if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
6960                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6961                         break;
6962                 }
6963
6964                 /*
6965                  * Here we don't care about the return value, we will always
6966                  * check the page private at the end.  And
6967                  * release_extent_buffer() will release the refs_lock.
6968                  */
6969                 release_extent_buffer(eb);
6970         }
6971         /*
6972          * Finally to check if we have cleared page private, as if we have
6973          * released all ebs in the page, the page private should be cleared now.
6974          */
6975         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
6976         if (!PagePrivate(page))
6977                 ret = 1;
6978         else
6979                 ret = 0;
6980         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
6981         return ret;
6982
6983 }
6984
6985 int try_release_extent_buffer(struct page *page)
6986 {
6987         struct extent_buffer *eb;
6988
6989         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->sectorsize < PAGE_SIZE)
6990                 return try_release_subpage_extent_buffer(page);
6991
6992         /*
6993          * We need to make sure nobody is changing page->private, as we rely on
6994          * page->private as the pointer to extent buffer.
6995          */
6996         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
6997         if (!PagePrivate(page)) {
6998                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
6999                 return 1;
7000         }
7001
7002         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
7003         BUG_ON(!eb);
7004
7005         /*
7006          * This is a little awful but should be ok, we need to make sure that
7007          * the eb doesn't disappear out from under us while we're looking at
7008          * this page.
7009          */
7010         spin_lock(&eb->refs_lock);
7011         if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
7012                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
7013                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7014                 return 0;
7015         }
7016         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7017
7018         /*
7019          * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a real ref,
7020          * so just return, this page will likely be freed soon anyway.
7021          */
7022         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
7023                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
7024                 return 0;
7025         }
7026
7027         return release_extent_buffer(eb);
7028 }
7029
7030 /*
7031  * btrfs_readahead_tree_block - attempt to readahead a child block
7032  * @fs_info:    the fs_info
7033  * @bytenr:     bytenr to read
7034  * @owner_root: objectid of the root that owns this eb
7035  * @gen:        generation for the uptodate check, can be 0
7036  * @level:      level for the eb
7037  *
7038  * Attempt to readahead a tree block at @bytenr.  If @gen is 0 then we do a
7039  * normal uptodate check of the eb, without checking the generation.  If we have
7040  * to read the block we will not block on anything.
7041  */
7042 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7043                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level)
7044 {
7045         struct extent_buffer *eb;
7046         int ret;
7047
7048         eb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, owner_root, level);
7049         if (IS_ERR(eb))
7050                 return;
7051
7052         if (btrfs_buffer_uptodate(eb, gen, 1)) {
7053                 free_extent_buffer(eb);
7054                 return;
7055         }
7056
7057         ret = read_extent_buffer_pages(eb, WAIT_NONE, 0);
7058         if (ret < 0)
7059                 free_extent_buffer_stale(eb);
7060         else
7061                 free_extent_buffer(eb);
7062 }
7063
7064 /*
7065  * btrfs_readahead_node_child - readahead a node's child block
7066  * @node:       parent node we're reading from
7067  * @slot:       slot in the parent node for the child we want to read
7068  *
7069  * A helper for btrfs_readahead_tree_block, we simply read the bytenr pointed at
7070  * the slot in the node provided.
7071  */
7072 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot)
7073 {
7074         btrfs_readahead_tree_block(node->fs_info,
7075                                    btrfs_node_blockptr(node, slot),
7076                                    btrfs_header_owner(node),
7077                                    btrfs_node_ptr_generation(node, slot),
7078                                    btrfs_header_level(node) - 1);
7079 }